Введение. 
Разработка микропроцессорного контроллера-компенсатора реактивной мощности

В настоящее время в промышленности остро встают вопросы экономии энергоресурсов. В связи с этим популярностью пользуются автоматические устройства, позволяющие экономить электроэнергию.

Экономическая целесообразность автоматической компенсации реактивной мощности заключается в следующем:

На производстве, не оснащенном компенсатором, в рабочее время значение cos составляет 0.75…0.80. Чтобы обеспечить напряжение 380 В на трансформаторах подстанции завышают напряжение (задействуя дополнительные витки). Однако в нерабочее время, когда cos = 0.96…0.98, это оборачивается напряжением в сети 410 В. Поэтому необходимо поддерживать напряжение 380 В и cos = 0.98 при отключенных витках. Автоматическая компенсация реактивной мощности обеспечивает экономию электроэнергии на 10−12%.

И наиболее существенный аргумент в пользу разработки автоматического устройства компенсации реактивной мощности, но, к сожалению, менее поддающийся экономическому учету — это значительное увеличение продолжительности службы электрооборудования за счет стабилизации напряжения питания.

Задача компенсации реактивной мощности очень сложна [1, 2]. Устройство должно работать круглосуточно, включая выходные и праздничные дни, не нуждаться в обслуживании, не требовать перенастройки при сезонном изменении энергопотребления. Оно должно контролировать величины тока, напряжения, угла и управлять этими параметрами.

Промышленные средства компенсации реактивной мощности не обеспечивают качественного управления. С настоящей задачей может справится только микропроцессорная система управления. Поэтому темой данной дипломной работы является разработка микропроцессорного контроллера-компенсатора реактивной мощности.

Список сокращений:

БИС — большая интегральная схема.

БК — батарея конденсаторов.

МП — микропроцессор.

ОЗУ — оперативное запоминающее устройство.

МБР — многорежимный буферный регистр.

УСАПП — универсальный синхронно-асинхронный приемопередатчик.

ПТ — программируемый таймер.

ССЛ — схема связи с линией.

ЭВМ — электронная вычислительная машина.

ППИ — программируемый параллельный интерфейс.

РМ — реактивная мощность.

ПП — печатная плата.

1. Общесистемный раздел

В настоящем разделе рассматриваются вопросы компенсации реактивной мощности промышленных сетей, проводится анализ известных автоматических устройств компенсации реактивной мощности. Выделены основные задачи, решаемые при проектировании микропроцессорных устройств управления, используемая для разработки контроллера — компенсатора реактивной мощности.