微机继电保护复习要点总结(华电).doc

微机保护复习重点：

1、 微机保护的特点：维护调试方便，可靠性高，易于获得附加功能，灵活性高，保护性能得到了很好的改善。
2、 采样定理及其要求：
采用低通滤波器，可以消除频率混叠问题，从而降低采样频率；次奥出频率混叠后，采样频率的选择基本取决于保护的原理和算法。fS 》 2 fmax
3、 模数转换器逐次逼近法原理：
并行接口的PB15~PB0用作输出，有微型机通过该口往16为A/D转换器试探性地送数。每送一次数，微型机通过读取并行口的PA0（作为输入）的状态（0或1）来观察试送的16位数位相对于模拟输入量是偏大还是偏小。如果偏大，即D/A转换器的输出Usc大于待转换的模拟输入电压，则比较器输出0，否则为1.通过软件的方法如此不断地修正送往D/A转换器的16位二进制数，直到找到最近的二进制数值，这个二进制数就是A/D转换器的转换结果。
4、 两点乘积算法：
假定原始数据为纯正弦量的理想采样值

（导数法差不多，看书）

5、 零极点法设计数字滤波器
例：设Ts=5/3ms(即N=12)，用零点设计法设计出能同时滤除3次和5次谐波分量的数字滤波器传递函数
解: (1)滤3次的因子H3(Z)=1+Z-2
(2)滤5次的因子H5(Z)=1+ Z-1+Z-2
（这个通过书上（2-54）可以推出来，考试不给直接H（z）的）

6、 软件上提高保护可靠性的措施
1> 抗干扰措施 （1）对输入采样的抗干扰纠错，利用默写输入量之间错在的规律（2）运算过程的校核纠偏：复算，或数据窗移位或复算（3）出口的闭锁：不允许一条指令就出口；中间加入核对程序（4）程序出格的自恢复。
2> 希望能够做到内部任意原件损坏时都不会引起误动，并能立即自动检测出并发出警报。.

7、网络化硬件结构的优点
– 模块之间的连接简单、方便
– 可靠性高、抗干扰能力强
– 扩展性好
– 升级方便
– 便于实现出口逻辑的灵活配置
– 降低了对微型机或微控制器并行口的数量要求

每章的基础性题目

绪论题目
1、什么是微机继电保护？
答：微机继电保护就是，利用微机来反映电力系统故障或不正常的运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动化装置。
2、电力系统对继电保护的要求有哪些？
答：选择性，速动性、灵敏性、可靠性。
3、微机保护相对于传统继电器保护有哪些优点？
答：1）维护调试方便
2）可靠性高
3）易于获得附加功能
4）灵活性大
5）保护性能得到很好的改善
第一章题目
一、填空题
1. 某工频信号的数据采集系统，其采样间隔为Ts=5/3ms，则其采样频率是 600hz ，一个采样间隔相当于电角度 30 ，每个周波有 12 个采样点。
2. 一个8位的逐次逼近型模数转换器，采用二分搜索法，需要比较 8 次后方可确定输出值。
3. 模数转换器的溢出现象有两种，一种是 平顶溢出 ，其危害不大，可以通过数字滤波方法对它做出一些修正；另一种是清零溢出 ，这种溢出对微机保护的危害是致命的，必须避免。
4. 微机保护选择AD时主要考虑两个指标， 转换时间 和 转换精度 。
5. 电压频率转换器（VFC）输出的脉冲信号的频率和 输入电压 成正比，而对脉冲的计数值和输入模拟量在Ts内的积分 成正比。
6. VFC 的分辨率取决于两个因素：一是 最高频率 ；二是 采样间隔和积分间隔的大小 。
7. 某VFC数据采集系统，最高频率fVFC=4MHz，采样间隔Ts=5/3ms，积分间隔数N=1，则其最大输出数字量为 6667 ，其分辨率相当于 12.7 位的AD转换器。
二、问答
1. 简述积分间隔对VFC型数据采集系统的影响。
答：积分间隔越大，VFC的精度越高；但作为低通滤波器，积分间隔越大，截止频率越低。
三、计算
1. 如图所示的4位模数转换电路，参考电压为UR，求数字输入B1B2B3B4=1000时对应的输出电压usc。

第二章题目
一、填空
1、根据采样定理，要使信号采样后能够不失真还原，采样频率fS和信号最高频率fmax的关系为： fS 》 2 fmax 。
2、线性时不变系统的单位冲激响应为h(n)，输入为x(n)，则输出y(n)= h(n )*x(n) 。
3、提高FIR滤波器频率选择性的主要方法是： 增加窗口长度 ；减小滤波器旁瓣波纹的主要方法是： 采用圆滑的时函窗口 。
二、选择
1、如图所示的滤波器幅频特性曲线，可以确定该滤波器类型为（B ）

A、低通滤波器 B、高通滤波器
C、带通滤波器 D、带阻滤波器

三、简答
1、和模拟滤波器相比，数字滤波器有哪些优点。

答：一致性好；不存在由于温度变化、元件老化等因素对滤波器特性影响的问题；不存在阻抗匹配的问题；灵活性好；精度高。
2、周期函数的傅氏变换和傅氏级数的主要差别。
答：周期函数傅氏变换定义在连续域，各次谐波对应频率上出现冲激，谐波的大小用冲激强度来表示；而周期函数傅氏级数定义在离散域，间隔为基频f0，谐波大小以有限值表示。
四、计算
1、已知两个有限序列为：，，求它们的卷积。（参考公式2-34）
解：
2、某系统的单位冲激响应为，求该系统的频率特性。
解：系统的频率特性即为单位冲激响应的傅氏变换

3、设TS=3/5ms（即N=12)，用零点法设计出能同时滤除直流和3次谐波分量的FIR滤波器的差分方程。
解：解：查表可得滤去直流的因子为，滤去3次谐波的因子为，，所以传递函数为

对应差分方程为

第三章保护算法
1、基于理想正弦量的算法有：两点乘积算法、导数法和半周积分算法，其中数据窗口最短的是导数法，能够消除高频分量的是半周积分算法。

2、傅氏级数算法的基本原理，和两点乘积算法和导数法相比，它有哪些优点。
答：傅氏算法同时利用两个对基频信号的相移相差90º的数字滤波器，不需要再等5ms，就可以实现两点乘积算法，和两点乘积相比能缩短延时，又避免了导数法对滤波器特性和采样频率要求高的缺点。

3、简述R-L模型算法的优缺点。
答： R-L模型算法的优点是可以不必滤除非周期分量，只需使用低通滤波器，算法的总时窗很短，响应速度快，不受电网频率变化的影响。它存在的缺点是由于滤波器使用的是低通滤波器，获得快速响应的同时，频率特性会变差，导致信号中噪声成分比较大从而影响算法精度。

另外还要重点看一下选相法
第四章题目
1、微机因受到干扰发生读取指令出错，背离程序设计流程的现象称为程序出格。
2、微机保护装置的外部干扰分为共模干扰和差模干扰。
3、对于如图所示的跳闸出口回路，跳闸条件是什么？设计跳闸子程序流程图，注意防止程序出格风险。

答：跳闸跳闸PB0=0，PB1=1。程序流程如图所示。

第五章题目
1、微机保护的程序结构主要有：顺序结构、切换结构和混合结构。
2、在电流保护的终端服务程序中，如何实现Ⅱ段电流的延时动作。
答：可以在中断服务程序中设置一个计数单元，每次进入后进行加1操作，达到设定的延时后断路器动作跳闸。

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