微型机继电保护课后答案

第一章 概述一、绘出微型机继电保护的构成原理图。

二、简要说明微型机继电保护的特点。

1、 逻辑判断清楚、正确。

微型机继电保护中主要是由程序实现逻辑判断。

复杂保护功能之间的复杂逻辑关系都编制在一个程序之中，不易出错，并且程序被正确地复制在成批生产的微型继电保护装置中。

所以与常规继电保护装置相比较，微型机继电保护的应用，使复杂的继电保护原理，在实现的手段得到了简化，继电保护的正确动作率得到了显著的提高。

2、 微型机继电保护可以实现常规模拟式继电保护无法实现的优良保护性能。

3、 调试维护方便。

对微型机继电保护装置的检验和调试的主要内容是检验各个模拟输入和开关输入输出电路是否完好，确认各项保护功能是否达到设计要求。

这些检验调试项目和内容与常规保护装置相比可大大的简化，检验周期可以延长。

4、 在线运行的可靠性高。

微型机继电保护装置可以利用软件实现在线自检，极大地提高了其在线运行工作的可靠性。

5、 能够提供更多的系统运行的信息量。

借助于人机联系的微型机系统，可以将有关的系统运行信息，通过打印机输出，为事故分析和故障点的快速恢复提供所需的数据，此外，还可向电网调度输送信息，接受命令。

所有这些，常规继电保护装置是无法做到的。

第二章 离散控制系统一、设采样周期为T=0.5S ，求x(t)采样后，采样信号的Z 变换。

1、x(t)= 1 (0≤t ≤T)0 (t ≥T,t ≤0) 解：令 t=KT 当 0≤t ≤T X(KT)=1 Z[X(KT)]=∑-k z *1 (k=0,1,2…)=+++--211z z …此幂级数为一等比级数且公比为1-z ，当1-z <1时()[]()111--==z z X KT x z当t ≥T,t ≤0时 ， X(z)=0te 2- (t ≥T)2、x(t)=0 (t <0)解：当t ≥T 时，令t=KT ，则函数aKTe -在各采样时刻的采样值为()aKTeKT x -= （k=0,1,2…）()[]()aT aT e z z z e z X KT x ----=-==111其中a=2 T=0.5()[]()1--==e z z z X KT x当t <0时 X(z)=0 二、求下列函数的Z 变换。

)1(1)1(+S解：∑∑-=-=+=)()()1(1)(T p i iii e z z c z X p s c S s X (i=0,1,2…n)1=i c1-=i pT e z z z X --=)(S 1)2(解：10)1()(-==-⨯⨯=z zs e z z s s z X ST S e ST --1)3(解：1)1(1)1()1()1(]1[]1[][]1[)(11)(1111=--=-=-=-=-=-=-------z z sz z z s z s z s e z s z z X s e s s e s X sT sTsT[])1(1)4(+S S解：111)1(1)(+-=+=s s s s s X))(1()1()1()1())(1(1(1)(2)TT T T T T T T e z z e z e z e z e z e z z e z e z z z z z X -----------=++--=---=---=三、求下列函数X （z ）的Z 反变换。

[])5.0()1(+z z z解：利用部分分式法()1(0.5)0.5x z A Bz z z z z ==+++ k KT X z zz z z X z zz x z B z zz x z A )5.0()2(2)(5.022)(25.0)()5.0(22)(-⨯-+=+-+=-=-=+===⨯=(k=0,1,2…))5.0)(4()2(++z z z解：kk KT X z zz z z X z zz x z B z z z x z A z Bz A z z z z X )5.0(10)4.0(10)(5.0104.010)(105.0)()5.0(104.0)()4.0(5.04.0)5.0)(4(1)(---=+-++=-=-=+==-=+=+++=++=（k=0,1,2…）)34()3(2++z z z解：利用部分分式法KK z KT X z zz z X z z X z B z z z X z A z Bz A z z z z X )3(21)1(21)(35.015.0)2(21)()3(211)()1(31)3)(1(1)(3---=+-++=-=+==-=+=+++=++=-=（k=0,1,2…）)2()1()4(++z z z z解：z z zz z z z z 2)2()1(22++=++zz 22+432128421----+-+-+z z z z zzz z 22+ --z --z--2 2 142-+z 14--z 2184----zz28-z 32168--+z z……()()()()()+-+---+--=+-+-=----T t T t T t T t t t X z z z z z X S 4834221)(8421)(4321δδδδδ……四、已知离散系统的差分方成为y(k+2)+2y(k+1)+y(k)=x(k), y(0)=y(1)=0; x(k)=1 (k ≥0) 试用Z 变换法求y(k)表达式。

