电力系统微型计算机继电保护.doc

高等教育自学考试全国统一命题考试
“电力系统微型计算机继电保护” （课程代码2313)命题说明

高等教育自学考试是应考者获得高等教育学历的国家考试，命题是确保考试质量的核心工作。为了做好电力系统及其自动化专业（独立本科段）“电力系统微型计算机继电保护"课程全国统一命题工作,特制定本说明。
一、课程性质和考试目标
（一）课程性质
“电力系统微型计算机继电保护"课程是全国高等教育自学考试电力系统及其自动化专业（独立本科段）开设的专业课程之一，主要阐述微型机继电保护的基本构成、离散控制分析、微型机继电保护的硬件原理、数字滤波器、微型机继电保护的算法、微型机距离保护、微型机纵差保护、提高微型机继电保护装置可靠性的措施.课程的内容正确发映着当前电力系统继电保护发展状况，是从事电力系统运行、设计、管理和研究工作的专业技术人员必须掌握的基本内容，具有理论与实践紧密结合的特点。
“电力系统微型计算机继电保护"课程的任务是:使自学应考者比较全面系统地了解和掌握微型机继电保护的构成原理、离散控制理论、微型机继电保护的硬件原理及其特点、数字滤波器的基本工作原理及其设计方法、微型机继电保护的算法及其特点、微型机距离保护的软件流程图及其工作特点、微型机纵差保护的构成及算法原理、提高微型机继电保护装置的可靠性所采取的措施。
（二）考试目标
通过本课程的学习，要求考生:
正确理解并掌握相关的基础理论知识,如采样定理、离散系统的数学模型、离散系统的稳定性及其判定方法；数据采集系统的组成及其特点;数字滤波器的工作原理、滤波性能分析及其设计方法;正弦模型等算法的基本原理、特点和使用条件;微型机距离保护软件的基本构成、工作特点、故障类型和相别的判定原理、系统振荡的判定方法;发电机和变压器纵差保护的构成原理和特殊问题的处理方法；干扰信号的分类和防干扰措施。
二、考试内容
本课程的考试内容和考核目标以课程考试大纲为标准。
重点内容如下：
第一章、微型机继电保护的基本构成,微型机继电保护的特点。
第二章、采样定理，离散系统差分方程的递推解法，稳定的概念及分析方法,离散系统的频率特性及其物理意义。
第三章、逐次比较式和电压频率变换式数据采集系统的构成特点，采样方式及其特点,开关量输入输出电路的原理及特点。
第四章、数字滤波器的工作原理及其技术指标，零、极点配置法的数字滤波器设计方法；
第五章、正弦模型的算法原理及其特点，傅立叶算法原理及其特点、对非周期份量的补偿办法,解微分方程的算法原理及特点,最小二乘法的基本思想，相电流差突变量起动元件算法原理及特点。
第六章、初始化及自检循环模块的工作原理,采样中断模块的工作原理,故障分量判定故障类型和相别的方法.
第七章、发电机、变压器纵差保护故障分量法的算法原理及特点，
第八章、扰动的类别，扰动对微型机继电保护的影响，消除扰动影响的基本措施。
次重点内容为：
第一章、微型机继电保护的发展过程。
第二章、采样过程的数学描述， Z变换及其性质，脉冲传递函数的求解方法。
第三章、提高数据采集系统转换精度的方法。
第四章、电力系统故障电气量的特点，数字滤波器的作用。
第五章、各种算法的时间窗及特点。
第六章、阻抗元件的特点及其作用，故障点过渡电阻对距离保护正确动作的影响，系统振荡对距离保护的影响及振荡判别的方法
第七章、基波相量法纵差保护方案的算法原理及特点,变压器纵差保护的接线特点，励磁涌流的判别方法，变压器严重故障的加速方法。
第八章、微型机继电保护的自动检测技术.
