微型計算機試題與答案匯總

1、微型計算機試題與答案匯總 全國2002年4月高等教育自學考試 電力系統(tǒng)微型計算機繼電保護試題 課程代碼：02313 一、填空題(每小題1分，共20分) 1.以微型計算機為核心的繼電保護裝置稱為。 2.交流電流交換器輸出量的幅值與輸入模擬電流量的幅值成_。 3.脈沖傳遞函數(shù)定義為：在零初始條件下，離散系統(tǒng)輸出響應的Z變換與輸入信號的Z變換之_比值_。 4.當離散系統(tǒng)特征方程的根，都位于Z平面的單位圓之外時，離散系統(tǒng)_不穩(wěn)定_。 5.在一個控制系統(tǒng)中，只要有一處或幾處的信號是離散信號時，這樣的控制系統(tǒng)稱為_控制系統(tǒng)。 6.反映電力系統(tǒng)輸電設備運行狀態(tài)的模擬電氣量主要有兩種：來自電壓互感器和電流互感

2、器二次側(cè)的交流電壓和交流_電流_信號。 7.在一個采樣周期內(nèi)，依次對每一個模擬輸入信號進行采樣的采樣方式稱為_順序_采樣。 8.脈沖傳遞函數(shù)分子多項式為零的根，稱為脈沖傳遞函數(shù)的_。 9.從某一信號中，提取出有用頻率成份信號的過程，稱為_。 10.合理配置數(shù)字濾波器脈沖傳遞函數(shù)的零點，能夠_輸入信號中不需要的頻率成份。 11.合理配置數(shù)字濾波器脈沖傳遞函數(shù)的極點，能夠提取輸入信號中需要的_成份信號。 12.數(shù)字濾波器脈沖傳遞函數(shù)的零點zi在脈沖傳遞函數(shù)表達式中以因子-1的形式出現(xiàn)。 13.如果設計樣本的頻率特性頻譜的最大截止頻率為fmax，則要求對設計樣本的單位沖激響應h(t)進行采樣時，采樣

3、頻率要求大于 14.為了提高微型機繼電保護裝置的抗干擾能力，在開關(guān)量輸入電路中采取的隔離技術(shù)是_電隔離_。 15.利用正弦函數(shù)的瞬時采樣值的乘積來計算正弦函數(shù)的幅值和相位的算法稱為三點采樣值乘積算法。 16.在電力系統(tǒng)正常運行時，微型機距離保護的軟件程序工作在_并每隔一個采樣周期中斷一次，進行數(shù)據(jù)采集。 17.微型機距離保護的軟件程序主要有三個模塊初始化及自檢循環(huán)程序、_和故障處理程序。 18.在電力系統(tǒng)正常運行時，相電流瞬時采值差的突變量起動元件Ibc等于_零_。 19.電力系統(tǒng)在非全相運行時，一旦發(fā)生故障，則健全相電流差起動元件_。 20.設u1、i1、D1;u2、i2、D2分別是電壓、電

4、流和電流一階導數(shù)的采樣值，則采用解微分方程算法時，測量電感L的計算值為 二、單項選擇題(每小題1分，共10分。從每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的號碼寫在題干后面的括號內(nèi)。) 21.脈沖傳遞函數(shù)零點是哪個方程的根( ) 分母為零 分子為零 分子+分母 分母-分子 22.逐次比較式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出量正比于輸入電壓量的( ) 積分值 微分值 絕對值 瞬時采樣值 23.設被采樣的連續(xù)時間信號頻譜的最大截止頻率為fc，則采樣頻率應為( ) fc 0.5fc 1 1.5fc 2fc 24.設對于輸入信號每個周期采集12個點，則提取四次諧波分量時，數(shù)字濾波器的脈沖傳遞

5、 函數(shù)表達式為( ) 1-z-1 1 1+z-2 1+z-1+z-2 25.在發(fā)生AB兩相短路故障時，相電流瞬時采樣值差的突變量起動元件Iab、Ibc、Ica都 動作，其中動作最靈敏的是( ) Iab Ibc Ica Iab、bc 26.解微分方程算法，對于CA兩相短路時，電流i(t)應選為ica(t)，電壓u(t)應選為( ) uab(t) ubc(t) uca(t) 3u0(t) 27.在輸電線路發(fā)生A相單相接地故障時，線路始端A相電流的故障分量最大，B相電流的 故障分量與C相電流的故障分量的幅值關(guān)系是( ) Ib>Ic Ib<Ic Ib=Ic IbIc 28.系統(tǒng)頻率不變時，

6、采樣值乘積算法的計算誤差為( ) 零 無窮大 2% 3% 29.在未知非周期分量信號的衰減時間常數(shù)對傅立葉算法的計算結(jié)果進行補償時，必須增加輸 入信號的采樣數(shù)據(jù)的個數(shù)是( ) 兩個 三個 一個 四個 30.設N是周期采樣點數(shù)，則傅立葉算法計算二次諧波正弦分量幅值a2的計算公式為( ) 2N?14?K x(k)sinNK?1N? ? 2N?14K? x(k)cosNK?1N?4N?16K? x(k)sinNK?1N 26K? x(k)cosNK?1N?N?1 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(tǒng)運行頻率的變化量無關(guān)? 利用正弦量在連續(xù)三個采樣

