專(zhuān)利名稱：一種用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中終端設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒及控制方法。
背景技術(shù)：
低壓無(wú)功補(bǔ)償終端是電力負(fù)荷管理系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一，位于整個(gè)系統(tǒng)的最底層，主要有交流信息采集、電能計(jì)量、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)置與查詢、電容投入與切出、投切閉鎖、防投切振蕩、閉鎖報(bào)警、回路異常切除、諧波保護(hù)、電容器投切記錄，統(tǒng)計(jì)分析等功能。低壓無(wú)功補(bǔ)償終端能夠補(bǔ)償電網(wǎng)的無(wú)功損耗，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低線損，從而提高了電網(wǎng)的負(fù)載能力和供電質(zhì)量，滿足現(xiàn)代電力需求側(cè)管理和電力營(yíng)銷(xiāo)的需求。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端，除了檢測(cè)終端對(duì)電壓、電流、功率判斷的性能指標(biāo)和數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸?shù)墓δ芡?，重點(diǎn)需要判斷終端的電能計(jì)量、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)置與查詢、電容投入與切出、投切閉鎖、防投切振蕩、閉鎖報(bào)警、回路異常切除、電容器投切記錄等功能。而目前，對(duì)以上功能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)還存在較大困難，因?yàn)檫€沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的這些功能的完善手段和工具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒及控制方法，它能夠模擬32路遙控信號(hào)輸出和接收32路遙信信號(hào)輸入，并提供USB通訊接口， 滿足現(xiàn)場(chǎng)對(duì)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端進(jìn)行電能計(jì)量、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)置與查詢、電容投入與切出、投切閉鎖、防投切振蕩、閉鎖報(bào)警、回路異常切除、電容器投切記錄的功能檢測(cè)的需求。為達(dá)到本發(fā)明的目的，采用的技術(shù)方案是一種用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒，由CPU模塊、CPLD模塊、32路遙控輸出、32路遙信輸入、時(shí)鐘同步模塊及USB 通訊模塊組成，所述32路遙控輸出、32路遙信輸入分別與CPLD模塊相連，USB通訊模塊及時(shí)鐘同步模塊分別與CPU模塊相連，CPLD模塊與CPU模塊雙向互連。所述時(shí)鐘同步模塊是內(nèi)部使用PPM、PPS作為時(shí)間同步基準(zhǔn)的GPS時(shí)鐘同步，同時(shí)支持^IG-B碼時(shí)鐘同步和網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)。所述32路遙信輸入是同時(shí)支持共陰、共陽(yáng)兩種模式的32路復(fù)合開(kāi)關(guān)量輸入，并自動(dòng)識(shí)別有源節(jié)點(diǎn)輸入極性，最大承受輸入電壓為DC400V。所述32路遙控輸出是模擬16路電容器投切開(kāi)關(guān)狀態(tài)量輸出，可輸出頻率0 500Hz、脈寬Ims 65534ms的可編程脈沖，外接電壓支持范圍DCO 400V。一種用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒的控制方法，包括如下步驟A.開(kāi)啟工作電源后，CPU模塊通過(guò)時(shí)鐘同步模塊與GPS時(shí)鐘建立同步信號(hào)連接，并對(duì)GPS時(shí)鐘進(jìn)行倍頻調(diào)試，同時(shí)啟動(dòng)USB通訊程序，建立與USB通信模塊的雙向連接；B. CPU模塊通過(guò)USB通訊模塊接收模擬遙控電容器投切開(kāi)關(guān)狀態(tài)量、電容器補(bǔ)償
