基于PIC16C72的電力三相不對負載無(wú)功補償算法的實(shí)現

　　為了能夠準確地測量相位，我們采用數字鑒相法。所謂數字鑒相是指通過(guò)將兩路信號比相，在鑒相輸出信號的正脈沖內填入高速脈沖，通過(guò)記錄填入的脈沖數來(lái)測相位差。

　　PIC16C72單片機自身會(huì )產(chǎn)生高速的數字時(shí)鐘脈沖，這就可以直接利用該單片機的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行相位的測量。電壓與電流的波形關(guān)系如圖1所示。

　　圖1中A相電壓UA，A相電流iA與比較器Ull，U12的輸出電壓波形U1，U4的關(guān)系，顯然△t與U4，iA之間的相位差φA成正比，△又與u1，u4正跳變時(shí)定時(shí)器T1計數值之差△n成正比，這樣只要得到△n就可得出φA的值。該系統中，PICl6C72采用12MHz晶振，定時(shí)器l每隔2／μs計1個(gè)數。定時(shí)器1是16位計數器，他從0～65 536不停的循環(huán)增1計數運行；定時(shí)器2是8位計數器，他從0～256循環(huán)計數，預、后分頻各16倍，An的計算式：

△n＝(B一A ×256)+65 53× N

　　其中：A為u1發(fā)生正跳變時(shí)定時(shí)器的值；B為u4發(fā)生正跳變時(shí)的定時(shí)器的值；N為2個(gè)事件發(fā)生的間隔期間定時(shí)器的溢出次數。

　　因此△n為：

△t＝△n ×2 ×10-6(s)

　　因為△n的最小值小于5ms(工作信號的1／4周期)，而T1從0～65 536計數的時(shí)間是：

65 536 ×2 × 10-6 (s)＝131．072(ms)

　　因而在u1發(fā)生正跳變到u4發(fā)生正跳變之間T1溢出的次數最多為1，即N只有2個(gè)取值：0和1，電壓uA與電流iA的相位差φA為：

　　根據保持寄存器和時(shí)間寄存器記錄的8次事件可得出4個(gè)φA值，經(jīng)過(guò)數據中值濾波、平均值濾波即可得到較準確的φA值。再通過(guò)查表法得到A相功率因數COSφA。同理控制多路模擬開(kāi)關(guān)可測出B相，C相的相位差和功率因數。