7、時刻采樣值之間的乘積運算，計算正弦量的幅值(或有效值)和相角的算法，稱為三點乘積算法。 222從其有效值的計算公式：2I2=4i22(i2?i1i3)/4i2?(i1?i3) 可以看出，I的計算結(jié)果與電力系統(tǒng)的運行頻率無關(guān)。 32.什么是全零點數(shù)字濾波器? 只有脈沖傳遞函數(shù)零點，沒有脈沖傳遞函數(shù)數(shù)點的數(shù)字濾波器，稱為全零點數(shù)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.在逐次比較式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，對模擬量采樣之前，為什么要裝設模擬低通濾波器? 2 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(shù)字濾波。 34.采用故障

8、分量實現(xiàn)縱差保護原理有何優(yōu)點? 采用故障分量實現(xiàn)縱差保護原理在靈敏度方面優(yōu)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.簡述離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定的條件。 當離散控制系統(tǒng)脈沖傳遞函數(shù)極點的幅值都小于1時，離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定。 四、計算題(每小題7分，共14分) 36.某離散控制系統(tǒng)的差分方程為： y(k+2)+0.4y(k+1)+0.4y(k)=0 其中：y(0)=0,y(1)=1；試求：y(2),y(3),y(4)。 .y(k+2)=-0.4y(k+1)-0.4y(k) y(2)=-0.4y(1)-0.4y(0)=-0.4 y(3)=-0.4y(2)-0.4y(1)=-0.2

9、4 y(4)=-0.4y(3)-0.4y(2)=0.256 37.設采樣周期為T=5/3(ms)。要求提取輸入信號中的頻率為100Hz的信號分量，試計算出數(shù) 字濾波器脈沖傳遞函數(shù)極點，并給出脈沖傳遞函數(shù)表達式。 P=rej? 3(0<r<1) 1 H(z)=1?rz?1?r2z?2 五、分析題(共15分) 38.怎樣理解導數(shù)算法在原理上存在著計算誤差?(7分) 由于導數(shù)量的采樣值不能直接得到只能用兩個采樣時刻的采樣值之間的差分來代替兩個采樣時刻中點的導數(shù)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。 39.什么是共模干擾?干擾對微機保

10、護有何影響?(8分) 引起回路對地電位發(fā)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(xiàn)錯誤 程序出軌 損壞硬件 六、應用題(每小題8分，共16分) 40.數(shù)字濾波器脈沖傳遞函數(shù)為H(Z)=1+Z-2，試寫出數(shù)字濾波器的差分方程。 因為：Y(Z)=H(Z)*X(Z) Y(Z)=X(Z)+Z-2X(Z) 所以y(n)=x(n)+x(n-2) 3 41.設采樣周期為T=5/3(ms)，要求濾除輸入信號x(t)中的直流分量和頻率為100Hz、150Hz、 200Hz的信號分量，試用零點配置法設計出數(shù)字濾波器脈沖傳遞函數(shù)H(z) 濾除輸入信號x(t)中直流分量的脈沖傳遞函數(shù)因子為： H0(

11、z)=1-z-1 濾除輸入信號x(t)中頻率為100Hz信號分量的脈沖傳遞函數(shù)因子為： H2(z)=1-z-1+z-2 濾除輸入信號x(t)中頻率為150Hz信號分量的脈沖傳遞函數(shù)因子為： H3(z)=1+z-2 濾除輸入信號x(t)中頻率為200Hz信號分量的脈沖傳遞函數(shù)因子為： H4(z)=1+z-1+z-2 所以，滿足上述濾波要求的數(shù)字濾波器的脈沖傳遞函數(shù)H(z)為： H(z)=H0(z) H2(z) H3(z) H4(z) 4 全國2007年4月高等教育自學考試 電力系統(tǒng)微型計算機繼電保護試題 課程代碼：02313 一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題1分，共10分) 在每小題列出

12、的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。 1如果ZG1(s)=G1(z),ZG2(s)=G2(z),ZG1(s)G2(s)=G1G2(z),ZG1(s)X(s)=G1X(z), Zx(t)=X(z),則圖示離散控制系統(tǒng)響應y(n)的Z變換Y（z）為（ ） AG1(z)+G2(z)X(z) CG1X(z)G2(z) BG1(z)-G2(z)X(z) DG1(z)G2(z)X(z) 5 2采樣周期為T=(ms)的離散控制系統(tǒng)，無失真采樣允許輸入信號的最高頻率為（ ） 3A300Hz C1000Hz B500Hz D1200Hz 3離散控制系統(tǒng)不