3方式狀態(tài)量以及投切方式狀態(tài)量的輸出指令，經(jīng)解析和處理后，將指令發(fā)送至CPLD模塊， 由CPLD模塊調(diào)制并輸出指令所需的信號(hào)；C.外部的復(fù)合開(kāi)關(guān)量經(jīng)32路遙信輸入模塊送至CPLD模塊，再傳給CPU模塊進(jìn)行解析、處理，CPU模塊將處理后的信息發(fā)送至USB通訊模塊；D.由CPU模塊關(guān)閉USB通訊程序，結(jié)束對(duì)外通信功能。所述用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒的工作原理及過(guò)程開(kāi)啟工作電源后，CPU模塊通過(guò)時(shí)鐘同步模塊與GPS時(shí)鐘建立同步信號(hào)連接，并對(duì)GPS時(shí)鐘進(jìn)行倍頻調(diào)試，同時(shí)啟動(dòng)USB通訊程序，建立與USB通信模塊建立雙向連接；CPU模塊通過(guò)USB通訊模塊接收模擬遙控電容器投切開(kāi)關(guān)狀態(tài)量、電容器補(bǔ)償方式狀態(tài)量、投切方式狀態(tài)量的輸出指令，經(jīng)解析和處理后，將指令發(fā)送至CPLD模塊，由CPLD模塊調(diào)制并輸出指令所需的信號(hào)；外部的電容器投切開(kāi)關(guān)量經(jīng)32路遙信輸入模塊送至CPLD模塊，再傳給CPU模塊進(jìn)行處理。本發(fā)明的突出特點(diǎn)在于模擬了 32路遙控信號(hào)輸出和接收32路遙信信號(hào)輸入， 并提供USB通訊接口，滿足現(xiàn)場(chǎng)對(duì)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端進(jìn)行全檢的需求和實(shí)現(xiàn)即插即用式應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明所述用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明所述用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒的CPU模塊軟件流程圖。圖3為本發(fā)明所述用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒的控制方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒及控制方法進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明所述用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒，由CPU模塊、可編程邏輯器件CPLD模塊、32路遙控輸出、32路遙信輸入、時(shí)鐘同步模塊及USB通訊模塊組成。CPU模塊與CPLD、時(shí)鐘同步模塊、USB通訊模塊相連，其中又與CPLD模塊和USB通訊模塊構(gòu)成雙向連接，CPLD模塊與32路遙控輸出模塊及32路遙信輸入模塊直接相連。CPU模塊選用華邦W77E58可多次編程的快速微處理器，其內(nèi)部集成有32K的可重復(fù)編程的flash ROM,256字節(jié)的片內(nèi)存儲(chǔ)器、IK的用MOVX指令訪問(wèn)的SRAM、可編程的看門(mén)狗定時(shí)器、3個(gè)16位定時(shí)器、2個(gè)增強(qiáng)型的全雙工串行口、片內(nèi)RC振蕩器、雙16位數(shù)據(jù)指針的可多次編程的快速微處理器為核心，是用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)電力負(fù)荷管理終端的遙控遙信盒的控制中心。CPLD模塊是選用Lattice公司的MACHX0640非易失性無(wú)限重構(gòu)可編程邏輯器件，內(nèi)部集成有嵌入式存儲(chǔ)器、PLL、LVDS、1/0，具有遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)、低功耗的特點(diǎn)，封裝為 TQFP144。時(shí)鐘同步模塊選用PPM、PPS時(shí)間同步基準(zhǔn)，TTL信號(hào)電平，同時(shí)支持^IG-B碼時(shí)鐘同步和網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)。32路遙信輸入是采用懸浮地方式，兼容空接點(diǎn)和有源接點(diǎn)(DC24V 250V)輸入， 最大承受輸入電壓為DC400V。32路遙控輸出是模擬16路電容器投切開(kāi)關(guān)狀態(tài)量輸出，模擬的開(kāi)關(guān)狀態(tài)量和補(bǔ)償、投切方式狀態(tài)量為頻率0 500Hz、脈寬Ims 6553%is的可編程脈沖，且外接電壓支持范圍為DCO 400V。如圖2所示，程序初始化部分完成對(duì)時(shí)鐘同步模塊和USB通訊模塊初始化，并同 CPLD模塊建立聯(lián)結(jié)；若聯(lián)結(jié)成功，接收USB 口信息，并由CPU部分處理USB 口信息，并將處理后的信息送給CPLD模塊，且控制CPLD模塊執(zhí)行信息所含任務(wù)；若聯(lián)接失敗，則由CPU模塊循環(huán)請(qǐng)求聯(lián)接CPLD模塊，直至陷入死循環(huán)。對(duì)照?qǐng)D3，本發(fā)明所述的用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒的控制方法按以下步驟進(jìn)行A.開(kāi)啟工作電源后，CPU模塊通過(guò)時(shí)鐘同步模塊與GPS時(shí)鐘建立同步信號(hào)連接，并對(duì)GPS時(shí)鐘進(jìn)行倍頻調(diào)試，同時(shí)啟動(dòng)USB通訊程序，建立與USB通信模塊的雙向連接；B. CPU模塊通過(guò)USB通訊模塊接收模擬遙控電容器投切開(kāi)關(guān)狀態(tài)量、電容器補(bǔ)償方式狀態(tài)量以及投切方式狀態(tài)量的輸出指令，經(jīng)解析和處理后，將指令發(fā)送至CPLD模塊， 由CPLD模塊調(diào)制并輸出指令所需的信號(hào)；C.