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无功补偿设备控制方案及调试装置的开发和应用探讨的开题报告1.研究背景随着电力工业的快速发展，人们越来越重视电力质量的问题。
特别是在近年来，随着大型工矿企业、商业中心、住宅小区等用电负荷的日益增长，电力系统中无功电力的比重越来越大，严重影响了电力系统的稳定性和可靠性。
因此，无功补偿设备被广泛应用于电力系统中，以提高电力系统的效率和质量。
2.研究目的本课题的目的是开发一种无功补偿设备控制方案及调试装置，并研究其应用于电力系统中的效果。
具体地，本课题主要涉及以下几个方面：（1）设计和开发一种高效、稳定的无功补偿设备控制方案，实现电力系统中无功电力的补偿。
（2）设计和制作一种调试装置，用于无功补偿设备的测试和调试。
（3）在实验室和现场进行各种测试和实验，验证所开发的无功补偿设备控制方案及调试装置的可行性和有效性。
3.研究内容（1）无功补偿设备控制方案的设计与开发本课题将首先对无功补偿设备的结构和原理进行深入研究，然后设计和开发一种高效、稳定的无功补偿设备控制方案。
该方案应当具有以下特点：可以准确地监测电力系统中的无功电力和功率因数，自动控制无功补偿设备的开关和运行时间，并能够根据负荷变化实时调整无功补偿设备的运行状态，以达到电力系统的稳定和可靠运行。
（2）调试装置的设计与制作本课题将设计和制作一种调试装置，用于无功补偿设备的测试和调试。
该调试装置主要具有以下功能：可以准确地模拟各种负荷条件，并能够对无功补偿设备的运行情况进行实时监测和记录。
（3）实验室和现场测试与实验本课题将在实验室和现场进行各种测试和实验，验证所开发的无功补偿设备控制方案及调试装置的可行性和有效性。
通过测试和实验，我们将得到无功补偿设备控制方案和调试装置的各项性能指标，并针对不足之处进行优化改进。
4.研究意义本课题的研究意义主要表现在以下几个方面：（1）提高电力系统的效率和质量，稳定电网运行。
（2）扩大无功补偿设备在电力系统中的应用，促进电力工业的发展。
目录摘要................................................................ 错误!未定义书签。
1 绪论.............................................................. 错误!未定义书签。
1.1 课题背景与意义.............................................. 错误!未定义书签。
1.1.1 无功功率的产生........................................ 错误!未定义书签。
1.1.2 无功功率的影响........................................ 错误!未定义书签。
1.1.3 无功补偿的作用........................................ 错误!未定义书签。
1.2 国内外研究现状.............................................. 错误!未定义书签。
1.3 论文的主要研究内容.......................................... 错误!未定义书签。
2 SVG的基础理论 (4)2.1 无功功率和功率因数的定义 (4)2.1.1正弦电路无功功率和功率因数 (4)2.1.2 非正弦电路无功功率和功率因数 (4)2.2 无功功率动态补偿原理 (5)2.3阻抗补偿方案 (6)2.3.1 晶闸管投切电容器TSC (6)2.3.2 晶闸管控制电抗器TCR (7)2.3.3晶闸管控制串联电容器TSC (8)2.4 电压源变流器型补偿方案 (8)2.4.1 无功功率发生器 (9)2.4.2 开关型串联基波电压补偿器 (10)3静止无功发生器（SVG）的设计 (11)3.1 静止无功发生器(SVG)主电路 (11)3.2 无功电流检测电路 (14)3.3 无功控制电路 (15)4系统仿真及分析 (17)4.1 系统仿真模型 (17)4.2 仿真结果与分析 (19)小结与体会 (23)参考文献 (24)无功功率补偿器（7000VA）设计1绪论1.1 课题背景与意义1.1.1 无功功率的产生在电网中由于大量感性负载的存在，使线路电压与线路电流在相位上存在一个角度差，这样就引出了无功功率的概念。
电网无功补偿设计开题报告电网无功补偿设计开题报告一、研究背景与意义随着电力系统的快速发展，电网无功补偿技术逐渐成为电力工程领域的热门研究方向。
无功补偿技术能够有效地提高电力系统的稳定性和可靠性，减少电网损耗，优化电力负荷分配，降低电力设备的运行成本。
因此，对电网无功补偿设计进行深入研究具有重要的理论和实践意义。
二、研究目标与内容本研究的目标是设计一种高效可靠的电网无功补偿方案，提高电力系统的功率因数，降低电网的无功损耗。
具体研究内容包括以下几个方面：1. 电网无功补偿技术的原理和分类：对电网无功补偿技术的基本原理进行梳理，包括静态无功补偿和动态无功补偿技术的分类和特点。
2. 电网无功补偿技术的应用案例分析：通过对已有的电网无功补偿方案进行案例分析，总结其优缺点，为本研究的设计提供参考。
3. 电网无功补偿方案的设计与优化：基于前期的理论研究和案例分析，设计一种高效可靠的电网无功补偿方案，并通过仿真实验进行优化。
4. 方案实施与效果评估：将设计的无功补偿方案应用于实际电力系统中，对其实施效果进行评估和验证，包括功率因数的提升、无功损耗的降低等指标。
三、研究方法与技术路线本研究将采用实验研究和仿真模拟相结合的方法，通过以下技术路线来完成：1. 文献综述与理论分析：对电网无功补偿技术的相关文献进行综述，分析其理论基础和发展现状，为后续研究提供理论支撑。
2. 案例分析与方案设计：选择几个典型的电网无功补偿案例进行分析，并根据实际情况设计出一种适用于本研究的无功补偿方案。
3. 仿真实验与优化：利用电力系统仿真软件，对设计的无功补偿方案进行仿真实验，并通过优化算法对方案进行优化，以达到最佳的补偿效果。
4. 实施与评估：将优化后的无功补偿方案应用于实际电力系统中，通过实施效果的评估和指标的监测，验证方案的可行性和有效性。
四、预期成果与创新点本研究的预期成果包括：1. 设计出一种高效可靠的电网无功补偿方案，提高电力系统的功率因数，降低电网的无功损耗。
![集中式无功功率补偿器的硬件电路设计[设计、开题、综述]](https://img.taocdn.com/s1/m/b8438a06fd0a79563d1e7238.png)
BI YE SHE JI（二零届）集中式无功功率补偿器的硬件电路设计所在学院专业班级测控技术与仪器学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要本课题以无功补偿原理为基础，设计了一种集中式无功功率补偿器。