13、穩(wěn)定的充要條件是特征方程的部分根位于Z平面（ ） A單位圓外 C單位圓上 B單位圓內(nèi) DZ平面上z=-1線左側(cè) 4非遞歸型數(shù)字濾波器脈沖傳遞函數(shù)H（z）的特點是（ ） A只有極點沒有零點 C只有一個極點 B只有零點沒有極點（0除外） D既有極點還有零點 5對正弦電氣量采樣頻率為600Hz，采用兩點乘積算法計算其幅值時，算法的時間窗為 （ ） 5ms3A C BD 10 ms 340ms 3 20ms 3 6全相運行時，相電流瞬時采樣值差突變量起動元件Ica的計算式為（ ） Aibck?ibc(k?N)|?|ibc(k?N)?ibc(k?N)| 2 2 Bicak?i ca(k? N)2 |?|

14、i ca(k? N)2 ?ica(k?N)| Cica(k?N)?ica(k?2N)|?|icak?ica(k?N)| 5 Dicak?ica(k?N)|?|ica(k?N)?ica(k?2N)| 7輸電線路發(fā)生C相接地短路時，解微分方程算法電壓u(t)應選擇為uc(t)，電流i(t)應選擇 為ic(t)+KL3i0(t)和（ ） Aia(t)+KL3i0(t) Cic(t)+KR3i0(t) Bia(t)+KR3i0(t) Dib(t)+KL3i0(t) 8全周期傅立葉算法利用周期信號x(t)N點周期采樣值x(0)x(N-1)計算二次諧波正弦分量幅 值a2的計算公式是（ ） 2?N?14?k

15、?A?x(k)? N?N?k?0?B2?N?14?k?x(k)?N?N?k?1? ?N?1?2?44?k?C?x(k)cos()? N?k?0N?N?1?2?44?k?D?x(k)? N?k?1N? 9在輸電線路始端相電流故障分量IA、IB、IC中，IB、IC較大且IB+IC=0 IA接近于零，則線路上發(fā)生的故障是（ ） AAC兩相短路 CB相接地 BC相接地 DBC兩相短路 ? 10在未知非周期分量的衰減時間常數(shù)并要求對全周期傅立葉算法的計算結(jié)果進行補償時， 需要增加信號的采樣數(shù)據(jù)個數(shù)是（ ） A四個 C兩個 B三個 D一個 二、填空題（本大題共20小題，每小題1分，共20分） 請在每小題的

16、空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。 11與常規(guī)繼電保護相比，微型機繼電保護工作的可靠性_。 12微型機繼電保護裝置的硬件電路由五個功能單元構(gòu)成，它們是工作電源、微型機系統(tǒng)、 人機對話系統(tǒng)、開關(guān)量輸入輸出電路和_數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)_。 13采樣過程將連接時間信號轉(zhuǎn)換成_離散時間信號_。 14兩個采樣信號之和的Z變換等于兩個信號的Z變換_。 15異步采樣方式中，采樣頻率與電力系統(tǒng)實際運行頻率_。 16電流變換器實質(zhì)上是小型的_。 17分時采樣方式中，各電氣量的采樣時刻_。 18逐次比較式模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）的轉(zhuǎn)換位數(shù)越多，其量化誤差越_。 6 19VFC式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)字量與模擬電氣量的什么量成正

17、比_。 20利用軟件算法，從故障電氣量的采樣值中提取出故障特征量采樣值的方法稱為波。 21三點乘積算法的計算值與電網(wǎng)頻率變化值_。 22合理配置數(shù)字濾波器的極點能夠?qū)⑤斎胄盘栔械哪承╊l率信號_。 23采用傅立葉算法時，要求對信號的采樣形式是_。 24解微分方程算法是利用電流、電壓采樣值、輸電線路的數(shù)學模型和故障類型計算故障點 至保護安裝處的_測量阻抗值_。 25由于采用平均值代替電氣量的采樣值，故導數(shù)算法在原理上就存在著_。 26解微分方程算法的計算結(jié)果與故障電氣量中非周期分量數(shù)值的大小_。 27微型機距離保護運行軟件主要有：采樣中斷軟件、故障處理程序和_環(huán)程序_。 28相電流瞬時采樣值差突變

18、量起動元件動作時，表明電力系統(tǒng)發(fā)生了故障 29微型機發(fā)電機縱差保護方案有：基波比率制動式、基波標積制動式和_。 30三相電壓瞬時采樣值求和用于_。 三、簡答題（本大題共5小題，每小題4分，共20分） 31繪出電壓頻率變換式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成原理圖。 P47 32電力系統(tǒng)故障電流有何特點？請給出表達式并加以說明。 電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，故障的電流量不是時間的周期函數(shù)，而是在基波正弦量的基礎上疊加有衰減的非周期分量和其他高次諧波分量。 P106 （5-72） 33何謂兩點乘積算法，其使用條件是什么？給出計算公式。 兩點乘積算法是利用正弦電壓和電流的兩個連續(xù)的等時間采樣間隔的采樣值計算出正弦電壓、電流