外部的復(fù)合開(kāi)關(guān)量經(jīng)32路遙信輸入模塊送至CPLD模塊，再傳給CPU模塊進(jìn)行解析、處理，CPU模塊將處理后的信息發(fā)送至USB通訊模塊；D.由CPU模塊關(guān)閉USB通訊程序，結(jié)束對(duì)外通信功能。本發(fā)明所述的用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒不僅能夠接收電容器投切開(kāi)關(guān)量輸入，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了電容器投切開(kāi)關(guān)狀態(tài)量、電容器補(bǔ)償方式狀態(tài)量、投切方式狀態(tài)量的模擬輸出功能，并提供USB通訊接口，滿足現(xiàn)場(chǎng)對(duì)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端進(jìn)行全檢的需求和實(shí)現(xiàn)即插即用式應(yīng)用，顯著的提高了檢測(cè)系統(tǒng)性能，具有廣泛的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒，其特征在于，該遙控遙信盒是由CPU模塊、CPLD模塊、32路遙控輸出、32路遙信輸入、時(shí)鐘同步模塊及USB通訊模塊組成， 所述32路遙控輸出、32路遙信輸入分別與CPLD模塊相連，USB通訊模塊及時(shí)鐘同步模塊分別與CPU模塊相連，CPLD模塊與CPU模塊雙向互連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒，其特征在于，所述時(shí)鐘同步模塊是內(nèi)部使用PPM、PPS作為時(shí)間同步基準(zhǔn)的GPS時(shí)鐘同步，同時(shí)支持 IRIG-B碼時(shí)鐘同步和網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒，其特征在于，所述32路遙信輸入是同時(shí)支持共陰、共陽(yáng)兩種模式的32路復(fù)合開(kāi)關(guān)量輸入，并自動(dòng)識(shí)別有源節(jié)點(diǎn)輸入極性，最大承受輸入電壓為DC400V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒，其特征在于，所述32路遙控輸出是模擬16路電容器投切開(kāi)關(guān)狀態(tài)量輸出，可輸出頻率0 500Hz、脈寬Ims 6553%is的可編程脈沖，外接電壓支持范圍DCO 400V。
5.權(quán)利要求1所述的用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒的控制方法，其特征在于，該方法包括如下步驟A.開(kāi)啟工作電源后，CPU模塊通過(guò)時(shí)鐘同步模塊與GPS時(shí)鐘建立同步信號(hào)連接，并對(duì) GPS時(shí)鐘進(jìn)行倍頻調(diào)試，同時(shí)啟動(dòng)USB通訊程序，建立與USB通信模塊的雙向連接；B.CPU模塊通過(guò)USB通訊模塊接收模擬遙控電容器投切開(kāi)關(guān)狀態(tài)量、電容器補(bǔ)償方式狀態(tài)量以及投切方式狀態(tài)量的輸出指令，經(jīng)解析和處理后，將指令發(fā)送至CPLD模塊，由 CPLD模塊調(diào)制并輸出指令所需的信號(hào)；C.外部的復(fù)合開(kāi)關(guān)量經(jīng)32路遙信輸入模塊送至CPLD模塊，再傳給CPU模塊進(jìn)行解析、 處理，CPU模塊將處理后的信息發(fā)送至USB通訊模塊；D.由CPU模塊關(guān)閉USB通訊程序，結(jié)束對(duì)外通信功能。
全文摘要
一種用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端的遙控遙信盒及控制方法，由CPU模塊、可編程邏輯器件CPLD模塊、32路遙控輸出、32路遙信輸入、時(shí)鐘同步模塊及USB通訊模塊組成，所述遙控輸出及遙信輸入分別與CPLD模塊相連，USB通訊模塊及時(shí)鐘同步模塊分別與CPU模塊相連，而CPLD模塊則直接與CPU模塊實(shí)現(xiàn)雙向互連。本發(fā)明能夠模擬32路遙控信號(hào)輸出和接收32路遙信信號(hào)輸入，并提供USB通訊接口，滿足現(xiàn)場(chǎng)對(duì)低壓無(wú)功補(bǔ)償終端進(jìn)行全檢的需求和實(shí)現(xiàn)即插即用式應(yīng)用。
文檔編號(hào)G08C19/16GK102446409SQ201210001439
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者何藝, 卿柏元, 周毅波, 孫藝敏, 曾博, 李偉堅(jiān), 李俊健, 李剛, 楊玉梅, 王冠南, 王峰 申請(qǐng)人:廣西電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院