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1、基于STM32的变电所配电线路小电流故障检测研究摘要：在电力系统变电所中，变电所配电网小电流接地系统的故障无法及时定位监测，严重影响供电的安全性、可靠性、用户满意度以及供电企业的管理效率。小电流接地故障数据的实时检测等效电路模型的建立、高速数据采集系统的设计是本设计的主要任务。本文采用ST公司最新推出的STM32F103ZE为CPU,AD采样滤波进行处理的数据，通过DSP自带的库进行FFT运算，MCU实现故障方向的计算。同时DSP芯片在数值运算上的高效性，代替了传统的CPU+DSP的处理模式，简化了硬件
2、设计、提高了系统的稳定性、可靠性、经济性。关键词：电力系统；变电所；CPU；DSP；FFT中图分类号TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044>>■(2018)13-0241-02TheResearchontheSmallCuirentFaultDetectionofVariableDistributionLineBasedonSTM32WANGPing1,LIDui-yuan2(1,TheInstiuteofMechanicalandElectricalEngineeringofAnhuiJ
3、ianZhuUniversity,Hefei230601,China；2.AnhuiCommunicationsVocationalofTechnicalCollege,Hefei230001,China)Abstract：Inthesubstationofpowersystem,thefaultofthesmallcurrenaboutgroundsystemofthesubstationdistributioncannotbelocatedandmonitoredintime,whichseriou
4、slyaffectsthesafety,reliability,customersatisfactionandthemanagementefficiencyoftheenterprisepowersupply.Itisthemaintaskofthisdesigntoestablishanequivalentcircuitmodelandhigh-speeddataacquisitionsystemforthereal-timedetectionoflowdatacurrentaboutgroundfa
5、ult.ThispaperusingSTM32F103ZE,thedataisusedtoprocessbyADsamplingfilter,FFToperationiscarriedoutbyDSPlibraryandMCUcalculationisrealized.Meanwhile,theefficiencyofDSPchipinnumericaloperationreplacedthetraditionalprocessingmodeofCPU+DSP,simplifiedthehardware
6、designandimprovedthestability,reliabilityandeconomyofthesystem.)Keywords:powersystem；substation；CPU；DSP；FFT1零模?W络等效电路法的模型建立针对目前变电所配电网小电流接地系统的故障无法及时定位监测，严重影响供电的安全性、可靠性、用户满意度以及供电企业的管理效率。小电流接地系统发生单相接地故障时，会产生幅值比正常稳态值大几十倍的暂态电流，对于暂态电流的故障选线，要求灵敏度非常高。如果采用零模网络等效电
7、路法，可以排除故障线路，简化检测方法。零模网络等效电路图如图1所示。在此电路模型中，在SFB频段内,故障线路中的故障点与健全线路的检测点到负荷段检测点在线检测到的功率就是该点到负荷段的可以看作是等效电容吸收的无功功率，如图所示故障点到母线段某检测点检测到的功率可以看作为健全线路等效电容吸收的无功功率。如果Q00,说明是健全线路和故障线路某故障点至负荷段的检测点。本文采用这样的等效模型方法，利用线路故障的特征可以确定故障区域段。采用此方法，只需要在检测点处检测线路自身的故障暂态电压、电流数据就可判断故障数
8、据，不需要检测其他节点的信息，而且不需要额外加注别的信号。2检测控制装置的设计配电线路故障检测电压采用ST公司最新推出的STM32F103ZE为CPU,传统的无功补偿控制器采用普通ARM7作为CPU,速度慢，可靠性不高，本文选择的CPU采用其自带的DSP库进行FFT（快速傅里叶变换）运算，DSP芯片在数值运算上的高效性，快速性，可靠性，可以精确的测量故障线路的电压电流信号，颠覆了传统的CPU+DSP的处理模式，简化了硬件设计、提高了系统的稳