19、有效值和測量阻抗的數(shù)值的算法。此算法受系統(tǒng)頻率f的變化對計算結(jié)果的影響。 22U2?(u12?u2?2u1?u2cosw?T)sin2w?T 2 2I2?(i12?i2?2i1?i2cosw?T)sin2w?T 34什么是故障分量？采用故障分量實現(xiàn)的縱差保護原理有何特點？ 故障分量是指從實際短路電流中減去故障前的負荷電流后，所得到的故障電流分量。 采用故障分量實現(xiàn)的縱差保護，可以減小負荷電流分量在電氣元件內(nèi)部故障時，對縱差保護動作靈敏度的影響，以短路電流故障分量作為縱差保護的動作量 7 和制動量，可提高縱差保護的選擇性和靈敏性。 35簡要說明微型機繼電保護抗干擾的軟件對策。 微型機繼電保護裝置

20、搞干擾的軟件對策 1、對輸入模擬量采樣數(shù)據(jù)采取抗干擾措施 2、在運算過程中的核對措施 3、出口的閉鎖 4、防止程序出軌的對策 四、計算題（本大題共2小題，每小題6分，共12分） 36求下列函數(shù)的Z變換（假設采樣周期為T） ?1（1）x(t)=?0t?0t?0(3分) （2）X（s）=1(3分) (s?3)(s?4) （1） x（KT）=1 X(Z)=x（KT）Z-k K=0,1,2, =1+Z-1+Z-2+Z-k+ =Z/(Z-1) (2) X（s）=1/(s+3)(s+4)= 1/(s+3) - 1/ (s+4) X(Z)=Z/(Z-e-3T)- Z/(Z-e-4T) 37.已知離散控制系統(tǒng)

21、的差分方程為y(k)=x(k)+2x(k-1)+x(k-2),試求： （1）脈沖傳遞函數(shù)G(z)(3分)（2）頻率特性表達式（3分）（假設采樣周期為T） 五、分析題（本大題共2小題，每小題6分，共12分） 38如何檢測隨機存貯器RAM是否發(fā)生了故障？ 隨機存儲器RAM的檢測 可利用先寫入數(shù)據(jù)，后讀出該數(shù)據(jù)，通過兩者的比較，診斷隨機存儲器RAM是否發(fā)生了故障。 39什么是勵磁涌流？其出現(xiàn)對變壓器縱差保護有何影響？如何鑒別？ 在變壓器空載投入和外部故障切除后，可能出現(xiàn)數(shù)值較大的勵磁涌流，最大時可達到額定值的68倍。會導致變壓器縱差保護誤動作。 鑒別變壓器勵磁涌流的方法主要有： 1）鑒別短路電流與勵

22、磁涌流波形差別的間斷角制動。 2）二次諧波。 六、應用題（本大題共2小題，每小題6分，共12分） 8 40簡要說明同步采樣的特點。電氣量采用該采樣方式時對傅立葉算法有影響嗎？ 同步采樣也稱為跟蹤采樣，即為了使采樣頻率始終與系統(tǒng)實際運行頻率保持固定的比例關(guān)系，必須使采樣頻率隨系統(tǒng)運行頻率的變化而實時地調(diào)整。 傅立葉算法要求對電壓、電流信號采樣時，必須要得到一個完整的周期采樣值，電氣量采用同步采樣方式時對傅立葉算法沒有影響。 41電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時，振蕩中心處電壓幅值有何特點？在振蕩中心附近安裝的距離保護 將怎樣運行？如何避免？ 振蕩時，各節(jié)點電壓幅值均隨時間呈周期性變化；變化的速度較慢。 振蕩時

23、線路電流與線路始端電壓之間的相位關(guān)系隨線路兩側(cè)電源的相位差變化而變化。測量阻抗中的電阻分量或電抗分量隨線路兩側(cè)電源的相位差變化而變化。在振蕩中心附近，距離保護可能會發(fā)生誤動作。 為避免振蕩時距離保護誤動作，采用振蕩閉鎖：一是利用負序分量是否出現(xiàn)的實現(xiàn)原理；二是利用電流電壓或測量阻抗的變化速度的不同的實現(xiàn)原理。 七、綜合題（本大題共2小題，每小題7分，共14分） 42設采樣頻率為600Hz，要求保留三次諧波分量，完全濾除直流和其它諧波分量，（假設輸 入信號基波頻率為50Hz，且含有的最高諧波次數(shù)為k=5）。試用零點配置法設計數(shù)字濾波器的脈沖傳遞函數(shù)H（z）。 H0(z)=1-Z-1 H1(z)=

24、1-1.732Z-1+Z-2H2(z)=1-Z-1+Z-2 H3(z)=1+Z-2 H4(z)=1+Z-1+Z-2 H5(z)=1+1.732Z-1+Z-2 H(z)= H0(z) H1(z) H2(z)H4(z) H5(z) 43試分析濾波方程為y(k)=x(k)+x(k-4)的數(shù)字濾波器濾波性能（假設采樣周期為T）。 差分濾波器 加法濾波器 y(k)?x(k)?x(k?4) y(k)?x(k)?x(k?m) j?T?mH(z)?1?Z脈沖傳遞函數(shù)為 頻率特性 H(e 幅頻特性 )?1?e?jm?T?1?cosm?T?jsinm?T (1?cosm?T)2?sin2(m?T)2 2H(ej?

