全国自考微机继电保护试题参考分析

1、全国自考微机继电保护试题参考分析2007年4月一、DAADA DCBDD二、11、更高，12、数据采集系统，13、离散时间信号，14、之和，15、无关，16、变压器，17、不同，18、小，19、积分值，20、数字滤波，21、无关，22、提取，23、同步采样，24、测量阻抗值，25、误差，26、无关，27、初始化和自检循环程序，28、故障，29、采样瞬时值，30、数据采集系统检测。三、31、P4732、答：电力系统发生故障时，故障的电流量不是时间的周期函数，而是在基波正弦量的基础上叠加有衰减的非周期分量和其他高次谐波分量。P94 P106 （5-72）33、 两点乘积算法是利用正弦电压和电流的两

2、个连续的等时间采样间隔的采样值计算出正弦电压、电流有效值和测量阻抗的数值的算法。此算法受系统频率f的变化对计算结果的影响。 34、故障分量是指从实际短路电流中减去故障前的负荷电流后，所得到的故障电流分量。 采用故障分量实现的纵差保护，可以减小负荷电流分量在电气元件内部故障时，对纵差保护动作灵敏度的影响，以短路电流故障分量作为纵差保护的动作量和制动量，可提高纵差保护的选择性和灵敏性。P15135、微型机继电保护装置搞干扰的软件对策1、对输入模拟量采样数据采取抗干扰措施2、在运算过程中的核对措施3、出口的闭锁4、防止程序出轨的对策四、36、解：（1） x（KT）=1 X(Z)=x（KT）Z-k K

3、=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、38、随机存储器RAM的检测 可利用先写入数据，后读出该数据，通过两者的比较，诊断随机存储器RAM是否发生了故障。39、励磁涌流在变压器空载投入和外部故障切除后，可能出现数值较大的励磁涌流，最大时可达到额定值的68倍。会导致变压器纵差保护误动作。鉴别变压器励磁涌流的方法主要有：1）鉴别短路电流与励磁涌流波形差别的间断角制动。2）二次谐波制动。40、同步采样也称为跟踪采样，即为了使采样频率始

4、终与系统实际运行频率保持固定的比例关系，必须使采样频率随系统运行频率的变化而实时地调整。傅立叶算法要求对电压、电流信号采样时，必须要得到一个完整的周期采样值，电气量采用同步采样方式时对傅立叶算法没有影响。41、振荡时，各节点电压幅值均随时间呈周期性变化；变化的速度较慢。振荡时线路电流与线路始端电压之间的相位关系随线路两侧电源的相位差变化而变化。测量阻抗中的电阻分量或电抗分量随线路两侧电源的相位差变化而变化。在振荡中心附近，距离保护可能会发生误动作。为避免振荡时距离保护误动作，采用振荡闭锁：一是利用负序分量是否出现的实现原理；二是利用电流电压或测量阻抗的变化速度的不同的实现原理。42、H0(z)

5、=1-Z-1 H1(z)=1-1.732Z-1+Z-2H2(z)=1-Z-1+Z-2 H3(z)=1+Z-2H4(z)=1+Z-1+Z-2 H5(z)=1+1.732Z-1+Z-2H(z)= H0(z) H1(z) H2(z)H4(z) H5(z)43、差分滤波器 加法滤波器 脉冲传递函数为 频率特性 幅频特性 令为基波， ， ，只有当，（n=1,2,3），即 时，才有当，k不是整数，所以，该数字滤波器无法滤除任何整数次谐波。全国2002年4月自学考试电力系统微型计算机继电保护答案课程代码：02313一、填空题(每小题1分，共20分)1.微型机继电保护装置，2.正比，3.比值，4.不稳定，5.

6、离散，6.电流，7.顺序，8.零点，9.滤波，10.滤除，11.频率，12.1-ZiZ-1 13.2fmax 14.光电隔离，15.三个，16.自检循环，17.采样中断程序，18.零，19.起动，20.(u1u2-u2i1)/(i2D1-i1D2)。二、单项选择题(每小题1分，共10分)21. 22. 23. 24. 25.26. 27. 28. 29. 30.三、简答题(每小题5分，共25分)31.利用正弦量在连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。 从其有效值的计算公式：2I2=可以看出，I的计算结果与电力系统的运行频率无关。32.