该装置以电网所监测到的数据为依据，以城镇低压网220V电压的无功补偿为对象，对相应装置的感、容性进行判断，通过投切以完成无功功率的补偿。
本文主要研究了无功补偿对电网性能的改善，以及控制器的硬件的配置。
系统采用的是89C52单片机，89C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中比较基本的产品，采用了INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，是属于标准的MCS-51的HCMOS产品。
此软件使用C语言进行编译。
A/D转换采用了MAX197，MAX197是Maxim公司推出的具有12位测量精度的高速A/D 转换芯片，他只需单一电源供电，而且转换时间很短(6ms)，并且具有8路输入通道，还提供了标准并行接口——8位三态数据I/O口，可以和大部分的单片机直接接口，使用相当方便。
8255乃是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片，它有3个8位并行I/O口。
而且具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚）。
其各口的功能可由软件选择，使用相当灵活，通用性很强。
关键词：无功补偿,单片机，A/D转换器，8255The Design of Hardware Circuit of Centralized ReactivePower CompensatorAbstractThis topic in reactive compensation principle as the foundation, design a kind of centralized reactive power compensator. This device with grid based on the data to monitor, 220V voltage in town of reactive power compensation for object, the corresponding device feeling, capacitive judge, through the vote to accomplish the cutting of reactive power compensation. This article mainly researches for grid reactive power compensation, and improve the performance of the hardware and software configurations. ControllerSystem through 89C52. 89C52 is the INTEL corporation, in 51 series microcontroller MCS - basic products, it USES the INTEL company reliable CHMOS technology manufacturing high performance 8-bit microcontroller, belongs to the standards of the MCS - 51 HCMOS products. Using C language software compilation. A/D conversion MAX197, Maxim MAX197 is adopted with 12 out the measurement precision of the high speed A/D conversion chip, just A single power supply, and the conversion time is very short (6ms), which has eight road input channel, also provides standard parallel interface - eight three states data I/O port, can directly interface, with most SCM is so easy to use. The Intel company 8255 is production programmable parallel I/O interface chip, there are 3 eight parallel the I/O port. Have three channels 3 kinds of method of working programmable parallel interface chip (40 pins). Its each mouth function can be used by the software options, flexible, strong commonality.Keywords: reactive power compensation, A/D conversion,8255目录摘要.......................................................................................................................... I II Abstract ........................................................................................................................ I V 1 绪论. (1)1.1研究背景 (1)1.2无功功率补偿的发展状况 (2)1.3课题研究的主要内容 (4)2设备方案设计与总体设计 (5)2.1无功功率补偿的原理 (5)2.2 系统总体框图 (7)3硬件设计 (8)3.1 硬件设计框图及说明 (8)3.2单片机芯片选择 (9)3.3 电压互感器、电流互感器 (10)3.3.1 电压互感器 (10)3.2.2 电流互感器 (11)3.2 A/D转换器MAX197与单片机接口电路 (11)3.3可编程并行接口芯片8255接口电路 (13)3.3.1 8255与单片机接口电路 (13)3.3.1 8255与数码管接口电路 (14)3.3.1 8255与发光二极管接口电路 (15)3.4 外部数据存储器扩展 (15)3.5地址锁存器74LS373、译码器74HC138 (16)3.5.1 地址锁存器74LS373 (16)3.5.2 译码器74HC138 (17)4软件设计 (18)4.1设计核心 (18)4.2程序流程图 (18)4.2.1判断电压过零点 (18)4.2.2检测电流信号、确定功率因数及负载特性 (19)4.3查表程序代码 (19)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (24)附录 (25)附录图1 查询表表一I1为正，I2为负 (25)附录图2查询表表二I1为正，I2为正 (27)附录图3 系统硬件连线图 (30)1 绪论1.1研究背景目前，我国的大部分电网，普遍存在着功率因数低、电网线损大的情况。
