[发明专利]一种用于小电流接地选线的数据采集处理系统

说明书

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，具体涉及一种用于小电流接地选线的数据采集处理系统。

背景技术

我国6-35KV的配电网广泛采用中心点非有效性接地方式，又称小电流接地系统。小电流接地系统中的故障70％以上属于单相接地故障。

传统的选线装置只有一台选线主机，只对零序电流信号的基波或5次谐波进行分析比较，但5次谐波在基波中的信噪比很小，只占基波的3％左右，很容易受到噪音干扰，无法对零序信号进行有效的综合数据比较，容易产生误选、错选，选线准确率偏低。

发明内容

本发明提出一种用于小电流接地选线的数据采集处理系统，解决了现有技术中选线准确率偏低的问题，为综合选线提供硬件环境，具有实时性好、响应快和抗干扰强的优点。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于小电流接地选线的数据采集系统，其特征在于：该系统包括零序电流信号处理模块、数据接口CAN模块、单片机信号处理模组和电源变换处理模块；

所述单片机信号处理模组包括后备电池模块、隔离电路、MCU电源滤波处理模块、状态指示模块、晶振模块、重启模块、隔离电源、调试接口模块和STM32 数据处理模块，所述后备电池模块、隔离电路、MCU电源滤波处理模块、状态指示模块、晶振模块、重启模块、隔离电源、调试接口模块的输出端均与所述 STM32数据处理模块相连；

所述零序电流信号处理模块用于对零序电流信号的基波和5次谐波进行数据采集和处理，处理后的信号输送到所述STM32数据处理模块；零序电流信号处理模块包括第一路零序电流信号处理模块、第二路零序电流信号处理模块和第三路零序电流信号处理模块，所述第一路零序电流信号处理模块、第二路零序电流信号处理模块和第三路零序电流信号处理模块均与所述单片机相连，所述单片机处理模块同时处理三路零序电流信号处理模块传送的信号；

所述零序电流信号处理模块包括电流互感输出信号处理模块、电源高频信号滤波处理模块、共模及放大过滤信号处理模块、按Y＝-0.3(X+5)进行信号量程转换模块、按Y＝0.3(X+5)进行信号量程转换模块，5次谐波按Y＝-30X-1.5V 进行量程转换模块、5次谐波按Y＝30X+1.5V进行量程转换模块、带通滤波器电路和电源处理模块；

所述电流互感输出信号处理模块的输出端连接所述共模及放大过滤信号处理模块，所述共模及放大过滤信号处理模块的输出端分别连接所述按Y＝-0.3 (X+5)进行信号量程转换模块和所述带通滤波器电路的输入端，所述按Y＝-0.3 (X+5)进行信号量程转换模块的输出端连接所述按Y＝0.3(X+5)进行信号量程转换模块，所述按Y＝0.3(X+5)进行信号量程转换模块的输出端连接所述单片机信号处理模组；

所述5次谐波按Y＝-30X-1.5V进行量程转换模块的输入端连接所述单片机信号处理模组，所述5次谐波按Y＝-30X-1.5V进行量程转换模块的输出端连接所述5次谐波按Y＝30X+1.5V进行量程转换模块的输入端，所述5次谐波按 Y＝30X+1.5V进行量程转换模块的输出端连接所述单片机信号处理模组。

所述数据接口CAN模块包括CAN数据收发模块、数据存数模块、RS232接口模块、数据存储模块和信号隔离指示模块，所述CAN数据收发模块、数据存数模块、RS232接口模块、数据存储模块和信号隔离指示模块的输入端均连接 +3V电源，所述CAN数据收发模块、数据存数模块、RS232接口模块、数据存储模块和信号隔离指示模块的输出端分别与所述STM32数据处理模块相连；

所述电源变换处理模块包括+12V电源滤波处理模块、+5V电源模组、-5V电源模组和+3V3电源模组，分别提供+12V、+5V、+3.3V和-5V的电源。

进一步地，所述带通滤波器电路包括滤波器和比例调整电路，所述滤波器的带通输入端均通过两个串联的电阻与该滤波器的低通输入端相连；所述滤波器的带通输出端还通过两个串联的电阻与该滤波器的信号输入端相连；所述比例调整电路的输入端连接所述电流互感输出信号处理模块的输出端，所述比例调整电路的输出端连接所述滤波器的信号输入端。

进一步地，所述带通滤波器的型号为MAX274，所述STM32数据处理模块的型号为单片机STM32F103。