7、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能够滤除输入信号中，有限个频率的输入信号33.在一定采样频率下，为了防止无用的高频信号，进入采样过程造成采样信号的失真，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在灵敏度方面优于基波相量纵差保护原理。在选择性方面，不会降低保护的选择性35.当离散控制系统脉冲传递函数极点的幅值都小于1时，离散控制系统稳定四、计算题(每小题7分，共14分)36.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

8、(1)=-0.24， y(4)=-0.4y(3)-0.4y(2)=0.256。37.P=r(0r0。(2)区内发生短路标积制动原理制动量当值较大，大于90 ，SINITcos就变成了负值。负值的制动量在数学上就是动作量，更有助于保护动作。标积制动原理反应区内短路故障的灵敏度很高。(3)发电机未并网前或解列运行时的内部短路在发电机并网前发生的内部短路，由于发电机机端无电流，仅有中性点有短路电流，因此标积原理的制动量为0，而比率制动原理不为0，显然，标积原理的动作裕度更大，对动作更可靠。42、解：H0(z)=1-Z-1 H1(z)=1-1.732Z-1+Z-2H2(z)=1-Z-1+Z-2 H3(

9、z)=1+Z-2H4(z)=1+Z-1+Z-2 H5(z)=1+1.732Z-1+Z-2H(z)= H0(z) H1(z) H2(z) H3(z)H4(z)43、解差分滤波器 加法滤波器 脉冲传递函数为 频率特性 幅频特性 令为基波， ，则当 （n=1,2,3）时， 即可滤除次谐波，即全国自考微机继电保护试题参考分析2009年4月一、DDCBD CDADD二、11、速动性，12、独立性，13、可靠性，14、采样定理，15、P7页式子（2-4），16、脉冲传递函数，17、稳定性，18、P18页式子（2-35），19、变压器，20、异步采样，21、不同，22、模拟滤波，23、正弦，24、最大励磁涌

10、流，25、相间短路，26、星型接法，27、采样中断服务子程序，28、测量元件，29、出现错误，30、共模干扰，三、31、答：同步采样也称为跟踪采样，即为了使采样频率始终与系统实际运行频率保持固定的比例关系，必须使采样频率随系统运行频率的变化而实时地调整。用途：采用同步采样技术后，在数字滤波和微机保护算法上能彻底消除因系统频率偏离50HZ运行所带来的误差。如用于两点乘积算法和傅立叶算法，可消除当系统运行频率变化时计算结果存在误差。32、答：会带来误差。傅立叶算法要求对电压、电流信号采样时，必须要得到一个完整的周期采样值。当系统运行频率变化时，计算结果存在误差。33、答：1、两点采样积算法，若系统

11、运行频率发生变化时，将使计算结果带来一定的误差。数据窗为2个。2、三点采样积算法，从算法原理可知，只要保证采样间隔的相同性，完全可以消除系统频率f偏离额定值运行时对计算结果的影响。数据窗为3个。34、答：提高内部故障时动作的灵敏度。 发生内部故障时，Id=IM+IN很大，制动量Ir=IM-IN约为零。 在不同的运行方式下，采用不同的制动量，在一定程度上提高了纵差保护对电气元件内部故障时动作的灵敏度。 Idmin (IrIr1）Idz= K1(Ir-Ir1）+ Idmin (Ir1IrIr2） K2(Ir-Ir2）+K1(Ir2-Ir1）+ Idmin (Ir1IrIr2）当Id=IM+IN I

12、dz时，保护动作。35、答：阻塞共模干扰耦合的措施：1、电源滤波；2、模拟量输入回路的静电屏蔽；3、磁屏蔽及双绞线；4、提高敏感回路的抗干扰能力；5、合理设计接地泄放回路。36、解：（1）对方程两边取Z变换，得Y（z）=X(z)1Z-1+ Z-2 H（Z）= 1Z-1+ Z-2 （2）H（Z）=1e-jwt+ e+2jwt 37、解：（1）n=0时，6y(2)+5y(1)+ y(0)=u(0) 6y(2)+ 0 + 0 =16y(2) = ， n =1时，6y(3)+5y(2)+ y(1)=u(1)， 6y(3)+ + 0 = 16y(3)= N =2时，6y(4)+5y(3)+ y(2)=u