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BI YE SHE JI（二零届）集中式无功功率补偿器的软件设计所在学院专业班级测控技术与仪器学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要近年来，随着变配电网络的不断发展，以及用户对电网无功电源的要求的日益提高，功率因数的提高正在逐渐成为一项重要的技术工作。
功率因数的高低，直接影响到用户的用电质量。
解决好电网的无功补偿问题，对社会、经济都有着极其重要的意义。
本文介绍了一种基于单片机AT89C52的集中式无功功率补偿器。
该补偿器采用三相平衡电路，通过检测B、C相的电压与A相的电流来获得相位差，从而得到功率因数。
采用型号为MAX197的A/D转换器进行数据采集，通过单片机AT89C52实现数据处理以及输入、输出的控制，通过8255接口芯片输出并显示功率因数及电容投切状态。
经过本补偿器补偿后，系统的功率因数可达到0.95以上。
本文主要侧重于介绍此功率补偿器的软件部分，列出了详细的软件程序流程图，并给出了部分程序的代码。
关键词：无功补偿，功率因数，软件设计The Design of Software of Centralized Reactive PowerCompensatorAbstractIn recent years, with the continuous development of power distribution network, and the increasing requirement of reactive power, how to increase power factor is gradually becoming an important technical work. Power factor directly affects the quality of electricity using. It has a very important significance for our social and economic to solve the problem of reactive power compensation.This paper introduces a centralized SCM AT89C52 based reactive power compensation. The compensation circuit is a three-phase equilibrium, we obtain the phase difference by detecting the phase of BC voltage and A current, then get the power factor. We use the A/D convert MAX197 to collect data, SCM AT89C52 for data processing , input and output control. Output and display the power factor and capacitance of switching state from 8255 parallel port. The system’s power factor can reach 0.95, after the compensation of this compensator.This article mainly describes the software part of this compensator, and detailed software program flow chart and some program code is listed here.Keywords: reactive power compensator , power factor, software design目录摘要.......................................................................................................................... I II Abstract........................................................................................................................ I V 1 绪论. (1)1.1课题的来源 (1)1.2课题的意义 (1)1.3无功补偿技术国内外发展现状 (2)1.4课题研究的主要内容 (3)2集中式无功功率补偿器总体设计概述 (5)2.1总体设计方案 (5)2.2原理分析与参数计算 (5)2.2.1相位差的测量与计算 (5)2.2.2电容组数计算 (7)2.3算法说明及简化 (8)3硬件设计 (9)3.1单片机接口电路设计框图 (9)3.2硬件选择说明 (9)3.3芯片控制端口地址分配 (10)3.3.1 A/D转换器MAX197控制端口地址 (10)3.3.2接口芯片8255（1）控制端口地址 (11)3.3.3接口芯片8255（2）控制端口地址 (11)3.3.3数据存储器芯片6264地址范围 (11)4软件设计（主体部分） (12)4.1软件设计思路 (12)4.2 程序流程图及说明 (12)4.2.1主程序 (12)4.2.2子程序1：检测并确定电压过零点 (14)4.2.3子程序2：确定功率因数、判断感容性 (14)4.2.4子程序3：排序及数字滤波 (15)4.2.5子程序4：控制电容投切 (16)4.3部分程序介绍 (17)4.3.1按键扫描程序 (17)4.3.2冒泡排序与数字滤波程序 (22)4.3.3查表程序 (23)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (28)附录 (29)附录1 功率因数查询表 (29)附录2 单片机接口电路图 (34)1 绪论1.1课题的来源近年来，随着变配电网络的不断发展，以及用户对电网无功电源的要求的日益提高，功率因数的提高正在逐渐成为一项重要的技术工作。
