微机继电保护复习要点总结华电

微机保护复习重点:

1、微机保护的特点：维护调试方便，可靠性高，易于获得附加功能，灵活性高,

保护性能得到了很好的改善。

采样定理及其要求：

2、采用低通滤波器，可以消除频率混叠问题，从而降低采样频率；次奥出频率

混叠后，采样频率的选择基木取决于保护的原理和算法。fS》2fmax

3、模数转换器逐次逼近法原理：

4、并行接口的PB15-PB0用作输出，有微型机通过该口往16为A/D转换器试

探性地送数。每送一次数，微型机通过读取并行口的PAO（作为输入）的状

态（0或1）来观察试送的16位数位相对于模拟输入量是偏大还是偏小，如

果偏大，即D/A转换器的输出Use大于待转换的模拟输入电压，则比较器输

出0,否则为1.通过软件的方法如此不断地修正送往D/A转换器的16位二进

制数，直到找到最近的二进制数值，这个二进制数就是A/D转换器的转换结

果。

两点乘积算法；

假施原&数据为纯正弦量的理想采样值

K〃Z）=V5，sin（5Z+4/）

一37；）=年

=i（%T）=V27sin（5北+%）=411sin即

h=i（5）=@sin"1+yau+^=V2/cosa17

=V2/sinau+—

2U2=U[+U；欣即="

_________“2

z=~rgr

-1如

az=a^-au=/gTg"

出

Ucosa+jUsinaw

I=/cos%,+jlsin%

八%(…)卜/2+却

U_=u1+juL

i-4+J/,

X二〃也一以R二％…也

片+考i；+片

（导数法差不多，看书）

5、零极点法设计数字滤波器

例：设Ts=5/3ms（即N=I2）,用零点设计法设计出能同时滤除3次和5次谐波分量

的数字滤波器传递函数

解:⑴滤3次的因子II3（Z）=l+Z-2

（2）滤5次的因子H5（Z）=1+V3Z-1+Z-2

（这个通过书上（2・54）可以推出来，考试不给直接H（z）的）

H（Z）=H,（Z）H,（Z）=l+V3Z-'+2Z-2++

-1）+2MM—2）+6x（〃-3）+2x（n-4）

6、软件上提高保护可靠性的措施

1＞抗干扰措施（1）对输入采样的抗干扰纠错，利用默写输入量之间错在的规

律（2）运算过程的校核纠偏：复算，或数据窗移位或复算（3）出口的闭锁：不

允许一条指令就出口；中间加入核对程序（4）程序出格的自恢复。

希望能够做到内部任意原件损坏时都不会引起误动，并能立即自动检测出并

发出警报。.

7、网络化硬件结构的优点

-模块之间的连接简单、方便

-可靠性高、抗干扰能力强

-扩展性好

-升级方便

-便于实现出口逻辑的灵活配置

-降低了对微型机或微控制器并行口的数量要求

每章的基础性题目

绪论题目

1.什么是微机继电保护？

答：微机继电保护就是，利用微机来反映电力系统故隙或不正常的运行状态，并动作于

断路器跳闸或发出信号的i种自动化装置。

2.电力系统对继电保护的要求有哪些？

答：选择性，速动性、灵敏性、可靠性。

3.微机保护相对于传统继电器保护有哪些优点？

答：1）维护调试方便

2）可靠性高

3）号于获得附加功能

4）灵活性大

5）保护性能得到很好的改善

第一章题目

一、填空题

1.某工频信号的数据采集系统，其采样间隔为Ts=5/3ms,则其采样频率是6（X）hz,一

个采样间隔相当于电角度30,每个周波有12个采样点。

2.一个8位的逐次逼近型模数转换器，采用二分搜索法，需要比较8次后方可确定输

出值。

3.模数转换器的溢出现象有两种，一种是平顶溢出，其危害不大，可以通过数字

滤波方法对它做出一些修正；另一种是清零溢出，这种溢出对微机保护的危害

是致命的，必须避免。

4.微机保护选择AD时主要考虑两个指标，转换时间和转换精度。

5.电压频率转换器（VFC）输出的脉冲信号的频率和输入电压成正比，而对脉冲

的计数值和输入模拟量在Ts内的积分成正比.