13、(2)， 6y(4)+ + =1 y(4)= （2）对差分方程两边取Z变换，得6Z2Y(Z)y(0)+ y(1)Z-1+5ZY(Z)y(0)+Y（z）=U(z)Y(Z)(6Z2+5Z+1)= U(z)H(Z)=特性方程6Z2+5Z+1=0Z1= Z2=|Zi|0。(2)区内发生短路标积制动原理制动量当值较大，大于90 ，SINITcos就变成了负值。负值的制动量在数学上就是动作量，更有助于保护动作。标积制动原理反应区内短路故障的灵敏度很高。(3)发电机未并网前或解列运行时的内部短路在发电机并网前发生的内部短路，由于发电机机端无电流，仅有中性点有短路电流，因此标积原理的制动量为0，而比率制动原理

14、不为0，显然，标积原理的动作裕度更大，对动作更可靠。41、解：（1）、输电线路发生BC两相短路时，列出求R、L的微分方程，并说明计算步骤；答：1、 ， 令D1=，D2=， 则2、计算步骤1）AB两相短路，u=uaub， i=iaib进行分析。2）取三个不同采样时刻分别为tk、tk+1、tk+2，用差分近似代替微分，用平均值代替采样值。 3）代入解方程 得 （2）、动作判据为： Rm tgXmXset.1+ Rm tgXm ctg(900+)RmRset.1+ Xm ctg42、解：（1）滤波器差分方程为Y(n)=U（n）-U（n-1）两边取Z变换，得 Y（z）=U（z）（1-Z-1） H（z）

15、= =1- Z-1 H（e jwT）=1-e-jwT 幅频 H（e jwT） 对工频正弦信号，采样频率fs=600Hz时 H（e jwT）=2sin15（2）令工频正弦信号为 U（t）=Um sin（t+）可知该正弦函数的绝对值积分为S=+U（k）+ = U（t）经过上述滤波器滤波输出，其正弦基波的幅值为原来的2sin15倍，设初相角度变为，则有U0（t）=U sin（t+）=2sin15Umsin（t+）其绝对值半周积分为S0= = =2sin15SU= =+u(1)+ u(2)+ u(3)+ u(4)+ u(5)+ 43、解：H0(z)=1-Z-1 H1(z)=1-1.732Z-1+Z-2

16、H2(z)=1-Z-1+Z-2 H3(z)=1+Z-2H4(z)=1+Z-1+Z-2 H5(z)=1+1.732Z-1+Z-2H(z)= H0(z) H1(z) H2(z)H4(z) H5(z)全国自考微机继电保护试题参考分析2010年4月一、DDABB DBCBC二、11、影响；12、更多；13、周期函数；14、零；15、增加；16、f0=Uin1/(0t0R)；17、光电隔离技术；18、同步采样；19、衰减性非周期分量；20、更高；21、零；22、误差；23、零；24、误差；25、采样中断服务子程序；26、正常；27、正常运行或外部故障；28、差；29、IN-IT2S(INITcos）；3

17、0、串联方式。三、31、H（e jwT）= H（z）I z= e jwT频率特性的物理意义：1、幅频特性是数字滤波器对输入电气量中不同频率分量幅值的放大倍数。2、相频特性是数字滤波器对不同频率的输入信号分量相角的移动量。32、变换器作用：1）将输入信号转换成与微机装置相匹配的允许电平。 2）将微机继保装置与外部互感器回路完全隔离，提高抗干扰能力。33、答：1）零点的作用：与某一零点对应的特定频率f1，数字滤波器的频率特性在该频率f1下的值为零，说明数字滤波器对输入信号中的频率为f1的分量能完全滤除。2）极点的作用：与某一极点对应的特定频率f2，数字滤波器对于输入频率为f2的分量具有很大的幅值放

18、大倍数，即在数字滤波器的输出信号中，频率为f2的分量数值最大。34、采用傅立叶算法时，要求电气量为周期函数，才能用傅立叶算法将其分解成直流分量、基波分量、高次谐波分量之和的形式。35、干扰的定义：影响微机保护装置正常工作可能导致误动作或拒动的现象干扰源：影响装置正常工作的一些电磁信号。电磁干扰三要素：干扰源、耦合通道、敏感回路36、解：（1）n=0时，y(0)+0.5y(-1)+ 0.06y(-2)=X(0) y(0)+0+0=1 y(0)=1n=1时，y(1)+0.5y(0)+ 0.06y(-1)=X(1) y(1)+0.5+0=1 y(1)=0.5n=2时，y(2)+0.5y(1)+ 0.