新型无功功率补偿控制器的研制的开题报告
1. 研究背景及意义
随着电力电子技术的发展，新型无功功率补偿控制器逐渐成为电力系统稳定运行的重要组成部分。
在电力系统中，无功功率补偿控制器可通过补偿无功功率，提高系
统的功率因数，减小线路电流的损耗和降低电网电压水平，进而提升电力输配电效率，降低电力系统的能耗，减轻对环境的影响。
2. 研究内容
本研究将对新型无功功率补偿控制器进行研究，包括其基本原理、系统架构和控制策略等方面的内容。
具体内容包括：
（1）新型无功功率补偿控制器的基本原理和技术特点的探讨，包括传统无功补
偿器和新型无功补偿器的比较分析；
（2）新型无功功率补偿控制器的系统架构的设计和组成的介绍，包括控制器的
选型、无功补偿模块的选择和连接等方面；
（3）新型无功功率补偿控制器的控制策略的研究和分析，包括控制器的控制模型、控制通道、反馈环路和校正算法等方面；
（4）利用实验室实际电路和仿真模拟进行验证。
3. 研究方法和可行性
本研究将采用文献资料研究、模拟仿真和实验验证相结合的方法，通过对现有文献进行阅读和分析，结合电路仿真软件进行模型的建立和仿真实验的设计，最后通过
实际电路进行验证，完成新型无功功率补偿控制器的研制。
4. 预期成果和应用前景
本研究预计将获得新型无功功率补偿控制器的控制器原理、系统架构和控制策略的完整论述，为无功功率补偿的应用提供一定的理论依据和技术支撑，具有较好的应
用前景和社会经济效益。
电网无功功率自动补偿控制装置研究的开题报告
一、选题背景
随着电力系统的快速发展，电力设备的规模越来越大，电网的负荷也越来越多。
正确的无功功率补偿控制是电网稳定运行的关键因素之一。
电网无功功率自动补偿控
制装置在电力生产和运输过程中具有重要作用。
二、研究目的和意义
本研究旨在开发一种新型电网无功功率自动补偿控制装置，实现对电力系统的无功功率补偿控制。
尽管已经有一些相关技术被广泛应用，但仍存在许多局限性和缺陷。
本研究旨在进一步研究和改进这种技术，以提高其在实际生产中的应用效果，满足电
力系统对无功功率的自动补偿控制需求。
本项研究对于优化电力系统供电设备及稳定
运行具有重要意义。
三、研究方法和步骤
在本项研究中，将采用多种研究方法和步骤，包括文献综述、理论分析、数据采集和实验研究等。
具体步骤如下：
1.了解电网无功功率控制的基础知识，并阅读相关文献资料。
2.通过理论分析和模拟仿真，得出电网无功功率控制的优化方案。
3.利用实验数据和实际情况，对优化方案进行验证与调整。
4.开发一种新型的电网无功功率自动补偿控制装置，并进行实际应用测试。
5.对实验数据进行分析和总结，并撰写研究报告。
四、预期成果及其应用价值
本项研究完成后，预期能够开发出一种新型电网无功功率自动补偿控制装置。
该装置在提高电力系统的无功功率控制精度和稳定性方面具有重要意义。
此外，本研究
还将为电力系统的改进和优化提供新的思路和方法。
无功补偿开题报告无功补偿开题报告摘要：无功补偿是电力系统中的重要技术，它通过调节电力系统中的无功功率，提高系统的功率因数，改善电压质量，提高电能利用效率。
本文将从无功补偿的基本原理、应用场景、技术方案以及未来发展等方面进行阐述。
一、引言在电力系统中，无功功率是电能传输和分配过程中不可避免的产物。
无功功率的存在会导致电力系统的功率因数下降，电压波动，甚至损坏设备。
因此，无功补偿技术的研究和应用对于确保电力系统的稳定运行和提高电能利用效率具有重要意义。
二、无功补偿的基本原理无功补偿是通过在电力系统中引入无功功率，以抵消系统中的无功功率，从而提高功率因数的技术手段。
常见的无功补偿设备包括电容器、电感器和静止无功发生器（STATCOM）等。
电容器可吸收无功功率，提高功率因数；电感器可提供无功功率，补偿系统中的缺陷；STATCOM则能够根据系统需要主动调节无功功率的大小和相位。
三、无功补偿的应用场景无功补偿技术在电力系统中有广泛的应用场景。
例如，在工业生产中，大型电动机的启动和运行会产生大量的无功功率，通过无功补偿可以减轻电力系统的负担，提高电能利用效率。
在电网中，无功补偿可以提高输电线路的传输能力，减少线路损耗。
此外，无功补偿还可以应用于电力电子设备、光伏发电、风力发电等领域。
四、无功补偿的技术方案目前，无功补偿技术主要包括静态无功补偿和动态无功补偿两种方案。
静态无功补偿主要采用电容器和电感器进行补偿，具有成本低、响应速度快的优势。
动态无功补偿则采用电力电子器件，如STATCOM等，能够根据系统需求实时调节无功功率的大小和相位，具有更高的灵活性和精确性。
五、无功补偿的未来发展随着电力系统的发展和智能电网的建设，无功补偿技术也在不断发展。
未来，无功补偿将更加智能化、高效化。
例如，通过引入人工智能和大数据分析技术，可以实现对电力系统无功功率的精确预测和优化控制。
此外，无功补偿技术还有望与其他新能源技术相结合，实现能源的高效利用和可持续发展。
无功补偿技术开题报告无功补偿技术开题报告引言：无功补偿技术是电力系统中的重要组成部分，其作用是通过对电力系统中的无功功率进行调节，提高电力系统的功率因数，降低线路损耗，提高电力传输效率。
本文将探讨无功补偿技术的原理、应用和未来发展趋势。
一、无功功率的产生与影响无功功率是电力系统中的一种特殊功率，其产生主要与电感性负载和电容性负载有关。
电感性负载会产生感性无功功率，而电容性负载则会产生容性无功功率。
这些无功功率的存在会导致电力系统的功率因数下降，增加线路损耗，降低电力传输效率。
二、无功补偿技术的原理无功补偿技术通过在电力系统中引入无功补偿装置，对感性无功功率和容性无功功率进行补偿，从而提高电力系统的功率因数。
常用的无功补偿装置包括静态无功补偿器（SVC）、静止无功发生器（STATCOM）和串联补偿装置（SVC）等。
这些装置能够根据电力系统的需求，自动调节无功功率的大小和相位，实现对电力系统的无功功率的精确补偿。
三、无功补偿技术的应用无功补偿技术广泛应用于电力系统中，其中最典型的应用是在电力变电站和工业用电中。
在电力变电站中，无功补偿技术能够提高电力系统的稳定性和可靠性，减少电力传输过程中的线路损耗。
在工业用电中，无功补偿技术能够提高电力质量，减少电力系统对电力设备的影响，提高生产效率。
四、无功补偿技术的发展趋势随着电力系统的不断发展和电力负荷的增加，无功补偿技术也在不断创新和发展。
未来，无功补偿技术将更加智能化和自动化，能够根据电力系统的实际需求进行动态调整，提高电力系统的运行效率。
