1、1、什么是微機繼電保護？答：微機繼電保護就是，利用微機來反映電力系統故障或不正常的運行狀態，并動作于斷路器跳閘或發出信號的一種自動化裝置。2、電力系統對繼電保護的要求有哪些？答：選擇性，速動性、靈敏性、可靠性。3、微機保護相對于傳統繼電器保護有哪些優點？答：1）維護調試方便2 ）可靠性高 3 ）易于獲得附加功能4 ）靈活性大 5）保護性能得到很好的改善第一章題目一、填空題1. 某工頻信號的數據采集系統，其采樣間隔為5/3,則其采樣頻率是6：0一個采樣間隔相當于電角度30每個周波有12個采樣點。2. 一個8位的逐次逼近型模數轉換器，采用二分搜索法，需要比較8次后方可確定輸出值。3. 模數轉換器的

2、溢出現象有兩種，一種是平頂溢出，其危害 不大，可以通過數字濾波方法對它做出一些修正；另一種是清 零溢出，這種溢出對微機保護的危害是致命的，必須避免。4微機保護選擇 時 主要考慮兩個指標，轉換時間和轉換精 度。5.電壓頻率轉換器（）輸出的脈沖信號的頻率和輸入電壓 成正比，而對脈沖的計數值和輸入模擬量在內的積分成正比。6的分辨率取決于兩個因素：一是最高頻率；二是采樣間隔和積分間隔的大小.7.某數據采集系統，最高頻率4,采樣間隔5/3，積分間隔數1，則其最大輸出數字量為0067，其分辨率相當于12.7位的轉換器。二、問答1. 簡述積分間隔對型數據采集系統的影響。答：積分間隔越大，的精度越高；但作為低

3、通濾波器，積分 間隔越大，截止頻率越低。三、計算1. 如圖所示的4位模數轉換電路，參考電壓為，求 數字輸入B1B2B3B4=1000時對應的輸出電壓。一、填空1、根據采樣定理，要使信號采樣后能夠不失真還原，采樣頻與信號最高頻率的關系為：22、線性時不變系統的單位沖激響應為h(n)，輸入為x( n)， y( n) (n )*x(n)。3、提高濾波器頻率選擇性的主要方法是：增加窗口長度；減小濾波器旁瓣波紋的主要方法是：采用圓滑的時函窗口三、簡答1、與模擬濾波器相比，數字濾波器有哪些優點。答：一致性好；不存在由于溫度變化、元件老 化等因素對濾波器特性影響的問題；不存在阻抗匹配的問題； 靈活性好；精度

4、高。2、周期函數的傅氏變換和傅氏級數的主要差別。答：周期函數傅氏變換定義在連續域，各次諧波對應頻率上出 現沖激，諧波的大小用沖激強度來表示；而周期函數傅氏級數 定義在離散域，間隔為基頻 fO,諧波大小以有限值表示。四、計算K已知兩個有限序?恂- 14, xjfit) - (14,14),求它們的卷積。蔘考公式 2-34)解：= 1.3.6.10.111252、某系統的單位沖激響應為扯巧=吞(町-2占1)-刃(一 2,求該系統的頻率特性* "w=1 - e + 2e + 5 e-1 - 2岡 + 號 S3、設7s-3 5ms (即后,用零點法設計出能同時濾除直流和3次諧澱分量的FIR濾

5、滅器 的差分方程。解：解；査表可得濾去直溢的因子為H°(G= 1-廠濾去3次諧浪的因子為.+所以傳遞函數為-(l-z_1)(l + Z1)=1-Z'3 + Z_I - Z'1對應差分方程為>j(n) je(n) r(n -l) + x(n-2)- x(n - 3)第三章保護算法1、基于理想正弦量的算法有：兩點乘積算法、導數法和半周積分算法，其中數據窗口最短的是導數法，能夠消除高頻分量 的是半周積分算法。2、 傅氏級數算法的基本原理，與兩點乘積算法和導數法相比， 它有哪些優點。答：傅氏算法同時利用兩個對基頻信號的相移相差90o的數字濾波器，不需要再等 5,就可以實

