电力系统微机保护简答题
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微机保护复习题[1]第一章1.电力系统中继电保护的作用是什么?2. 继电保护在技术上应满足哪四个基本要求?3. 微机保护由硬件系统和软件系统两大部分组成。
4. 微机保护装置有哪些特点?第二章5.从功能上来说,微机保护装置可以分为哪4个部分?6. 基于A/D转换的数据采集系统有哪几部分组成?试画出其原理方框图。
7. 电压形成回路有哪几种形式?其作用是什么?8. 对采样频率有什么要求?模拟低通滤波器与采样频率有什么关系?9. 对采样保持电路有什么要求?10.什么叫量化?量化误差? A/D转换器的位数与量化误差、精度和分辨率之间有何关系?11. 何谓谥出?12.基于 VFC型数据采集系统有哪几部分组成?它有哪些特点?13. 一个基本的CPU主系统包含哪些电路?14. 什么是总线?它分哪些类型?15.存储器是用来存放程序、数据和中间结果。
在微机保护中RAM、EPROM、E2分别存放什么?PROM16.计算机与外设数据传送方式一般采用何种方式?17.微机继电保护装置中常用的计算机芯片有哪几种?各有什么结构特点?第三章18. 数字滤波器与模拟滤波器相比有何优点?19. 何谓频率混叠?20. 简单数字滤波器有哪几种?它们有何共同特点?第四章21. 何谓微机保护算法?它分为哪两大类?22. 衡量各种算法的主要指标有哪些?23. 两点乘积算法具有哪些特点?24. 半周绝对值积分算法具有哪些特点?25. 半波傅里叶算法与全波傅里叶算法相比有何特点?第五章26. 微机保护软件分为接口软件和保护软件两大部分。
它们各配置何种程序?27. 保护软件有哪三种工作状态?28. 微机保护装置为什么要采用定时中断方式和定时采样中断服务程序?29. 了解微机保护主程序的工作流程,会画出图5-1流程图。
30.初始化自检有哪些内容?第六章31. 可靠性是对继电保护的基本要求之一,它包括哪两个方面?32. 何谓程序出格?33. 电力系统中干扰源有哪些?干扰的形式有哪两种?34. 微机保护的硬件抗干扰措施都有哪些?35. 微机保护的软件抗干扰措施都有哪些?第一章1. 电力系统中继电保护的作用是什么?电力系统在运行中,可能发生各种故障和不正常运行状态。
习 题一、单项选择题1.单位阶跃信号1(t)的采样信号Z 变换是( ) A.111--z B.1 C.121--z D.211)1(---z z2.如果离散信号f(k)的Z 变换为F(z),则f(k+1)的Z 变换为( )A.zF(z)B.z[F(z)-f(0)]C.z[F(z)+f(0)]D.zF(z)f(0)3.如果采样频率是500Hz ,无失真采样时,连续时间信号的最高允许频率是( )A.250HzB.500HzC.600HzD.1000Hz4.对于图示离散系统如果Z[G 1(s)]=G 1(z),Z[G 2(s)]=G 2(z),Z[G 1(s)G 2(s)X(s)]=G 1G 2X(z),则y(n)的Z 变换Y(z)为()A.[G 1(z)+G 2(z)] X(z)B.[G1(z)-G2(z)] X(z)C.G 1X(z)G 2(z)D. G 1G 2X(z)5.某正弦电气量的两个采样值为6和8,采样点间隔的电角度为90°,则该正弦量的幅值是( )A.6B.8C.10D.146.数字滤波器y(n)=x(n)-2x(n-2)+3x(n-3),在采样周期是35ms 时,时间窗是( ) A.35ms B.310ms C.315ms D.320ms 7.全周期傅立叶算法利用N 点周期采样值x(0)~x(N)计算二次谐波正弦分量幅值a 2的计算公式是( ) A.)N 4π(k)cos(x N 21N 0k k ∑-= B.)N 4π(k)sin(x N 21N 0k k ∑-=C.k)N 2π(k)cos(x N 41N 0k ⋅∑-=D.k)N 2π(k)sin(x N 41N 0k ⋅∑-= 8.50Hz 正弦电气量采样周期为35(ms)时,相邻两个采样点间隔的电角度是( ) A.45°B.30°C.90°D.180°9.输电线路始端相电流故障分量的特征是B 、C 两相幅值相同,相量之和为零,A 相幅值为零,则线路发生的故障是( )A.AB 两相短路B.A 相接地C.BC 两相短路D.BC 两相短路接地二、填空题10.与常规继电保护相比,微型机继电保护提供的故障信息和保护动作行为信息 。
