全國2011年4月高等教育自學考試
電力系統微型計算機繼電保護試題
課程代碼:02313
一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)
在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題後的括號內。錯選、多選或未選均無分。
1.單位階躍信號1(t)的採樣信號Z變換是( )
A. B.1
C. D.
2.如果離散信號f(k)的Z變換為F(z)，則f(k+1)的Z變換為( )
A.zF(z) B.z[F(z)-f(0)]
C.z[F(z)+f(0)] D.zF(z)f(0)
3.如果採樣頻率是500Hz，無失真採樣時，連續時間信號的最高允許頻率是( )
A.250Hz B.500Hz
C.600Hz D.1000Hz
4.對於圖示離散系統如果Z[G1(s)]=G1(z)，Z[G2(s)]=G2(z)，Z[G1(s)G2(s)X(s)]=G1G2X(z)，則y(n)的Z變換Y(z)為( )
A.[G1(z)+G2(z)] X(z) B.[G1(z)-G2(z)] X(z)
C.G1X(z)G2(z) D. G1G2X(z)
5.某正弦電氣量的兩個採樣值為6和8，採樣點間隔的電角度為90°，則該正弦量的幅值是( )
A.6 B.8
C.10 D.14
6.數字濾波器y(n)=x(n)-2x(n-2)+3x(n-3)，在採樣周期是 ms時，時間窗是( )
A. ms B. ms
C. ms D. ms
7.全周期傅立葉算法利用N點周期採樣值x(0)~x(N)計算二次諧波正弦分量幅值a2的計算公式是( )
A. B.
C. D.
8.輸電線路發生CA兩相短路時，使用解微分議程算法時，電壓u(t)應選為uca(t)，電流i(t)應選為( )
A.iab(t) B.ica(t)
C.ibc(t) D.3i0(t)
9.100Hz正弦電氣量採樣周期為 (ms)時，相鄰兩個採樣點間隔的電角度是( )
A.45° B.60°
C.90° D.180°
10.輸電線路始端相電流故障分量的特徵是B、C兩相幅值相同，相量之和為零，A相幅值為零，則線路發生的故障是( )
A.AB兩相短路 B.A相接地
C.BC兩相短路 D.BC兩相短路接地
二、填空題(本大題共20小題，每小題1分，共20分)
請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。
11.與常規繼電保護相比，微型機繼電保護提供的故障信息和保護動作行為信息________。
12.在控制系統中，只要有一處信號是時間的離散函數，則稱之為________。
13.在開關量輸出電路中，採用光電隔離技術的目的是提高微型機繼電保護裝置的________。
14.VFC型數據採集系統中的計數器用於計量VFC元件輸出的________。
15.逐次比較式數據採集系統將模擬電氣量轉換成數字量時，需要一定的________。
16.採樣周期是T的離散控制系統，其頻率特性H(ejωT)是W的周期函數，周期是________。
17.合理設置數字濾波器脈衝傳遞函數極點可以把模擬量中有用的頻率分量________。
18.輸電線路正常運行時，相電流瞬時採樣值差突變量起動元件△Ica等於________。
19.兩點乘積算法的計算精度與電網頻率變化值_________。
20.採用傅立葉算法時，不需要對電流、電壓的周期採樣數據進行________。
21.解微分方程算法採用電流的平均值代替其________。
22.在電力系統正常運行時，三相電壓採樣值之和________。
23.零點濾波器用於將輸入信號中的某些頻率信號________。
24.從信號中提取其中有用頻率分量的過程稱為________。
25.微型機距離保護的軟體程序主要有三個模塊——始化及自檢循環程序、故障處理程序和________。
26.在電力系統發生故障時，相電流差突變量起動元件用來起動微型機距離保護程序中的________。
27.發電機正常運行時，其中性點與機端同相電流之差等於________。
28.與比率制動式動作特性相比，折線式比率制動特性，在電氣元件內部故障時，縱差保護動作的靈敏性________。
29.以串聯方式出現於信號迴路的幹擾稱為________。
30.微型機發電機縱差保護方案主要有：採樣瞬時值法、基波比率制動法和________。
三、簡答題(本大題共5小題，每小題4分，共20分)
31.畫出逐次比較式數據採集系統原理構成圖。
32.周期為TP信號的傅立葉級數表達式是什麼?給出計算基波正弦分量和餘弦分量幅值a1、b1的計算公式。
33.什麼是三點乘積算法?給出計算正弦電流量有效值的計算公式。
34.鑑別變壓器勵磁湧流有哪些方法?
35.幹擾進入微機保護裝置後可能產生什麼後果?
四、計算題(本大題共2小題，每小題6分，共12分)
36.某離散控制系統的差分方程為y(n+2)+0.6y(n+1)+O.08y(n)=1
其中：y(O)=O，y(1)=1，u(k)=1，(k=0，1，2，…)。試求：①y(2)，y(3)。②分析穩定性。
37.離散系統差分方程為y(n)=x(n)+ (n-1)+x(n-2)
試求：(1)脈衝傳遞函數H(z)及其零點。(4分)
(2)頻率特性表達式。(2分)
五、分析題(本大題共2小題，每小題6分，共12分)
38.半周期傅立葉算法的使用條件是什麼?給出利用故障電氣量的半周期採樣值x(1)、x(2)、…、x( )計算其基波分量幅值x1的計算公式。
39.與傅立葉算法相比，最小二乘法有何特點?
六、應用題(本大題共2小題，每小題6分，共12分)
40.發電機縱差保護方案中，基波相量法標積制動式如何提高內部故障的靈敏性和外部故障的選擇性?
41.簡要說明異步採樣和同步採樣的特點。
七、綜合題(本大題共2小題，每小題7分，共14分)
42.分析差分濾波器y(k)=x(k)+x(k-3)的濾波性能。
43.設採樣頻率為600Hz，要求保留三次諧波分量，完全濾除直流和其它諧波分量，(最高諧波次數為k=5)，試用零點配置法設計數字濾波器。