微机继电保护复习要点总结.docx

微机继电保护复习要点总结微机保护复习重点： 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。fS 2 fmax 3、 模数转换器逐次逼近法原理： 并行接口的PB15PB0用PA0作输出，有微数字量并微型机通过该口行PB15usc型16位口机往16为A/D转-D/APB0换器试探性地比较器送数。每送一+次数，微型机模拟量输入usr通过读取并行口的PA0的状态来观察试送的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(nTs)=2Isin(wnTs+a0I)w(n2Ts-n1Ts)=p2i1=i(n1Ts)=2Isin(wn1Ts+a0I)=2Isina1Ipöpöææi2=i(n2Ts)=2Isinçwn1Ts+a0I+÷=2Isinça1I+÷=2Icosa1I2ø2øèè22I2=i12+i2tga1I=i1i222U2=u12+u2 tga1u=u1u22Uu12+u2Z=2Ii12+i2az=a1U-a1I=tg-1ççæu1ö-1æi1ö÷ç-tg÷çi÷÷uè2øè2ø&=Ucosa+jUsinaU1U1U&=Icosa+jIsinaI1I1I&=1(u+ju)U212&=1(i+ji)I212&u+juU1=2&i+jiI21X=u1i2-u2i12i12+i2R=u1i1+u2i22i12+i25、 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+ 3Z-1+Z-2 可以推出来，考试不给直接H的） H(Z)=H3(Z)H5(Z)=1+3Z-1+2Z-2+3Z-3+Z-4 y(n)=x(n)+3x(n-1)+2x(n-2)+3x(n-3)+2x(n-4) 6、 软件上提高保护可靠性的措施 1> 抗干扰措施 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运算过程的校核纠偏：复算，或数据窗移位或复算出口的闭锁：不允许一条指令就出口；中间加入核对程序程序出格的自恢复。 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 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Ts=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fVFC=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UR，求数字输入B1B2B3B4=1000时对应的输出电压usc。 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fS与信号最高频率fmax的关系为： fS 2 fmax 。 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 H(f)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 -fs-fs/2fs/2fsf1、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f0，谐波大小以有限值表示。 四、计算 ，2，3，4，5，x2(n)=1111，求它们的卷积。1、已知两个有限序列为：x1(n)=1 解：y(n)=1,3,6,10,14,12,9,5 2、某系统的单位冲激响应为h(n)=d(n)+2d(n-1)+5d(n-2)，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 X(ejwTS)=n=-¥åh(nT)eS¥-jwnTS=1×e-jw0TS+2e-jw1TS+5e-jw2TS =1+2e-jwTS+5e-j2wTS3、设TS=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H0(Z)=1-Z-1，滤去3次谐波的因子为，H3(Z)=1+Z-2，所以传递函数为 H(Z)=H0(Z)H3(Z)=(1-Z-1)(1+Z-2)=1-Z-1+Z-2-Z-3对应差分方程为 y(n)=x(n)-x(n-1)+x(n-2)-x(n-3) 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。