ATT7022A是一种高精度的三相能量特定测量芯片，用作能量信号采集芯片，可以及时准确地收集各种电网参数。STM32F103是意法半导体的主控芯片。态补偿低压线路无功的补偿控制器。验表明，该控制器可以显着提高线路的功率因数，减少线路损耗，延长电气设备的使用寿命，并提高电源质量。网中的大多数电气负载是电感性负载，例如发电机，电动机，变压器和整流器。们必须在日常使用中消耗无功能量。
果不能及时有效地补偿这些无功功率，它们将增加对电力设备的投资，减少设备的使用，增加线路损耗并浪费电力。压智能无功补偿控制器可以根据各种功率参数，及时有效地补偿电网中的无功，提高线路功率因数，提高电力利用率。ATT7022A收集的电能和一些控制策略。多电气设备（例如配电变压器，电动机等）都根据电磁感应原理运行。
们都依靠建立交变磁场进行转换和能量转移。立交变磁场和感应磁通量所需的电功率称为无功功率。有功功率系统中，大多数电气设备的等效电路都可以看作是电阻器R和电感L的串联电路。电源系统中，电流I总是偏移一个角度的电压U。正弦交流电路中，电压和电流之间的相位差的余弦值称为功率因数。值而言，功率因数=有功功率/视在功率，即cos = PS。理意义如下：只要总功率恒定，功率因数越高，电源提供的有功功率就越高，因此功率因数的增加可以提高电费率。输和生产设备的使用[12]。设电网中的负载电路是由电阻器R和电感L串联而成的电路，如图1所示。
L是电路所需的无功功率。果没有补偿电容器，则QL的无功功率将由市电供电。补偿电容器并联时，电感器所需的无功功率将由补偿电容器提供，然后由市电电源提供。率将减小为Q = QL-QC，其相角将减小“功率因数将从cos变为cos” [2]。图2所示的功率三角形可以看出相角和视在功率的变化。补偿电容器并联连接时，d中感性负载消耗的无功功率可以通过补偿电容器提供电源，补偿电容器可以减少由网络电源提供给感性负载并由传输线传输的无功功率。图2可以看出，视在功率从S减小到S’，功率因数增加到cos’。果，无功功率补偿降低了生产和电力设备的设计能力，并降低了由线路和变压器的无功功率传输引起的电能。失。网参数的测量采样使用ATT7022A高精度三相电力测量芯片。ATT7022A适用于三相三线和三相四线应用。集成了六个二阶sigma-delta ADC参考电压电路和数字信号处理电路，用于所有功率，能量，恒温阀芯RMS，功率因数和频率测量[3]。内部结构如图3所示。TT7022A可以测量每相和组合相的有功功率，无功功率，视在功率，有功功率和无功，还可以测量电流，有效电压，速度因数，相角频率和每个相的其他参数。
可以完全满足多功能多功能三相电表的需求。设计使用意法半导体的STM32F103作为主要控制芯片。钟频率STM32F103达到72 MHz，是同类产品中最强大的产品。的基本时钟速率为36 MHz。16位产品的价格，它已大大提高了16位产品的性能。是16位产品用户的最佳选择。制器系统的结构如图4所示。制器的运行过程如下：设备运行时，电流互感器和电压互感器分别输入三相电流信号和电网中的三相电压，ATT7022A能量测量芯片收集并分析信号，并通过STM32 Connection与SPI接口通信。于电容器的两端必须稳定，因此在电源电压和电容器端子电压之间存在较大差异时触发晶闸管会产生浪涌电流，这会损坏设备和电气元件。此，电容器的切换策略由晶闸管的过零触发，也就是说，当晶闸管两端的电压为零时，晶闸管被激活并且电容器被激活。电流为零时，晶闸管被阻塞以切断电容器。过对ATT7022A收集的数据进行分析，可以确定电网是否应切换电容器。STM32F103发出控制命令，使电路起作用，并发送正脉冲和负脉冲以激活晶闸管并阻止控制电容器的开关。据采集电路的设计包括经由电压互感器和电流互感器输入[3、89]，电源电路和复杂电路的电压和电流的设计，如图2所示。5.前端电流采集和电压采集输入电路[7]分别如图6和图7所示。
流信号输入采用电流非对称采样方法。流信号通过电流互感器5A / 2.5 mATR2120，并提供2.5 mA的电流。压信号输入采用1：1电压互感器方法，每个输入通道均添加了抗混叠滤波器。ATT7022A直接读取电力网络参数，而CPU不涉及A / D采样数据的处理，这大大减少了CPU的工作量[4]。此，软件编译的核心是如何分析电网参数以及如何快速而可靠地切换电容器。
容器开关控制策略涉及分析和计算实时功率因数，有功功率，无功功率等。对于根据ATT7022A读取的电网参数定义的功率参数值，以确定是否要切换电容器并切换数量[1，6]。件流程如图8所示。8软件流程系统初始化包括处理器初始化，SPI初始化，ATT7022A初始化等等。语参数，通过计算和分析功率因数，有功功率，无功电压和电流等参数来确定。闸管由STM32F103驱动，可准确及时地切换电容器。传统的机械转换电容器相比，晶闸管无触点，寿命几乎不受限制，该电容器可以快速，无冲击地投入电网，大大降低了操作难度。容器被切换。
盘输入可用于手动打开和关闭电容器以及设置相关参数。LCD显示屏可以轻松显示电容器的相应有功和无功功率，功率因数，电压，电流和开关状态。ATT7022A专用电度表芯片用作能源数据采集芯片，可以准确地采集电能的有功和无功，减少了CPU的计算量。STM32F103作为主控芯片连接到主机，晶闸管控制电容器组的切换，简化了电路设计，具有较高的实用性和可靠性。网的实时监控可对低压电网进行动态补偿，从而大大提高了线路的功率因数并减少了线路损耗。益于对开发的实验原型的测试分析，发现控制器电容器的切换准确，及时，准确度高，性能稳定，可以显着降低网络损耗，提高电能质量。
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