三、考试命题的原则
(一）命题原则
“电力系统微型计算机继电保护”课程是全国高等教育自学考试电力系统及其自动化专业（独立本科段）开设的专业必考课程。命题标准参照全日制普通高校同专业、同层次、同课程的本科结业水平，并体现自学考试以培养应用型人才为主要目标的特点。在题量上保证中等水平的考生能够在规定的考试时间内完成全部试题的回答，并有适当的时间对答案进行检查。
（二）考试依据和范围
以考试大纲为依据，以《电力系统微型计算机继电保护》（张宇辉编，2000年9月第一版)教材为命题范围，考试内容覆盖考试大纲规定的全部知识点。试题的参考答案按指定教材中的有关提法来编制。
(三)知识与应用能力的关系
学习“电力系统微型计算机继电保护"要注意对基础知识的理解和分析，将理解、识记、领会与分析联系在一起，将基础知识和理论转化为理解和分析能力的提高。命题中，要体现既能测试基础知识，又能测试分析能力的原则。
（四）重点与覆盖面的关系
全国2008年4月高等教育自学考试电力系统微型计算机继电保护试题 　课程代码:02313
　　一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)
　　在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
　　1。如果f(k）的Z变换为F（z)，则f(k+1）的Z变换为（ ）
　　A。zF（z) B.z[F(z）—f(0）]
　　C.z[F（z）+f（0）］ D.F(z）？f（0）
　　2.滤波方程是y(n）=x(n）+2x（n-2）—x（n—5)的数字滤波器，当采样周期是 ms时,其时间窗为( ）
　　A。ms            B。ms
　　C.ms           D。ms
　　3。递归型数字滤波器脉冲传递函数极点的幅值一定要( ）
　　A.等于1            B.大于1
　　C。小于1            D.等于无穷大
　　4。狭窄带通滤波器极点的幅值越接近于1，其通带宽度将（ ）
　　A.变窄              B。变宽
　　C.不变              D.和输入信号有关
　　5.采样周期为1（ms）的正弦模型两点乘积算法时间窗是（ )
　　A.1（ms）         B。2（ms）
　　C。（ms）       D。(ms)
　　6.当连续时间信号中的最高频率为300Hz时，则无失真采样频率fs，应选择为（ )
　　A。fs=300Hz       B.fs=150Hz
　　C.150Hz<FS
           D.fs≥600Hz　　
　　7。在发生CA两相短路故障时，相电流瞬时采样值差突变量起动元件ΔIab、ΔIca和ΔIbc中，动作最灵敏的是（ ）
　　A.ΔIbc B.ΔIab
　　C。ΔIca D。ΔIbc和ΔIab
　　8.在发生B相接地故障时,解微分方程算法中的电压u(t)应选择为ub（t)，而电流i(t)应选择为ib（t)+KL3i0和( )
　　A。ic（t）+KR3i0（t）          B.ia（t)+KR3i0（t）
　　C.ib（t）+KR3i0(t）          D.ib(t）+KL3i0(t）
　　9。当输电线路发生C相接地故障时，线路始端相电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。以下哪种现象不属于干扰对继电保护装置的影响( ）
　　A.运行程序出轨             B.运行时间过长
　　C。运算或逻辑出错          D.损坏微型机芯片
　　二、填空题（本大题共20小题,每小题1分,共20分）
　　请在每小题的空格中填上正确答案，错填、不填均无分。
　　11。与常规继电保护装置相比，微机保护的性能__________。
　　12.如果采样频率小于被采样连续时间信号最高频率的两倍时，采样信号的频谱将出现__________.
　　13.三个采样信号之和的Z变换等于每个信号Z变换的__________。
　　14.已知x（t）的Z变换为X(z)，且X(z）极点的幅值都小于1，则基于X（z）的x(0）计算式为__________。
　　15。如果离散系统的脉冲传递函数为H（z）,则其频率特征表达式为__________。
　　16.零阶保持器的传递函数为__________。
　　17.微型机继电保护装置的硬件电路由五个功能单元构成，它们是数据采集系统,微型机系统，开关量输入输出电路，工作电源和__________。
　　18.逐次比较式数据采集系统，将模拟电气量转换成数字量需要一定的__________。
　　19。在不同采样时刻上,依次完成对所有模拟输入信号采样的采样方式称为__________.
　　20。分辨率是衡量量化误差的重要依据,逐次比较式模数转换器的转换数据位数越多，其分辨率越高、量化误差就__________.
　　21。开关量输出电路中采取光电隔离措施的目的是为了提高微机保护装置的__________。
　　22.VFC式数据采集系统中的计数器用于计算VFC元件输出的__________。
　　23.与模拟滤波器相比,数字滤波器不存在前后两级之间阻抗的__________。
　　24.设计非递归型数字滤波器时,要求设计样本的单位冲激响应h（t）具有__________。
　　25。零点滤波器能够将输入信号中的某些频率分量信号__________.