25、T)? ?2m?T) 令?2?f,f1為基波， fs?1?Nf1 ， TN?12， 9 f?kf1 只有當m?T4?2?kf1?，（n=1,2,3）， ?k ?(2n?1)22?Nf132即k?3(2n?1) 時，才有H(ej?T)?0 2 當(n?1,2,3.)，k不是整數(shù)，所以，該數(shù)字濾波器無法濾除任何整數(shù)次諧波。 10 全國2008年4月自考試卷電力系統(tǒng)微型計算機繼電保護試題 課程代碼：02313 一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題1分，共10分) 在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。 1.如果f(k)的Z變換為

26、F（z），則f（k+1）的Z變換為（ ） A.zF（z） B.zF（z）-f（0） C.zF（z）+f（0） D.F（z）f（0） 2.濾波方程是y（n）=x（n）+2x（n-2）-x（n-5）的數(shù)字濾波器，當采樣周期是時間窗為（ ） A.5ms時，其35ms 6 15ms 3B.5ms 3C.25D.3ms 3.遞歸型數(shù)字濾波器脈沖傳遞函數(shù)極點的幅值一定要（ ） A.等于1 B.大于1 C.小于1 D.等于無窮大 4.狹窄帶通濾波器極點的幅值越接近于1，其通帶寬度將（ ） A.變窄 B.變寬 C.不變 D.和輸入信號有關(guān) 5.采樣周期為1（ms）的正弦模型兩點乘積算法時間窗是（ ） A.1（

27、ms） B.2（ms） 1015（ms） D.（ms） 33 6.當連續(xù)時間信號中的最高頻率為300Hz時，則無失真采樣頻率fs，應選擇為（ ） A.fs=300Hz B.fs=150Hz C.150Hz<fs<300Hz D.fs600Hz 7.在發(fā)生CA兩相短路故障時，相電流瞬時采樣值差突變量起動元件Iab、Ica和Ibc中，動作最靈敏的是（ ） A.Ibc B.Iab C.Ica D.Ibc和Iab 8.在發(fā)生B相接地故障時，解微分方程算法中的電壓u(t)應選擇為ub(t)，而電流i(t)應選擇為ib(t)+KL3i0和（ ） A.ic(t)+KR3i0(t) B.ia(t)

28、+KR3i0(t) C.ib(t)+KR3i0(t) D.ib(t)+KL3i0(t) 9.當輸電線路發(fā)生C相接地故障時，線路始端相電流故障分量幅值的特征是（ ） A.A相最大，B相、C相都等于零 B.B相最大，A相、C相都等于零 C.C相最大，A相、B相都等于零 D.A相、B相、C相都相等 10.以下哪種現(xiàn)象不屬于干擾對繼電保護裝置的影響（ ） C. A.運行程序出軌 C.運算或邏輯出錯 B.運行時間過長 D.損壞微型機芯片 11 二、填空題(本大題共20小題，每小題1分，共20分) 請在每小題的空格中填上正確答案，錯填、不填均無分。 11.與常規(guī)繼電保護裝置相比，微機保護的性能_ 12.如

29、果采樣頻率小于被采樣連續(xù)時間信號最高頻率的兩倍時，采樣信號的頻譜將出現(xiàn)_13.三個采樣信號之和的Z變換等于每個信號Z變換的_和_。 14.已知x（t）的Z變換為X（z），且X（z）極點的幅值都小于1，則基于X（z）的x（0）計算式為_ P18頁式（2-36）_。 jwT15.如果離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)為H（z），則其頻率特征表達式為_）= H（z）I z= jwTe 。 -TS 16.零階保持器的傳遞函數(shù)為_）/S _。 17.微型機繼電保護裝置的硬件電路由五個功能單元構(gòu)成，它們是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，微型機系統(tǒng)，開關(guān)量輸入輸出電路，工作電源和_人機對話微型機系統(tǒng)_。 18.逐次比較式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將

30、模擬電氣量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量需要一定的。 19.在不同采樣時刻上，依次完成對所有模擬輸入信號采樣的采樣方式稱為_順序采樣。 20.分辨率是衡量量化誤差的重要依據(jù)，逐次比較式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)越多，其分辨率越高、量化誤差就_越小。 21.開關(guān)量輸出電路中采取光電隔離措施的目的是為了提高微機保護裝置的。 22.VFC式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的計數(shù)器用于計算VFC元件輸出的_。 23.與模擬濾波器相比，數(shù)字濾波器不存在前后兩級之間阻抗的_匹配問題_。 24.設計非遞歸型數(shù)字濾波器時，要求設計樣本的單位沖激響應h（t）具有_。 25.零點濾波器能夠?qū)⑤斎胄盘栔械哪承╊l率分量信號_。 26.導數(shù)算法要求采樣信號

