基于HK32MCU南瑞微机继电保护器，实现电力系统计算机网络控制管理
01、微机继电保护的组成
微机继电保护的硬件是一台微型计算机，由硬件、软件组成，各种复杂的功能是由相应的程序来实现。用简单的操作就可以检验微机的硬件是否完好。同时，微机继电保护装置具有自诊断功能，对硬件各部分和存放在eprom中的程序不断进行自动检测，一旦发现异常就会报警。通常只要接通电源后没有报警，就可确认装置是完好的，从而大大减轻运行维护的工作量。
计算机在程序指挥下，有综合分析和判断能力，而微机继电保护装置可以实现常规保护很难办到的自动纠错，自动识别和排除干扰，防止由于干扰而造成误动作。另外，微机继电保护装置有自诊断能力，能够自动检测出计算机本身硬件的异常部分，配合多重化可以有效地防止拒动，因此可靠性很高。
使用微型计算机可以在系统发生故障后提供多种信息。如保护各个部分的动作顺序和动作记录，故障类型和相别及故障前后电压和电流的波形记录等，还可以提供故障点到保护安装处的距离。这样有助于运行部门对事故的分析处理。
由于微机继电保护的特性主要由程序决定，所以不同原理的保护可以采用通用的硬件，只要改变程序就可以改变保护的特性和功能，因此可灵活地适应于电力系统运行方式的变化。
02、微机继电保护的特点
1）用于可根椐实际运行的需要配制相应保护，真正实现用户“量身定制”。
2）各种保护功能相对独立，保护定值、实现闭锁条件和保护投退可独立整定和配制。
3）可以满足库存配制有二十几种保护，满足用户对不同电器设备或线路保护要求。
4）自定义保护功能，可实现标准保护库中未提供的特殊保护，最大限度满足用户要求。
5）保护功能实现不依赖于通讯网络，满足电力系统保护的可靠性。
03、微机继电保护装置的优点
1）集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体；代替了各种常规继电器和测量仪表，节省了大量的安装空间和控制电缆。
2）采用32位arm cortex-m3 mcu，具有先进内核结构、高速运算能力和实时信号处理等优良特性。
3）支持常规的rs485总线及devicenet（can）现场总线通信，can总线具有出错帧自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制，保证信息传输的实时性和可靠性。最高速率1mbps，最长距离10km，一条总线最多允许挂接110个设备。
4）全封闭金属机箱，超薄型设计，机箱净深仅100mm，可适用安装于任何柜型，特别是环网柜。
5）表面贴工艺，重要器件（如芯片、电源模块、互感器、继电器、电容、液晶显示屏、接线端子等）均采用国外知名企业的成熟产品，平均无故障时间达100,000小时。
6）完善的自检能力，发现装置异常能自动告警；具有自保护能力，有效防止接线错误或非正常运行引起的装置永久性损坏；免维护设计，无需在现场调整采样精度，测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大。
7）国际通用输入电源模块，兼容85～264v交流或直流工作电源，更在电源跌落和电压突变方面有出色表现。
9）断路器操作回路具有交直流通用的硬件防跳闭锁模块，分/合闸操作回路的电流大小不影响模块正常工作。强化的断路器操作管理功能，对各种运行方式的变电站、配电站均能适用。
10）开关量输入支持直接跳闸或告警，用于瓦斯、温度等重要保护或联锁跳闸。采用可设置变位确认时间窗技术， 有效消除开关接点抖动和电磁干扰，保证遥信正确率达100%。
11）人机接口符合人机工程设计要求，带背光图形液晶，菜单化设计，全中文显示，合理化屏幕保护控制。显示内容包括测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值和系统参数等。
12）具有事件记录功能，可记录与电力系统安全运行相关的所有事件，时间分辨率小于1ms，可在线记录事件100 条，掉电不丢失，便于分析故障原因和诊断设备缺陷。
13）具有故障录波功能，可真实记录故障前后的电流、电压、开关状态等信息，记录密度每周波24点，记录长度为故障前2周波，故障后7周波，掉电不丢失。
14）具有多套保护定值手动切换功能。
南瑞微机继电保护器实物图
产品系统框图
产品主要参数
◆产品名称：fej-810/l线路保护器* mcu 型号：hk32f103vet6
◆工作电压：85~265v(ac/dc)
◆控制电源：220v(ac/dc)
◆通信接口：rs485
◆测量电流：5a(额定)，过载倍数120%
◆保护电流：5a(额定)，过载倍数2000%
◆零序电流：5a(额定)，过载倍数120%
◆相电压：57.74v(额定)，过载倍数173.2%
◆零序电压：100v(额定)，过载倍数200%
hk32f103vet6产品特点
➤cpu
●arm cortex-m3内核
●最高时钟频率：120mhz
●24位system tick定时器
●支持cpu event信号输入至mcu引脚，实现与板级其它soc cpu的联动
➤工作电压范围
●双电源域：主电源vdd为1.8 v ~ 3.6v、备份电源vbat为1.8 v ~ 3.6v
➤工作温度范围：-40℃ ~ +105℃
➤vdd典型工作电流
