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.ΔIbcB.ΔIab
C.ΔIcaD.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.△IABB.△IBC
C.△ICAD.△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(n2)0.6y(n1)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 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.1B.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/NB.>2π/N
C.<2π/ND.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-1B.1
C.1+z-2D.1+z-1+z-225.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-tD.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>ΔIcB.ΔIa<ΔIc
C.ΔIa=ΔIcD.ΔIa≠ΔIc28.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)/K2D.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?