專利名稱：一種用于現場檢測低壓無功補償終端的遙控遙信盒及控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中終端設備的現場檢測技術領域，具體是涉及一種用于現場檢測低壓無功補償終端的遙控遙信盒及控制方法。
背景技術：
低壓無功補償終端是電力負荷管理系統(tǒng)中的重要設備之一，位于整個系統(tǒng)的最底層，主要有交流信息采集、電能計量、無功補償設置與查詢、電容投入與切出、投切閉鎖、防投切振蕩、閉鎖報警、回路異常切除、諧波保護、電容器投切記錄，統(tǒng)計分析等功能。低壓無功補償終端能夠補償電網的無功損耗，提高電網的功率因數，降低線損，從而提高了電網的負載能力和供電質量，滿足現代電力需求側管理和電力營銷的需求?，F場檢測低壓無功補償終端，除了檢測終端對電壓、電流、功率判斷的性能指標和數據采集、數據存儲和傳輸的功能外，重點需要判斷終端的電能計量、無功補償設置與查詢、電容投入與切出、投切閉鎖、防投切振蕩、閉鎖報警、回路異常切除、電容器投切記錄等功能。而目前，對以上功能進行現場檢測還存在較大困難，因為還沒有現場檢測低壓無功補償終端的這些功能的完善手段和工具。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于現場檢測低壓無功補償終端的遙控遙信盒及控制方法，它能夠模擬32路遙控信號輸出和接收32路遙信信號輸入，并提供USB通訊接口， 滿足現場對低壓無功補償終端進行電能計量、無功補償設置與查詢、電容投入與切出、投切閉鎖、防投切振蕩、閉鎖報警、回路異常切除、電容器投切記錄的功能檢測的需求。為達到本發(fā)明的目的，采用的技術方案是一種用于現場檢測低壓無功補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。所述時鐘同步模塊是內部使用PPM、PPS作為時間同步基準的GPS時鐘同步，同時支持^IG-B碼時鐘同步和網絡對時。所述32路遙信輸入是同時支持共陰、共陽兩種模式的32路復合開關量輸入，并自動識別有源節(jié)點輸入極性，最大承受輸入電壓為DC400V。所述32路遙控輸出是模擬16路電容器投切開關狀態(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。一種用于現場檢測低壓無功補償終端的遙控遙信盒的控制方法，包括如下步驟A.開啟工作電源后，CPU模塊通過時鐘同步模塊與GPS時鐘建立同步信號連接，并對GPS時鐘進行倍頻調試，同時啟動USB通訊程序，建立與USB通信模塊的雙向連接；B. CPU模塊通過USB通訊模塊接收模擬遙控電容器投切開關狀態(tài)量、電容器補償
3方式狀態(tài)量以及投切方式狀態(tài)量的輸出指令，經解析和處理后，將指令發(fā)送至CPLD模塊， 由CPLD模塊調制并輸出指令所需的信號；C.外部的復合開關量經32路遙信輸入模塊送至CPLD模塊，再傳給CPU模塊進行解析、處理，CPU模塊將處理后的信息發(fā)送至USB通訊模塊；D.由CPU模塊關閉USB通訊程序，結束對外通信功能。所述用于現場檢測低壓無功補償終端的遙控遙信盒的工作原理及過程開啟工作電源后，CPU模塊通過時鐘同步模塊與GPS時鐘建立同步信號連接，并對GPS時鐘進行倍頻調試，同時啟動USB通訊程序，建立與USB通信模塊建立雙向連接；CPU模塊通過USB通訊模塊接收模擬遙控電容器投切開關狀態(tài)量、電容器補償方式狀態(tài)量、投切方式狀態(tài)量的輸出指令，經解析和處理后，將指令發(fā)送至CPLD模塊，由CPLD模塊調制并輸出指令所需的信號；外部的電容器投切開關量經32路遙信輸入模塊送至CPLD模塊，再傳給CPU模塊進行處理。本發(fā)明的突出特點在于模擬了 32路遙控信號輸出和接收32路遙信信號輸入， 并提供USB通訊接口，滿足現場對低壓無功補償終端進行全檢的需求和實現即插即用式應用。


圖1為本發(fā)明所述用于現場檢測低壓無功補償終端的遙控遙信盒的結構框圖。圖2為本發(fā)明所述用于現場檢測低壓無功補償終端的遙控遙信盒的CPU模塊軟件流程圖。圖3為本發(fā)明所述用于現場檢測低壓無功補償終端的遙控遙信盒的控制方法流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明所述的用于現場檢測低壓無功補償終端的遙控遙信盒及控制方法進行詳細的說明。如圖1所示，本發(fā)明所述用于現場檢測低壓無功補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、時鐘同步模塊及USB通訊模塊組成。CPU模塊與CPLD、時鐘同步模塊、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，其內部集成有32K的可重復編程的flash ROM,256字節(jié)的片內存儲器、IK的用MOVX指令訪問的SRAM、可編程的看門狗定時器、3個16位定時器、2個增強型的全雙工串行口、片內RC振蕩器、雙16位數據指針的可多次編程的快速微處理器為核心，是用于現場檢測電力負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非易失性無限重構可編程邏輯器件，內部集成有嵌入式存儲器、PLL、LVDS、1/0，具有遠程現場升級、低功耗的特點，封裝為 TQFP144。