●运行(run)模式：16 ma/120mhz@3.3v（133.3ua/mhz）
●睡眠(sleep)模式：7ma/120mhz@3.3v(58.3ua/mhz)
●停机(stop)模式：30μa@3.3v
●待机（standby）模式：2μa@3.3v
●关机（shutdown）模式：100na@3.3v
➤存储器
●最高527 kbyte的flash存储器
●cpu主频不高于24 mhz时，支持零等待总线周期
●具有代码安全保护功能，可分别设置读保护和写保护
●支持存储于flash的指令和数据加密，以防止flash内容被物理攻击
●97 kbyte sram
➤时钟
●外部hse：4~32 mhz，典型频率为8 mhz
●外部lse：32.768 khz
●片内hsi：8 mhz/56 mhz
●片内lsi：40 khz
●pll时钟
●芯片管脚输入时钟
➤dma
●2个独立dma控制器：dma1和dma2
●dma1提供7路通道
●dma2提供5路通道
●支持timer、adc、spi、i2c、usart等多种外设触发
➤安全加密: crc计算单元
➤数据通信接口
●6个usart：支持主同步spi和调制解调器控制，具有iso7816接口、lin、irda能力、自动波特率检测和唤醒特性
●3个高速spi：支持4至16个可编程比特帧和复用的i2s接口
●2个i2c：支持极速模式（1 mbit/s）、smbus和pmbus，可从停机模式唤醒
➤定时器
●1个高级控制定时器（tim1/tim8）
●5个通用定时器（tim2/tim3/tim4/tim5/tim17）
●1个基本定时器（tim6/tim7）
➤日历 rtc，具有闹钟功能，可从停机 /待机模式周期唤醒
➤片内模拟电路
●3个12位的adc：25个外部模拟信号输入通道，支持最高1 msps采样频率的自动连续转换和扫描转换
●1个温度传感器：模拟输出在内部连接到a/d转换器独立通道
➤定点数除法/开方运算单元
●rm cortex-m4内核支持的绝大部分算术指令
●实现支持32单精度浮点运算
●支持多种自定义的32位及64位算术运算
➤可靠性
●通过hbm2000v/cdm500v/mm200v/lu等级测试
来源：航顺芯片
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微机继电保护的硬件是一台微型计算机，由硬件、软件组成，各种复杂的功能是由相应的程序来实现。用简单的操作就可以检验微机的硬件是否完好。同时，微机继电保护装置具有自诊断功能，对硬件各部分和存放在eprom中的程序不断进行自动检测，一旦发现异常就会报警。通常只要接通电源后没有报警，就可确认装置是完好的，从而大大减轻运行维护的工作量。
计算机在程序指挥下，有综合分析和判断能力，而微机继电保护装置可以实现常规保护很难办到的自动纠错，自动识别和排除干扰，防止由于干扰而造成误动作。另外，微机继电保护装置有自诊断能力，能够自动检测出计算机本身硬件的异常部分，配合多重化可以有效地防止拒动，因此可靠性很高。
使用微型计算机可以在系统发生故障后提供多种信息。如保护各个部分的动作顺序和动作记录，故障类型和相别及故障前后电压和电流的波形记录等，还可以提供故障点到保护安装处的距离。这样有助于运行部门对事故的分析处理。
由于微机继电保护的特性主要由程序决定，所以不同原理的保护可以采用通用的硬件，只要改变程序就可以改变保护的特性和功能，因此可灵活地适应于电力系统运行方式的变化。
02、微机继电保护的特点
1）用于可根椐实际运行的需要配制相应保护，真正实现用户“量身定制”。
2）各种保护功能相对独立，保护定值、实现闭锁条件和保护投退可独立整定和配制。
3）可以满足库存配制有二十几种保护，满足用户对不同电器设备或线路保护要求。
4）自定义保护功能，可实现标准保护库中未提供的特殊保护，最大限度满足用户要求。
5）保护功能实现不依赖于通讯网络，满足电力系统保护的可靠性。
03、微机继电保护装置的优点
1）集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体；代替了各种常规继电器和测量仪表，节省了大量的安装空间和控制电缆。
2）采用32位arm cortex-m3 mcu，具有先进内核结构、高速运算能力和实时信号处理等优良特性。
3）支持常规的rs485总线及devicenet（can）现场总线通信，can总线具有出错帧自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制，保证信息传输的实时性和可靠性。最高速率1mbps，最长距离10km，一条总线最多允许挂接110个设备。
4）全封闭金属机箱，超薄型设计，机箱净深仅100mm，可适用安装于任何柜型，特别是环网柜。
5）表面贴工艺，重要器件（如芯片、电源模块、互感器、继电器、电容、液晶显示屏、接线端子等）均采用国外知名企业的成熟产品，平均无故障时间达100,000小时。
6）完善的自检能力，发现装置异常能自动告警；具有自保护能力，有效防止接线错误或非正常运行引起的装置永久性损坏；免维护设计，无需在现场调整采样精度，测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大。