　　26.导数算法要求采样信号是时间的__________。
　　27。在电力系统正常运行时，相电流瞬时采样值差突变量起动元件的工作状态是__________。
　　28.解微分方程算法需要电压、电流采样值个数至少为__________。
　　29.微型机发电机纵差保护方案主要有：标积制动法、基波分量法和__________。
　　30。电流量采样数据的自检方法主要采用__________。
　　三、简答题(本大题共5小题，每小题4分，共20分）
　　31。逐次比较式数据采集系统中，设置模拟低通滤波器的用途是什么？
　　32.在使用正弦模型算法之前,为什么要使用狭窄带通滤波器对电气量瞬时采样数据进行数字滤波？
　　33。使用傅立叶算法时,是否需要对非正弦周期函数电流量的周期采样数据进行数字滤波？为什么?
　　34.在变压器纵差保护中，为什么要识别励磁通流？有哪些识别方法？
　　35.什么是干扰？如何分类？对微机保护有什么危害？
　　四、计算题(本大题共2小题，每小题6分，共12分）
　　36。某离散系统差分方程为：
　　8y(n+2）+6y(n+1）+y(n）=u（n)
　　其中：y(0）=0， y(1）=0；n≥0时，u（n）=1；n〈0时，u(n)=0
　　试求：(1）y(2）, y(3), y(4) （3分)；(2)分析稳定性(3分）
　　37。已知：离散控制系统的差分方程为y（k)=x（k)+x（k-1）+x(k-2)
　　试求:(1）脉冲传递函数G（z)（3分） （2)如采样周期为T，给出频率特性表达式（3分）
五、分析题（本大题共2小题，每小题6分,共12分）
38.双侧有电源输电线路发生单相接地故障，故障点处存在过渡电阻时，测量阻抗有何特点?对距离保护有何影响？
　　39.半周期傅立叶算法的使用条件是什么？与全周期傅立叶算法相比有何特点？
　　六、应用题（本大题共2小题,每小题6分，共12分)
　　40。设i1和i2是正弦量的两个采样值，采样间隔为ΔT，给出两点乘积算法计算有效值I的计算公式，其计算精度与系统运行频率有关吗？
　　41。给出发电机纵差保护的标积制动式方案,说明其有何特点？
　　七、综合题（本大题共2小题，每小题7分，共14分） 　42。设采样频率为600Hz，要求只保留五次谐波分量，完全滤除直流和其它谐波分量（输入信号中基波频率为50Hz，最高谐波次数为k=5），试用零点配置法给出数字滤波器的脉冲传递函数. 　43。假设采样周期为T,试分析滤波方程为y(k）=x(k)+x（k-3)数字滤波器的滤波性能。
2004年4月自学考试电力系统微型计算机继电保护试题
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分,共10分）
　　在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
　　1。脉冲传递函数极点是指下面哪一个方程的根（）.
　A。分子为零方程B。分母为零方程
　C.分子加分母方程D。分母减分子方程
　2.离散控制系统稳定的充要条件是特征方程的根都位于Z平面的（）.
　A.单位圆内B。单位圆外
C。单位圆上D。Z平面上Z=—1线左侧
3。解微分方程算法，当输电线路发生A相单相接地故障时，算法中的电压量U（t）选为UA（t)，而电流i（t）应选择为(）.
　A。iA（t）B.iB(t）
　C。iA（t) K3i0（t）D。iB（t） K3i0(t）
　4.滤波方程是:y（n)=x（n）-3x（n—2） 4x（n-3）的数字滤波器,当采样周期是0。02（s）时，其时间窗是（）。
　A。0。02（s）B。0.01（s）
　C.0。06（s）D。0.03（s)
5。输电线路上发生B相接地故障时，线路始端电流故障分量相量的特征是()。
　A。A相电流最大，B相、C相电流都等于零
　B.B相电流最大，A相、C相电流都等于零
　C.C相电流最大，A相、B相电流都等于零
　D。A相、B相、C相电流相等且不等于零
　6.在采样周期为（ms）时,正弦模型三点乘积算法的时间窗是（)。
　A.（ms）B.(ms）
　C.（ms）D.(ms）
　7.全周期傅立叶算法计算三次谐波正弦分量幅值b3的计算公式是(）。
　A。 B.
　C。 D。
　8.单位阶跃信号1(t）被采样后，其采样信号的Z变换是（)。
　A。 B。1
　C。 D.
