近年来,电力系统非线性负荷容量持续增长,对电网无功调节形成巨大压力,系统面临谐波污染加剧的趋势。科学合理的无功控制策略对电力系统节点电压调节具有积极作用,不仅能提升电能传输效率、减小网损,更对电网的安全、经济、绿色、高效运行具有重要的意义和价值。在中低压配电网中,优化提升配电网无功补偿装置的性能,在造价允许的范围内采取更优的调节方式,减小设备体积、增强投切可靠性,已成为无功补偿研究的发展趋势。本文面向低压配网运行控制,研制了一种基于单片机控制的新型智能无功补偿设备。主要研究内容如下:1)详尽阐述设备的组成结构和运行原理,其中,电容器组采取并联模式,通过星形和三角形连接与系统并联,达到各相负荷的无功调节。基于智能调控开关的控制电路用来实现电容器投切操作,不仅具有低通断电阻特点及过零动作的优势,也满足电压过零下平稳投切的功能。2)提出了智能无功补偿调节策略,利用功率因数评判指标作为电容器组动作的依据,通过计算无功容量差值最小量,构建无功补偿最优控制模型,基于LINGO计算获得无功补偿调节的最优控制策略。算例分析表明,本策略能够达到电容器组一次性投切、快速补偿到位的目标,大幅减小了装置投切频率,补偿迅速,效率和精度高。3)针对所研制的智能无功补偿设备设计了各项功能模块、应用了完善的元器件组件。其中,利用集成单片机达到对智能无功补偿的完整控制,既具备快速运行的特点,也考虑了低成本和小型化需求。在功能开发方面,利用模块化方式使每一项功能独立划分,不仅可以高效进行采样信号处理,提高操作指令的准确性,还有利于功能升级和调试。4)现场测试表明,智能无功补偿设备运行正常,功能健全,具有较好的功率因数调节效果,可有效解决无功功率不达标的问题。