7）国际通用输入电源模块，兼容85～264v交流或直流工作电源，更在电源跌落和电压突变方面有出色表现。
9）断路器操作回路具有交直流通用的硬件防跳闭锁模块，分/合闸操作回路的电流大小不影响模块正常工作。强化的断路器操作管理功能，对各种运行方式的变电站、配电站均能适用。
10）开关量输入支持直接跳闸或告警，用于瓦斯、温度等重要保护或联锁跳闸。采用可设置变位确认时间窗技术， 有效消除开关接点抖动和电磁干扰，保证遥信正确率达100%。
11）人机接口符合人机工程设计要求，带背光图形液晶，菜单化设计，全中文显示，合理化屏幕保护控制。显示内容包括测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值和系统参数等。
12）具有事件记录功能，可记录与电力系统安全运行相关的所有事件，时间分辨率小于1ms，可在线记录事件100 条，掉电不丢失，便于分析故障原因和诊断设备缺陷。
13）具有故障录波功能，可真实记录故障前后的电流、电压、开关状态等信息，记录密度每周波24点，记录长度为故障前2周波，故障后7周波，掉电不丢失。
14）具有多套保护定值手动切换功能。
南瑞微机继电保护器实物图
产品系统框图
产品主要参数
◆产品名称：fej-810/l线路保护器* mcu 型号：hk32f103vet6
◆工作电压：85~265v(ac/dc)
◆控制电源：220v(ac/dc)
◆通信接口：rs485
◆测量电流：5a(额定)，过载倍数120%
◆保护电流：5a(额定)，过载倍数2000%
◆零序电流：5a(额定)，过载倍数120%
◆相电压：57.74v(额定)，过载倍数173.2%
◆零序电压：100v(额定)，过载倍数200%
hk32f103vet6产品特点
➤cpu
●arm cortex-m3内核
●最高时钟频率：120mhz
●24位system tick定时器
●支持cpu event信号输入至mcu引脚，实现与板级其它soc cpu的联动
➤工作电压范围
●双电源域：主电源vdd为1.8 v ~ 3.6v、备份电源vbat为1.8 v ~ 3.6v
➤工作温度范围：-40℃ ~ +105℃
➤vdd典型工作电流
●运行(run)模式：16 ma/120mhz@3.3v（133.3ua/mhz）
●睡眠(sleep)模式：7ma/120mhz@3.3v(58.3ua/mhz)
●停机(stop)模式：30μa@3.3v
●待机（standby）模式：2μa@3.3v
●关机（shutdown）模式：100na@3.3v
➤存储器
●最高527 kbyte的flash存储器
●cpu主频不高于24 mhz时，支持零等待总线周期
●具有代码安全保护功能，可分别设置读保护和写保护
●支持存储于flash的指令和数据加密，以防止flash内容被物理攻击
●97 kbyte sram
➤时钟
●外部hse：4~32 mhz，典型频率为8 mhz
●外部lse：32.768 khz
●片内hsi：8 mhz/56 mhz
●片内lsi：40 khz
●pll时钟
●芯片管脚输入时钟
➤dma
●2个独立dma控制器：dma1和dma2
●dma1提供7路通道
●dma2提供5路通道
●支持timer、adc、spi、i2c、usart等多种外设触发
➤安全加密: crc计算单元
➤数据通信接口
●6个usart：支持主同步spi和调制解调器控制，具有iso7816接口、lin、irda能力、自动波特率检测和唤醒特性
●3个高速spi：支持4至16个可编程比特帧和复用的i2s接口
●2个i2c：支持极速模式（1 mbit/s）、smbus和pmbus，可从停机模式唤醒
➤定时器
●1个高级控制定时器（tim1/tim8）
●5个通用定时器（tim2/tim3/tim4/tim5/tim17）
●1个基本定时器（tim6/tim7）
➤日历 rtc，具有闹钟功能，可从停机 /待机模式周期唤醒
➤片内模拟电路
●3个12位的adc：25个外部模拟信号输入通道，支持最高1 msps采样频率的自动连续转换和扫描转换
●1个温度传感器：模拟输出在内部连接到a/d转换器独立通道
➤定点数除法/开方运算单元
●rm cortex-m4内核支持的绝大部分算术指令
●实现支持32单精度浮点运算
●支持多种自定义的32位及64位算术运算
➤可靠性
●通过hbm2000v/cdm500v/mm200v/lu等级测试
来源：航顺芯片
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六种降低接地电阻的方法
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芯片封装 芯片封装公司排名
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提高铜互连优势的方法
“机器人”三个字起源哪里 为什么会有？
未来的芯片封装工艺之路——缩放、先进封装，或兼而有之
python中数字字符和数字值有何不同
STM32L4进入STOP2模式后的漏电问题的分析及解决
Improve Two-Phase Buck Convert
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