電力系統(tǒng)繼電保護(hù)2.doc

.一、 簡(jiǎn)答題 1.簡(jiǎn)述微機(jī)保護(hù)的現(xiàn)狀和發(fā)展的趨勢(shì)。解答：微機(jī)保護(hù)就進(jìn)入了推廣和應(yīng)用階段，翻開了國內(nèi)微機(jī)保護(hù)應(yīng)用的新篇章。經(jīng)過十幾年的研究、應(yīng)用、推廣與實(shí)踐，現(xiàn)在，新投入使用的高中壓等級(jí)繼電保護(hù)設(shè)備幾乎均為微機(jī)保護(hù)產(chǎn)品，繼電保護(hù)領(lǐng)域的研究部門和制造廠家已經(jīng)完全轉(zhuǎn)向進(jìn)行微機(jī)保護(hù)的研究與制造，出現(xiàn)了百花齊放、百家爭(zhēng)鳴的競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展共存的良好局面。與此同時(shí)，在微機(jī)保護(hù)和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)結(jié)合后，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)也已經(jīng)在全國電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，將保護(hù)、測(cè)量、控制、錄波、監(jiān)視、通訊、調(diào)節(jié)、報(bào)表和防誤操作等多種功能融為一體，為電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)，為電網(wǎng)高質(zhì)量的電能傳輸和供電提供了良好的技術(shù)保障，也為變電站實(shí)現(xiàn)無人或少人值班創(chuàng)造了必要的條件。 預(yù)計(jì)未來幾年內(nèi)，微機(jī)保護(hù)將朝著高可靠性、簡(jiǎn)便性、開放性、通用性、靈活性和網(wǎng)絡(luò)化、智能化、模塊化、動(dòng)作過程透明化方向發(fā)展，并可以方便地與電子式互感器、光學(xué)互感器 實(shí)現(xiàn)連接，同時(shí)，要跳出傳統(tǒng)的“繼電器”概念，充分利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度、數(shù)據(jù)處理能力、通信能力和硬件集成度不斷提高等各方面的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合模糊理論、自適應(yīng)原理、行波原理、小波技術(shù)和波形特征等，設(shè)計(jì)出性能更為優(yōu)良和維護(hù)工作量更少的微機(jī)保護(hù)設(shè)備。2.微機(jī)保護(hù)中A/D的模擬量輸入系統(tǒng)通常由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？解答：（一）電壓形成回路微機(jī)繼電保護(hù)要從被保護(hù)的電力線路或設(shè)備的電流互感器、電壓互感器或其他變換器上獲取信息。但這些信息的二次數(shù)值、輸入范圍為典型的微機(jī)繼電保護(hù)電路卻不適用，一般用中間變換器實(shí)現(xiàn)。（二）采樣保持電路采樣過程是將模擬信號(hào)通過采樣保持器每隔T采樣一次輸入信號(hào)的瞬時(shí)幅值，并把它存在保持電路中，共AD轉(zhuǎn)換器使用。（三）模擬量多路轉(zhuǎn)換器可以對(duì)各個(gè)模擬量同時(shí)采樣（四）A/D轉(zhuǎn)換器把采集的電力系統(tǒng)中的模擬量轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，送給微機(jī)計(jì)算。3.微機(jī)保護(hù)模擬量輸入系統(tǒng)為什么要加模擬低通濾波器？其截止頻率應(yīng)該如何選?。拷獯穑簽V波器是一種能使有用頻率信號(hào)通過，同時(shí)擬制無用頻率信號(hào)的電路。低通濾波器是只讓低于截至頻率通過的濾波器。 前置低通濾波器又稱為抗混疊濾波器，廣泛應(yīng)用于各種消費(fèi)、控制電路中的采樣電路前，濾除高于2倍采樣頻率的信號(hào)，因此截至頻率被設(shè)置為1/2fs4.簡(jiǎn)述VFC型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的基本工作原理。頻率轉(zhuǎn)換（VFC）：經(jīng)電壓形成回路后，經(jīng)過VFC，將模擬電壓變換為脈沖信號(hào)，由計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。這樣在采樣間隔內(nèi)的計(jì)數(shù)值就與采樣對(duì)象的積分值成比例。實(shí)現(xiàn)了模數(shù)轉(zhuǎn)換5.繪出微機(jī)保護(hù)的開關(guān)量輸入回路和輸出回路的典型電路圖，簡(jiǎn)述電路的工作原理。解答：開關(guān)量輸入回路 原理：上第一個(gè)圖，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)輸入為低電平0；開關(guān)斷開時(shí)輸入為高電平1。第二個(gè)圖，利用光電元件，當(dāng)K2斷開時(shí)，光電元件截止，輸入為高電平1，K2閉合，光電元件導(dǎo)通，輸入為低電平0。開關(guān)量輸出回路6.數(shù)字濾波器有什么特點(diǎn)？與模擬濾波器比較，數(shù)字濾波器的優(yōu)點(diǎn)：（1）靈活性好。只要改變數(shù)字濾波器的計(jì)算公式或改變某些系數(shù)，即可改變?yōu)V波器的特性。（2）不存在由于溫度變化、元件老化等因素對(duì)濾波器特性影響的問題。（3）精度高。通過增長(zhǎng)計(jì)算字長(zhǎng)位數(shù)，就可提高計(jì)算精度。7.簡(jiǎn)述半波積分算法的基本原理，寫出計(jì)算公式。 解答：半波積分算法依據(jù)一個(gè)正弦量在任意半個(gè)周期內(nèi)絕對(duì)值的積分為一個(gè)常數(shù)。二、 相減（差分）濾波單元的差分方程為: y(n)=x(n)-x(n-k) 畫出其頻率響應(yīng)曲線，導(dǎo)出可濾除的諧波次數(shù)m與步長(zhǎng)K之間的關(guān)系。 fc-fcfX三假設(shè)某連續(xù)時(shí)間函數(shù)x(t)的頻譜函數(shù)X(f)如下圖所示：現(xiàn)利用采樣頻率fs對(duì)x(t)采樣，分別按fs2fc、fs=2fc和fs2fc三種情況，繪出采樣后的離散信號(hào)x(nTs)的頻譜X*(f)。 四、說明用程序查詢方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與CPU接口的原理。 解答：微機(jī)通過程序查詢前向通道中AD轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)，當(dāng)查詢到AD轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)