2015年 4 月全國(guó)高等教育自學(xué)考試《電力系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)》試題

2015年4月全國(guó)高等教育自學(xué)考試《電力系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)》試題

課程代碼：02313

一、單項(xiàng)選擇題（本大題共io小題，每小題2分，共20分）

1、采樣定理指出，在對(duì)連續(xù)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)，采樣頻率必須要大于被采樣原始信號(hào)的頻譜的最大截止

頻率的（B）

A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍

2.脈沖傳遞函數(shù)是指：在零初始條件下.系統(tǒng)中（B）

A.輸出脈沖序列的Z變換與輸入脈沖序列的Z變換的乘積

B.輸入脈沖序列的Z變奏與輸出脈沖序列的Z變換的比值

C.輸入脈沖序列的Z變疾與輸出脈沖序列的Z變換的乘積

D.輸出脈沖序列的Z變換與輸入脈沖序列的Z變換的比值

3.對(duì)于工頻輸入信號(hào)，若采樣頻率為1200Hz,則每周期的采樣點(diǎn)數(shù)為（A）

A.24B.15C.12D.20

4.若采樣頻率為1200Hz,則前置模擬低通濾波器的最大截止頻率為（C）

A.1200HzB.2400HzC.600HzD.4800Hz

5.微機(jī)保護(hù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（根據(jù)模數(shù)變換的方式）主要行以下兩種形式，即（B）

A.模擬式與數(shù)字式

B.逐次比較式與電壓/頻率變換式

C.相加式與相減式

D.乘法式與除法式

6.數(shù)字濾波器主要性能指標(biāo)口，時(shí)域性能是指（C）

A.幅頻特性和相頻特性B.精確性和適應(yīng)性

C.響應(yīng)時(shí)間和計(jì)算量D.經(jīng)濟(jì)性和可靠性

7.不屬于正弦函數(shù)輸入模型的算法是（D）

A.采樣值乘枳算法B.導(dǎo)數(shù)算法

C.半周積分算法D.傅里葉算法

8.針對(duì)導(dǎo)數(shù)算法，以卜說(shuō)法正確的是（D）

A.算法本身沒(méi)有誤差

B.算法誤差是一個(gè)固定的常數(shù)，與采樣周期無(wú)關(guān)

C.采樣周期越長(zhǎng)，算法的相對(duì)誤差越小

D.采樣周期越短，算法的相對(duì)誤差越小

9.針對(duì)BC兩相相間短路故障，解微分方程算法所選取的電壓和電流分別為（A）

A.電壓為UBC，電流為iBCB,電壓為UB,電流為ic

C.電壓為UBC,電流為iAD.電壓為UA,電流為IBC

10.采用線電流（即相電流差）突變量起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)之一是（A）

A.提高對(duì)于各種相間故烽動(dòng)作的靈敏度

B.提高對(duì)于各種接地故障動(dòng)作的靈敏度

C.提高抗差模干擾的能力

D.提高抗過(guò)渡電阻的能力

二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）

11.對(duì)于離散系統(tǒng)，其穩(wěn)定條件是系統(tǒng)脈沖函數(shù)的極點(diǎn)均在Z平面以原點(diǎn)為圓心的單位圓內(nèi).

12.微機(jī)保護(hù)是以電氣設(shè)備的斷路器為被控對(duì)象的一個(gè)開(kāi)環(huán)離散控制系統(tǒng)。

13.對(duì)于異步采樣,其采樣周期為固定不變的常數(shù)，即采樣周期不隨輸入信號(hào)的基波頻率變化而調(diào)整。

14.從模數(shù)轉(zhuǎn)換原理上看.電壓頻率變換式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是格被轉(zhuǎn)換的模擬輸入電壓在一定時(shí)間間隔

內(nèi)的積分值轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)器的讀值之差。

15.數(shù)字濾波器的時(shí)間窗是指在每一次運(yùn)算時(shí)所需用到的輸入信號(hào)的最早采樣值的時(shí)刻和最晚采樣

值的時(shí)刻之間的時(shí)間跨度。

16.加法濾波器希里濾除諧波頻率次數(shù)的值越.低，則要求輸入信號(hào)采樣數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)越多，即數(shù)字濾

波器的響應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)。

17.在正弦輸入模型的算法中，三點(diǎn)采樣值乘積算法的計(jì)算結(jié)果不受系統(tǒng)頻率變化的影響。

18.采樣值乘積弊法本身沒(méi)有誤差.(注：填“有”或“沒(méi)有”)

19.傅里葉算法是針對(duì)周期輸入模型的算法。

20.在有較大零序電流和負(fù)序電流的條件下，若出現(xiàn)B相故障分量電流最大，而A相和C相故障分量電流

的幅值相等相位相同，則可判定為B相單相接地短路故障。

三、判斷題(本大題共10小題，每小題2分，共20分)

判斷下列各題正誤，正確的用“J”表示，錯(cuò)誤的用“X”表示。

21.根據(jù)模擬輸入信號(hào)中的基波頻率與采樣頻率之間的關(guān)系，采樣方式可分為異步采樣和同步采樣。J

22.逐次比較式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中必須要設(shè)置前置模擬低通濾波器,J

