摘要
根据目前低压电网用电负载功率因数偏低和国内外现场总线技术的应用现状，立足于提高交流电机的功率因数，基于将每个补偿装置进行集中监控、信息集中传递的思路，本文作者在分析现有的控制系统体系结构的基础上，提出了基于现场总线技术的全分布式多层控制系统的体系结构，构建了功率因素智能动态补偿系统；对补偿执行单元子系统、智能节点子系统、上位机子系统三部分进行了功能分析。针对本系统的应用对象，确定了本系统中所应用的无功电流实时检测理论和方式、补偿电容器接线和分组方式、补偿电容器投入时刻的选择等关键技术；并对CAN技术应用于功率因素动态补偿系统进行了研究。在分析电网的频率特性和功率因素动态补偿系统的性能特点基础上，对功率因素动态补偿系统的软件功能模块进行了层次划分和时序特点分析；对无功电流实时检测、无功补偿电流的产生等技术实现了软件的仿真。基于研究的理论成果，利用80C196KC16位单片机、CAN通讯芯片SJA1000、高效编译工具C96、电子电路绘制软件Prote199SE、PCB99等工具开发了智能节点的电路板；利用快速开发工具C++ Builder 5.0和数据库管理软件SQL Server7.0，综合应用数据库、人工智能、DLL等技术开发了功率因素动态补偿上位机子系统的原型。
According to the fact that power factor of low voltage power networks is very low in China and Field bus technology is developing in the world, in order to enhance power factor of low voltage power networks, on the basis of central transmitting and controlling information among every compensation equipment, the author of this dissertation studies systematically the design principles of power factor dynamic compensation system. Based on analyzing structure of control system at present, the author of the dissertation puts forward a distributed completely and multi-layer structure framework based on field bus technology and builds a power factor intelligent dynamic compensation system. The functions of compensation unit, intelligent node, host computer, are presented. Appling closed loop control strategy in the power factor dynamic compensation system. Then the key techniques, for example, the fashion of real time sampling idle current and the fashion of compensation capacitor connected with, the time when the compensation capacitor are thrown up, are researched. CAN technology traits are analyzed, and CAN technology is applied on the power factor dynamic compensation system. On the basis of analyzing thoroughly the theories and techniques, software module of power factor dynamic compensation system are classed and their time-period is analyzed. The techniques of real time sampling idle current and generating compensation current are simulated with software. On the basis of theory analyzed, a circuit card used in intelligent node subsystem has been developed by means of development tools, such as C96, Protel99SE,
PCB99, SJA1000, and 80C196KC. The power factor dynamic compensation system host subsystem has been developed by means of database, artificial intelligent technology, and DLL technology. Host subsystem is made up of man-interface module, intelligent analyzing module, and database module. The main conclusions are made and the future study areas are expounded at last.
引文
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