基于LPC2138的三相輸配電功率因數(shù)測(cè)控系統(tǒng)

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三相輸電線路的功率因數(shù)是電力傳輸?shù)闹匾?jīng)濟(jì)技術(shù)參數(shù)，關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、損耗、輸電質(zhì)量等多方面的問(wèn)題。為了能比較真實(shí)地反映三相輸電線路的功率因數(shù)值，本文提出了通過(guò)采樣三相交流電中任意一相的相電流，以及另外兩相的線電壓之間的相位差來(lái)得到三相系統(tǒng)功率因數(shù)的檢測(cè)方法。實(shí)現(xiàn)了對(duì)功率因數(shù)的測(cè)量和數(shù)字顯示，從而近一步對(duì)功率因數(shù)做出補(bǔ)償，最終達(dá)到調(diào)整功率因數(shù)的目的。該系統(tǒng)采用ARM7TDMI -S內(nèi)核微控制器LPC2138，它強(qiáng)大的功能使外圍電路變得比較簡(jiǎn)單，增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性；在數(shù)據(jù)采集方面，具有精度高、速度快的優(yōu)點(diǎn)。

式中，UM表示每相的電壓幅值，IM表示每相的電流幅值，w表示角頻率，表示相電流滯后相電壓的相位差角(功率因數(shù)角)?？紤]三相三線的情況下，采用其中一相的相電流與另外兩相的相電壓之間的相位差來(lái)測(cè)量功率因數(shù)的接線方式有12種，本文不做詳細(xì)討論，僅給出接線在符合u、v、w正相序條件下，以u(píng)相電流 Iu與v、w兩相的線電壓Uvw之間的相位差來(lái)測(cè)量功率因數(shù)的方法。實(shí)際上，對(duì)于三相三線的情況，只要求得兩相相電壓與另一相的線電流之間的夾角就可以求得功率因數(shù)，如圖2所示。

在圖2中，Uuv=Uu-Uv，因此Uuv比Uw滯后π／2，而Uuv比Iw滯后α，則φ=π／2-α。這樣線路的功率因數(shù)：

cosφ=cos(π／2-α)=sinα