1、电力系统对继电保护装置的基本要求对继电保护装置的基本要求是选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
一.选择性继电保护的选择性,可采用下面二种方法获得:(1)对带阶段特性与反时限特性的保护装置,用上下级断路器之间动作时限和灵敏性相互配合来得到选择性,即由故障点至电源方向逐渐降低灵敏性与提高时限级差。
具体要求是:时限级差应有0.5秒以上;上级断路器保护整定值应比串联的下级断路器保护整定值至少大1.1~1.15倍(即配合系数K ph).(2) 继电保护装置无选择性动作而以自动重合闸或备用电源自动投入的方法来补救。
二.速动性短路时快速切除故障,可以缩小故障范围,减少短路电流引起的破坏程度、减少对用电单位的影响、提高电力系统的稳定。
因此在可能条件下,继电保护装置力求快速动作。
上述性能称为继电保护装置的速动性。
故障切除时间等于继电保护装置动作时间与断路器跳闸时间之和。
目前油断路器的跳闸时间约0.15~0.1秒,空气断路器的跳闸时间约0.05~0.06秒。
一般快速保护装置的动作时间约0.08~0.12秒,现在高压电网中快速保护装置的最小动作时间约0.02~0.03秒。
所以切除故障的最小时间可达0.07~0.09秒。
对不同电压等级和不同结构的网络,切除故障的最小时间有不同要求。
一般对220~330KV的网络为0.04~0.1秒;对110KV的网络为0.1~0.7秒;对配电网络为0.5~1.0秒。
因此,目前生产的继电保护装置,一般都可满足网络对快速切除故障的要求。
但速动性与选择性在一定情况下是有矛盾的,根据选择性相互配合的要求,在某些情况下,不能用速动保护装置。
对于仅动作于信号的保护装置,如过负荷保护,不要求速动性。
三.灵敏性继电保护装置的灵敏性以灵敏系数K lm来衡量。
1、对于反应故障时参数量增加的保护装置;灵敏系数=保护区末端金属性短路时故障参量的最小计算值/ 保护装置动作参数的整定值2.对于反应故障时参数量降低的保护装置:灵敏系数=保护装置动作参数的整定值/保护区末端金属性短路时故障参量的最大计算值例如,低电压保护的灵敏系数为:K lm=U dzj/U Dmax式中U dzj――保护装置动作电压的二次值;U Dmax――保护区末端短路时,在保护安装处母线上的最大残余电压二次值。
1全国2018年7月自学考试电力系统微型计算机继电保护试题课程代码:02313一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.单位阶跃信号1(t)被采样后,其采样信号的Z 变换是( )A .111--zB .1C .121--zD .()2111---z z2.如果f(k)的Z 变换为F(z),则f(k+1)的Z 变换为( )A .zF(z)B .z [F(z)-f(0)]C .z[F(z)+f(0)]D .zF(z)f(0)3.采样频率是500Hz 时,无失真采样对模拟信号的最高允许频率是( )A .250HzB .500HzC .600HzD .1000Hz4.如果Z[G 1(s)]=G 1(z),Z[G 2(s)]=G 2(z),则图示离散控制系统响应y(n)的Z 变换Y(z)为( )A .[G 1(z)+G 2(z)]X(z)B .[G 1(z)-G 2(z)]X(z)C .G l X(z)G 2(z)D .G 1G 2X(z)5.某正弦电气量的两个采样值为6、8,间隔的电角度为90°,则该正弦量的幅值是( )A .6B .8C .10D .146.滤波方程是:y(n)=x(n)-2x(n-2)+3x(n-3)的数字滤波器,当采样周期是35ms 时,其时间窗是( ) A .35ms B .310 C .315ms D .320ms 7.全周期傅立叶算法利用N 点周期采样值x(0)~x(N)计算二次谐波正弦分量幅值a 2的计算2公式是( )A .()⎪⎭⎫ ⎝⎛∑-=N πk 4cos k x N 21N 0k B .()⎪⎭⎫ ⎝⎛∑-=N πk 4sin k x N 21N 0k C .()⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∑-=k N π2cos k x N 41N 0k D .()⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∑-=k N π2sin k x N 41N 0k 8.