[发明专利]一种基于STM32的微机保护装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种电力系统微机保护装置，具体是一种基于STM32的微机保护装置。

背景技术

电力系统的不断发展和安全稳定运行给国民经济和社会发展带来巨大的动力和效益。电力系统一旦发生自然或人为的故障,不能及时得到控制,将会使系统失去稳定性,造成主设备损坏、电网瓦解,造成大面积停电,给系统及社会带来严重的后果，继电保护是保障电力系统安全稳定运行的重要手段,其组成部分之一的微机保护起到了重要作用，微机保护装置的可靠性对整个电力系统的供电质量起着至关重要的作用。

目前，国内微机保护市场竞争日益激烈，对微机保护装置要求也来越高，传统的485通讯和CAN通讯已经不能满足数字化保护的要求，因此需要开发出性价比更高的数字化微机保护装置，而且现有微机保护装置大多数抗干扰能力差，容易影响采集结果，降低采样的精度。

中国专利申请号201020512410.1公开了一种微机保护装置。这种微机保护装置包括微机保护模块和通讯模块，采用ARM芯片。这种微机保护装置功能简单、处理速度慢、采样的精度不高、同时不具有人机界面功能显示，达不到满意的电力系统微机保护效果。

发明内容

    本发明要解决的技术问题是提供一种基于STM32的微机保护装置，采用STM32核心控制器，STM32核心控制器丰富的内部资源和较高的处理速度，简化了系统硬件设计和继电保护的快速性、提高了采样的精度，为电力系统供电保护提供了安全可靠保障。

本发明的技术方案为：

一种基于STM32的微机保护装置，包括有STM32核心处理器，以及分别与STM32核心处理器连接的数据采集模块、开关量输入输出模块、通信模块和人机界面模块。

所述的数据采集模块包括有霍尔型电压传感器和霍尔型电流传感器，所述的霍尔型电压传感器和霍尔型电流传感器均通过低通滤波器与STM32核心处理器的AD通道连接。

所述的开关量输入输出模块包括依次连接的光耦、三极管和继电器，所述的光耦与STM32核心处理器的GPIO接口连接。

所述的通信模块选用RS485通信芯片；所述的人机界面模块选用TFT显示屏。

所述的STM32核心处理器上还连接有EERPOM模块。

本发明的优点：

本发明基于STM32核心控制器，根据采集到数据进行电力系统故障判断，对电力系统过电压、欠电压、三相不平衡、漏电、过载进行保护，当检测到有故障时，在相应的保护时间内发出保护控制信号，电力系统工作状态、数据以及故障信息送显示屏显示，同时通过RS485通信芯片将采集的所有数据和电力系统运行状态送至上位机进行集中监测，而且本发明结构简单、体积小，制作成本低。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

具体实施方式

见图1，一种基于STM32的微机保护装置，包括有STM32核心处理器1，通过低通滤波器7与STM32核心处理器1连接的数据采集模块2，以及分别与STM32核心处理器1连接的开关量输入输出模块3、通信模块4、人机界面模块5和EERPOM模块6； 

STM32核心处理器1包含12位的AD通道、GPIO接口和标准的串行通信接口，具有FFT变换和保护功能；数据采集模块2包括霍尔型电压传感器和霍尔型电流传感器，以采集电力系统中电流和电压信号，数据采集模块2将采集的电流、电压信号转换成可以被计算机采集的小信号，再通过低通滤波器7进行滤波后输入到STM32核心处理器1的AD通道中，低通滤波器7的作用主要是滤除输入模拟量的高次谐波，提高保护和抗干扰能力；开关量输入输出模块3包括光耦、三极管、继电器，光耦连接STM32核心处理器1的GPIO接口，STM32核心处理器1产生控制信号通过GPIO接口驱动光耦，光耦再驱动三极管并控制继电器，继电器配置分闸、合闸、预告事故功能；通信模块4使用RS485通信芯片，RS485通信芯片与STM32核心处理器1的通信接口连接；人机界面模块5选用3.2寸的ILI9320型号的TFT显示屏，TFT显示屏有6个非编码独立按键，按键通过上拉电阻与STM32核心处理器1的GPIO接口连接，人机界面模块5用于对保护参数进行整定，并显示电力系统各相电压电流参数以及运行状态，用户在操作界面上观察更加方便和简单；EEPROM模块6与STM32核心处理器1连接,进行数据读写。