1. 研究目的与意义
近年来，随着我国国民经济gdp（国民生产总值）的不断增长，我国的电力工业也有了长足的发展。同时电力网中的无功问题也已逐渐引起人们的广泛关注，这是由于随着电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛。而大多数电力电子装置的功率因数很低，它们所消耗的无功功率在电力系统所输送的电量中占有很大的比例。无功功率增加会导致电流的增大，设备及线路的损耗增加，导致大量有功电能损耗。同时使功率因数偏低、系统电压下降。无功功率如果不能就地补偿，用户负荷所需要的无功功率全靠发、配电设备长距离提供，就会使配电、输电和发电设施不能充分发挥作用，降低发、输电的能力，使电网的供电质量恶化，严重时可能会使系统电压崩溃，造成大面积停电事故。
据报道，我国平均每年因为无功分量过大造成的线损高达15%左右，折算成线损电量约为1200亿千瓦时。假设全国电力网负载总功率因数为0.85，采用无功补偿装置将功率因数从0.85提高到0.95时，则每年可以降低线损约240亿千瓦时。近年来，随着电网负荷的增加，对无功功率的要求也与日俱增。
目前智能建筑行业电能消耗控制是研究的一大热点, 因为在电网中的电力负荷如电动机,变压器,日光灯及电弧炉等,大多属于电感性负荷,这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率,还同时吸收无功功率。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：本设计主要应用at89s51单片机技术，实现对配电系统的检测，然后依据检测所得数据进行分析，控制电容器的投切，从而实现对电力系统的功率因数的补偿。无功补偿控制器是本设计的核心部分，它根据检测到的功率因数分析计算, 然后按照设定的程序进行电容器的投入或者切除,从而达到对整个系统无功功率的补偿，实现功率因素的提高。
预期目标
1）供电时，电路能够实现电网电压电流的测量以及功率因数的检测；
3. 研究的方法与步骤
研究方法
本系统由功率因数检测电路，电容自动投切控制电路，电压电流检测模数转换电路，液晶显示电路以及数据存储电路5部分组成：以at89s51单片机为主控芯片，然后通过功率因数检测电路检测数值，通过电压电流检测模数转换电路在液晶显示器上显示各项数值，并将即时数据存储到储存器上。倘若需要功率补偿，电容自动投切控制电路工作，即调整不平衡的有功电流，将三相间的不平衡电流校正到变压器额定电流的一定误差内，直至三相的功率因数均补偿到一定数值，最后电容自动投切控制电路停止工作。
4. 参考文献
[1] 魏民.《智能型电力参数测试仪研究与设计》[m].武汉理工大学硕士学位论文.2003,5
[2] 章云,谢莉萍，熊红艳.《dsp控制器及其应用》[m].机械工业出版社，2001, 8
[3] 杨奇逊 黄少锋.《微型机继电保护基础》[m].中国电力出版社，2007.8
5. 计划与进度安排
（1）2022.03.02—2022.04.09 查阅资料，撰写开题报告，翻译资料；
（2） 2022.04.10—2022.04.30 硬件功能分析，熟悉mcs-51系统指令及编程语言；
（3）2022.04.31—2022.05.14 设计电路原理图、编制应用程序；