对于CA 两相短路,采用解微分方程算法时,电压u(t)应选为U ca (t),电流i(t)应选为( )A .i ab (t)B .i ca (t)C .i bc (t)D .3i 0(t)9.100Hz 正弦电气量周期采样点数为12时,则相邻两个采样点间隔的电角度是( )A .30°B .45°C .90°D .180°10.输电线路始端相电流故障分量的特征是B,C 两相幅值相同,相量之和为零,A 相幅值 为零,则线路发生的故障是( )A .AB 两相短路 B .A 相接地C .BC 两相短路D .BC 两相短路接地二、填空题(本大题共20小题,每小题1分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。
《微机继电保护装置运行管理规程》试题及答案一、填空题1、对于安装在开关柜中10kV--66kV微机继电保护装置,要求环境温度在(-5℃—45℃)范围内,最大相对湿度不应超过(95℅)。
微机继电保护装置室内月最大相对湿度不应超过75%,应防止灰尘和不良气体侵入。
微机继电保护装置室内环境温度应在(5℃—30℃)范围内,若超过此范围应装设空调。
2、微机继电保护装置的使用年限一般不低于(12)年,对于运行不稳定、工作环境恶劣的微机继电保护装置可根据运行情况适当缩短使用年限。
3、供电企业继电保护部门应贯彻执行有关继电保护装置规程、标准和规定,负责为地区调度及现场运行人员编写(微机继电保护装置调度运行规程)和(现场运行规程)。
4、微机继电保护装置在运行中需要切换已固化好的成套定值时,由(现场运行人员)按规定的方法改变定值,此时(不必停用)微机继电保护装置,但应立即显示(打印)新定值,并与(主管调度)核对定值单。
5、微机继电保护装置和继电保护信息管理系统应经(GPS)对时,同一变电站的微机继电保护装置和继电保护信息管理系统应采用(同一时钟源)。
6、微机继电保护装置投入运行后发生第一次去内、外故障,继电保护人员应通过分析微机继电保护装置的实际测量值来确认(交流电压、交流电流回路)和相关(动作逻辑)是否正常。
既要分析(相位),也要分析(幅值)。
7、未经相应继电保护运行管理部门同意,不应进行微机继电保护装置(软件升级工作)。
8、两套保护的跳闸回路应与断路器的两个跳闸线圈分别(一一)对应。
9、继电保护信息管理系统应工作在第(Ⅱ)安全区。
10、进行微机继电保护装置的检验时,应充分利用其(自检功能),主要检验自检功能无法检测的项目。
11、微机继电保护装置在断开直流电源时不应丢失(故障信息)和(自检信息)。
12、微机继电保护装置应设有(自恢复)电路,在因干扰而造成程序走死时,应能通过自恢复电路恢复(正常工作)。
13、开关量输入回路应直接使用微机继电保护的直流电源,光耦导通动作电压应在额定直流电源电压的(55%~70%)范围内。
微机继电保护系统的原理、作用和特点微机继电保护系统的原理、作用和特点1.高压(电力)系统继电保护技术的原理是(电气)测量器件对被保护对象实时检测其有关电气量(电流、电压、功率、频率等)的大小、性质、输出的逻辑状态、顺序或它们的组合,还有检测其他的(物理)量(如(变压器)油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高等)作为继电保护装置的输入信号,通过数学或逻辑运算与给定的整定值进行比较,然后给出一组逻辑信号来判断相应的保护是否应该启动,并将有关命令传给执行机构,由执行机构完成保护的工作任务(跳闸或发出报警信号等)。
系统工作原理图:2.微机继电保护系统的硬件组成:(1).模拟量输入系统(数据采集系统):包括电压形成、模拟量信号的滤波、采样保持、多路转换(MPX)以及模拟转换等主要环节,最后完成将模拟量输入准确地转换为数字量。
(2).CPU主系统:微处理器、只读存储器(ROM)或闪存内存单元、随机存取存储器(RAM)、定时器、并行以及串行接口等。
微处理器通过执行编制好的程序,完成各种继电保护测量、逻辑和控制功能。
(3).开关量(数字量)输入/输出系统:并行接口(PIA或PIO)、光电隔离器件及有触点的(中间(继电器))等组成,完成保护的出口跳闸、信号、外部接点输入及人机对话等功能。