時鐘同步模塊選用PPM、PPS時間同步基準，TTL信號電平，同時支持^IG-B碼時鐘同步和網絡對時。32路遙信輸入是采用懸浮地方式，兼容空接點和有源接點(DC24V 250V)輸入， 最大承受輸入電壓為DC400V。32路遙控輸出是模擬16路電容器投切開關狀態(tài)量輸出，模擬的開關狀態(tài)量和補償、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時鐘同步模塊和USB通訊模塊初始化，并同 CPLD模塊建立聯結；若聯結成功，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；若聯接失敗，則由CPU模塊循環(huán)請求聯接CPLD模塊，直至陷入死循環(huán)。對照圖3，本發(fā)明所述的用于現場檢測低壓無功補償終端的遙控遙信盒的控制方法按以下步驟進行A.開啟工作電源后，CPU模塊通過時鐘同步模塊與GPS時鐘建立同步信號連接，并對GPS時鐘進行倍頻調試，同時啟動USB通訊程序，建立與USB通信模塊的雙向連接；B. CPU模塊通過USB通訊模塊接收模擬遙控電容器投切開關狀態(tài)量、電容器補償方式狀態(tài)量以及投切方式狀態(tài)量的輸出指令，經解析和處理后，將指令發(fā)送至CPLD模塊， 由CPLD模塊調制并輸出指令所需的信號；C.外部的復合開關量經32路遙信輸入模塊送至CPLD模塊，再傳給CPU模塊進行解析、處理，CPU模塊將處理后的信息發(fā)送至USB通訊模塊；D.由CPU模塊關閉USB通訊程序，結束對外通信功能。本發(fā)明所述的用于現場檢測低壓無功補償終端的遙控遙信盒不僅能夠接收電容器投切開關量輸入，同時還實現了電容器投切開關狀態(tài)量、電容器補償方式狀態(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，滿足現場對低壓無功補償終端進行全檢的需求和實現即插即用式應用，顯著的提高了檢測系統(tǒng)性能，具有廣泛的應用前景。
權利要求
1.一種用于現場檢測低壓無功補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.根據權利要求1所述的用于現場檢測低壓無功補償終端的遙控遙信盒，其特征在于，所述時鐘同步模塊是內部使用PPM、PPS作為時間同步基準的GPS時鐘同步，同時支持 IRIG-B碼時鐘同步和網絡對時。
3.根據權利要求1所述的用于現場檢測低壓無功補償終端的遙控遙信盒，其特征在于，所述32路遙信輸入是同時支持共陰、共陽兩種模式的32路復合開關量輸入，并自動識別有源節(jié)點輸入極性，最大承受輸入電壓為DC400V。
4.根據權利要求1所述的用于現場檢測低壓無功補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路電容器投切開關狀態(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.權利要求1所述的用于現場檢測低壓無功補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.開啟工作電源后，CPU模塊通過時鐘同步模塊與GPS時鐘建立同步信號連接，并對 GPS時鐘進行倍頻調試，同時啟動USB通訊程序，建立與USB通信模塊的雙向連接；B.CPU模塊通過USB通訊模塊接收模擬遙控電容器投切開關狀態(tài)量、電容器補償方式狀態(tài)量以及投切方式狀態(tài)量的輸出指令，經解析和處理后，將指令發(fā)送至CPLD模塊，由 CPLD模塊調制并輸出指令所需的信號；C.外部的復合開關量經32路遙信輸入模塊送至CPLD模塊，再傳給CPU模塊進行解析、 處理，CPU模塊將處理后的信息發(fā)送至USB通訊模塊；D.由CPU模塊關閉USB通訊程序，結束對外通信功能。
全文摘要
一種用于現場檢測低壓無功補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模塊實現雙向互連。本發(fā)明能夠模擬32路遙控信號輸出和接收32路遙信信號輸入，并提供USB通訊接口，滿足現場對低壓無功補償終端進行全檢的需求和實現即插即用式應用。
文檔編號G08C19/16GK102446409SQ201210001439
公開日2012年5月9日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權日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, 李俊健, 李剛, 楊玉梅, 王冠南, 王峰 申請人:廣西電網公司電力科學研究院