31、是時間的_。 27.在電力系統(tǒng)正常運行時，相電流瞬時采樣值差突變量起動元件的工作狀態(tài)是_。 28.解微分方程算法需要電壓、電流采樣值個數(shù)至少為_。 29.微型機發(fā)電機縱差保護方案主要有：標積制動法、基波分量法和_護算法_。 30.電流量采樣數(shù)據(jù)的自檢方法主要采用_abc0_。 三、簡答題（本大題共5小題，每小題4分，共20分） 31.逐次比較式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，設置模擬低通濾波器的用途是什么？ 電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，故障電流、電壓中含有一定的高高次諧波分量，這些較高頻率的高次諧波分量并不都是繼電保護原理所要獲取的反映系統(tǒng)故障的主要特征量，如不加以濾除，將要求采樣頻率過高。 因此，為了保證采樣過程滿

32、足采樣定理，確保采樣數(shù)據(jù)的質(zhì)量，在各模擬信號的輸入通道上，在對各模擬信號采樣之前裝設模擬低通濾波器，將頻率高于某一頻率的信號加以濾除。 32.在使用正弦模型算法之前，為什么要使用狹窄帶通濾波器對電氣量瞬時采樣數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波？ 正弦模型算法的原理是假定故障電流電壓是時間的正弦函數(shù)，但實際上故障電流電壓信號中，不僅含有基波分量而且還含有其他頻率成分，所以應將此電氣量采樣值經(jīng)過數(shù)字濾波，將故障電氣量中的基波或某一次諧波分量的采樣值單獨提取出來之后，方能使用。 33.使用傅立葉算法時，是否需要對非正弦周期函數(shù)電流量的周期采樣數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波？為 12 什么？ 不需要濾波。因為從傅立葉算法的原理看，算

33、法本身就具有濾波的性能，所以可以直接使用電流電壓的采樣數(shù)據(jù)來計算所需諧波分量的有效值和相角。 2）電流采樣值中含有衰減性非周期分量時，直接計算電流的基波分量幅值和相角時，計算結(jié)果和實際值有很大的差別。因此，必須采取一定的補償方法加以補償，促使補償后的值與實際值相同。 34.在變壓器縱差保護中，為什么要識別勵磁通流？有哪些識別方法？ 在變壓器空載投入和外部故障切除后，可能出現(xiàn)數(shù)值較大的勵磁涌流，最大時可達到額定值的68倍。會導致縱差保護誤動作，所以必須識別。 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。 35.什么是干擾？如何分類？對微機

34、保護有什么危害？ 干擾的定義：影響微機保護裝置正常工作可能導致誤動作或拒動的現(xiàn)象。 干擾源：影響裝置正常工作的一些電磁信號。 電磁干擾三要素：干擾源、耦合通道、敏感回路。 干擾進入微機保護裝置后可能產(chǎn)生下列后果： 1）運算或邏輯出現(xiàn)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.某離散系統(tǒng)差分方程為： 8y(n+2)+6y(n+1)+y(n)=u(n) 其中：y(0)=0, y(1)=0;n0時，u(n)=1;n<0時，u(n)=0 試求：(1)y(2), y(3), y(4) （3分）；（2）分析穩(wěn)定性（3分） 37.已知：離散控

35、制系統(tǒng)的差分方程為y(k)=x(k)+x(k-1)+x(k-2) 試求：（1）脈沖傳遞函數(shù)G(z)（3分） （2）如采樣周期為T，給出頻率特性表達式（3分） 五、分析題（本大題共2小題，每小題6分，共12分） 38.雙側(cè)有電源輸電線路發(fā)生單相接地故障，故障點處存在過渡電阻時，測量阻抗有何特點？對距離保護有何影響？ 特點：過渡電阻的存在，在線路保護安裝處的附加測量阻抗可能是感性的，也可能是容性的。 影響：將使距離保護的阻抗元件動作，造成保護范圍伸長或縮短，如不采取措施，將使距離保護拒動或越區(qū)動作。 39.半周期傅立葉算法的使用條件是什么？與全周期傅立葉算法相比有何特點？ 半周期傅立葉算法的使用條

36、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(shù)倍頻的信號。 與全周期傅立葉算法相比，縮短了算法的運算時間，提高微機保護的速動性。 六、應用題（本大題共2小題，每小題6分，共12分） 40.設i1和i2是正弦量的兩個采樣值，采樣間隔為T，給出兩點乘積算法計算有效值I的計算公式，其計算精度與系統(tǒng)運行頻率有關(guān)嗎？ 13 22I2?(i12?i2?2i1?i2cosw?T)sin2w?T （按50Hz頻率運行來確定采樣間隔電角度w?T)，在系統(tǒng)運行頻率變化時，計算結(jié)果帶來一定誤差。 41.給出發(fā)電機縱差保護的標積制動式方案，說明其有何特點？ 標積制動式IN-IT2S(INITcos）為IN與