3.高压电力系统微机继电保护系统的作用是专业对电力系统的正常运行工况进行监测显示,对异常工况进行及时的故障报警、故障诊断或快速切断异常线路(或设备等)的电力保护系统,进而为用户的正常生产、生活(用电)提供保证。
4.高压电力系统的微机继电保护系统特点是:(1).可靠性:继电保护装置有非常好的可靠性,不误动不拒动等。
(2).选择性:正确选择故障部位,保护动作执行时仅将故障部位从电力系统中切除,保证无故障部分继续正常(安全)运行。
(3).速动性:快速反应及时切除故障。
(4).灵敏性:灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时,保护装置的反应能力。
1、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=5/3m s,则其采样频率是600h z,一个采样间隔相当于电角度330,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A D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.V F C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V F C数据采集系统,最高频率f V F C=4MHz,采样间隔T s=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V F C型数据采集系统的影响。
答:积分间隔越大,V F C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 s c。
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 m a x的关系为:f S》2f m a x2、线性时不变系统的单位冲激响应为h(n),输入为x(n),y(n)=h(n )*x(n)。
模拟试题(一)一、填空题1继电保护装置一般由 、 、 三部分组成。
2继电保护的可靠性包括 和 ,是对继电保护性能的最根本要求。
3低电压继电器的启动电压 返回电压,返回系数 1。
4在中性点非直接接地电网中,发生单相接地短路时, 处零序电压最高; 处零序电压为0;零序电流的分布主要取决于 。
5自耦变压器高、中压两侧的零序电流保护应分别接于 上。
6功率方向继电器的内角30α=︒,其动作范围 argJJU I ≤≤ 。
7单侧电源线路上发生短路故障时,过渡电阻的存在使方向阻抗继电器的测量阻抗 ,保护范围 。
8检查平行双回线路有电流的自动重合闸,当另一回线有电流时,表示 ,可以进行重合闸。
9变压器瓦斯保护反应油箱内部所产生的气体或油流而动作,其中 动作于信号, 动作于跳开变压器各电源侧的断路器。
10低电压起动过电流保护和复合电压起动过电流保护中,引入低电压起动和复合电压起动元件是为了提高过电流保护的 ,此时过电流保护的定值不需要考虑 。
11电流比相式母线保护的基本原理是根据母线在内部故障和外部故障时各连接元件 实现的。
12断路器失灵保护属于 后备保护。
13微机保护的硬件一般包括 、 、 三部分。
14微机保护中半周积分算法的依据是 。
15微机保护装置的功能特性主要是由 决定的。
二、简答题1继电保护的基本任务是什么?2当纵联差动保护应用于线路、变压器、母线时各有什么特殊问题?这些问题可用什么方法加以解决?3什么是纵联电流相位保护的闭锁角?那些因素决定闭锁角的大小? 4什么是重合闸后加速保护?主要适用于什么场合?5变压器纵差动保护中消除励磁涌流影响的措施有哪些?它们分别利用了励磁涌流的那些特点?6发电机从失磁开始到进入稳态异步运行,一般可分为那三个阶段?各个阶段都有那些特征?7微机保护中启动元件的作用有哪些?三、分析计算题1某方向阻抗继电器8set Z =Ω,80sen ϕ=︒,当继电器的测量阻抗为650∠︒Ω时,该继电器是否动作?2设1200s f Hz =,设计一加法滤波器,要求滤掉1、3、5等奇次谐波,写出其差分方程表达式。
简答题1、 简述递归型数字滤波器的设计方法。
答:递归型数字滤波器的设计方法,主要依据对设计样本的单位冲击响应h (t )进行在满足采样定理采样后,得到采样脉冲序列的Z 变换H (z )即数字滤波器的脉冲传递函数,利用H (z )求出与其对应的差分方程就是所要求的递归型数字滤波器的滤波方程。
