一種基於stm32的微機保護裝置的製作方法
2023-04-25 21:21:11 1
專利名稱：一種基於stm32的微機保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力系統微機保護裝置，具體是一種基於STM32的微機保護
>J-U ρ α裝直。
背景技術：
電力系統的不斷發展和安全穩定運行給國民經濟和社會發展帶來巨大的動力和效益。電力系統一旦發生自然或人為的故障，不能及時得到控制，將會使系統失去穩定性，造成主設備損壞、電網瓦解，造成大面積停電，給系統及社會帶來嚴重的後果，繼電保護是保障電力系統安全穩定運行的重要手段，其組成部分之一的微機保護起到了重要作用，微 機保護裝置的可靠性對整個電力系統的供電質量起著至關重要的作用。目前，國內微機保護市場競爭日益激烈，對微機保護裝置要求也來越高，傳統的485通訊和CAN通訊已經不能滿足數位化保護的要求，因此需要開發出性價比更高的數位化微機保護裝置，而且現有微機保護裝置大多數抗幹擾能力差，容易影響採集結果，降低採樣的精度。中國專利申請號201020512410. I公開了一種微機保護裝置。這種微機保護裝置包括微機保護模塊和通訊模塊，採用ARM晶片。這種微機保護裝置功能簡單、處理速度慢、採樣的精度不高、同時不具有人機界面功能顯示，達不到滿意的電力系統微機保護效果。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種基於STM32的微機保護裝置，採用STM32核心控制器，STM32核心控制器豐富的內部資源和較高的處理速度，簡化了系統硬體設計和繼電保護的快速性、提高了採樣的精度，為電力系統供電保護提供了安全可靠保障。本實用新型的技術方案為一種基於STM32的微機保護裝置，包括有STM32核心處理器，以及分別與STM32核心處理器連接的數據採集模塊、開關量輸入輸出模塊、通信模塊和人機界面模塊。所述的數據採集模塊包括有霍爾型電壓傳感器和霍爾型電流傳感器，所述的霍爾型電壓傳感器和霍爾型電流傳感器均通過低通濾波器與STM32核心處理器的AD通道連接。所述的開關量輸入輸出模塊包括依次連接的光耦、三極體和繼電器，所述的光耦與STM32核心處理器的GPIO接口連接。所述的通信模塊選用RS485通信晶片；所述的人機界面模塊選用TFT顯示屏。 所述的STM32核心處理器上還連接有EERPOM模塊。本實用新型的優點本實用新型基於STM32核心控制器，根據採集到數據進行電力系統故障判斷，對電力系統過電壓、欠電壓、三相不平衡、漏電、過載進行保護，當檢測到有故障時，在相應的保護時間內發出保護控制信號，電力系統工作狀態、數據以及故障信息送顯示屏顯示，同時通過RS485通信晶片將採集的所有數據和電力系統運行狀態送至上位機進行集中監測，而且本實用新型結構簡單、體積小，製作成本低。
圖I是本實用新型的原理框圖。
具體實施方式
見圖I，一種基於STM32的微機保護裝置，包括有STM32核心處理器I，通過低通濾波器7與STM32核心處理器I連接的數據採集模塊2，以及分別與STM32核心處理器I連接的開關量輸入輸出模塊3、通信模塊4、人機界面模塊5和EERPOM模塊6 ；STM32核心處理器I包含12位的AD通道、GPIO接口和標準的串行通信接口，具有FFT變換和保護功能；數據採集模塊2包括霍爾型電壓傳感器和霍爾型電流傳感器，以採集電力系統中電流和電壓信號，數據採集模塊2將採集的電流、電壓信號轉換成可以被計算機採集的小信號，再通過低通濾波器7進行濾波後輸入到STM32核心處理器I的AD通道中，低通濾波器7的作用主要是濾除輸入模擬量的高次諧波，提高保護和抗幹擾能力；開關量輸入輸出模塊3包括光耦、三極體、繼電器，光耦連接STM32核心處理器I的GPIO接口，STM32核心處理器I產生控制信號通過GPIO接口驅動光耦，光耦再驅動三極體並控制繼電器，繼電器配置分閘、合閘、預告事故功能；通信模塊4使用RS485通信晶片，RS485通信晶片與STM32核心處理器I的通信接口連接；人機界面模塊5選用3. 2寸的ILI9320型號的TFT顯示屏，TFT顯示屏有6個非編碼獨立按鍵，按鍵通過上拉電阻與STM32核心處理器I的GPIO接口連接，人機界面模塊5用於對保護參數進行整定，並顯示電力系統各相電壓電流參數以及運行狀態，用戶在操作界面上觀察更加方便和簡單；EEPR0M模塊6與STM32核心處理器I連接，進行數據讀寫。
權利要求1.一種基於STM32的微機保護裝置，其特徵在於包括有STM32核心處理器，以及分別與STM32核心處理器連接的數據採集模塊、開關量輸入輸出模塊、通信模塊和人機界面模塊。
2.根據權利要求I所述的ー種基於STM32的微機保護裝置，其特徵在於所述的數據採集模塊包括有霍爾型電壓傳感器和霍爾型電流傳感器，所述的霍爾型電壓傳感器和霍爾型電流傳感器均通過低通濾波器與STM32核心處理器的AD 通道連接。
3.根據權利要求I所述的ー種基於STM32的微機保護裝置，其特徵在於所述的開關量輸入輸出模塊包括依次連接的光耦、三極體和繼電器，所述的光耦與STM32核心處理器的GPIO接ロ連接。
4.根據權利要求I所述的ー種基於STM32的微機保護裝置，其特徵在於所述的通信模塊選用RS485通信晶片；所述的人機界面模塊選用TFT顯示屏。
5.根據權利要求I所述的ー種基於STM32的微機保護裝置，其特徵在於所述的STM32核心處理器上還連接有EERPOM模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種基於STM32的微機保護裝置，包括有STM32核心處理器，以及分別與STM32核心處理器連接的數據採集模塊、開關量輸入輸出模塊、通信模塊和人機界面模塊。本實用新型基於STM32核心控制器，根據採集到數據進行電力系統故障判斷，對電力系統過電壓、欠電壓、三相不平衡、漏電、過載進行保護，當檢測到有故障時，在相應的保護時間內發出保護控制信號，電力系統工作狀態、數據以及故障信息送顯示屏顯示，同時通過RS485通信晶片將採集的所有數據和電力系統運行狀態送至上位機進行集中監測，而且本實用新型結構簡單、體積小，製作成本低。
文檔編號H02J13/00GK202759290SQ201220417448
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月22日 優先權日2012年8月22日
發明者鄧金偉 申請人:安徽理工大學