无功补偿控制器方案解析
利用输入信号基波电压（电流）复数振幅的实部和虚部可以求得交流电压U、交流电流I、有功功率P和无功功率Q的有效值，为此先将复数振幅的实部和虚部变成有效值，假设输入电压复数振幅的实部和虚部有效值用UR和UI表示，由式（3）不难求出输入电压的有效值为：
2.2 测量数据的采集
交流电参量的测量方法主要分为两大类：模拟电路测量方法和采样计算式测量方法。其中模拟电路测量方法准确度
高，稳定性好，但不太适用于多参数测量。采样计算式测量方法比较适用于多参数测量，尤其随着计算机和电子技术的飞速发展，高性能微处理器和A/D转换器，给采样计算式测量方法，提供了有力的硬件支持。目前采样计算式测量实现了同步采样法，准同步采样法等。
软件同步采样法是首先测出被测信号的周期T，则用该周期除以一周期内采样点数N，得采样间隔并确定定时器的技术值，用定时器中断方式实现同步采样。软件同步采样省去了硬件电路锁相环节，结构简单，避免了锁相环设计调试的复杂和失锁现象。但由于信号的频率是在一定范围内变化，对其周期T不能准确测量，按不准确的周期T计算的采样间隔进行N次采样后，不能与实际信号的周期同步，即存在同步误差，为减小同步误差，提高测量精度，后采用自适应调整采样间隔的方法。
快速傅立叶变换要求将一个采样周期均分成N等分。不满足这个条件会给变换后的结果带来较大的误差。因此在傅立叶变换中根据频率的变化，采用自适应变步长可取得较高的精度。
2.3 频率的测量
利用DSP芯片自带的捕获功能。捕获功能是指当捕获引脚出现指定电平时，DSP能捕获指定定时器的读数。因此将跟踪频率的方波信号作为捕获引脚的输入信号，令连续两次捕获信号在定时器上的读数之差为N，DSP定时器的频率为fs，则交流信号的频率f=fs/N。由于定时器的最大频率为20MHz，所以测量的误差极小。
3.1 系统结构框图
从图1中可以看出本系统主要由DSP基本系统、数据采集系统、补偿电容器投切单元三个部分组成。由于三相电网满足关系：
所以只要用四个互感器将uac、ubc、ia、ib四路电网参量取出来，通过放大、滤波后，把信号经过采样保持器（S/H）、多路开关、数模转换器（A/D）使之离散化。然后把这些数字量送入数字信号处理器进行数据处理（FFT运算），从而算出所发电能的有功和无功的数值。
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