同时，无功补偿技术也将与其他电力技术相结合，如能量存储技术和智能电网技术，实现更加高效和可持续的电力系统运行。
结论：无功补偿技术是电力系统中的重要技术，其应用能够提高电力系统的功率因数，降低线路损耗，提高电力传输效率。
未来，无功补偿技术将继续发展，成为电力系统中不可或缺的一部分。
我们期待着无功补偿技术的进一步创新和应用，为电力系统的可持续发展做出更大的贡献。
第I章绪论第1章绪论1.1课题背景电力是我国的主要二次能源，随着国民经济的发展，节电降耗、减少生产成本是企业追逐的目标。
在工业和生活用电负载中，阻感负载占有很大的比例，如异步电动机、变压器、异步电动机以及大多数家用电器等都是典型的阻感负载。
这些负荷的自然功率因数约为0.6-0.8，阻感性负载所消耗的无功功率在电力系统所输送的电量中占有很大的比例。
无功功率增加会导致电流的增大，设备及线路的损耗增加，导致大量有功电能损耗。
同时使功率因数偏低、系统电压下降.无功功率如果不能就地补偿，用户负荷所需要的无功功率全靠发、配电设备长距离提供，就会使配电、输电和发电设施不能充分发挥作用，降低发、输电的能力，使电网的供电质量恶化，严重时可能会使系统电压崩溃，造成大面积停电事故。
据报道，我国平均每年因为无功分量过大造成的线损高达15%左右，折算成线损电量约为1200亿千瓦时。
假设全国电力网负载总功率因数为0.85,采用无功补偿装置将功率因数从0.85提高到0.95时，则每年可以降低线损约240亿千瓦时。
近年来，随着电网负荷的增加，对无功功率的要求也与日俱增。
由于无功功率同有功功率一样，是保证电能质量不可分割的一部分。
所以在电力系统中要保持无功功率就地平衡，就需要装设无功补偿设备，这对电力系统安全、可靠运行有着很重要的意义〔251。
无功补偿技术对于提高电力系统的电能质量和挖掘电网的潜力是十分必要的。
其主要作用包括提高负载和系统的功率因数、减少设备容量和功率损耗、稳定电压、提高供电质量、提高系统输电稳定性和输电能力、平衡三相负载的功率等。
因此，无功功率补偿就成为保证电网高质量运行的重要手段之一，也是电力系统研究领域的一个重大课题。
我国与世界上的发达国家相比，在功率因数和补偿深度方面还有较大差距，因此在配电网改造中推广无功补偿技术是一个值得关注的实际课题。
西北工业大学硕1研究生学位论文基于嵌入式操作系统的无功补偿控制器设计1.2无功补偿技术的发展现状人们认识到电力系统中无功功率给电力设备运行所带来的弊端，很早就对各种补偿技术进行研究。
基于S7-200的10kV变电所无功综合控制设计学生:指导老师：（三峡大学电气与新能源学院）1课题来源本课题来源于实际生产中的设计型课题。
10kV配电线路无功补偿投切电容器, 目前国内大部分采取的都是长期接入方式，或按季节投运,即持续数月保持电容器投入或退出。
这一做法虽在用电高峰时段具有积极的节电意义，但在用电高峰季节的低谷时段会引起无功过剩和电压升高，存在诸多不利因素[1]。
电压无功的最优控制是提高供电质量、减少线路损耗的主要手段。
随着电力行业对提高电能质量、降低线损的要求日益迫切，10kV系统的无功补偿问题受到越来越广泛的关注。
2研究的目的和意义近年来，随着我国国民经济GDP（国民生产总值）的不断增长，我国的电力工业也有了长足的发展。
同时电力网中的无功问题也已逐渐引起人们的广泛关注，这是由于随着电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛。
而大多数电力电子装置的功率因数很低，它们所消耗的无功功率在电力系统所输送的电量中占有很大的比例。
无功功率增加会导致电流的增大，设备及线路的损耗增加，导致大量有功电能损耗。
同时使功率因数偏低、系统电压下降。
无功功率如果不能就地补偿，用户负荷所需要的无功功率全靠发、配电设备长距离提供，就会使配电、输电和发电设施不能充分发挥作用，降低发、输电的能力，使电网的供电质量恶化，严重时可能会使系统电压崩溃，造成大面积停电事故。
供电系统常由于感性负载过重，造成感性无功过大，电能质量下降，功率因数过低。
为提高电能质量和功率因数，维护电力系统安全、稳定地运行，常需在低压侧装设无功补偿装置。
据报道，我国平均每年因为无功分量过大造成的线损高达15%左右，折算成线损电量约为1200亿千瓦时。
假设全国电力网负载总功率因数为0.85，采用无功补偿装置将功率因数从0.85提高到0.95时，则每年可以降低线损约240亿千瓦时。
近年来，随着电网负荷的增加，对无功功率的要求也与日俱增。
毕业设计（论文）开题报告 学生姓名：李林 学号：200801020121 专业： 自动化 设计（论文）题目：基于单片机的无功补偿系统设计指导教师： 李晓秀老师2012年03月25日开题报告填写要求1 .开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从电气系网页或各教研室FTP上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。
3.“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15 篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。
4.统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计说明书》等资料装入文件袋中。
毕业设计（论文）开题报告4、单片机参考文献8毕业设计（论文）开题报告二、课题发展现状和前景展望早期的无功补偿装置为同步调相机和并联电容器。
同步调相机可理解为专门用来产生无功功率的同步电机，可根据需要控制同步电机的励磁，使其工作在过励磁或欠励磁的状态下，从而发出大小不同的容性或感性无功功率，因此同步调相机可对系统无功进行动态补偿。
但是它属于旋转设备，运行中的损耗和噪声都比较大，运行维护复杂，成本高，且响应速度慢，难以满足快速动态补偿的要求。
并联电容器简单经济，灵活方便，但其阻抗固定，不能跟踪负荷无功需求的变化即不能实现对无功功率的动态补偿。
随着电力电子技术的发展，近几年出现了多种电力系统无功补偿新技术。
电力电子技术是无功补偿技术的基础，电力电子器件向快速、高电压、大功率发展，使采用电力电子器件的无功补偿从根本上改变了交流输电网过去基本只依靠机械型、慢速、间断及不精确的控制的局面，从而为交流输电网提供了空前快速、连续和精确的控制以及优化潮流功率的能力。
无功功率平衡及优化补偿的开题报告开题报告题目：无功功率平衡及优化补偿一、研究背景在电力系统中，无功功率和有功功率同样重要。
无功功率是指电力系统中无功电流和电压的乘积，它与电力系统中的电容器和电感器有关。
在电力系统中，无功功率会造成功率的损耗，增加电力系统的运行成本。
因此，实现无功功率平衡并进行优化补偿是保证电力系统稳定性的重要步骤。