解：根据超前定理对差分方程进行Z 变换如下：()()())()()0(2)(20122k x z y zy z zy y z zy z y z =+-+-- 因为 y(0)=y(1)=0; x(k)=1 (k ≥0) 所以1)()12(2=++z y z z++-+-=++=-----6543225432)12(1)(z z z z z z z z G ……+-+---+---=)6(5)5(4)4(3)3(2)2()(k t k t k t k t k t k y δδδδδ…… 五、已知离散系统的脉冲传递函数分别为：)1()2()()2(2)()1(2234234z z z z z z z G zz z z z G ----+=--+=-------试求上述离散系统的差分方程。

(1) 解：zz z z z X z Y --+=---2342)()()1()2()3(2)4()(+------=k x k x k x k x k y(2) 解：)1()2()3(2)4()1()2()(+------=+---k x k x k x k x k y k y k y六、已知离散系统的脉冲传递函数分别为：)1(2)()(5.0)1(5.0)2()3()()(5.0)1(5.0)2()2()()1()2()3()()1(-+=+-+-=+-+-+-+----=k x k x k y k y k y k x k y k y k y k x k x k x k x k y试求：（1）系统的脉冲传递函数；（2） 分析系统的稳定性。

（1）解：对此差分方程两边取Z 变换，得：)()1()(321z X z z z z Y -----+=33232111)(z z z z zzz z G ++--=--+=---极点∣z ∣=0<1 系统稳定 （2）解：22125.05.015.05.01)(z z z z z z G ++=++=-- 05.05.012=++z z27127121i z i z --=+-=极点∣z ∣>1系统不稳定 （3）解：221215.05.0125.05.021)(z z zz z z z z G +++=+++=---极点计算同（2）题系统不稳定七、已知离散控制系统的脉冲传递函数分别为：m z z G -+=1)()1( mz z G --=1)()2(+++=--211)()3(z z z G …m z -+ 4311)()4(------=z z z z G试求：1、分别给出系统的频率特性表达式；2、 分别给出（1）（2）（3）系统的幅频特性表达式；3、 在m=3,121f T =时，绘制出（1）（2）（3）系统的幅频特性曲线。

解：1、mTj e z mez T j me z z G e G z z G Tj T j ωωωω-=-=-+=+==+=1)1()()(1)()1(mTj mT j e z mTj meezeG z z G Tj ωωωω--=---=-=-=-=1][1)1()(1)()2(+++=--211)()3(z z z G …m z -++++=----3211)(z z z z G z (1)--+m zTj T m j T j m T j e z m Tj m m e e e e zz e G z z z G z z z G Tj ωωωωωω-+--+-=-+--+-+----=--=--=--=-=-11][1][1)11()(11)(1)1)(()1(1)1(1)1(1)1()1(1Tj Tj Tj T j T j T j Tj eeeeeeeG z z z z G ωωωωωωω434314311][][][1)(1)()4(-----------+=--+=--+=2、 mT j Tj e eG ωω-+=1)()1(mT j Tj e e G ωω--=1)()2(Tj Tm j Tj e e eG ωωω-+---=11)()3()1(3、当采样周期T=f1/12，m=3时系统的幅频特性曲线如下。

(1)G(z)=1+z -3(2)G(z)=1-z-3-1-2-3第三章微型机继电保护的硬件原理一、绘出微型机继电保护硬件原理框图。

二、微型机继电保护的数据采集系统有几种形式，试绘出其原理框图。

答：微型机继电保护中的数据采集系统有两种类型：逐次比较式数据采集系统和电压/频率（VFC ）变换式数据采集系统。

1、 逐次比较式数据采集系统。

2、电压频率变换式（VFC ）数据采集系统。

三、什么是同步采样、异步采样？答：同步采样也称为跟踪采样，即为了使采样频率sf 始终与系统实际运行的频率1f 保持固定的比例关系1f f N s3，必须使采样频率随系统运行的频率的变化而实时地调整。

异步采样也称为定时采样，即采样周期ST 或采样频率Sf 永远地保持固定不变。

四、什么是同时采样、分时采样？绘出其原理框图，在何采样方式下需要使用采样保持器？采样保持器的作用是什么？答：1、同时采样。

在同一个采样时刻上，同时对所有模拟输入信号进行采样的采样方式。

同时采样并数字化的实施方法有两种。

一是同时采样，同时完成模数转换。

原理图如下：二是同时采样、分时依次模数转换。

2、分时采样4、采样保持器的作用：在一个极短的时间内测量模拟输入量在该时刻的瞬时值，并在A/D转换期间内，保持其输出不变。