2、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。
3、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。
4、在电压/频率变化式数据采集系统中,为什么要使用计数器?在两个不同时刻读出的计数器的数值之差说明了什么?答:电压频率式转换芯片的基本工作原理是根据输入模拟电压的瞬时值的不同,输出不同频率的脉冲电压信号,而不是数字量。
为了得到输入模拟电压对应的数字量,就需在其下一级配置计数器,利用在固定时间内测量出VFC芯片输出的脉冲个数,间接地得到输入模拟电压的瞬时值对应的数字量。
在相邻两个采样时刻上计数器的读数值之差代表了此期间内模拟输入交流电压信号的积分值。
5、简要说明逐次比较式与电压/频率变换式数据采集系统的输出数字量与输入模拟量之间的关系。
答:电压频率变换式数据采集系统是将被转换的模拟输入电压在一定时间间隔内的积分值转换成计数器的读值之差;逐次比较式数据采集系统是将模拟输入电压的瞬时采样值转换成对应的数字量,而且采样前又必须对模拟输入电压进行低通滤波。
6、简要说明人机对话微机系统的作用。
答:人机对话微机系统主要用于输入保护整定值、保护调试、输出故障信息、保护装置定期自检、与各保护功能的微处理器之间的通信和与电网调度计算机网络的通信等项目。
7、什么是滤波?数字滤波?数字滤波与模拟滤波相比数字滤波有何优点?答:滤波是指从某一信号x(t)中提取出有用频率成分信号的过程。
答:数字滤波是将模拟输入信号的采样数据的时间序列转换成数字滤波器在采样时刻输出数据的时间序列。
在滤波过程中,按照预先设定的运算模式,从输入信号的采样数据的时间序列中,提取出相关特征量在采样时刻上的采样值的时间序列。
答:数字滤波器与模拟滤波器相比有如下优点:(1)可靠性高模拟滤波器是由物理元件构成的,其工作的可靠性受工作环境和温度变化、元件老化等因素的影响。
而数字滤波器不需要物理元件,所以上述影响不存在。
(2)不存在阻抗匹配问题模拟滤波器是由不同物理特性的元件构成的,所以各元件之间搭接时需考虑负荷效应。
而数字滤波器不存在此问题。
(3)灵活性高数字滤波器在改变其滤波性能时,只需要根据滤波的要求,相应的调整其滤波算法。
而模拟滤波器则要重新选择物理元件参数和元件之间的联接关系等。
(4)可分时复用若采用模拟滤波器则必须每个通道装设一个滤波器,而数字滤波器通过分时复用,一个数字滤波器可以实现对每个通道的采样数据进行数字滤波。
8、滤波器频率特性的物理意义是什么?滤波器频率特性与滤波器的单位冲激响应之间有何关系?答:滤波器频率特性的物理意义在于,通过频率特性,可以看出稳态时滤波器对不同频率的输入信号幅值的放大和相位的相移关系。
通过幅频特性可以直观的看出滤波器能滤除那些频率的信号,为分析滤波器的滤波性能和设计数字滤波器提供重要的理论依据。
通过相频特性可以看出系统输出超前于输入信号的相角。
答:滤波器的单位冲击响应h(t)与频率特性表达式G(jω)之间的关系是一个傅立叶变换对,两者只要知道其中之一,就可以利用变换式求出另一种表达式,在已知频率特性G(jω)时,有h(t)=(1/2πj)G(jω)e -jωd ω利用单位冲击响应可以找出滤波器的输出响应与输入信号之间的时域运算关系。
至于时域算法的滤波效果怎样,还可以通过滤波器的频率特性直观的表现出来。
9、简述数字滤波的工作原理,数字滤波器的时间窗和数据窗答:数字滤波器的工作原理是利用输入信号的采样值,按照滤波方程,输出所提取特征量在采样时刻的采样序列。
数字滤波器的时间窗是指:在每一次运算时所需要用到的输入信号的最早采样值的时刻和最晚采样值的时刻,两者之间的时间跨度。
数字滤波器的数据窗是指:数字滤波器完成每一次运算,输出一个采样值,所需要的输入信号采样值的个数。
10、简述非递归型数字滤波器的设计方法答:非递归型数字滤波器的设计方法,主要依据设计样本的单位冲击响应h(t)和设计样本的单位冲击响应h(t)具有有限的时间长度;在对设计样本的单位冲击响应h(t)采样满足采样定理采样后,求出h(0),h(1),…..,h(N),利用y(n)=∑h(k)x(n-k)(k=0,1,2,…,N)实现非递归型数字滤波器的滤波运算。
11、简述脉冲传递函数零点和极点对数字滤波器滤波性能的影响。
答:在数字滤波器脉冲传递函数中,设置一个零点就可以滤除数字滤波器的输入信号中某一频率为f1的分量。