二、研究目的本研究旨在通过对电力系统无功功率的理论分析和优化算法的研究，实现电力系统无功功率平衡和优化补偿，从而提高电力系统的稳定性和运行效率。
三、研究内容1.电力系统无功功率理论分析通过对电力系统中的无功功率进行理论分析，了解无功功率和电力系统中的电容和电感元件之间的关系，明确电容和电感的运行机制，为后续无功功率优化算法的设计提供基础。
2. 无功功率优化补偿算法研究设计适用于电力系统的无功功率优化补偿算法，通过对电力系统中无功功率的监控和计算，自动控制电荷的投切和电容器的切换，实现无功功率平衡和优化补偿，并优化电力系统的运行效率和稳定性。
3. 无功功率平衡实验研究通过建立电力系统无功功率平衡实验平台，验证无功功率优化补偿算法的有效性和准确性，并探究无功功率平衡的实现方法和应用效果。
四、研究方法本研究将采用文献研究、理论分析和实验研究相结合的方法，对电力系统无功功率的理论和优化算法进行研究，并通过构建无功功率平衡实验平台，验证无功功率优化补偿算法的有效性和准确性。
五、研究成果本研究的主要成果将包括：1.电力系统无功功率理论分析的深入研究。
2.设计适用于电力系统的无功功率优化补偿算法，并进行实验研究。
3.建立电力系统无功功率平衡实验平台，验证无功功率优化补偿算法的有效性和准确性。
4.论文发表和专利申请。
六、研究进度安排本研究预计于2021年9月至2022年6月进行。
具体研究进度如下：阶段时间安排主要任务第一阶段2021年9月至2021年10月文献研究、理论分析第二阶段2021年11月至2022年1月无功功率优化补偿算法设计第三阶段2022年2月至2022年4月建立实验平台第四阶段2022年5月至2022年6月实验数据分析、论文撰写。
基于ARM无功补偿控制系统设计开题报告一、开题背景和意义随着电力电子技术的发展，对于一些要求高度稳定和可靠性的电力系统，需要进行无功补偿来保障电网质量和稳定运行。
ARM嵌入式系统具有速度快、功耗低、内存资源丰富等特点，在嵌入式控制系统设计中被广泛应用。
因此，在这个背景下，设计一种基于ARM的无功补偿控制系统有着非常实际的意义。
二、研究内容和目标本研究的主要内容为：设计一个基于ARM的无功补偿控制系统，实现对电网无功功率的动态调节和控制。
具体目标如下：1.研究ARM嵌入式系统的硬件设计和软件框架；2.了解无功补偿控制的原理和相关算法；3.设计硬件电路，包括电源和外设接口等；4.编写控制算法和软件程序，实现无功补偿控制；5.进行实验验证，测试系统性能。
三、研究方法和技术路线本研究采用以下方法：1.理论研究法：了解无功补偿控制的原理和相关算法等理论知识，作为系统设计的理论支撑。
2.实验研究法：通过实验验证和测试，检测系统的性能和可靠性。
技术路线如下：1.确定系统硬件和软件需求，并选用合适的ARM处理器和外设；2.设计硬件电路，包括电源和外设接口等；3.编写控制算法和软件程序，实现无功补偿控制；4.进行实验验证，测试系统性能。
四、预期成果本研究的预期成果包括：1.设计一种基于ARM的无功补偿控制系统，能够实现对电网无功功率的动态调节和控制。
2.研究和总结ARM嵌入式系统的硬件设计和软件框架，并给出相应的设计思路和方法。
3.评估系统的性能和可靠性，为无功补偿控制系统的应用和推广提供理论和实践基础。
五、研究计划和进度安排本研究的计划和进度安排如下：1.2022年3月-4月：研究ARM嵌入式系统的硬件设计和软件框架；2.2022年4月-6月：了解无功补偿控制的原理和相关算法；3.2022年6月-8月：设计硬件电路，包括电源和外设接口等；4.2022年8月-11月：编写控制算法和软件程序，实现无功补偿控制；5.2022年11月-2023年1月：进行实验验证，测试系统性能。
无功补偿开题报告范文无功补偿开题报告范文摘要：本文旨在研究无功补偿技术在电力系统中的应用，以提高电力系统的稳定性和效率。
首先，介绍了无功补偿的基本概念和作用原理。
然后，分析了目前存在的无功补偿问题，并提出了解决方案。
最后，讨论了无功补偿技术的发展趋势和应用前景。
1. 引言无功补偿是电力系统中一项重要的技术，用于解决电力系统中的无功功率问题。
无功功率是指电力系统中产生的无用功率，它会导致电力系统的电压波动和能量损耗。
因此，无功补偿技术的应用对于提高电力系统的稳定性和效率具有重要意义。
2. 无功补偿的基本概念和作用原理无功补偿是通过在电力系统中引入无功功率来消除或减少系统中的无功功率，从而提高系统的功率因数。
无功补偿可以分为静态无功补偿和动态无功补偿两种方式。
静态无功补偿是通过在电力系统中安装无功补偿装置，如电容器和电抗器，来消除或减少无功功率。
电容器可以吸收系统中的无功功率，而电抗器可以产生无功功率。
通过合理配置和控制这些无功补偿装置，可以使电力系统的功率因数达到理想值。
动态无功补偿是通过控制电力系统中的无功功率流动，来消除或减少无功功率。
这种方式通常使用可控无源装置，如静止无功发生器（STATCOM）和静止同步补偿器（SVC）等。
这些装置可以根据系统的需要主动调整无功功率的流动方向和大小，从而实现无功补偿。
3. 目前存在的无功补偿问题及解决方案目前，电力系统中存在着一些无功补偿问题，如电力系统中的电容器过补偿和电力系统中的谐波问题。
电容器过补偿是指电力系统中电容器的过度安装，导致系统中的无功功率过多。
这会导致电力系统的电压波动和能量损耗增加。
解决这个问题的方法是合理配置和控制电容器的容量和位置，以确保电力系统的功率因数处于合理范围内。
电力系统中的谐波问题是指电力系统中谐波电流的存在，导致电力系统的无功功率增加。
这会对电力系统的稳定性和效率造成影响。
解决这个问题的方法是使用谐波滤波器来过滤谐波电流，从而减少无功功率。
10kV线路无功补偿及其监测的开题报告一、项目背景随着电力工业的不断发展和新型能源装置的普及，电力系统中出现了大量的非线性负载，引起了电流的谐波、失真以及无功功率的增加，这些都会对电力系统的稳定性和运行效率造成一定的影响。
在电力系统中，无功电流是不产生有功功率，但是却会占用线路的容量，造成电网的阻塞，导致电压质量下降、功率损耗增加、电力设备寿命缩短等问题。
因此，无功补偿技术的研究和应用显得十分重要。
10kV线路无功补偿技术能有效地降低电力系统中的无功电流，提高电网的使用效率，保证电力设备的稳定运行。
在电网中加装无功补偿装置可以起到以下几方面的作用：提高电网的功率因数、提高电压质量、减少线路的损耗、提高电力设备的利用率等。
然而，无功补偿技术的应用不是一帆风顺的，实现无功补偿需要采用一系列较为复杂的电力电子元件和控制器，因此在使用无功补偿技术的时候需要特别注意其稳定性和可靠性。
二、研究目的本研究旨在通过对10kV线路无功补偿技术的研究和探究，解决电力系统中出现的无功电流问题，提高电力设备的利用率和效率。
