2015年 4 月全國高等教育自學(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，在對連續(xù)時(shí)間信號進(jìn)行采樣時(shí)，采樣頻率必須要大于被采樣原始信號的頻譜的最大截止

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.對于工頻輸入信號，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.針對導(dǎo)數(shù)算法，以卜說法正確的是（D）

A.算法本身沒有誤差

B.算法誤差是一個固定的常數(shù)，與采樣周期無關(guān)

C.采樣周期越長，算法的相對誤差越小

D.采樣周期越短，算法的相對誤差越小

9.針對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）突變量起動的優(yōu)點(diǎn)之一是（A）

A.提高對于各種相間故烽動作的靈敏度

B.提高對于各種接地故障動作的靈敏度

C.提高抗差模干擾的能力

D.提高抗過渡電阻的能力

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象的一個開環(huán)離散控制系統(tǒng)。

13.對于異步采樣,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，則要求輸入信號采樣數(shù)據(jù)的個數(shù)越多，即數(shù)字濾

波器的響應(yīng)時(shí)間越長。

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有誤差.(注：填“有”或“沒有”)

19.傅里葉算法是針對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，錯誤的用“X”表示。

21.根據(jù)模擬輸入信號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中只含有基波頻率和基波頻率偶數(shù)傳頻信號時(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，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，即會出現(xiàn)負(fù)序電流也會出現(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)致起動元件起動，則啟動達(dá)穩(wěn)態(tài)后測量電阻不變化；若由于系統(tǒng)短路導(dǎo)致起動元件

起動，則啟動達(dá)穩(wěn)態(tài)后測量電阻呈周期性變化。X

3U.電磁干擾的三個要素分別是：干擾源、耦合通道和敏感回路,V

四、簡答題(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輸入信號的采樣數(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，因此不需要對輸入信號的采樣數(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),請寫出該數(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頻率的24倍(即每基波

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

(I)寫出該數(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,輸入信號的基頻為50Hz(即每基波周期的采樣點(diǎn)數(shù)N=I2),輸入信號中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、電流正弦信號頻率為50Hz(即N=I2),相鄰兩個采樣點(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)的測量電阻R和測量電抗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