基于MSP430单片机的智能无功补偿控制器设计

3.5 远程通讯
与主控中心的通讯：主控机采用通讯协议与主控中心通讯，主控中心可以把本装置作为配网自动化系统中的一个元件轻易地纳入到自动化控制系统中来，减少了单独组网和开发系统软件的巨大工作量。通讯协议采用多功能电能表通信规约（DL/T 645-1997）。随本装置出厂，提供主控器通信口采集软件一个，可用于下载数据等。

与复合开关的通讯：主控机与各复合开关之间采用485通信，各复合开关采用+12V供电。下图2左边的FHD为单相组复合开关接线图，右边的两个FHS为三相组复合开关接线图。从图中可以看出，单相组复合开关的电容器组只能接成星型连接，而三相组复合开关的电容器组可以接成星型连接或三角型连接。

4 控制策略
投切控制不以功率因数为判据（可以以功率因数为判据），因实际补偿是通过无功功率的投入来实现的，所以以无功功率为判据进行补偿更为科学。为使控制更为合理，依据低压侧总无功功率的大小，实现电容器的自动投入和切除。从下图3可以看出，控制器工作在阴影区时控制器不动作，当不满足此条件时，控制器靠投切一定数量的电容器来满足此条件，使控制器工作在阴影区，达到平衡无功的目的。投切原则：三相优先，单相互补；电压缺相自动切除全部电容器；电压超过设定值，由小到大逐级切除电容器；电容器因电压超限分闸后，再次投入时，必须具备以下三个条件：(1)电压和无功功率满足投切定值要求，(2)延时一定的时间间隔（0～30秒可调），(3)根据投切前后的电压差值，对当前运行参数（PQI）进行综合分析，确保再次投入后不超过上限电压，并且要有一个电压富余值。

5 软件设计
软件采用汇编语言和C语言混合编写，系统主时钟采用8MHz，定时器定时625uS产生中断，在中断处理中采样电压、电流值，每工频周期采样32点数据。其主程序的流程图如图4所示。

图4 主程序流程图

6 结语

控制器采用了高性能的单片机，其丰富的片内资源，使得外围扩展器件少，体积小，降低了成本，也降低了故障率，减少了设备的维护量。能投入最接近的电容器组合，取得较好的补偿效果，系统配置灵活、适应性强。根据实际的运行情况，可灵活的配置电容器组数、各组容量、投切控制方式等，而且电容器组数不受数量的限制，使得控制器可满足不同的系统需求，具有较大的适应性。功能齐全，投、切控制安全，控制器集配变监测、无功补偿、谐波分析、数据远传于一体。能够存储多达半年的实时运行数据和故障记录数据，可现场和远程查阅。

参考文献（References）
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