单片机控制的电压和无功功率综合自控系统

本系统键盘输入和数码显示均采用串行方式。为实现方便的键控，系统仅采用了14个键，其中包括：复位键（RESET）、调试键（TEST）、运行键（RUN）、参数功能键（PARAMETER）、参数调整键（←→↑↓)停止键（STOP）、自锁键以及变压器并列运行键、解裂运行键、1＃运行键和2＃运行键。

4　综合自控系统的软件设计　　

系统软件采用人机对话方式和模块化结构，根据综合自控系统的功能要求，综合自控系统软件主要包括主程序模块、计算与判断决策程序模块、变压器分接头升降管理程序模块、电容器投切管理程序模块、键盘处理子程序模块等。限于篇幅，仅介绍主程序模块。

图4—1是系统主程序流程图。首先进行初始化，包括设置堆栈指针、显示分接头当前位置、设置电容器投切指针、设定定时器方式和程序自检等。然后，等待并检测是否有键按下，若有键按下则根据键值执行散转指令操作。若按下运行键，则综合自控系统连续运行，这是主程序的核心。由于系统软件采用人机对话方式和模块化结构，所以主程序主要是调用各功能程序模块。若按下参数键时，将依次显示各个参数，在此状态下可使用有关功能键和参数键可对有关参数进行修改，修改后的参数将被传送到EEPROM中保存。按下调试键时，系统自动进入调试状态，供本系统调试人员使用。参数键和调试键的流程在主程序框图中未画出。

5　抗干扰措施　　

针对综合自控系统的干扰情况，提出了下面几种抗干扰措施：

硬件抗干扰措施：

·采用内部带有8K字节FLASHROM的低功耗AT89C52单片机为主处理器，其集成度高，广泛应用于控制和测量系统，抗干扰能力强。

·采用高精度的传感器和运算放大器。

·采用程序监视器（Watchdog）电路。从根本上解决程序跑飞和程序进入死循环。

·采用隔离技术。

·采用电源净化技术。

软件抗干扰措施：

·为防止本系统出现频繁动作，提出了准动作状态—动作状态的软件设计思想。其基本思想是：当本系统第一次判断出系统处于不正常运行状态时，本系统暂不发控制决策指令，称为本系统处于准动作状态。这时，本系统继续进行采样、比较、综合判断与控制决策，如果本次判断出系统仍处于不正常运行状态，且与上次的状态相同，则本系统发出对应的控制决策指令，称为本系统处于动作状态；如果本次判断出系统仍处于不正常运行状态，但与上一次的状态不同，则仍不发控制决策指令，但本系统处于新的准动作状态；如果本次判断出系统仍处于正常运行状态，则本系统退出上一次的准动作状态。

·为提高电力系统设备利用率、完好率和使用寿命，要求对每个电容器投切操作的概率要相等，提出了等概率指针法投切的软件设计思想。

6　结论　　

以AT89C52为核心的电压和无功功率综合自控系统，适用于利用有载调压变压器和无功补偿电容器组进行电压和无功功率自动调整的变电站。本系统能真正的按照逆调压原理，在线检测负荷变化，自动调整变压器分接头升降和电容器投切，保证变电站负荷侧母线电压随负荷变化，并使无功功率尽可能就地平衡。本系统抗干扰措施得力，系统可靠性高，操作简单。

［参考文献］

［1］J．B．Bunch，System Integrated Voltage and ReactivePower Control［J］．IEEE Trans．Vol PAS101，No2，February，1982
［2］尹克力．电力工程［M］．电力工业出版社，1987

［3］何德康．电气二次回路安装与检验［M］．水利电力出版社，1988

［4］张毅刚等．MCS—51单片机应用设计［M］．哈尔滨工业大学出版社，1990