电力系统微型机继电保护自考试题

一、填空题（每小题1分，共20分）1.微型计算机是电力系统微型计算机继电保护装置的核心。2.在微型计算机继电保护装置中，开关量输入电路用于接收来自外部设备送来的开关电气量。3.与常规继电保护相比，微型计算机继电保护在线运行的可靠性高。4.连续时间信号x（t）被采样后，采样信号的Z变换是XkzKT)(。5.在一个控制系统中，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.连续时间信号X（t）被采样后，采样信号Xg(t)的表达式为.0)()(kkTtkTx。7.反映电力系统输电设备运行状态的模拟电气量主要有两种：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。8.在一个采样周期内，依此对每一个模拟输入信号进行采样的采样方式称为顺序采样。9.逐次比较式模数转换器转换的数码与输入模拟电压的瞬时采样值的关系是正比关系。10.电压/频率变换式VFC数据采集系统中，VFC芯片在规定时间内输出脉冲的个数正比与在规定的时间内，模拟输入电压量的积分值。11.微型机继电保护装置提取故障特征量采样值时，采用的数字滤波器。12.与模拟滤波器相比，数字滤波器不存在阻抗的匹配问题。13.如果系统的输入/输出关系能够用线性高阶微分方程描述的系统，称为线性系统。14.线性系统频率特性的幅频特性表明系统正弦输出与输入的幅值之比。15.在设计数字滤波器时，对设计样本的单位中激响应h(t)采样满足采样定理时，数字滤波器的频率特性是设计样本频率特性的周期延拓。16.电流和电压量经过同一个数字滤波器滤波时，在某一频率下，数字滤波器的输出量并未改变其输入电压和电流量的幅值之比和相角之差。17.数字滤波器的时间窗是指：数字波波器在每一次运算时，所需要用到的输入信号的最早采样值时刻与最晚采样值时刻的时间跨度。18.在系统频率不变化且等于额定值时，两点采样值乘积算法的计算误差等于零。19.周期函数都可以分解为直流分量、基频和基频整数倍频的高次谐波分量的和形式。20.解微分方程算法是利用输电线路的数学模型和故障类型计算故障点至保护安装处的测量阻抗。二、单项选择题（每小题1分，共10分。从每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将正确答案的号码写在题干后面的括号内）21.采样定理要求采样频率大于被采样连续时间信号最高频率的（）①两倍②三倍③四倍④五倍22.离散控制系统的脉冲传递函数为H（z）时，其频率特性表达式为（）①)(jH②)(sH③)(TSeH④)(TjeH23.电压/频率变换式数据采集系统，在规定时间内，计数器输出脉冲的个数与模拟输入电压量为（）①积分成正比②积分成反比利时③瞬时值的绝对值成正比④瞬时值的绝对值成反比24.数字滤波器的脉冲传递函数中的极点的幅值必须（）①大于1②小于1③等于1④等于零25.某周期函数的周期为20（ms），采用傅立叶算法计算谐波分量幅值时，算法的时间窗为（）①10(ms)②20(ms)③30(ms)④40(ms)26.傅立叶算法计算五次谐波正弦分量幅值a5的计算公式为（）①112sin)(2NkNkkxN②112cos)(2NkNkkxN③11.10sin)(2NkKNkxN④11.10cos)(2NkKNkxN27.采样周期为)(35ms时，三点采样值乘积算法的时间窗为（）①ms310②1(ms)③2(ms)④4(ms)28.两点采样值乘积90度算法要求对正弦输入量两点采样间隔的电角度为（）①90°②180°③45°④30°30.在输电线路发生AB两相短路接地故障时，线路始端A、B相故障分量电流量大，故障分量电流的幅值最小相是（）①A②B③C④D三、简答题（每小题5分，共30分）31.简述离散控制系统稳定的条件。离散控制系统稳定条件:脉冲传递函数极点的幅值都小于1时,离散控制系统稳定.32.在逐次比较式数据采集系统中，对模拟量采样之前，为什么要装设模拟低通滤波器？为了防止无用的高频信号进入采样过程(2分),造成采样信号的失真(3分),为此,需要装设模拟低通滤波器.33.什么是全零点数字滤波器？如果数字滤波器的脉冲传递函数H(z)只有零点而没有极点,这种数字滤波器称全零点数字滤波器。34.什么是三点乘积算法？怎样理解其计算误差与电力系统运行频率的变化量无关？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.(3分)从其有效值计算公式:231223122222)(4/)(42iiiiiiiI(1分)可以看出:I的计算结果与电力系统的运行频率无关.35.在输电线路发生故障时，微型机距离保护软件怎样转移至故障处理子程度？在输电线路发生故障时,采样中断子程序执行到相电流差突变量起动元件时,(3分)中断返回后,微型机距离保护软件将执行故障处理子程序.(2分)36.给出故障分量法基波相量法比率制动特性发电机纵差保护的动作判据，说明其动作原理。.TNTNIIKII在发电机内部发生相间短路故障时有:TNII大于TNII(3分)纵差保护动作:在发电机外部发生相间短路故障时,TNII的数值较小,纵差保护不动作.(2分)四、分析题（每小题6分，共12分）37.变压器纵差保护中为什么要配置差动速断和低电压速断？(1)故障时,产生二次谐波.(4分)(2)差动速断,低电压速断加快保护动作.(2分)38.什么是干扰？干扰进入微型机继电保护装置之后会带来什么问题？（1）除有用信号之外的信号为干扰（3分）2）干扰进入后会出现：运算出错，程序出轨，损坏硬件。（3分）五、计算题（每小题7分，共14分）39.设采样周期T=5/3（ms）。要求提取输入信号中的频率为250Hz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表达式。1065rrepi（4分）121)732.11()(zzzH（3分）40.离散控制系统的差分方程为：y(k+2)+5y(k+1)+6y(k)=0其中：y(0)=0,y(1)=0;试求y(2)、y(3)、y(4)。)(6)1(5)2(kykyky（2分）K=0时，y(2)=-5y(1)-6y(0)(1分)=-5k=1时,y(3)=-5y(2)-6y(1)=19k=2时,y(4)=-5y(3)-6y(2)=-65六、应用题（共14分）41.设采样周期为：T=5/3（ms），要求滤除输入信号X（t）中的直流分量和频率为100Hz、150Hz、300Hz的信号分量。试用零点配置法设计出数字滤波器的脉冲传递函数H（z）（8分）42.数字滤波器脉冲传递函数为：H(z)=1-z-1试求：数字滤波器的差分方程。（6分）滤除输入信号x(t)中直流分量的脉冲传递函数因子为：)1()(10zzH滤除输入信号x(t)中频率为100Hz的信号分量的脉冲传递函数因子为：)1()(212zzzH滤除输入信号x(t)中频率为150Hz的信号分量的脉冲传递函数因子为：)1()(23zzH滤除输入信号x(t)中频率为300Hz的信号分量的脉冲传递函数因子为：)1()(16zzH所以，满足上述滤波要求的数字滤波器的脉冲传递函数H（z）为：)1)(()(10zzHzH所以，数字滤波器的差分议程为：y(n)=x(n)-x(n-1)