9。递归型数字滤波器脉冲传递函数的特点是(）。
　A.只有极点，没有零点B。只有零点，没有极点
　C。既没有极点，又没有零点D。既有极点,又有零点
10.在输电线路发生C相单相接地故障时，相电流差突变量起动元件△IAB,△IBC,△ICA不动作的是（)
　　A.△IAB B.△IBC
　C.△ICA D.△IAB和△IBC
　二、填空题（本大题共20小题，每小题1分，共20分)
　请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分
　　11。与常规继电保护相比，微型机继电保护调试维护___________.
12。将连续时间信号转换成离散时间信号的过程称为___________。
13。防止无用高频信号进入采样过程，造成采样信号的失真,为此，在对模拟量采样前先进行___________.
14.电压频率变换器输出方波信号的频率与模拟输入电压的瞬时值___________
　　15.数字滤波器比模拟滤波器工作的可靠性___________.
　16。满足采样定理的采样信号频谱是被采样连续时间信号频谱的___________.
17.脉冲传递函数定义为输出响应Z变换与输入信号的Z变换在零初始条件之___________.
18.采样频率fs与系统运行频率f1保持固定比例系数的采样方式称为___________。
19。合理配置数字滤波器脉冲传递函数零点，可以将输入信号中不需要的频率成份信号___________
　　20。从一个信号x(t)中提取其中有用频率成份分量的过程称为___________
　　21.在数据采集系统中，实现电流互感器二次电流与模数转换器相连接的元件是___________。
　22。在电压频率变换式（VFC）数据采集中，计算VFC芯片输出脉冲的时间间隔增大时,其转换精度___________.
23。设计非递归型数字滤波器时，要求设计样本的单位冲激响应h（t）具有___________。
　24.合理设置数字滤波器脉冲传递函数极点可以把模拟量中有用的频率分量___________。
25。采样周期是T的离散控制系统，其频率特性H（ejωT）的周期是___________。
　26。设u1、i1、D1、u2、i2、D2分别是电压,电流和电流一阶导数的采样质，则采用解微分方程算法时，测量电感L的计算值为___________.
27。电力系统在非全相运行时,一旦发生故障，则健全相电流瞬时采样值差突变量起动元件___________.
28。采样周期是T时，导数算法的时间窗是___________.
　　29。电力系统正常运行时,微型机距离保护软件程序执行自检循环和___________.
30。输电线路正常运行时,相电流差突变量起动元件△Iab等于。
三、简答题（本大题共5小题，每小题5分，共25分)
　31.电压/频率变换式数据采集系统中,记数器芯片有何作用在两个不同时刻读出的数值说明了什么
32。简要说明数字滤波器的工作原理,数字滤波器的时间窗。
　33.简述傅立叶算法的算法原理。
34.简述输电线路发生接地故障时，故障点处存在过渡电阻时，对测量阻抗有何影响。
　35.在变压器纵差保护中，为何要配备差动速断和低电压速断。
　四、计算题（本大题共2小题,每小题7分，共14分）
　36.某离散控制系统的差分方程为
　y(n 2） 0。6y（n 1） 0。1y（n)=1，其中:y（0)=y(1）=0，试求：y(2)，y(3），y（4）
　37.数字滤波器的滤波方程是：
　y（n）  ry(n—1) r2y(n—2）=x(n） x(n—2）
其中：采样周期T= ms，0<r<1
　试求：①脉冲传递函数G（z）（3分）
　②脉冲传递函数零,极点（4分）
　五、应用题（本大题共2小题，每小题7分，共14分)
38。干扰信号进入微型机继电保护装置之后，可能带来什么问题
　39。什么是最小二乘法如何利用其计算故障电流量中，某一谐波分量的幅值　六、综合题(本大题共2小题，共17分）
40。为什么变压器纵差保护方案中基波相量的计算不能采用半周期傅立叶算法(7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50Hz、100Hz、200Hz、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）。（10分）
全国2005年7月高等教育自学考试
电力系统微型计算机继电保护试题
课程代码：02313
一、填空题(每空1分，共20分）
1.微型机继电保护装置的硬件电路由五个功能单元构成,即数据采集系统,微型机系统，开关量输入输出电路，工作电源和_______构成。
2。微型机继电保护的核心是_______.
3.离散控制系统稳定的条件为脉冲传递函数的极点都位于z平面的_______.
