微机继电保护复习要点总结(华电)

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。

f S 》 2 f max3、 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()()I s s nT I nT i 0sin 2αω+=()212πω=-s s T n T n ()()II s s I T n I T n i i 10111sin 2sin 2ααω=+==()I I I s s I I T n I T n i i 110122cos 22sin 22sin 2απαπαω=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛++==222122i i I +=211i i tg I =α21122212 2u u tg u u U u =+=α22212221i i u u I U Z ++==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-=--21121111i i tg u u tg I U z ααα并行口PA 0PB 15PB 016位D/A 模拟量输入u sr -+比较器u sc 数字量微型机（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） ()()()4321533231----++++==Z Z Z Z Z H Z H Z H()()()()()()42332213-+-+-+-+=n x n x n x n x n x n y6、 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22212211i i i u i u R ++=22211221i i i u i u X +-=1212ji i ju u I U ++= ()1221ju u U += ()1221ji i I += UU jU U U 11sin cos αα+= II jI I I 11sin cos αα+= 31、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T s=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f VFC=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U R，求数字输入B1B2B3B4=1000时对应的输出电压u sc。

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f S 与信号最高频率f max 的关系为： f S 》 2 f max 。

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、与模拟滤波器相比，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f 0，谐波大小以有限值表示。

四、计算1、已知两个有限序列为：1(){12345}x n =，，，，，2(){1111}x n =，，，，求它们的卷积。

（参考公式2-34）解：{}()1,3,6,10,14,12,9,5y n =2、某系统的单位冲激响应为()()2(1)5(2)h n n n n δδδ=+-+-，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f s f s /2-f s /2-f s H (f )fS SS S S S Sj j S j 0j 1j 2j j2()()e 1e 2e 5e 12e 5e T nT n T T T T T X e h nT ωωωωωωω∞-=-∞-----==⋅++=++∑3、设T S =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10()1H Z Z -=-，滤去3次谐波的因子为，23()1H Z Z -=+，所以传递函数为0312123()()()(1)(1)1H Z H Z H Z Z Z Z Z Z -----==-+=-+-对应差分方程为 ()()(1)(2)(3)y n x n x n x n x n =--+---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，与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，与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。