6、現兩點乘積算法，與兩點乘 積相比能縮短延時，又避免了導數法對濾波器特性和采樣頻率要求高的缺點。3、簡述模型算法的優缺點。答：模型算法的優點是可以不必濾除非周期分量，只需使用低通濾波器，算法的總時窗很短，響應速度快，不受電網頻率變化的影響。它存在的缺點是由于濾波器使用的是低通濾波器， 獲得快速響應的同時，頻率特性會變差，導致信號中噪聲成分 比較大從而影響算法精度。另外還要重點看一下選相法第四章題目1、 微機因受到干擾發生讀取指令出錯，背離程序設計流程的現 象稱為程序出格。2、微機保護裝置的外部干擾分為共模干擾和差模干擾。3、對于如圖所示的跳閘出口回路，跳閘條件是什么？設計跳閘子程序流程圖，注意防

7、止程序出格風險。答：跳閘跳閘0=0 1=1。程序流程如圖所示。 第五章題目1、微機保護的程序結構主要有：順序結構、切換結構和混合結 構。2、在電流保護的終端服務程序中，如何實現H段電流的延時 動作。答：可以在中斷服務程序中設置一個計數單元，每次進入后進 行加1操作，達到設定的延時后斷路器動作跳閘。三、簡答題（每小題5分，共25分）31. 試簡述離散控制系統頻率特性的物理意義。32. 簡述脈沖傳遞函數中的零點在數字濾波器中的作用。33. 請指出為什么傅立葉算法比正弦函數模型算法更準確34. 解微分方程算法中為什么認為可以忽略輸電線路的對地分 布電容？35. 干擾對繼電保護的影響主要表現為哪些？四

8、、計算題（每小題7分，共14分）36. 已知加法濾波器的差分方程為： y（n）（n）（），寫出其頻率特性表達式。37. 如下所示的系統，其中：G（s）=1 2（s）=1心），試求系統的脈沖傳遞函數。（圖中只有如圖所示的2個采樣處，采樣周期均為T）五、分析題（共15分）38. 變壓器的縱差保護中，防止因勵磁涌流影響造成保護誤動的方法有兩種，其中一種即為利用二次諧波電流鑒別勵磁涌流。試簡述其原理。（8分）39. 電力系統短路故障中，故障點有時通過過渡電阻接地，試簡述過渡電阻對距離保護的影響。（7分）六、應用題（每小題8分，共16分）40. 求函數x（t）= 冋的Z變換。41. 已知某模擬濾波器的傳

9、遞函數是：2G（s）=2/（s+32）試設計出遞歸型數字濾波器三、簡答題(每小題5分，共25分)31 什么是三點乘積算法？怎樣理解其計算誤差與電力系統運行頻率的變化量無關？32. 什么是全零點數字濾波器？33. 在逐次比較式數據采集系統中，對模擬量采樣之前，為什么 要裝設模擬低通濾波器？34. 采用故障分量實現縱差保護原理有何優點？35. 簡述離散控制系統穩定的條件。四、計算題(每小題7分，共14分)36.某離散控制系統的差分方程 為：y(2)+0.4y(1)+0.4y(k)=0其中：y(0)=0(1)=1；試求：y(2)(3)(4)。37. 設采樣周期為5/3()。要求提取輸入信號中的頻率為

