基于PIC16C72的電力三相不對負載無功補償算法的實現

1 引 言

　　當前，許多工礦企業使用的功率因數補償器大部分是采用三相同時補償的方式，這在三相負載對稱或基本對稱時補償效果較好的。但現在許多用電對象是大量的不對稱三相負載，如科研單位、賓館、百貨大廈、高等學校、機關等，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功損失不大，但作為整個單位或一個區域積少成多，其功率損失也不可小視。顯然，對這類三相不對稱負載的用電戶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單片機實現三相不對稱負載的無功補償，并提出了補償電容容量的優選算法及負載性質判定算法。

　　2 補償電容容量的優選算法

　　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境和實際情況進行測量和定性，來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。

　　根據無功功率容量的計算表達式：

　　這就是無功補償最佳容量的計算式。

　　其中：kb：無功補償的綜合投資率(元／kVar)；

　　U：網絡的運行電壓(V)；

　　Q1，Q2：補償前后的無功功率(kVar)；

　　Q：補償裝置的無功容量(kVar)；

　　Pd：變壓器的短路有功功率(kW)；

　　SN：變壓器的額定容量(kVA)；

　　β：單位電價(元／kWh)；

　　i：無功補償裝置綜合運維費率(％)，根據銀行利率和折舊而定；

　　n：無功裝置使用年限，一般以電容器壽命10年估計。

　　3 負載性質判定(相位測量)算法

　　負載性質(感性和容性)的判定決定著補償電容的投切情況，直接影響著輸電線路上的功率因數，對功率因數和用電質量的改善有著決定性作用。而負載性質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確測量決定著用電線路的無功功率計算的準確性以及投切電力電容的合理性，他對整個補償系統都是非常重要的。