4.离散控制系统的两种描述即_______和脉冲传递函数。
5。微型机保护中，在将模拟量转化成数字量的过程中，模/数转换器往往需要一定的时间，在此期间内,采样的模拟量输入不能变化,为此普遍采用_______。
6.逐次比较式数据采集系统一般由变换器，低通滤波器，_______，多路模拟开关，模/数转换器组成.
7.对于电压频率变换式VFC数据采集系统，分辨率主要取决于两个因素：一是_______；二是计算计数器的读值之差的时间间隔MT。
8。递归型数字滤波器设计过程中，对设计样本的单位冲激响应h（t）进行采样，务必要保证此采样满足_______，否则设计失败。
9.数字滤波中,每一次运算时所需要用到的输入信号的最早采样时刻和最晚采样时刻，两者之间的时间跨度称为数字滤波器的_______.
10。对于一个周期函数x(t),都可以将其分解为直流分量、基波以及_______之和的傅立叶级数的形式。
11.基于继电器动作特性的采样值算法是指:利用电流和电压量的采样值实现_______和距离保护起动元件的算法。
12.半周期傅立叶算法的时间窗为半个周期，因此不能滤除基波的________倍频谐波分量。13.微型机距离保护运行软件主要由：_______、采样中断软件和故障处理软件组成。
14.系统中某输电线路发生三相短路故障，则故障电流中的零序分量为________.
15。输电线路中绝大多数故障为接地故障,且故障点存在较大的接地电阻，接地电阻比较复杂，主要由________电阻和杆塔接地电阻决定.
16。纵差保护原理的基础是_______，根据正常运行和故障运行时电气元件的各侧电流特征，构成反映电气元件内部发生短路故障的主保护.
17.在变压器的纵差保护中，防止因励磁涌流影响造成的保护误动的方法主要有间断角制动和_______.
18.在变压器内部发生不对称短路故障时，需要加速保护的动作速度，加速保护动作的方法主要有差动速断和_______两种。
19。以________的方式出现在信号源回路之中的干扰信号称为差模干扰。
20。微型机继电保护的自动检测技术有即时检测和_______。
二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填
在题干的括号内。每小题1分,共10分)
21。某传递函数X(s）=1/s，其Z变换后为（ )。
A。1 B.1/z
C.1/(z-1) D。z/（z-1）
22。离散控制两种分析方法：稳定性分析和频率特性分析，这两者（ )。
A。完全等价 B。没有任何关系
C。取决于特定的系统 D。取决于输入信号
23。如果系统频率发生了偏移，比如49Hz，在同步采样的情况下，相邻两个采样时刻的电角度为( ）。
A。2π/N B。〉2π/N
C。<2π/N D.无法确定
24。设对于输入信号每个周期采集12个点,则提取三次谐波分量时，数字滤波器的脉冲传递函数表达式为( ）。
A.1-z-1 B。1
C.1+z-2 D.1+z-1+z-2
25.下列哪种算法的计算结果不受系统频率变化的影响？( )
A.两点乘积算法 B.三点乘积算法
C.导数算法 D.傅立叶算法
26。下列输入信号中,哪个能用两点乘积算法来计算的？（ ）
A。I（t）=sin(100t） B.I(t）=sin（100t)+3e—t
C.I(t)=3e-t D。I(t)=sin（20t）+0。5cos（100t)
27。在输电线路发生B相单相接地故障时，线路始端B相电流的故障分量最大，A相电流的故障分量与C相电流的故障分量的幅值关系是（ ).
A。ΔIa〉ΔIc B.ΔIa〈ΔIc
C。ΔIa=ΔIc D。ΔIa≠ΔIc
28.发电机标积制动式基波向量纵差保护动作判据｜｜2>SINITcosθ中,S增大，则保护的灵敏度（ )。
A。降低 B.提高
C。不一定 D。没有影响
29.基波相量算法动作判据有两种：比率制动式和标积制动式，两种判据在动作边界统一时，比率制动系数K(K<1）和标积制动系数S之间的关系为( ）。
A。S=4K2/(K2—1） B.S=4（K2—1）/K2
C。S=4(1-K2）/K2 D。S=4K2/(1—K2)
30。在微型机继电保护中，输入的模拟量有8个，其中不包括( )。
A.三相电流 B.三相电压
C。负序电流 D。零序电流
三、简答题（每小题5分，共25分）
31.简述采样定理。
32。简述什么是数字滤波加纯正弦模型算法？
33。微机型距离保护软件的故障处理部分的主要功能有哪些？
34.纵差保护为什么要采用两段式或三段式的比率制动特性?