具体研究目的如下：1. 研究无功补偿技术的基本原理和应用范围，了解其在电力系统中的作用及意义。
2. 探究10kV线路无功补偿技术的应用方法和实现过程，对无功补偿装置的选型和控制器的设计进行深入研究。
3. 设计一种实用性较高、稳定性较强的无功补偿技术，保证其在电力系统中的可靠性和安全性。
4. 研究监测10kV线路无功补偿技术的方法和手段，采取合适的监测手段，对电力系统中出现的问题能够及时发现和解决。
三、研究内容1. 无功补偿技术的基本原理和应用范围研究；2. 10kV线路无功补偿技术的应用方法和实现过程探究；3. 无功补偿技术的控制器设计；4. 无功补偿装置的选型；5. 监测10kV线路无功补偿技术的方法和手段研究；6. 实验室实验和数据分析。
四、研究方法本研究采用实验室研究和数据分析相结合的方法，采集电力系统中的实时数据，通过研究电力系统的基本特性、无功补偿技术的基本原理和应用方法以及控制器设计等方面，设计出一种实用性高、稳定性强的无功补偿技术。
毕业设计开题报告测控技术与仪器集中式无功功率补偿器的设计—-硬件电路设计1选题的背景、意义我国互联电网已经进入了大电网、大机组时代，对电网质量和系统稳定的要求也日益提高，解决终端用户无功补偿设备综合控制的问题越显紧要然而目前我国绝大部分终端用户采用传统的补偿装置，控制方式落后，无法实现远距离和总体控制的要求提高补偿设备整体性效率和灵活性，是工作重点通过智能化电网建设，利用现代化通信技术，整合用户资源，实现终端的无功平衡，可有效地提高系统的功率因数，降低损耗，改善电网质量。
提高功率因数，合理地选择用电设备提高自然功率数外，广泛采用并联电容性负载的方法来补偿无功功率。
传统的方法是采用固定电容补偿方法，它仅使用于负载固定、无功功率相对稳定的静态用电装置；随着微机控制技术和半导体器件的发展，利用计算机对电网进行实时检测、控制，并根据无功功率的变化，自动切换补偿电容，可以准确、快速地实现动态无功补偿，达到降低消耗、改善供电质量之目的。
无功补偿技术的发展，他存在以下意义。
(1)补偿无功功率,可以增加电网中有功功率的比例常数(2)减少发,供电设备的设计容量,减少投资,例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95时,安装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW;反之,增加0.52KW.对原有设备而言,相当于增大了发,供电设备容量.因此,对新建,改建工程.应充分考虑无功补偿,便可以减少设计容量,从而减少投资. (3)降低线损,由公式△P%=(1-cosΦ/cosΦ)X100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosΦ为补偿前的功率因数则cosΦ>cosΦ,所以提高功率因数后,线损率也下降了.减少设计容量,减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益.所以,功率因数是考核经济效益的重要指标,规划、实施无功补偿势在必行.在第一个工业用晶闸管出现之前，电子半导体由于功率过小，在直流传动，交流传动，电磁合闸，交流不间断电源和无功补偿等领域内一直没有得到应有的推广使用。
晶闸管的出现标志着电力电子技术的诞生，并以此为起点，随着半导体制造技术和变流技术的发展，新型的电力电子器件不断问世，由此引发了众多行业的变革，如交流变频调速技术的蓬勃发展。
同样电力电子技术对无功补偿技术也带来了新的发展锲机。
2相关研究的最新成果及动态2.1 无功补偿的基本原则电力用户补偿与供电企业补偿相结合，供电部门在电源点进行补偿与用户自身用电设备进行补偿，两者实现理想配合。
分散补偿与集中补偿相结合，以分散补偿为主高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主，实现区域电网内的无功分层、分压就地平衡降损与调压相结合，以降损为主，坚持降损节能的原则2.2 无功补偿的形式目前，国内电网采用的电容补偿技术主要是集中补偿与就地补偿技术。
就地补偿技术主要适用于负荷稳定，不可逆且容量较大的异步电动机补偿(如风机、水泵等)，其它各种场合仍主要采用集中补偿技术。
2.2.1 集中补偿集中补偿是把电容器组集中安装在变电所的二次侧的母线上或配电变压器低压母线上，这种补偿方法，安装简便，运行可靠，利用率较高，但当电气设备不连续运转或轻负荷时，又无自动控制装置时，会造成过补偿，使运行电压升高，电压质量变坏季节性用电较强空载运行较长又无人值守的配电变压器不宜采用。
2.2．2 分散补偿分散补偿是将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路的出线上，形成低压电网内部的多组分散补偿方式，它能与工厂部分负荷的变动同时投切，适合负荷比较分散的补偿场合，这种补偿方法效果较好，且补偿方式灵活，易于控制。
2.2.3 个别补偿个别补偿是对单台用电设备所需无功就近补偿的办法，把电容器直接接到单台用电设备的同一电气回路，用同一台开关控制，同时投运或断开，俗称随机补偿这种补偿方法的效果最好，它能实现就地平衡无功电流，又能避免无负荷时的过补偿，是农网中对异步电动机进行补偿的常用方法。
2.3 无功补偿最新技术2.3．1 32位单片机应用技术现在的无功补偿控制器大都使用8位单片机进行控制，8位机的速度慢，存储容量小，不能实现高精度的测量，只能进行比较简单的控制，即将被淘汰。
使用32位ARM内核的单片机现在正如日中天，获得越来越广泛的应用，其价格已经很便宜，以至于用32位单片机制造的控制器的材料成本可能低于用8位单片机制造的控制器。
单片机应用于控制无功功率补偿具有软件编程灵活，通讯方便多样、运算快速、硬件接线方便等优点，在无功补偿方面的应用已经得到了极大的重视。
许多单片机在无功功率上有了充分的应用。
例如，MSP430系列单片机组成的智能无功补偿控制器具有极低的功耗、处理功能强大、丰富的片上外围模块，方便高效的开发方式。
智能无功功率补偿器有单片机、信号检测模块、输出模块、电容器组、LED显示模块等等模块组成。
实时监测电网的电压、电流，并计算出有功、无功、功率因数，根据用电负荷情况，通过复合开关控制电容器组的自动投、切，实现无功功率的动态补偿，且具有报警功能。
该装置安装在电力配电变压器低压侧，用于补偿配电变压器无功功率改善配电变压器的无功潮流，同时该装置也具有辅助调压的作用。
32位单片机的功能强大，运行速度快，存储容量大，可以实现高精度的测量与控制。
因此，使用32位单片机制造无功补偿控制器是无功补偿技术发展的必由之路。
32位单片机的唯一缺点是开发难度太大，一般的小公司不具备开发能力。
2.3．2谐波测量与保护技术现在的电网中，电力电子元件的使用越来越多，从而导致系统中的谐波电流含量越来越大。
