2025年电力系统智能继电保护模拟试题与解析

填空题（每1分，共20分）

1.以微型计算机为关键的继电保护装置称为—微型机继

电保护装置______O

2.交流电流互换器输出量的幅值与输入模拟电流量的

幅值成—正比o

3.脉冲传递函数定义为：在零初始条件下，离散系统输

出响应的Z变换与输入信号的Z变换之—比值o

4.当离散系统特性方程的根，都位于Z平面的单位圆之

外时，离散系统—不稳定_____O

5.在一种控制系统中，只要有一处或几处的信号是离散

信号时，这样的控制系统称为—离散_____控制系统。

6.反应电力系统输电设备运行状态的模拟电气量重要

有两种：来自电压互感器和电流互感器二次侧的交流电

压和交流—电流信号。

7.在一种采样周期内，依次对每一种模拟输入信号进行

采样的采样方式称为一次序_____采样。

8.脉冲传递函数分子多项式为零的根，称为脉冲传递函

数的—零点。

9.从某一信号中，提取出有用频率成分信号的过程,称

为—滤波O

10.合理配置数字滤波器脉冲传递函数的零点，可以—

滤除_____输入信号中不需要的频率成分。

11.合理配置数字滤波器脉冲传递函数的极点，可以提

取输入信号中需要的—频率成分信号。

12.数字滤波器脉冲传递函数的零点zi在脉冲传递函数

体现式中以因子_1-ZiZ-1____的形式出现。

13.假如设计样本的频率特性频谱的最大截止频率为

fmax，则规定对设计样本的单位冲激响应h(t)进行采样

时，采样频率规定不小于—2fmaxo

14.为了提高微型机继电保护装置的抗干扰能力，在开

关量输入电路中采用的隔离技术是光电隔离。

15.运用正弦函数的—三个___瞬时采样值的乘积来

计算正弦函数的幅值和相位的算法称为三点采样值乘

积算法。

16.在电力系统正常运行时，微型机距离保护的软件程

序工作在—自检循环并每隔一种采样周期中断

一次，进行数据采集。

17.微型机距离保护的软件程序重要有三个模块一初始

化及自检循环程序、—采样中断程序_____和故障处理

程序。

18.在电力系统正常运行时，相电流瞬时采值差的突变

量起动元件Mbc等于—零o

19.电力系统在非全相运行时，一旦发生故障，则健全

相电流差动元件一起动o

20.设u1、i1、D1;u2、i2、D2分别是电压、电流和电

流一阶导数的采样值，则采用解微分方程算法时，测量

电感L的计算值为_（u1u2-u2i1）/（i2D1-i1D2）。

二、单项选择题（每题1分，共10分。从每题的四个备

选答案中，选出一种对的答案，并将对的答案的号码写

在题干背面的括号内。）

21.脉冲传递函数零点是哪个方程的根（）

①分母为零②分子为零

③分子+分母④分母-分子

22.逐次比较式数据采集系统中，模/数转换器输出量正

比于输入电压量的（）

①积分值②微分值

③绝对值④瞬时采样值

23.设被采样的持续时间信号频谱的最大截止频率为fc,

则采样频率应为（）

①fc②0.5fc

③1.5fc④2fc

24,设对于输入信号每个周期采集12个点，则提取四次

谐波分量时，数字滤波器的脉冲传递函数体现式为（）

①1-Z-1②1

③1+z-2©1+Z-1+Z-2

25.在发生AB两相短路故障时,相电流瞬时采样值差

的突变量起动元件△lab、△Ibc、^Ica都动作，其中动作

最敏捷的是()

①Zab②△Ibc

③aIca④△lab、Abc

26.解微分方程算法，对于CA两相短路时，电流i(t)应

选为ica(t),电压u⑴应选为()

®uab(t)②ubc(t)

③uca(t)④(t)

27.在输电线路发生A相单相接地故障时，线路始端A

相电流的故障分量最大，B相电流的故障分量与C相电

流的故障分量的幅值关系是()

①△lb>Mc②△IbvZc

③a|b二小。©△lb*Alc

28.系统频率不变时，采样值乘积算法的计算误差为()

①零②无穷大

③2%03%

29.在未知非周期分量信号的衰减时间常数对傅立叶算

法的计算成果进行赔偿时，必须增长输入信号的采样数

据的个数是()

①两个②三个

③一种④四个

三、简答题(每题5分，共25分)

31.什么是三点乘积算法？怎样理解其计算误差与电力

系统运行频率的变化量无关？

运用正弦量在持续三个采样时刻采样值之间的乘积运

算，计算正弦量的幅值（或有效值）和相角的算法，称为

三点乘积算法。

从其算法原理上可以看出，其计算成果与电力系统的运

行频率无关。

32.什么是全零点数字滤波器？

只有脉冲传递函数零点，没有脉冲传递函数数点的数字

滤波器，称为全零点数字滤波器它可以滤除输入信号中，

有限个频率的输入信号

33.在逐次比较式数据采集系统中，对模拟量采样之前，

为何要装设模拟低通滤波器？

.在一定采样频率下，为了防止无用的高频信号，进入采

样过程导致采样信号的失真，为此，在采样前应对模拟输

入量进行数字滤波

34.采用故障分量实现纵差保护原理有何长处？

采用故障分量实现纵差保护原理在敏捷度方面优于基波

相量纵差保护原理。

在选择性方面，不会减少保护的选择性

35.简述离散控制系统稳定的条件。

当离散控制系统脉冲传递函数极点的幅值都不不小于1

时，离散控制系统稳定

四、计算题(每题7分，共14分)

36.某离散控制系统的差分方程为：

y(k+2)+0.4y(k+1)+0.4y(k)=0

其中：y(0)=0,y(1)=1；试求：y(2),y(3),y(4)o

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)=-0.24

y(4)=-0.4y(3)-0.4y(2)=0.256

37.设采样周期为T=5/3(ms)。规定提取输入信号中的频

率为100Hz的信号分量，试计算出数字滤波器脉冲传递

函数极点，并给出脉冲传递函数体现式。

P=r(0<r<1)

H(z)=

五、分析题(共15分)

38.怎样理解导数算法在原理上存在着计算误差？(7分)

由于导数量的采样值不能直接得到只能用两个采样时刻

的采样值之间的差分来替代两个采样时刻中点的导数量

采样值；用两个采样时刻采样值的平均值替代计算时刻的

采样值，因此在原理上，该算法存在计算误差

39.什么是共模干扰？干扰对微机保护有何影响？(8分)

引起回路对地电位发生变化的干扰称为共模干扰

干扰对微机保护影响：

①运算或逻辑出现错误

②程序出轨

③损坏硬件

六、应用题(每题8分，共16分)

40.数字滤波器脉冲传递函数为MZ)=1+Z-2，试写出数字

滤波器的差分方程

由于:Y⑵=H(Z)、X(Z)

Y(Z)=X(Z)+Z-2X(Z)

因此y(n)=x(n)+x(n-2)

41.设采样周期为T=5/3(ms)，规定滤除输入信号x⑴中的

直流分量和频率为100Hz.150Hz.200Hz的信号分量，

试用零点配置法设计出数字滤波器脉冲传递函数H(z)

滤除输入信号x(t)中直流分量的脉冲传递函数因子为：

H0(z)=l-z-l

滤除输入信号x⑴中频率为100Hz信