10、100的信 號分量，試計算出數字濾波器脈沖傳遞函數極點，并給出脈沖傳 遞函數表達式。五、分析題(共15分)38. 怎樣理解導數算法在原理上存在著計算誤差？(7分)39. 什么是共模干擾？干擾對微機保護有何影響？(8分)六、應用題(每小題8分，共16分)40.數字濾波器脈沖傳遞函數為H(Z)=12，試寫出數字濾波器的差分方程41.設采樣周期為5/3()，要求濾除輸入信號x(t)中的直流分量和頻率為100、150、200的信號分量，試用零點配置法設計出數字濾波器脈沖傳遞函數H(z)三、簡答題(每小題5分，共25分)31.利用正弦量在連續三個采樣 時刻采樣值之間的乘積運算，計算正弦量的幅值(或有效值

11、)和相 角的算法，稱為三點乘積算法。從其有效值的計算公式：212=可以看出，I的計算結果與電力系統的運行頻率無關。32. 只有脈沖傳遞函數零點，沒有脈沖傳遞函數數點的數字濾波器，稱為全零點數字濾波器它能夠濾除輸入信號中，有限個頻率的輸入信號33. 在一定采樣頻率下，為了防止無用的高頻信號，進入采樣過程造成采樣信號的失真，為此，在采樣前應對模擬輸入量進行數 字濾波34. 采用故障分量實現縱差保護原理在靈敏度方面優于基波相量縱差保護原理。在選擇性方面，不會降低保護的選擇性35. 當離散控制系統脈沖傳遞函數極點的幅值都小于1時，離散控制系統穩定四、計算題(每小題7分，共14分)36(2)0.4y(1

12、)-0.4y(k)y(2)0.4y(1)-0.4y(0)0.4 y(3)0.4y (2)-0.4y(1)0.24y(4)0.4y (3)-0.4y (2)=0.25637 (0<r<1)H(z)=五、分析題(共15分)38. 由于導數量的米樣值不能直接得到只能用兩個米樣時刻的米樣值之間的差分來代替兩個采樣時刻中點的導數量采樣值；用兩個采樣時刻采樣值的平均值代替計算時刻的采樣值，所以在原理上，該算法存在計算誤差39. 引起回路對地電位發生變化的干擾稱為共模干擾干擾對微機保護影響 運算或邏輯出現錯誤 程序出軌 損壞硬件六、應用題(每小題8分，共16分)40.因為：Y(Z)(Z)、X(Z

13、)Y(Z)(Z)2X(Z)所以 y(n)(n)(2)41.濾除輸入信號x(t)中直流分量的脈沖傳遞函數因子為：H0(z)=11濾除輸入信號x(t)中頻率為100信號分量的脈沖傳遞函數因子為：H2(z)=112濾除輸入信號x(t)中頻率為150信號分量的脈沖傳遞函數因子為：H3(z)=12濾除輸入信號x(t)中頻率為200信號分量的脈沖傳遞函數因子 為:H4(z)=112所以，滿足上述濾波要求的數字濾波器的脈沖傳遞函數H(z)為:H(z)0(z) H2(z) H3(z) H4(z)三、簡答題(本大題共5小題，每小題4分，共20分)31. 畫出逐次比較式數據采集系統原理構成圖。答：教材P38圖3-

14、2。32. 周期為信號的傅立葉級數表達式是什么？給出計算基波正弦分量和余弦分量幅值ai、bi的計算公式。其中基波角頻率為宀i=2 n fi基波分量為(1, 2, 1)33什么是三點乘積算法？給出計算正弦電流量有效值的計算公 式。答：三點乘積算法是利用正弦電壓和電流的三個連續的等時間采 樣間隔的采樣值計算出正弦電壓、電流有效值和測量阻抗的數值的算法。此算法可以避免系統頻率 f的變化對計算結果的影響。34、 鑒別變壓器勵磁涌流有哪些方法？答：鑒別變壓器勵磁涌流的方法主要有：1)鑒別短路電流與勵磁涌流波形差別的間斷角制動。2)二次諧波制動。35、 干擾進入微機保護裝置后可能產生什么后果？干擾進入微機

