2023年7月全国自学考试电力系统微型计算机继电保护试题答案

全国自考微机继电爱护试题参考分析2023年7月

一、CCDBDAADDA

,-TS

二、11、模数转换器A/D;12、G（S尸（1-e）/S;13、时域的差分

方程；14、之和；15、采样保持器；16、相同；17、抗干扰实力；18、

越高；19、高；20、狭窄带通滤波器；21、差分；22、90°；23、周期

采样；24、零；25、采样中断软件；26、正；27、IIN-ITI>I<IIN+IT

I；28、共模干扰；29、故障；30、程序出轨。

三、简答题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

31.如何理解微机爱护比常规继电爱护性能好?（请回答5条）

答：与常规模拟式继电爱护相比，微机爱方具有以下特点：（1）逻

辑推断清晰、正确；（2）可实现常规模拟式继电爱护无法实现的优良

爱护性能；（3）调试维护便利；（4）在线运行牢靠性高；（5）能够

供应更多的系统运行信息量。

32.什么是同步采样?异步采样？

答：异步采样，也称为定时采样，即采样周期或采样频率恒久地保持

固定不变。

同步采样也称为跟踪采样，即为了使采样频率始终与系统实际运行频

率保持固定的比例关系，必需使采样频率随系统运行频率的改变而实

时地调整。

33.电力系统发生故障时，故障电流量是时间的周期函数吗?为什么?

答：电力系统发生故障时，故障的电流量不是时间的周期函数，而是

在基波正弦量的基础上叠加有衰减的非周期重量和其他高次谐波重

量。

34.数字滤波器脉冲传递函数零、极点幅值选择的基本原则是什么？

答：1)从保证数字滤波器的稳定性考虑，要求脉冲传递函数的极点

的幅值必需小于1,即极点必需位于Z平面的单位圆内。

2)对于零点的幅值的选择，虽然不受稳定性的限制，但是从提高滤

波效果来看，则要求把零点设置在单位圆上，即零点的幅值选为1。

35.给出解微分方程算法的数学模型；故障电气量中衰减性非周期重量

对其计算结果有影响吗？

答：1、

输电线路的简化模型

diQ)

u(t)=Ri

dt

2、故障电气量中衰减性非周期重量对计算结果没有影响。

四、计算题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)

36.离散限制系统的差分方程为：y(n)+1y(n-l)+：y(n-2)=u(n),其中

48

y(-l)=O,y(-2)=0,t》O时u(n)=l,t〈O时u(n)=O。

试求：⑴y(O)、y⑴、y(2)o

⑵脉冲传递函数H(z)二瞿。

U(z)

⑶分析系统的稳定性。

31

解：(1)n=0时y(0)+-y(-i)+-y(-2)=u(o)y(0)+0+0=1

4o

y(0)=1

31

n=l时y(1)+—y(0)+—y(-1)=U(1)y(1)

4o

3

+-7+0=1y⑴二了

4

3131

n=2时V(2)+—y(1)+1y(0)=U(2)y⑵+—+—

11

二1，y(2)二方

(2)对差分方程y(n)+-y(n-l)+-y(n-2)=u(n)两边取Z变换,得

48

3131

Y(z)4--ZlY(z)+—Z?Y⑵=U(z)(1+—Z-^—Z-2)Y(z尸U

4□4o

(2)

Y⑸18Z2

H(z)=

U(z)31-8Z?十6Z十1

⑶特征方程

8Z2+6Z+1=0Z[二-1/4Z,=-l/2

解得|Z』vl,所以该系统稳定。

37.已知：离散限制系统的差分方程为y(k)=x(k)-^x(k-l)+x(k-2)

试求：⑴脉冲传递函数H⑵二普。

⑵频率特性表达式H©”。(假设采样周期为D

解：(1)对差分方程y(k尸x®•6x(k・l)+x(k・2)两边取Z变换,得Y⑵

=X(z)[l-^3Z-1+Z2]

Y⑵r

2

H⑵二寸=1-A/3Z'+Z

X(z)Y

(2)令Z=eiwT

H(e'wT)=l-^eiwT+e-i2wT

五、应用题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)

38.电力系统振荡时，远离振荡中心的微型机距离爱护能否误动作？为

什么？

答：不会误动作。当远离振荡中心即振荡中心在爱护范围以外

时，若系统发生振荡，由于微型机爱护装置的测量阻抗大于距离爱护

的动作值，距离爱护不会误动作。

39.变压器内部发生严峻不对称性故障且伴随有励磁涌流时，对变压器

的纵差爱护有何影响？如何解决？

答：变压器内部发生严峻不对称故障且伴随有励磁涌流时，由于在差

动电流中产生较大的二次谐波重量，使纵差爱护被制动，直到二次谐

波重量衰减后，纵差爱护才能动作，延误了爱护的动作时间。

在此状况下，可实行加速爱护动作的措施：(1)差动速断：当差

动电流大于可能出现的最大励磁涌流时，纵差爱护应马上动作跳闸。

(2)低电压加速：出现励磁涌流时变压器端电压较高，而发生内部

故障时，变压器端电压较低。因此利用变压器端电压降低作为内部故

障的判据加速动作跳闸。

六、综合题(本大题共2小题，每小题7分，共14分)

40.设采样频率为600Hz,要求保留二次谐波重量，完全滤除直流和其

它谐波重量，(输入信号基波频率为50Hz,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H⑵。

,2

Ho⑵=1・Z/H1(z)=l-1.732Z-+Z-

122

H2(Z)=1-Z-+ZH3(z)=1+Z

12

HKz)=l+Z"+Z-2H3(Z)=1+1.732Z-+Z-

H(Z)=H0(Z)乩⑵H'3⑵HKz)H5(z)

41.运用傅立叶算法，是否须要对电流的周期采样数据进行数字滤波？

为什么?假如电流采样值中含有衰减性非周期重量时，怎么力、？

答：1)不须要滤波。因为从傅立叶算法的原理看，算法本身就具有

滤波的性能，所以可以干脆运用电流电压的采样数据来计算所需谐波

重量的有效值和相角。

2)电流采样值中含有衰减性非周期重量时，干脆计算电流的基波重

量幅值和相角时，计算结果和实际值有很大的差别。因此，必需实行

肯定的补偿方法加以补偿，促使补偿后的值与实际值相同。

七、分析题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)

42.在发电机纵差爱护方案中，基波相量的计算是否可以采纳半周期傅

立叶算法?请说明其缘由。答：可以采纳半周期傅立叶算法。

半周期傅立叶算法的运用条件是要求在电流或电压信号中，只含有基

波频率和基波频率奇数倍频的信号。在发电机定子发生不对称故障时,

因定子负序电流的存在，使得定子电流中含有基波频率或基波奇数倍

频的重量，而不含有基波频率偶数倍频的谐波重量，因