自人类社会进入电气时代以来,电力能源就已经成为经济的重要支柱,与此同时也使得电力系统的规模和复杂度不断增大。微机保护装置是为了电力能源可靠稳定的供给而开发的。但是随着电网电压等级提高和保护下放模式的发展,对微机保护装置性能和可靠性等要求不断提高。因此研制一款高性能、高稳定性、高可靠性和高性价比的微机保护装置是很有必要的。本文是基于微机保护的发展趋势和电力设备公司在使用微机保护装置过程中出现一系列问题,而设计的一款基于STM32F407Vet6高性能单片机的35kV电压等级微机综合保护装置。通过对项目进行需求分析,确定了装置的硬件架构、功能模块、芯片选型以及软件方案设计。本设计采用硬件模块化设计和软件分层设计的方法,不但能够实现装置所需的功能,而且还极大地提高了装置功能的扩展性和可维护性。硬件上,采用STM32中高性价比的F4系列单片机STM32F407Vet6为核心硬件结构并辅以信号采集模块、开关量模块、电源模块以及人机交互模块的硬件总体方案设计,比较详细地介绍了各个功能模块的电路设计并给出一些验证性仿真实验;软件上,采用分层次设计的方法,从底层驱动程序开始介绍,随后对μC/OS-Ⅱ实时操作系统的使用方法进行探讨,并从应用层的角度分析了装置主要应用程序;软件算法方面,通过对比几种常见的采样算法和数字滤波器,决定采用差分数字滤波器与全波傅式算法结合的方式,实现对电压电流信号的采样。最后,本文结合在设计本装置过程中对抗干扰的研究和应对方案,介绍了微机保护装置常见干扰的来源、途径以及实践中能够应用的抗干扰措施。通过对装置样机进行各种测试,包括测量精度、保护灵敏度、保护延时、以及EMC测试(4kV/100kHz的电快速脉冲群测试),实验结果表明装置满足项目所提出的设计需求,并且在抗干扰性方面满足国家对电力产品EMC的相关规定。