基于PIC16C72的電力三相不對負載無(wú)功補償算法的實(shí)現

1 引 言

　　當前，許多工礦企業(yè)使用的功率因數補償器大部分是采用三相同時(shí)補償的方式，這在三相負載對稱(chēng)或基本對稱(chēng)時(shí)補償效果較好的。但現在許多用電對象是大量的不對稱(chēng)三相負載，如科研單位、賓館、百貨大廈、高等學(xué)校、機關(guān)等，這些單位使用大量的單相感性負載(如空調、電扇、電取暖設備、各大型照明設備、廣告燈設備)，雖然這些單件負載的無(wú)功損失不大，但作為整個(gè)單位或一個(gè)區域積少成多，其功率損失也不可小視。顯然，對這類(lèi)三相不對稱(chēng)負載的用電戶(hù)必須采用各相分別補償的方式提高功率因數。

　　在本文中，采用PIC16C72單片機實(shí)現三相不對稱(chēng)負載的無(wú)功補償，并提出了補償電容容量的優(yōu)選算法及負載性質(zhì)判定算法。

　　2 補償電容容量的優(yōu)選算法

　　為使補償的容量選擇更加合理和適用，我們對補償的工作環(huán)境和實(shí)際情況進(jìn)行測量和定性，來(lái)決定此補償器的具體補償容量，以達到非常合理和有效的補償效果。

　　根據無(wú)功功率容量的計算表達式：

　　這就是無(wú)功補償最佳容量的計算式。

　　其中：kb：無(wú)功補償的綜合投資率(元／kVar)；

　　U：網(wǎng)絡(luò )的運行電壓(V)；

　　Q1，Q2：補償前后的無(wú)功功率(kVar)；

　　Q：補償裝置的無(wú)功容量(kVar)；

　　Pd：變壓器的短路有功功率(kW)；

　　SN：變壓器的額定容量(kVA)；

　　β：?jiǎn)挝浑妰r(jià)(元／kWh)；

　　i：無(wú)功補償裝置綜合運維費率(％)，根據銀行利率和折舊而定；

　　n：無(wú)功裝置使用年限，一般以電容器壽命10年估計。

　　3 負載性質(zhì)判定(相位測量)算法

　　負載性質(zhì)(感性和容性)的判定決定著(zhù)補償電容的投切情況，直接影響著(zhù)輸電線(xiàn)路上的功率因數，對功率因數和用電質(zhì)量的改善有著(zhù)決定性作用。而負載性質(zhì)又由線(xiàn)路中電壓和電流的相位差決定。

　　因此，電壓和電流相位差的準確測量決定著(zhù)用電線(xiàn)路的無(wú)功功率計算的準確性以及投切電力電容的合理性，他對整個(gè)補償系統都是非常重要的。