过零触发模块：控制单元通过对ATT7022的测量结果分析、判断，决定是否进行无功补偿，即电容器的投切，由于电容器两端电压不能突变，电网电压和电容器电压的差值较大时，触发晶闸管会产生很大的电流冲击，为了防止在投切电容器时的电流冲击，必须在晶闸管两端电压为零时刻投切。所以选择具有过零触发能力的芯片控制电容器的投切，本控制器选用的是Motorola公司的MOC3083晶闸管。其外部连线如图3所示。
图3 双向晶闸管过零触发电路
人机接口单元：人机接口包括键盘输入和液晶显示。键盘有确定、退出、前进和后退4个通用按键，可手动改变电容器的投切状态，可切换液晶显示内容和设置时钟时间；液晶显示采用RT12864模块，主要显示当前各相的电流、电压、功率因数、有功功率、无功功率、各电容器投切状态以及系统时间等。
通信单元：RS232/485串口通信用于与上位机，主要用来进行电网运行参数和控制器运行状态的数据传输、铁电存储器中存储数据的输出及系统时间的校准等。
数据存储单元：FM24C64为64K位FRAM铁电存储器，其支持1012次写入，用于保存系统的某些初始值，低压电网运行参数的定时存储，系统故障状态的存储等功能，以便监控主站随时查阅历史记录。
2 控制器的软件设计
低压电网运行的各项参数可通过ATT7022采样、计算得出，CPU不用进行A/D采样数据的处理，这使CPU的运算量大大降低，并且大大简化了软件程序设计，使系统的运行更为精确、可靠。所以，软件设计的重点主要是实现对从ATT7022所得到的各项参数的分析，依托合理的控制策略，进而实现更加合理、可靠地投切电容器和外围接口电路的软件设计等。
本装置采用的电容器投切的控制策略是以无功缺额为主要判据，并结合功率因数与电压的控制策略。分析电网是否过压和欠压，在保证电压稳定的前提下，分析电网的无功功率，判断功率因数，与设定值比较，决定是否投切电容器以及如何投切更加合理，最大可能的实现对无功功率的补偿。
系统主程序流程图中ATT7022的初始化，主要是系统的校准，它决定了电网参数测量的精确度，系统的校准包含相位补偿设置、功率增益、相位校正、电压/电流校正、启动电流设置等。系统软件主程序流程如图4示。
图4 系统主程序流程图
3 结束语
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