23.半周期傅里葉算法要求在輸入信號(hào)中只含有基波頻率和基波頻率偶數(shù)傳頻信號(hào)時(shí)算法才有效。X

24.解微分方程算法計(jì)算結(jié)果不受電力系統(tǒng)運(yùn)行頻率變化的影響,J

25.最小二乘算法使用的數(shù)據(jù)窗越長(zhǎng)，則計(jì)算的精度越高。J

26.在微機(jī)距離保護(hù)的運(yùn)行程序中，采樣數(shù)據(jù)的自檢(即電流電壓求和自檢)功能是位于初始化和臼檢循環(huán)

模塊中。X

27.兩相短路故障條件下，即會(huì)出現(xiàn)負(fù)序電流也會(huì)出現(xiàn)零序電流,X

28.微機(jī)保護(hù)運(yùn)行軟件主要由：初始化軟件、采樣中斷軟件和故障處理軟件組成。J

29.若由于系統(tǒng)振蕩導(dǎo)致起動(dòng)元件起動(dòng)，則啟動(dòng)達(dá)穩(wěn)態(tài)后測(cè)量電阻不變化；若由于系統(tǒng)短路導(dǎo)致起動(dòng)元件

起動(dòng)，則啟動(dòng)達(dá)穩(wěn)態(tài)后測(cè)量電阻呈周期性變化。X

3U.電磁干擾的三個(gè)要素分別是：干擾源、耦合通道和敏感回路,V

四、簡(jiǎn)答題(本大題共2小題，每小題5分，共10分)

31.傅里葉算法是否需要對(duì)輸入信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波?為什么？

答：不需要

由于傅里葉算法本身就具有漉波的性能，因此不需要對(duì)輸入信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)慮波。

32.己知數(shù)字濾波器的差分方程為)，(〃)=-1)+X(〃)-3X(〃-1)+5X(〃-2),請(qǐng)寫(xiě)出該數(shù)

字濾波器的脈沖傳遞函數(shù)H⑵=?。

答：原差分方程經(jīng)Z變換得：

r(z)-z-'r(z)=X(z)-3z"X(z)+5z-X(z)

該數(shù)字濾波器的脈沖傳遞函數(shù)為H(z)=瞑-1-

1-z-1

五、案例分析題(本大題共3小題，每小題10分，共30分)

33.差分濾波器的差分方程為：y(〃)=X(〃)-X(〃-8),采樣頻率為輸入信號(hào)頻率的24倍(即每基波

周期的采樣點(diǎn)數(shù)N=24),輸入信號(hào)中12次及以上的頻率已由前置模擬低通濾波器灌除。

(I)寫(xiě)出該數(shù)字濾波器的腦沖傳遞函數(shù)。

(2)該濾波器能否濾除直流？

(3)該數(shù)字濾波器可濾除12次以下的哪些諧波？

解：(1)脈沖傳遞函數(shù)為：H(z)=l-z?8

(2)該濾波器能濾除直流

(3)差分濾波器可濾除的諧波次數(shù)為：k=nN/m=n-24/8=3n(n=0,l,2,...)

，所以可濾除12次以下的3次、6次及9次諧波。

34.設(shè)采樣頻率為600Hz,輸入信號(hào)的基頻為50Hz(即每基波周期的采樣點(diǎn)數(shù)N=I2),輸入信號(hào)中6次以上

的頻率已由前置模擬低通濾波器濾除，用零、極點(diǎn)配置法設(shè)計(jì)一人全零點(diǎn)濾波器，要求保留直流、基波、3

次、5次和6次諧波，完全濾除2次及4次諧波。要求寫(xiě)出該流波器的脈沖傳遞函數(shù)及最終的差分方程(即

算法的計(jì)算式)。

(提示：濾直流需設(shè)因子(I—2T),濾N/2次需設(shè)因子(1+口)，濾直流4N/2次之間的k次需設(shè)因子

f(l-2cos(A:2^/^)z_|+z-2).

解：濾波器的脈沖傳遞函數(shù)為：

H(Z)=(1-Z-1+Z-2)(1+Z-,+Z-2)

=l+Z-2+Z-4

則最終差分方程為：y(n)=x(n)+x(n?2)+x(n-4)

35.已知采樣頻率為600Hz,輸入的電壓、電流正弦信號(hào)頻率為50Hz(即N=I2),相鄰兩個(gè)采樣點(diǎn)的電壓、

電流采樣值為：“1=16,“2=16百，/I=4,i2=2百。試用導(dǎo)數(shù)算法計(jì)算電壓、電流的有效值u、

I,并計(jì)算相應(yīng)的測(cè)量電阻R和測(cè)量電抗X。

注：提示公式如下：

2U2=〃：+(.//〃)產(chǎn)

2

R=[ukik+(?；/⑼6/⑼]/隆+a/co)]

x=[以&/⑼一以4/⑼]/屋+&/。)2]

uk=(u2+%)/2

u'k/CD=(ll?-I八)/(*)

7；為采樣周