19、06y(0)=x(2) y(2)+0.25+0.06=1 y(2)=0.69（2）对差分方程两边取Z变换，得Y(z)+0.5Z-1Y(z)+0.06Z-2Y(Z)=X(Z)H(Z)= 特性方程 Z2+0.5Z+0.06=0 Z1=0.3 Z2=0.2（|Zi|0。(2)区内发生短路标积制动原理制动量当值较大，大于90 ，SINITcos就变成了负值。负值的制动量在数学上就是动作量，更有助于保护动作。标积制动原理反应区内短路故障的灵敏度很高。(3)发电机未并网前或解列运行时的内部短路在发电机并网前发生的内部短路，由于发电机机端无电流，仅有中性点有短路电流，因此标积原理的制动量为0，而比率制动原理

20、不为0，显然，标积原理的动作裕度更大，对动作更可靠。41、答：异步采样，也称为定时采样，即采样周期或采样频率永远地保持固定不变。同步采样也称为跟踪采样，即为了使采样频率始终与系统实际运行频率保持固定的比例关系，必须使采样频率随系统运行频率的变化而实时地调整。42、H0(z)=1-Z-1 H1(z)=1-1.732Z-1+Z-2H2(z)=1-Z-1+Z-2 H3(z)=1+Z-2H4(z)=1+Z-1+Z-2 H5(z)=1+1.732Z-1+Z-2H(z)= H0(z) H1(z) H2(z)H3(z)H4(z)43、答：（1）振荡时三相完全对称,电力系统中只含有正序分量，不会出现负序分量和

21、零序分量；（2）短路时,总要长期(在不对称短路过程中)或瞬间(在三相短路开始时)出现负序分量；接地故障时还会出现零序分量。全国自考微机继电保护试题参考分析2011年7月一、CCDBD AADDA二、11、模数转换器A/D；12、G(S)=（1-e-TS）/S；13、时域的差分方程；14、之和；15、采样保持器；16、相同；17、抗干扰能力；18、越高；19、高；20、狭窄带通滤波器；21、差分；22、900；23、周期采样；24、零；25、采样中断软件；26、正；27、IN-ITKIN+IT；28、共模干扰；29、故障；30、程序出轨。三、简答题(本大题共5小题，每小题4分，共20分)31.如

22、何理解微机保护比常规继电保护性能好?(请回答5条)答：与常规模拟式继电保护相比，微机保护具有以下特点： （1）逻辑判断清楚、正确；（2）可实现常规模拟式继电保护无法实现的优良保护性能；（3）调试维护方便；（4）在线运行可靠性高； （5）能够提供更多的系统运行信息量。32.什么是同步采样?异步采样?答：异步采样，也称为定时采样，即采样周期或采样频率永远地保持固定不变。同步采样也称为跟踪采样，即为了使采样频率始终与系统实际运行频率保持固定的比例关系，必须使采样频率随系统运行频率的变化而实时地调整。33.电力系统发生故障时，故障电流量是时间的周期函数吗?为什么?答：电力系统发生故障时，故障的电流量不

23、是时间的周期函数，而是在基波正弦量的基础上叠加有衰减的非周期分量和其他高次谐波分量。34.数字滤波器脉冲传递函数零、极点幅值选择的基本原则是什么?答：1）从保证数字滤波器的稳定性考虑，要求脉冲传递函数的极点的幅值必须小于1，即极点必须位于Z平面的单位圆内。2）对于零点的幅值的选择，虽然不受稳定性的限制，但是从提高滤波效果来看，则要求把零点设置在单位圆上，即零点的幅值选为1。35.给出解微分方程算法的数学模型；故障电气量中衰减性非周期分量对其计算结果有影响吗?答：1、 L R 输电线路的简化模型2、故障电气量中衰减性非周期分量对计算结果没有影响。四、计算题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)36.离散控制系统的差分方程为：，其中y(-1)=0，y(-2)=0，tO时u(n)=1，tO时u(n)=O。试求：(1)y(O)、y(1)、y(2)。(2)脉冲传递函数H(z)=。(3)分析系统的稳定性。解：（1）n=0时 y（0）+y(-1)+ y(-2)=u（0） y（0）+0+0=1 y（0）=1n=1时 y（1）+ y（0）+y（-1）=U（1） y（1）+0=1 y（1）= n=2时 y（2）