35.阻塞共模干扰耦合通道通常采取什么措施？
四、计算题(每小题7分,共14分）
36.求X（z)=z2/（z2—1。5z+0。5）的反变换x（n） （｜z｜>1）
37.正弦50Hz带通滤波器，当采样周期为5/3(ms）时,h（n)=-sin(nπ/6），试写出n为0到6时h(n）的值.
五、分析题（第38小题7分，第39小题8分，共15分）
38。发电机故障分量标积制动式纵差保护原理有哪些优点?
39.试分析系统振荡和发生短路故障时系统电气量有何不同。
六、应用题（每小题8分，共16分）
40。已知正弦信号sinωt的拉氏变换为ω/（s2+ω2)，求抽样序列sinωnT的Z变换。
41.加减滤波器其差分方程为：
y(n）=x（n）-x(n—1)+x(n-2)+…+(—1）kx（n-k）
当k为偶数时，试求其转移函数及其频率特性。
全国2007年4月高等教育自学考试
电力系统微型计算机继电保护试题
课程代码：02313
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1．如果Z［G1(s)]=G1（z)，Z［G2（s)］=G2(z),Z［G1（s)G2(s)]=G1G2（z），Z［G1（s)X（s)］=G1X（z)，
Z［x（t）］=X(z）,则图示离散控制系统响应y(n）的Z变换Y(z）为（　　　）
A．［G1(z）+G2（z)]X（z） B．[G1（z)-G2(z)］X（z)
C．G1X（z)G2(z) D．G1（z)G2（z)X(z)
2．采样周期为T=的离散控制系统，无失真采样允许输入信号的最高频率为（　　　）
A．300Hz B．500Hz
C．1000Hz D．1200Hz
3．离散控制系统不稳定的充要条件是特征方程的部分根位于Z平面（　　　）
A．单位圆外 B．单位圆内
C．单位圆上 D．Z平面上z=-1线左侧
4．非递归型数字滤波器脉冲传递函数H（z）的特点是（　　　）
A．只有极点没有零点 B．只有零点没有极点（0除外）
C．只有一个极点 D．既有极点还有零点
5．对正弦电气量采样频率为600Hz，采用两点乘积算法计算其幅值时，算法的时间窗为（　　　）
A． B．
C． D．
6．全相运行时,相电流瞬时采样值差突变量起动元件ΔIca的计算式为（　　　）
A．
B．
C．
D．
7．输电线路发生C相接地短路时，解微分方程算法电压u（t）应选择为uc（t)，电流i（t)应选择为ic(t)+KL3i0(t)和(　　　）
A．ia(t）+KL3i0(t) B．ia(t）+KR3i0(t)
C．ic(t）+KR3i0(t) D．ib（t)+KL3i0（t)
8．全周期傅立叶算法利用周期信号x(t)N点周期采样值x（0)~x（N-1）计算二次谐波正弦分量幅值a2的计算公式是（　　　）
A． B．
C． D．
9．在输电线路始端相电流故障分量Δ、Δ、Δ中，ΔIB、ΔIC较大且Δ+Δ=0Δ接近于零,则线路上发生的故障是（　　　）
A．AC两相短路 B．C相接地
C．B相接地 D．BC两相短路
10．在未知非周期分量的衰减时间常数并要求对全周期傅立叶算法的计算结果进行补偿时，需要增加信号的采样数据个数是（　　　）
A．四个 B．三个
C．两个 D．一个
二、填空题（本大题共20小题,每小题1分，共20分）
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分.
11．与常规继电保护相比,微型机继电保护工作的可靠性________。
12．微型机继电保护装置的硬件电路由五个功能单元构成，它们是工作电源、微型机系统、人机对话系统、开关量输入输出电路和________。
13．采样过程将连接时间信号转换成________。
14．两个采样信号之和的Z变换等于两个信号的Z变换________。
15．异步采样方式中,采样频率与电力系统实际运行频率________。
16．电流变换器实质上是小型的________。
17．分时采样方式中，各电气量的采样时刻________。
18．逐次比较式模数转换器(A/D）的转换位数越多，其量化误差越________.