37、IT的相位角，INITcos為標積量；S為標積制動系數(shù)。 (1) 區(qū)外發(fā)生短路 在區(qū)外發(fā)生短路時，有IN=IT，值較小，因此制動量分別為SINITcos>0。 (2) 區(qū)內(nèi)發(fā)生短路 標積制動原理制動量當值較大，大于90 ，SINITcos就變成了負值。負值的制動量在數(shù)學上就是動作量，更有助于保護動作。標積制動原理反應區(qū)內(nèi)短路故障的靈敏度很高。 (3) 發(fā)電機未并網(wǎng)前或解列運行時的內(nèi)部短路 在發(fā)電機并網(wǎng)前發(fā)生的內(nèi)部短路，由于發(fā)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。 七、綜合題（本大題共2小題，每小題

38、7分，共14分） 42.設采樣頻率為600Hz，要求只保留五次諧波分量，完全濾除直流和其它諧波分量（輸入信號中基波頻率為50Hz，最高諧波次數(shù)為k=5），試用零點配置法給出數(shù)字濾波器的脈沖傳遞函數(shù)。 -1-1-2：H0(z)=1-Z H1(z)=1-1.732Z+Z -1-2-2H2(z)=1-Z+Z H3(z)=1+Z -1-2-1-2H4(z)=1+Z+Z H5(z)=1+1.732Z+Z H(z)= H0(z) H1(z) H2(z) H3(z)H4(z) 43.假設采樣周期為T，試分析濾波方程為y(k)=x(k)+x(k-3)數(shù)字濾波器的濾波性能。 差分濾波器 k ) ? x x (

39、k ? 3 y( k ) ?) 加法濾波器 y(k)?x(k)?x(k?m) ?mH(z)?1?Z脈沖傳遞函數(shù)為 頻率特性 H(ej?T)?1?e?jm?T?1?cosm?T?jsinm?T 222幅頻特性 H(ej?Tm?T)?(1?cosm?T)?sin(m?T)?22 s 令?2?f,f1為基波， f?1?Nf1，NT?12，f?kf1 （n=1,2,3）時， 則當m?T3?2?kf1?k?(2n?1)22?Nf142 14 即可濾除H(ej?T)?0 次諧波，k?2(2n?1)?4n?2 ,(n?1,2,3.)，即k?2,6,10,.,2(2n?1) 15 全國2009年4月自考電力系

40、統(tǒng)微型計算機繼電保護試卷 課程代碼：02313 一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題1分，共10分） 在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。 1如果ZG1(s)=G1(z)，ZG2(s)=G2(z)，ZG1(s)G2(s)=G1G2(z)，則圖示離散控制系統(tǒng)響應y(t)的Z變換Y(z)為( ) AG1(z)+G2(z)X(z) CG1(z)G2(z) Az2F(z) Cz2F(z)+f(0)+f(1)z-1 BG1(z)-G2(z)X(z) DG1G2(z)X(z) Bz2F(z)-f(1) Dz2F(z)-f(0)-f(

41、1)z-1 2如果f(k)的Z變換為F(z)，則f(k+2)的Z變換為( ) 3離散控制系統(tǒng)脈沖傳遞函數(shù)極點的幅值為|Pi|，其臨界穩(wěn)定條件是( ) A|Pi|<1 C|Pi|=1 B|Pi|>1 D|Pi|=0 4數(shù)字濾波器脈沖傳遞函數(shù)零點的幅值如何選擇時，濾波效果最好( ) A等于零 C小于1 B等于1 D大于1 5濾波方程為y(n)=x(n)+3x(n-2)-x(n-3)的數(shù)字濾波器，在采樣周期為 時，其時間窗為( ) 5Ams 6 C5ms 3B5ms 310ms 315D3ms 122(i1?i2)時，兩個采樣點26假設正弦量采樣值為i1和i2，兩點乘積算法有效值計算式為

42、I2= 間隔的電角度是( ) A0 C90 B45 D180 16 7全周期傅立葉算法計算周期信號五次諧波正弦分量幅值a5的計算式為( ) 1N?110?kA x(k)cosNk?1N?1N?110?kB x(k)sinNk?1N? 2N?110?kC x(k)cosNk?1N?D2N?110?kx(k)sinNk?1N? 8線路發(fā)生BC兩相短路時，解微分方程算法中電壓u(t)應選擇為ubc(t)，電流量i(t)應選為 ( ) Aibc(t) Cib(t) Bica (t) Dia(t) 9在發(fā)生AB兩相短路故障時，相電流瞬時采樣值差突變量起動元件?Iab的計算式是( ) Aiabk?iab(

43、k?N)2|?|iab(k?N)2?iab(k?N) B. |iabk?iab(k?N)| C|iab(k?N)?iab(k?2N)| D. iabk?iab(k?N)|?|iab(k?N)?iab(k?2N) 10如果線路始端相電流的故障分量中，?IC最大、?IB和?IA接近于零，則線路發(fā)生的故障是( ) AB相單相接地 CAB兩相短路接地 BAC兩相短路 DC相單相接地 二、填空題（本大題共20小題，每小題1分，共20分） 請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。 11微型機繼電保護裝置中采用多CPU時，縮短了保護功能程序執(zhí)行的時間，提高了保護動作的_速動性_。 12微型機繼電保

