基于PIC16C72的電力三相不對(duì)負(fù)載無(wú)功補(bǔ)償算法的實(shí)現(xiàn)

1 引 言

　　當(dāng)前，許多工礦企業(yè)使用的功率因數(shù)補(bǔ)償器大部分是采用三相同時(shí)補(bǔ)償的方式，這在三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)或基本對(duì)稱(chēng)時(shí)補(bǔ)償效果較好的。但現(xiàn)在許多用電對(duì)象是大量的不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載，如科研單位、賓館、百貨大廈、高等學(xué)校、機(jī)關(guān)等，這些單位使用大量的單相感性負(fù)載(如空調(diào)、電扇、電取暖設(shè)備、各大型照明設(shè)備、廣告燈設(shè)備)，雖然這些單件負(fù)載的無(wú)功損失不大，但作為整個(gè)單位或一個(gè)區(qū)域積少成多，其功率損失也不可小視。顯然，對(duì)這類(lèi)三相不對(duì)稱(chēng)負(fù)載的用電戶必須采用各相分別補(bǔ)償?shù)姆绞教岣吖β室驍?shù)。

　　在本文中，采用PIC16C72單片機(jī)實(shí)現(xiàn)三相不對(duì)稱(chēng)負(fù)載的無(wú)功補(bǔ)償，并提出了補(bǔ)償電容容量的優(yōu)選算法及負(fù)載性質(zhì)判定算法。

　　2 補(bǔ)償電容容量的優(yōu)選算法

　　為使補(bǔ)償?shù)娜萘窟x擇更加合理和適用，我們對(duì)補(bǔ)償?shù)墓ぷ鳝h(huán)境和實(shí)際情況進(jìn)行測(cè)量和定性，來(lái)決定此補(bǔ)償器的具體補(bǔ)償容量，以達(dá)到非常合理和有效的補(bǔ)償效果。

　　根據(jù)無(wú)功功率容量的計(jì)算表達(dá)式：

　　這就是無(wú)功補(bǔ)償最佳容量的計(jì)算式。

　　其中：kb：無(wú)功補(bǔ)償?shù)木C合投資率(元／kVar)；

　　U：網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行電壓(V)；

　　Q1，Q2：補(bǔ)償前后的無(wú)功功率(kVar)；

　　Q：補(bǔ)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(bǔ)償裝置綜合運(yùn)維費(fèi)率(％)，根據(jù)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(jì)。

　　3 負(fù)載性質(zhì)判定(相位測(cè)量)算法

　　負(fù)載性質(zhì)(感性和容性)的判定決定著補(bǔ)償電容的投切情況，直接影響著輸電線路上的功率因數(shù)，對(duì)功率因數(shù)和用電質(zhì)量的改善有著決定性作用。而負(fù)載性質(zhì)又由線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(zhǔn)確測(cè)量決定著用電線路的無(wú)功功率計(jì)算的準(zhǔn)確性以及投切電力電容的合理性，他對(duì)整個(gè)補(bǔ)償系統(tǒng)都是非常重要的。