基于87C196的快速無功電流檢測實(shí)現(xiàn)

由式（５）可見，電流的有功分量和無功分量均是瞬時(shí)交變的，除了基波分量外，還含有諧波分量。若只考慮基波，則ｎ＝１時(shí)的基波電流為：

式說明，經(jīng)過上述處理后，通過低通濾波獲得的直流分量ｉｐ和ｉｑ分別為基波電流有功電流分量和無功電流分量的√３ 倍 。因此整個(gè)無功電流的檢測可按圖２的原理來實(shí)現(xiàn)。在變換矩陣Ｃ中ｓｉｎωｔ及ｃｏｓωｔ是與ａ相電壓ｅａ同相的，可用鎖相環(huán)（ＰＬＬ）和正余弦信號生成電路得到。在單片機(jī)中實(shí)現(xiàn)時(shí)，也可以通過同步過零檢測來用軟件計(jì)算獲取。

３　無功電流計(jì)算的程序流程

圖３是該控制器軟件流程，圖３（ａ）為主程序流程圖。系統(tǒng)上電后，首先進(jìn)行初始化，以對寄存器和Ｉ／Ｏ端口進(jìn)行設(shè)置，然后執(zhí)行自檢程序，自檢無誤后開放外部中斷，然后進(jìn)行鍵掃描，如果有鍵按下則執(zhí)行鍵處理后再執(zhí)行顯示程序。沒鍵按下則直接執(zhí)行顯示程序。之后再回到主程序的鍵掃描步驟，如此不斷循環(huán)，以等待同步檢測觸發(fā)的中斷子程序。

圖３（ｂ）為接收到同步檢測信號后觸發(fā)的中斷子程序流程圖。當(dāng)接收到同步檢測信號后，程序進(jìn)入相應(yīng)的中斷子程序。首先對程序現(xiàn)場進(jìn)行保護(hù)，再采樣電流電壓值。系統(tǒng)根據(jù)上述檢測法和電流電壓值，計(jì)算出無功電流的有效值，并依據(jù)該電流有效值計(jì)算哪些支路需要投切，并輸出投切指令。執(zhí)行完畢后退出中斷，等待下一個(gè)中斷。

４ 結(jié)論

本文提出的檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，采用高集度度芯片進(jìn)行硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得整個(gè)系統(tǒng)的工作可靠性和抗干擾能力均大為提高，運(yùn)行可靠。同時(shí)又能快速、精確地檢測出無功電流。按照本文提出的檢測方法制作的硬件系統(tǒng)也已投入實(shí)際運(yùn)行。實(shí)踐證明：該系統(tǒng)不但能在２０ｍｓ以內(nèi)完成無功電流的精確檢測，同時(shí)配合ＴＳＣ系統(tǒng)還能在４０ｍｓ內(nèi)完成電容投切，此外還能實(shí)現(xiàn)動態(tài)無功補(bǔ)償。因而對改善電能質(zhì)量、降低損耗具有重要作用，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。