44、護的工作電源必須具有_，不能受電力系統(tǒng)電壓變化的影響。 13自檢提高了微機保護裝置工作的_。 14對連續(xù)時間信號采樣時，要求采樣頻率一定要滿足_。 15連續(xù)時間信號x(t)被采樣后，其采樣信號xs(t)的數(shù)學表達式為。 16在零初始條件下，離散時間系統(tǒng)輸出響應Z變換與輸入信號Z變換之比稱為_遞函數(shù)_。 17引入零階保持器后，不增加離散控制系統(tǒng)的。 18設x(t)的Z變換為X(z)，且x(t)=0(t<0)，那么初值定理可表述為_ 19電流變換器實質(zhì)上是小型的_。 20如果對電氣量的采樣頻率fs與電力系統(tǒng)運行頻率f1無關(guān)且保持固定值，則該采樣方式稱 17 為_異步采樣_。 21在分時采樣方

45、式中，各電氣量的采樣時刻_不同_。 22利用專用硬件從故障電氣量提取出故障特征量的方法，稱為_模擬濾波_。 23使用正弦模型算法時，要求被采樣的電流或電壓信號是時間_正弦_函數(shù)。 24變壓器差動電流速斷保護的整定值應躲過其可能出現(xiàn)的_最大勵磁涌流_。 25發(fā)電機縱差保護能夠防御其內(nèi)部發(fā)生的故障類型是_相間短路_。 26變壓器縱差保護要求其兩側(cè)電流互感器二次側(cè)接線都是_星型接法_。 27微型機距離保護運行軟件主要有：初始化軟件、故障處理軟件和_采樣中斷服務子程序_。 28微型機距離保護阻抗元件是判斷輸電線路是否發(fā)生故障的_測量元件_。 29三相電壓瞬時采樣數(shù)據(jù)求和用于檢測電壓量采樣值是否發(fā)生_出

46、現(xiàn)錯誤_。 30引起回路對地電壓發(fā)生變化的干擾稱為_共模干擾_。 三、簡答題(本大題共5小題，每小題4分，共20分) 31簡要說明同步采樣的特點及其用途。 同步采樣也稱為跟蹤采樣，即為了使采樣頻率始終與系統(tǒng)實際運行頻率保持固定的比例關(guān)系，必須使采樣頻率隨系統(tǒng)運行頻率的變化而實時地調(diào)整。 用途：采用同步采樣技術(shù)后，在數(shù)字濾波和微機保護算法上能徹底消除因系統(tǒng)頻率偏離50HZ運行所帶來的誤差。如用于兩點乘積算法和傅立葉算法，可消除當系統(tǒng)運行頻率變化時計算結(jié)果存在誤差。 32如果采樣周期不變，當電力系統(tǒng)運行頻率高于或低于額定頻率時，對N點全周期傅立葉算法的計算結(jié)果會產(chǎn)生影響嗎?為什么? 會帶來誤差。

47、傅立葉算法要求對電壓、電流信號采樣時，必須要得到一個完整的周期采樣值。當系統(tǒng)運行頻率變化時，計算結(jié)果存在誤差。 33采樣值乘積算法中的三點乘積算法與兩點乘積算法各有何特點? 1、兩點采樣積算法，若系統(tǒng)運行頻率發(fā)生變化時，將使計算結(jié)果帶來一定的誤差。 數(shù)據(jù)窗為2個。 2、三點采樣積算法，從算法原理可知，只要保證采樣間隔的相同性，完全可以消除系統(tǒng)頻率f偏離額定值運行時對計算結(jié)果的影響。 數(shù)據(jù)窗為3個。 34與比率制動式相比，縱差保護采用兩段式比率制動特性時，有何優(yōu)點? 提高內(nèi)部故障時動作的靈敏度。 發(fā)生內(nèi)部故障時，Id=IM+IN很大，制動量Ir=IM-IN約為零。 在不同的運行方式下，采用不同的

48、制動量，在一定程度上提高了縱差保護對電氣元件內(nèi)部故障時動作的靈敏度。 Idmin (IrIr1） 18 Idz= K1(Ir-Ir1）+ Idmin (Ir1IrIr2） K2(Ir-Ir2）+K1(Ir2-Ir1）+ Idmin (Ir1IrIr2） 當Id=IM+IN> Idz時，保護動作。 35簡要說明阻塞干擾耦合的措施。 阻塞共模干擾耦合的措施： 1、電源濾波；2、模擬量輸入回路的靜電屏蔽；3、磁屏蔽及雙絞線；4、提高敏感回路的抗干擾能力； 5、合理設計接地泄放回路。 四、計算題(本大題共2小題，每小題6分，共12分) 36已知：離散控制系統(tǒng)的差分方程為y(k)=x(k)-x(k-1)+x(k-2) 試求：脈沖傳遞函數(shù)Y(z)(3分) 頻率特性表達式(3分) X(z) （1）對方程兩邊取Z變換，得 Y(Z)Y(Z) -1-2Y（z）=X(z)13 Z+ Z H（Z）=13 Z+ Z （