摘要：随着全球能源的日趋减少，节能损耗已经成为了各国发展的长期战略方针。而电能作为一种被广泛使用的能源，是我国节能损耗方针的重要保护领域。其中的无功功率补偿技术则是电能节约损耗措施中的重中之重，此技术不但可以减少电力系统的电压损耗，还可以降低电压波动，从而有效的改善电能质量，降低电能损耗。基于此，本文对低压电力无功补偿单片机控制技术进行分析分析讨论。
关键词：低压电力；无功补偿；单片机；控制技术
无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率提供，电网的负荷率和损耗大大减轻。
1无功补偿技术的含义
在我国现阶段，随着电路建设的不断推进，电网的系统化及智能化建设日益加快，有关技术措施以及电气设施的运用使得中国电网运转根本落实了无功补充和节约电能。无功补偿是无功功率补偿的简称，在供电系统中发挥着提高电网功率因数、稳定电压减少无功异地传送、减少输送线路与变压器的能耗的作用，对补偿装置进行合理地选择，能够最大程度降低网络损耗，提高电网质量。采用无功补偿技术还可起到节能降耗的效果，从而有效缓解远距离供电中存在的高能耗问题。同时，加强无功补偿技术在远距离输电中的应用，还可以促进电网供电的高效性、安全性、平稳性和节能性。
2功补偿技术的意义
在低压供电系统中，运用适当方法对电气设施加以滤波的补偿，同时进行无功功率的补充，对低压供电系统的正常运行起到非常重要的作用。下面详细的分析其优点。
2.1增加线路传送能力
网络的运送能力按照传送的功率而确定。基于功率的概念，有功率叫做视在功率，而有着同样名称的是无功功率。网路运送路径中视在功率的运送能力已经固定了，当无功功率的大小有所提升，那么有功功率所占的量要下降，导致的结果就是较低的运送效率。这一问题的解决方案在于：经过技术人员在网路的一端采取补充措施，即对无功功率加以补偿，如此就大大减轻了网路运送中一直以来的无功功率带来的重担，提升网路里运送的有功功率所占份额，进而大幅增加运送效率。
2.2增强电能品质
具体来说，电能品质被定位为用公用网路运送到用户方的电力的质量。涉及到的重要参数有：运送到达用户方的电力的电压大小、频率等基本数值能否达标，波度是不是类似于正弦波。在达标的电力下运转，电力设施的功效最佳、效率最佳。最佳情况下的供用网路要用不变的频率和正弦波以及不变的最佳电压，运送电能到客户端。同时，三相交流网路低压供电系统里，三相电压要做到数值大致一样、相位对称，具体来说，电压和电流都要达到这种标准。
3低压电力无功补偿单片机控制技术的特点
基于单片机的低压电力无功补偿技术以功率因数为辅助投切判据，以无功率为主要投切判据的补偿设备，根据高性能的计算芯片分析计算无功功率与有功功率的投切门限值来完成精确投切，达到改善传统低压无功自动补偿装置的不足。单片机作为低压电力无功补偿普遍采用的控制器，在技术的应用上主要起到无功补偿装置的指挥作用，完成系统采样、保护原件、发送投切信号等设定功能，它能够有效提高低压电力无功补偿，优化电网运行模式，保障电网安全，达到良好的经济效益与社会效益。单片机控制技术调节性能强，在低压电力无功补偿中可以进行装置容量的调节，补足无功额度的缺漏，优化控制系统。单片机作为控制核心，其精密度相对较高，在电压的交变中控制这整个电容器的投切，避免了涌流的过大产生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，随着单片机控制技术的发展，在低压电力无功补偿的控制过程中，自动化程度越来越高，对运行中故障原件实行自动诊断，对电容器温度实行监测、在保护装置上设置自动切断过量供应等，给电力供应带来了很大的便利。
4传统低压无功自动补偿问题
4.1无法实现电容器温度、三相平衡保护及检测要求
低压无功自动补偿装置是目前无功损耗的主要预防措施，它在电力系统中有效的预防了电力无功损耗的发生，但是在环境温度、谐波、自身温度以及漏电方面还存在一定的不足之处，因此在低压无功补偿装置的应用中，我们需要将过温度保护作为研究重点。但是传统的低压无功补偿自动装置在应用中除了能实现电容器温度保护、三相不平衡保护外，对其他温度和原件的保护能力较差，因此要求工作人员在工作中必须有过硬的操作技术，而且还要具备高标准的素质。
4.2可调节性差
传统的低压无功补偿自动装置在产品完成投入使用之后，要想对容量、电压允许量等进行调整非常困难。但是在许多特殊的工作场所，低压无功补偿自动装置需要结合实际情况来不断调整电容量、电压允许量。因此，在后续建设的低压无功补偿自动装置在应用的时候，必须要对无功补偿装置的容量进行大范围调整。
5低压电力无功补偿单片机控制技术的实施过程和方法
在低压电力无功补偿中使用单片机控制技术的最大特点就是改变了投切方法，将以往使用的手动投切改善为自动化投切。在不断的实践过程中，低压电力无功补偿单片机控制技术逐步加以完善，下文将具体介绍低压电力无功补偿单片机控制的过程和低压电力无功补偿单片机的设定方法。
5.1低压电力无功补偿单片机控制的过程
低压电力无功补偿单片机的控制系统是由容量值各不相同的8个电容器组成的一个控制回路，其中电容器容量值的确定要依据使用情况而定。单片机控制系统的运行首先要对进线回路线路的性质进行判断。通过有关装置对进线回路中相电流和线电压的数值进行对比判断，分析在特定时间点上线路的性质。若系统的控制无变化，则说明此时的线路性质是阻性负载；若是发生变化，则功率因数会随着模拟量的增大而降低。模拟量的数值会通过单片机系统放大，从而引起单片机控制的反应，促使8个具有不等容量值的电容器向单片机控制系统进行投入，激发控制系统的运行。
5.2低压电力无功补偿单片机设定的方法
低压电力无功补偿单片机控制技术在使用过程中会涉及到脉冲时间掌控的问题，若脉冲时间设定的太短，会大大增加电容器的启动次数，影响电容器的使用年限；若是脉冲时间设定太长，很难有效的掌握功率因数的变化规律，使得无功补偿的效果不理想。以上叙述表明，脉冲时间的设定是能否有效采样进线回路中相电流和线电压的一个关键因素。因此，科学合理的设定采样时钟是十分重要的。所谓的采样时钟就是在单片机控制系统中配置一个时间设备，将其与控制器连接使用，从而完成对时间的把控工作。调节采样时钟一般是通过改变采样脉冲的宽度实现的，经过大量实践研究发现，将时间控制在30s～90s的范围内是比较合理的。
结束语：
随着科学技术的快速发展，低压无功补偿技术及其设备在数十年间也取得了非常大的进步，尤其是51系列单片机控制的低压电力无功补偿。但是在近些年来对51系列单片机控制的低压电力无功补偿系统分析发现了一些问题，因此，低压电力电容器的智能化与低压无功补偿设备的变革迫在眉睫，无功补偿方式的选择，基于MSP430单片机低压无功补偿方案的分析与研究，对于保障电力系统的可靠性具有一定的现实意义。
参考文献：
[1]基于单片机控制的低压电网无功补偿研究[J].王强，马彬.数字技术与应用.2015（08）
[2]浅析低压电力无功补偿单片机控制技术[J].黄先杰.科技视界.2014（22）
论文作者:翁后军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：低压论文; 单片机论文; 电力论文; 功率论文; 技术论文; 电容器论文; 装置论文; 《电力设备》2018年第34期论文;