保护必备.docx

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1、名词解释1 .微机保护：以微型机、微控制器等器件作为核心部件构成的继电保护。2 .S/H：表示采样保持器，作用是在一个极短的时间内测量模拟输入量在该时刻的瞬时值，并在模拟一数字转换器进行转换的期间内保持其输出不变。3 .DSP：DSP数字信号处理(DigitaISigna1PrOCeSSing,简称DSP)数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。DSP具有强大、快速的数据处理能力和定点、浮点运算功能，因此将DSP融合到微机保护中，将大大提高微机保护的性能。4 .A/D：模数转换器可以认为是一个编码电路，它将输入的模拟量Um相对于模拟参

2、考量Ur经编码电路转换成数字量D输出。5 .简述VFC型数据采集系统的工作原理信号共享TVTA二次侧模拟量VFe电信号经过电压形成回路后，切换成与输入信号成比例的电压量，经过VFC将模拟电压量变换为脉冲信号，该输出脉冲信号的频率与输入电压的大小成正比。经过快速光电耦合器隔离后，由计数器对脉冲进行计数，随后微型机在采样间隔TS内读取的计数值就与输入模拟量在TS内的积分成正比，达到了将模拟量转换成数字量的目的，实现了数据采集功能。VFC是另一种A/D转换功能的器件6 .光电耦合器：把发光器件和光敏器件组合在一起，实现以光信号为媒介的电信号变换。7 .数字滤波器：通过对输入信号的进行数字运算的方法来

3、实现滤波的滤波器实现手段：一段程序：数字运算器件(DSP,FPGA)8 .数字滤波器的时间窗: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。9 .数字滤波器的数据窗指：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 FIR:FIR(FiniteImpu1seReSPOiISe)滤波器：有限长单位冲激响应漉波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。非递归型数字滤波器必定是FIR。11 .IIR:IIRdnfinite

4、Impu1seReSPoi1Se)数字滤波器，又名“无限脉冲响应数字滤波器”。递归滤波器，由于有了递归，就有了记忆作用，一般是HR数字滤波器。11 .差模干扰:串联于信号源之中的干扰。12 .共模干扰:引起回路对地电位发生变化的干扰称为共模干扰13全零点滤波器:如果数字滤波器的脉冲传递函数H（Z）只有零点而没有极点,这种数字滤波器称全零点数字滤波器。转移函数中只含有零点而无极点的滤波器在单位圆上设置零点，即可消除对应的谐波分量14 .解微分方程算法：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

5、输电线路距离保护的算法。15 .频率特性：系统的频率特性:一个系统的输出和输入的傅氏变换之比。频率特性H（f）分为幅频特性A（f）和相频特性（f）。16 .微机保护算法定义：微机保护装置根据模数转换器提供的输入电气量的采样数据进行分析、运算和判断，以实现各种继电保护功能的方法称为微机保护算法。算法的分类（1）、根据输入电气量的若干采样值计算电气量的相量；（2）、模仿模拟型保护的实现方法，根据动作方程来判断故障是否在动作区内。性能指标1）、精度2）、速度。（1）算法所要求的采样点数（数据窗长度）2）算法的运算工作量.考虑算法本身的滤波功能简答题I,简要说明微机保护较常规保护有哪些特点？5条答：维

6、护调试方便、可靠性高、易于获得附加功能、灵活性大、保护性能得到很大改善。2.微机保护的硬件系统有哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？框图，语言描述i总线通信模拟t1座TA和Tv-电压形成1PF多ft转换开关MPX)RAMF1ASHA/D并行接口次来电压形成定时昼光电隔声打印机采样脉冲一出口电路一事开关置，出（跳向、信号）1 1.岁aw鳗-工工人里吃鲤；硬件构成：3大部分（1）数据采集系统，主要包括电压形成回路、模拟滤波、采样保持（S/H）、多路转换（MPX）以及模数转换等，完成将模拟输入量准确地转换为微型机能够识别的数字量。（2）微型机主系统,主要包括微处理器（MPU）、只读存储器（RoM）

7、或闪存内存（F1ASH）、随机存储器（RAM）、并行口及串行口等。微型机执行编制好的程序，对由数据采集系统输入至RAM区的原始数据进行分析、处理，完成各种继电保护的测量、逻辑和控制功能。（3）开关量输入/输出系统，主要有微型机的并行口（PIA或P10）、光电隔离器件以及有接点的中间继电器等组成。以完成各种保护的出口跳闸、信号警报、外部触点输入、人机对话及通讯等功能。3、微机保护的数据采集系统有几种形式？试绘出其原理框图。答：A/D逐次比较式数据采集系统、V/F变换式数据采集系统4、微机保护模拟量采集系统为什么要加模拟低通滤波器？其截止频率应该如何选取？答：为了防止无用的高频信号进入采样过程,造