无功补偿装置中的电容器对谐波电流非常敏感，很容易产生谐波放大导致电容器损坏。
大部分无功补偿装置中使用热继电器来保护电容器。
电容器属于电流稳定型元件，其电流只与电压和频率有关，与变压器的负荷电流无关，在电压正常没有谐波的情况下电容器不会过载。
在电压过高的情况下完全可以由控制器来实现保护功能，不需要由热继电器来实现保护功能。
在谐波超标的情况下，电容器会出现过载，虽然热继电器可以将电容器切除，但是如果控制器不能够测量谐波，那么就会继续投入新的电容器，出现新的过载现象。
如果热继电器设置在自动复位状态，则过一会被切除的电容器还会重新投入运行，继续过载状态，并且会干扰控制器的运行，因为控制器不知道哪些电容器已经被热继电器切除，哪些电容器电容器即将恢复运行。
如果热继电器设置在手动复位状态，则最终所有的电容器将统统被切除，在手动复位之前，即使谐波消失，电容器也无法重新投入运行。
因此，在谐波严重的情况下，热继电器的保护效果远不如控制器具有谐波保护功能效果好。
综上所述，无功补偿控制器具有谐波检测以及谐波过载保护功能，不仅可以观察系统中的谐波含量，还可以省略热继电器，即提高性能又节约成本。
2.3．3软件的可靠性设计技术现在的无功补偿控制器大都使用单片机来设计。
提到单片机的可靠性，人们几乎不约而同地会想到看门狗，其实看门狗只能保证单片机死机时可以产生一个复位信号，有了看门狗并不一定能够保证足够的可靠性。
计算机的死机相当于程序跑飞而进入了一个死循环。
而如果程序跑飞之后没有进入死循环而又返回到正常程序循环当中，那么就不会出现死机现象，于是看门狗就不会起作用，但是程序跑飞之后究竟干了些什么是不可预计的，因此软件的可靠性设计工作就是要保证在程序跑飞之后尽可能弥补程序跑飞造成的问题。
3课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、研究难点及预期达到的目标3．1 课题研究内容1.补偿器的总体方案2.单片机接口电路3.软件、硬件的设计3．2 拟采取的研究方法（技术路线）3.2.1 AT89C52单片机的硬件结构如图1所示，为AT89C52的硬件结构图。
AT89C52单片机的内部结构与MCS-51系列单片机的构成基本相同。
CPU是由运算器和控制器所构成的。
运算器主要用来对操作数进行算术、逻辑运算和位操作的。
控制器是单片机的指挥控制部件，主要任务的识别指令，并根据指令的性质控制单片机各功能部件，从而保证单片机各部分能自动而协调地工作。
它的程序存储器为8K字节可重擦写Flash闪速存储器，闪烁存储器允许在线+5V电擦除、电写入或使用编程器对其重复编程。
数据存储器比51系列的单片机相比大了许多为256字节RAM。
AT89C52单片机的指令系统和引脚功能与MCS-51的完全兼容。
图1 单片机89C52结构框图3.2.2电源电路现在的单片机系统大部分都是采用市电220V，50Hz供电。
电网的冲击，频率的波动将直接影响到实时控制系统的可靠性，稳定性。
因此在单片机系统和市电之间必须配备稳压电源已经采取相应的抗电源干扰的措施，并采取一般的供电图2直流电源电路如图2所示，先用变压器把220V的电压变成12V的电压，12V的电压经过整流电路后变成12V的直流电压为继电器供电。
再使用7805把12V的电压转化为+5V的电压为单片机提供电源。
本电源系统在稳压电路7805后电源电路中我们使用了2个滤波电容，使用滤波电容主要目的是为了消除电源波动对系统的干扰，提高系统的抗干扰能力。
采用滤波电容能有效的消除电网电源波动产生的干扰。
3．3 研究难点（1）硬件设计时，应当充分考虑环境的影响，采取一定的抗干扰措施，抑制干扰产生或在干扰产生后进行有效地滤波等。
硬件的各个连接细节不可有轻微差错，否则结果将出现很大差别。
（2）软件设计时，要保证采集的数据准确，在计算过程中保证没有错算漏算，并能准确地显示数据。
3．4 预期达到的目标本课题的研究内容是利用单片机的特性，设计无功功率补偿器达到减少线路电能损耗的目的。
调整功率因数，使电力系统的功率因数大于0.95。
4研究工作详细进度和安排5参考文献[1] Ramasamy Natarajan（美）.Power System Capacitors，Taylor&Francis Group.LLC, 2005.[2] N Celanovic, D Voroyevich. A comprehensive study of neutral- pointvoltage balancing problem in three-level neutral-point-clamped voltage source PWM inverters.IEEE Trans.Power.Electron,2000,vo.l 15,no.2:242-249.[3]田茂文.单片机低压无功补偿控制器设计，2010/21[4]程启明.8098单片机控制的功率因数自动补偿器[J].电工技术杂志，1996，32(2)：23-26.[5]白振书. 无功功率补偿技术特性的应用，2010/07.[6]王守权，张薇.单片机控制功率因数自动补偿器[N].长春邮电学院学报，1998，16(3)：18-22.[7] 姚孟君.基于MATLAB仿真的无功补偿电容器投切控制研究[J].煤矿机电，2003.[8]王兆安.谐波抑制和无功功率补偿[M].北京.机械工业出版社，1998.[9]罗安.电网谐波治理和无功补偿技术及装备[J].中国电力出版社,2006,(1).[10]冯冰艳.提高功率因数的意义和方法[J].煤炭技术,2009,28(11):34-35.[11]Miu, K.N., and Chiang, H.D.: ‘Capacitor placement replacement and control in large-scale distribution systems by a GA-based two stage algorithms’, IEEE Trans., 1997, PWRS-12, (3), pp. 1160–1166[12] Berizzi, A., and Bovo, C.: ‘The use of genetic algorithms for thelocalization and sizing of passive filters’. Proc. 9th Int. Conf.Harmonics and Quality of Power,2000, Vol. 1, pp. 19–25[13]黄宇淇，孙卓，姜新建.FBD 法及复合控制在有源滤波器中的应用[J].电力系统自动化，2006，30（7）：65-68.[14]孙卓.电气化铁路新型电能质量调节器的研究[D].北京：清华大学，2004.[15]李晓峰.就地无功补偿的综合效益分析[M].2010.。