在数字滤波器脉冲传递函数中,设置多个零点就可以滤除数字滤波器的输入信号中频率为f i的多个分量。
在数字滤波器脉冲传递函数中,设置一个极点就可以提取数字滤波器的输入信号中某一频率为f1的分量。
在数字滤波器脉冲传递函数中,设置多个极点就可以提取数字滤波器的输入信号中频率为f i的多个分量。
12、什么是全零点数字滤波器,它的滤波机理是什么答:只含有零点而没有极点的滤波器称为全零点滤波器。
答:全零点滤波器的滤波机理是:通过设置零点来滤除输入信号中某一个或某些谐波分量。
设采样频率f s是基波分量频率f1的N倍且N是偶数,现在要求滤除K=m以外的整数次谐波,那么数字滤波器的零点选为Z平面单位圆上的一些点,零点数字滤波器的脉冲传递函数应选为各零点因子脉冲传递函数之积。
13、什么是狭窄带通数字滤波器,它的滤波机理是什么?答:狭窄带通滤波器是在零点滤波器的基础上,为了提高所需的基频或基波某一整数倍频谐波分量在数字滤波器输出量中所占的比例,在所需提取的基频或基波某一整数倍频处,设置一个极点滤波器,由此而构成的滤波器。
它的滤波机理是:通过设置零点来滤除输入信号中某一个或某些谐波分量。
通过在所需提取的基频或基波某一整数倍频处,设置一个极点滤波器,提高所需的基频或基波某一整数倍频谐波分量在数字滤波器输出量中所占的比例。
14、三点乘积算法和两点乘积算法相比有何优点。
答:在保证三个采样间隔相等性时,三点乘积算法的计算结果不受系统频率变化的影响。
另外,从幅频特性分析,这种算法能抑制非周期分量,并且所用的数据窗小于两采样值积算法所用的数据窗,因此算法较快。
15、简要说明采样值乘积算法的计算特点,从算法原理上看该算法是否存在计算误差答:采样值乘积算法的计算特点是:利用电流和电压采样值的乘积来计算出电流和电压的有效值、相角和测量阻抗。
同时,也能计算出有功功率和无功功率。
从算法原理上看,算法本身不存在计算误差。
16、使用傅立叶算法是否需要对电流和电压的采样数据进行数字滤波,为什么?答:使用傅立叶算法不需要对电流和电压的采样数据进行数字滤波。
因为从傅立叶算法的幅频特性可见,只要f是基频f1的整数倍时,H(p)=0,说明了傅立叶算法具有很强的滤波特性。
17、在系统频率偏离额定值时,对傅立叶算法的计算结果有何影响?答:由于此算法采用x(t)的周期采样值与滤波系数的乘积累加运算来代替积分运算。
如果按系统运行额定频率为50Hz来确定采样频率fS =Nf1和滤波系数时,那么在系统运行频率为50Hz时。
对x(t)的N个采样点,刚好完整的采集一个周期,这时计算各谐波分量幅值和相角的计算结果是没有误差的。
当系统运行频率偏于额定频率时,N个采样值不是周期函数x(t)的一个完整的采样周期,这时各谐波分量幅值和相角的计算结果是有误差的。
18、简要说明解微分方程算法的算法原理,电流和电压量怎样选择?答:解微分方程算法是利用输电线路的数学模型,根据故障类型和保护安装处电流和电压信号的瞬时采样值,计算出故障点到保护安装处的测量阻抗,通过阻抗元件,实现输电线路距离保护的算法。
算法中使用的电流和电压的采样数据必须是数字滤波器的输出数据。
电压u(t)和电流i(t)的选择方式取决于输电线路的故障类型。
对于相间短路故障时,电压u(t)选择故障相的相电压之差,电流i(t) 选择故障相的相电流之差。
当输电线路发生单相故障时,电压u(t)选择为接地相的相电压,电流i(t) 选择接地相的相电流再加上零序补偿电流。
19、给出功率方向元件的采样值实现方法的计算公式纯正弦交流电压u(t)和电流i(t)的三点采样值乘积计算有功功率的算法:当采样值之间间隔KT s的K≠0时,P= u1 i1+ u2i2+ u3i3当P>0时,表明功率方向为正。
20、简要说明最小二乘法的算法原理答:最小二乘法的基本原理是将微机继电保护的数据采集系统输入的暂态电气量与一个预先设计好的含有非周期分量和某些谐波分量的函数按最小二乘法原理进行拟合。
从中求出输入信号中包含的基频分量和各种谐波分量的幅值和幅角。
21、简要说明什么是数字滤波加纯正弦模型算法答:数字滤波加正弦模型算法是指将电流和电压的采样值进行数字滤波,提取所需的一个谐波分量,然后,利用数字滤波器的输出值采用正弦函数模型算法求出正弦量的幅值和幅角的算法。
22、微机距离保护软件的初始化程序的主要功能有哪些?(1)在微型机距离保护正式投入运行之前,首先,应对有硬件设备中有关芯片的工作方式进行初始化。
例如并行接口芯片和串行接口芯片的初始化。