8、成采样信号的失真,为此,需要装设模拟低通滤波器.采用低通滤波器消除频率混叠问题后，采样频率的选择在很大程度上取决于保护的原理和算法的要求，同时还要考虑硬件的速度问题。5、绘出微机保护的开关量输入回路和输出回路的典型电路图，简述电路的工作原理。绘出开关量输入/输出电路的原理图。1、开关量输入电路。（1）、键盘操作节点，可直接接至微型机的并行输入接口芯片上，原理图如下：+5VK1闭合时，PA并PAO（2）从微7行接斤开时，耶）=1.护装置处k引入的开关量触点状态。+5V并MO行接口RS2r-n+Ec2、开关量输出电路.并PBO行PB1接+5Viuvj-TX11-oEc并行口经过光电耦合器控制继电器

9、的方式1KH对于重要的保护跳闸出口信号，为了防止误发信号，还需要增加与非门环节。为什么设置反相器B1及与非门H1而不是将发光二极管直接同并行口相连？一方面是因为并行口带负载能力有限，不足以驱动发光二极管；另一方面因为采用与非门后要满足两个条件才能使J动作，增加了抗干扰能力，也增加了芯片损坏情况下的防误动能力。PB0经一反相器，而PBi却不经反相器？可防止拉合直流电源的过程中继电器J的短时误动。因为在拉合直流电源过程中，当5V电源处在中间某一临界电压值时，可能由于逻辑电路的工作紊乱而造成保护误动作，特别是保护装置的电源往往接有大容量的电容器，所以拉合直流电源时，无论是5V电源还是驱动继电器J用的

10、电源正，都可能相当缓慢的上升或下降，从而完全可能来得及使继电器J的接点短时闭合。采用此接法后，由于两个相反的条件的互相制约，可以可靠地防止误动作。6、简述网络化硬件结构的优点。6条答：模数之间的转换简单方便、可靠性高、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。8、简要说明逐次比较式与V/F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

11、滤波。9、在V/F变换式数据采集系统中，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：1、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。2、在相邻两个采样时刻上计数器的读书值之差代表了此期间内模拟输入交流电压信号的积分值。1 .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？滤波器：就广义来说是一个装置或系统，用于对输入信号进行某种加工处理，以

12、达到取得信号中的有用信息而去掉无用成份的目的。数字滤波器：通过对输入信号的进行数字运算的方法来实现滤波的滤波器实质是对采样后的离散化序列进行一定的数学运算，得到一组新的离散化序列，而新的离散化序列中，包含了有用信号的所以信息，滤掉或抑制了无用信号的成分，达到了滤波的效果。实现手段：一段程序；数字运算器件(DSP,FPGA)与模拟滤波器比较，数字漉波器优点：5点必考必考必考答：特性一致性好；不存在由于温度变化、元件老化等因素对滤波器特性影响问题；不存在阻抗匹配问题；灵活性好；精确度高。2 .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？H(f)的物理意义是，对

13、于输入信号中的任一频率成份f,经过系统后幅值乘了A(R)倍,而相位相差为相角中),但输出量的频率仍然是1oY(f)=X(f)H(f)频率特性是冲击响应的傅里叶变换，也就是说，二者是一个傅里叶变换对，知道一个就可以求出另一个。3 .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。4 .

14、简述常见几种数字漉波器的设计方法。4.5 .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。零、极点位置对系统频率响应的影响极点的影响：当极点&越靠近单位圆上。二点时，极向量的幅值。就越短。当极点4落在点上时，Di=0,则IH；.、I、-1rt、！/-T-r-IK1tITrnT*4*Mz-1CT/八、1z零点的影响：与极点相反，G越接近Ci卬点，IH(CjJ)I就越小。当G正好落在Cjj点上时，IHejR)1-0,亦即在零点所在频率上出现传输零点，该频率信号完全被滤除掉。零点也可在单位圆以外，不受稳定性约束。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

15、为*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后的多个分量。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6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fi的多个分量。6 .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.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,是基波分量频率f的N倍且N是偶数，现在要求滤除K=IU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，零点数字漉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。1. 给出两点乘积算法的计算电流、电压和测量阻抗的计算公式。该算法的时间窗是多少？电压和电流的公式类似，请自行写出TC(n2Ts-n1Ts)=-%=t,sin(t