15、保護裝置后可能產生下列后果：1)運算或邏輯出現錯誤。2)運行程序出軌。3)損壞微型機芯片。四、計算題(本大題共2小題，每小題6分，共12分)36、某離散控制系統的差分方程為y(2)+0.6y.08y(n)=1其中：y(O) , y(1)=1 , u(k)=1 , (0 , 1, 2,)。試求： y(2), y(3)。分析穩定性。解：(1) 0 時 y(2)+0.6y(1)+0.08y(0)=1y(2)+0.6+0=1二 y(2)=41 時 y(3)+0.6 y(2)+0.08y(1)=1y(3)+0.6*0.4+0.08=1y(3)=0.68(2)對差分方程y(2)+0.6y(1)+0.08y

16、(n)=1兩邊取Z變換，得Z Y(z)-y(0)(1)1+0.6ZY(z)- y(0)+0.08Y(z)(z)Y(z)( Z 2+ 0.6Z + 0.08 ) = U (z)U( z)= 回 =_ *Z = (z)Y(z)( Z2+0.6Z+ 0.08 ) = (z)- H (z)=特征方程 Z 2+0.60.08=0乙=-0.4 Z2 = - 0.2llv1 所以系統穩定37. 離散系統差分方程為yn)(n)+(1)(2)試求：(1)脈沖傳遞函數H(z)及其零點。(4分)(2)頻率特性表達式。(2分)解：(1)對差分方程兩邊取 Z變換得錯誤！未找到引用源。Y (z)(z)( 1+12)H(z

17、)= = 1+12 =|Z2仁0零點Z 1= 丨凹I j Z 2= 丨凹I j(2) H (e ) = H (z)l z=e =1+e -j2錯誤！未指定書簽。錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。五、分析題(本大題共2小題，每小題6分，共12分)38. 半周期傅立葉算法的使用條件是什么？給出利用故障電氣量的半周期采樣值x(1)、x(2)、x()計算其基波分量幅值X1 的計算公式。答：半周期傅立葉算法的使用條件是要求在電流或電壓信號中， 只含有基波頻率和基波頻率奇數倍頻的信號。幅值39. 與傅立葉算法相比，最小二乘法有何特點 答：在電力系統發生故障時，短路電流中含有衰減性非周期分量， 在實際

18、使用傅立葉算法時，要考慮對衰減性非周期分量的補償。最小二乘法是一種擬合的算法，將電力系統的故障電流和電 壓擬合成由衰減性非周期分量、 基波到基波整數倍頻的五次諧波 的形式，利用冗余的故障電流和電壓的采樣值計算出被擬合的各 諧分量的幅值和相角。因此不必考慮對衰減性非周期分量的補 償。六、應用題(本大題共2小題，每小題6分，共12分)40. 發電機縱差保護方案中，基波相量法標積制動式如何提高內 部故障的靈敏性和外部故障的選擇性 ？答：標積制動式II 2>S( 6)B為與的相位角，B為標積量；S為標積制動系數。(1) 區外發生短路在區外發生短路時，有，6值較小，因此制動量分別為6 >0(

19、2) 區內發生短路標積制動原理制動量當6值較大，大于90 ° ,6就變成了負值。負值的制動量在數學上就是動作量，更有助于保護動作。 標積制動原理反應區內短路故障的靈敏度很高。(3) 發電機未并網前或解列運行時的內部短路在發電機并網前發生的內部短路，由于發電機機端無電流，僅有中性點有短路電流，因此標積原理的制動量為 0,而比率制 動原理不為0,顯然，標積原理的動作裕度更大， 對動作更可靠。41. 簡要說明異步采樣和同步采樣的特點。答：異步采樣，也稱為定時采樣，即采樣周期或采樣頻率永遠地 保持固定不變。同步采樣也稱為跟蹤采樣，即為了使采樣頻率始終與系統實 際運行頻率保持固定的比例關系，必須使采樣頻率隨系統運行頻 率的變化而實時地調整。七、綜合題(本大題共2小題，每小題7分，共14分)4