任务书-基于51单片机的智能功率补偿方案设计

1、湖南铁道职业技术学院毕业设计任务书 学 期 2015学年第一学期 课题名称 基于51单片机的智能功率 补偿方案设计 班 级 指导教师 计划制订 专业负责人 教学 院长 2014 年 9月 10 日基于51单片机的智能功率补偿方案设计设计任务书一、 课题名称基于51单片机的智能功率补偿方案设计二、 适用专业通信专业三、 毕业设计任务1、课题概述电力系统中，功率有有功和无功之分，无功在系统优化运行中占有重要的地位，无功功率有有利的一面也有不利的一面，有利的一面是无功功率是电能转换成其他能量的前提，若没有无功功率，其他热能、动能等都不可能由电能而来，不利的一面是对用户来说无功功率的存在使得电能的质量

2、下降，使自身的利益降低，对电力企业来说存在巨大的企业效力的巨大问题，所以我们应该将无功功率提高到相应的数值，实现电能利用效率的最合理化。据数据统计，2007年我国年总发电量为32559亿千瓦时，统计线损率为8.77%，这个数据没有包含110kv、35kv、10kv这类相当大的的输电线损及0.38kv的低压电网线损。据报道，估计实际的统计线损率约为百分之十五，即2007年全国年线损量约为4800亿千瓦时。无功补偿不仅具有节省投资、节省电力、节省燃煤及污染的作用，同时还可以提高电力系统设备的供电能力，减少用户电费开支，改善电压质量，延缓用户的增容改造。2、实现原理图无功补偿设计是通过单片机实现电网

3、380V的电压的补偿，单片机所能承受的电压为5V，即系统需要设计降压电路，补偿要检测电压电流的相位角的电路，不可缺少的，系统需要单片机模块和显示功率因素的模块，另外，系统通过投切电容来实现功率因素的提高，所以系统中需要设计电容投切模块。无功补偿针对的是电网的三相电压，所以系统设计时应该有三组并联的补偿装置，设计中以一相为例。设计原理图如图1所示。图1 原理图3、设计要求（1）电压电流转换电路：为了与电网中转换过来的电压信号进行相位比较，利用413ES将电流转换成电压。（2）相位差：将电压电流转换电路得到的电压值给触发器CD4013，经触发器构成的比较电路后，输出为电压电流的相位差信号。（3）A

4、/D转换：模拟/数字（A/D）转换器的功能是将输入的模拟信号转换成数字信号的形式输出。（4）单片机电路：综合运行各种状态。（5）显示电路：采用Dpy Blue-CC数码管来显示，显示值为功率因素大小。（6）电容投切电路：系统并入电容，电路进行补偿，补偿后的功率因数经单片机计算后判断是否投入更多电容。4、设计内容（1）电压电流转换电路的设计（2）相位差及模数转换电路的设计（3）单片机电路的设计（4）显示电路设计（5）电容投切电路设计四、 毕业设计论文格式要求1、封面2、目录3、内容摘要(200400字左右，中文)4、引言（概述电网无功功率补偿的背景、意义及目前国内外研究情况）5、正文（设计方案比

5、较与选择，设计方案原理、计算、分析、论证，设计结果的说明及特点）6、结束语7、附录(参考文献、图纸、材料清单等)五、 毕业设计内容与时间分配序号毕业设计项目及要求周数1分析讲解毕业设计课题，明确课题要求实现的功能12系统总体方案设计13模块原理图设计14硬件设计2 5软件程序编写调试26系统测试与性能分析17撰写毕业论文2六、 毕业设计答辩与论文要求1、毕业设计答辩要求答辩前三天，每个学生应按时将实物及毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。学生答辩时对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容

6、和主要方法、成果结论和评价。答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计与计算方法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。2、毕业设计论文要求文字要求:说明书要求打印(除图纸外)，不能手写。文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。图纸要求:按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。七、 考核方式与标准1、考核方式考核方式分为过程考核和论文答辩两种形成。过程考核主要考核学生在毕业设计期间对知识的掌握程度。论文答辩主要考核方案设计的合理性，毕业论文的书写，回答问题的情况。2、考核标准序号考核内容考核比例1明确毕业设计课题要求，正确进行功能模块的划分10