VFC的分辨率取决于两个因素：一是最高频率；二是采样间隔和积分间隔的

大小。

某VFC数据采集系统，最高频率fVFC=4MHz,采样间隔Ts=5/3ms,积分间隔数N=l,则其

最大输出数字量为6667，其分辨率相当于12.7位的AD转换器。

二、问答

1.简述积分间隔对VFC型数据采集系统的影响。

答：积分间隔越大,VFC的精度越高：但作为低通滤波器，积分间隔越大，截止频率越低。

三、计算

如图所示的4位模数转换电路，参考电压为UR,求数字输入BIB2B3B4=100（）时对应的输出

电压USCo

一、填空

1.根据采样定理，要使信号采样后能够不失真还原，采样频率fS与信号最高频率fmax的关

系为：fS》2fmax。

2、线性时不变系统的单位冲激响应为h(n),输入为x(n),则输出y(n)=h(n)*x(n)。

3、提高FIR滤波器频率选择性的主要方法是：增加窗口长度；减小滤波器旁瓣波

纹的主要方法是：采用圆滑的时函窗口。

二、选择

1.如图所示的滤波器幅频特性曲线，可以确定该滤波器类型为(B)

A.低通滤波器B.高通滤波器

C.带通滤波器D、带阻滤波器

三、简答

1.与模拟滤波器相比，数字滤波器有哪些优点。

答：一致性好；不存在由于温度变化、元件老化等因素对滤波器特性影响的问题；不存

在阻抗匹配的问题；灵活性好；精度高。

2.周期函数的傅氏变换和傅氏级数的主要差别。

答：周期函数傅氏变换定义在连续域，各次谐波对应频空上出现冲激，谐波的大小川冲激强

度来表示；而周期函数傅氏级数定义在离散域，间隔为基频①，谐波大小以有限值表示。

四、计算

1.已知两个有限序列为：，，求它们的卷积。(参考公式2-34)

解：)，(〃)={1,3,6,10,14,12,9,5}

2.某系统的单位冲激响应为，求该系统的频率特性。

解：系统的频率特性即为单位冲激响应的傅氏变换

X(e〃%)=£力(〃4把力鹏

"="00

=1.eT加&+2e-j'R"+5eT024

=1+2e-j^+5e产哂

3.设TS=3/5ms(即N=I2),用零点法设计出能同时滤除直流和3次谐波分量的FIR滤波

器的差分方程。

解：解：查表可得滤去直流的因子为，滤去3次谐波的因子为，，所以传递函数为

H(Z)

="o(Z)“3(Z)

=(1-Z-1)(1+Z-2)

=1-Zl+Z-2-Z-3

对应差分方程为

y(〃)=x(n)-x(n-1)+x(〃-2)-x(n-3)

第三章保护算法

I.基于理想正弦量的算法芍：两点乘积算法、导数法和半周积分算法，其中数据窗口最短的

是导数法，能够消除高频分量的是半周积分算法。

2.傅氏级数算法的基本原理，与两点乘积算法和导数法相比，它有哪些优点。

答：傅氏算法同时利用两个对基频信号的相移相差90。的数字滤波器，不需要再等5ms,就

可以实现两点乘积算法，与两点乘积相比能缩短延时，又避免了导数法对滤波器特性和采样

频率要求高的缺点。

3.简述R-L模型算法的优决点。

答：R-L模型算法的优点是可以不必滤除非周期分量，只需使用低通滤波器，算法的总时窗

很短，响应速度快，不受电网频率变化的影响。它存在的缺点是由于滤波器使用的是低通滤

波器，获得快速响应的同时，频率特性会变差，导致信号中噪声成分比较大从而影响算法精

度。

另外还要重点看一下选相法

第四章题目

1.微机因受到干扰发生读取指令出错，背高程序设计流程的现象称为程序出格。

2.微机保护装置的外部干扰分为共模干扰和差模干扰。

3、对于如图所示的跳闸出口回路，跳闸条件是什么？设计跳间子程序流程图，注意防止程序

出格风险。

答：跳闸跳闸PB0=0,PBl=l。程序流程如图所示。