19．VFC式数据采集系统,数字量与模拟电气量的什么量成正比________。
20．利用软件算法，从故障电气量的采样值中提取出故障特征量采样值的方法称为________。
21．三点乘积算法的计算值与电网频率变化值________。
22．合理配置数字滤波器的极点能够将输入信号中的某些频率信号________。
23．采用傅立叶算法时，要求对信号的采样形式是________.
24．解微分方程算法是利用电流、电压采样值、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________.
25．由于采用平均值代替电气量的采样值，故导数算法在原理上就存在着________。
26．解微分方程算法的计算结果与故障电气量中非周期分量数值的大小________。
27．微型机距离保护运行软件主要有：采样中断软件、故障处理程序和________。
28．相电流瞬时采样值差突变量起动元件动作时，表明电力系统发生了________。
29．微型机发电机纵差保护方案有：基波比率制动式、基波标积制动式和________。
30．三相电压瞬时采样值求和用于________.
三、简答题(本大题共5小题，每小题4分，共20分）
31．绘出电压频率变换式数据采集系统的构成原理图。
32．电力系统故障电流有何特点？请给出表达式并加以说明。
33．何谓两点乘积算法，其使用条件是什么？给出计算公式。
34．什么是故障分量？采用故障分量实现的纵差保护原理有何特点？
35．简要说明微型机继电保护抗干扰的软件对策。
四、计算题（本大题共2小题,每小题6分,共12分）
36．求下列函数的Z变换（假设采样周期为T）
（1）x（t）=（3分) （2）X（s)=
37.已知离散控制系统的差分方程为y（k)=x（k）+（k—1）+x(k—2)，试求：
（1）脉冲传递函数G(z)(3分）（2）频率特性表达式（3分)（假设采样周期为T)
五、分析题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）
38．如何检测随机存贮器RAM是否发生了故障?
39．什么是励磁涌流？其出现对变压器纵差保护有何影响?如何鉴别？
六、应用题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）
40．简要说明同步采样的特点。电气量采用该采样方式时对傅立叶算法有影响吗？
41．电力系统发生振荡时，振荡中心处电压幅值有何特点?在振荡中心附近安装的距离保护将怎样运行?如何避免？
七、综合题（本大题共2小题,每小题7分，共14分）
42．设采样频率为600Hz，要求保留三次谐波分量，完全滤除直流和其它谐波分量，(假设输入信号基波频率为50Hz，且含有的最高谐波次数为k=5）。试用零点配置法设计数字滤波器的脉冲传递函数H（z)。
43．试分析滤波方程为y（k)=x(k）+x（k-4)的数字滤波器滤波性能（假设采样周期为T）。
全国2002年4月高等教育自学考试
电力系统微型计算机继电保护试题
课程代码:02313
一、填空题（每小题1分，共20分）
1.以微型计算机为核心的继电保护装置称为________。
2。交流电流交换器输出量的幅值与输入模拟电流量的幅值成________。
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________.
4.当离散系统特征方程的根，都位于Z平面的单位圆之外时，离散系统________。
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________控制系统。
6.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________信号.
7.在一个采样周期内,依次对每一个模拟输入信号进行采样的采样方式称为________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________.
9。从某一信号中，提取出有用频率成份信号的过程，称为________.
10。合理配置数字滤波器脉冲传递函数的零点，能够________输入信号中不需要的频率成份。
11.合理配置数字滤波器脉冲传递函数的极点,能够提取输入信号中需要的________成份信号.
12.数字滤波器脉冲传递函数的零点zi在脉冲传递函数表达式中以因子________的形式出现。
13.如果设计样本的频率特性频谱的最大截止频率为fmax，则要求对设计样本的单位冲激响应h(t）进行采样时，采样频率要求大于________.
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取的隔离技术是________.
15。利用正弦函数的________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________并每隔一个采样周期中断一次，进行数据采集.
17。微型机距离保护的软件程序主要有三个模块-初始化及自检循环程序、________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△Ibc等于________。
19.电力系统在非全相运行时，一旦发生故障，则健全相电流差起动元件________.
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________。
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，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题干后面的括号内.）
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.设被采样的连续时间信号频谱的最大截止频率为fc，则采样频率应为( )
① fc ② 0。5fc
③ 1。5fc ④ 2fc
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表达式为( ）
① 1-z-1 ② 1
③ 1+z-2 ④ 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△Iab、△Ibc、△Ica都动作，其中动作最灵敏的是( )
①△Iab ②△Ibc
③△Ica ④△Iab、△bc
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u（t)应选为( ）
①uab(