2021年湖北自考電力系統(tǒng)微型計算機繼電保護課程考試大綱

第一部分  課程性質與目標
一、課程性質與特點

電力系統(tǒng)微型機繼電保護是高等教育自學考試“電氣工程及其自動化”專業(yè)（專升本）的一門專業(yè)課程。課程論述的微型機繼電保護裝置在性能上具有明顯的優(yōu)越性，能夠解決許多常規(guī)繼電保護不能處理的問題，在提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性方面發(fā)揮著重要的作用，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。

二、課程目標與基本要求
考生通過自學本課程后，應對微型機繼電保護裝置的硬件原理和各個單元的作用有較全面的了解；掌握微機保護的算法及相關理論，并能理論聯(lián)系實際，具有與微型機繼電保護裝置運行和維護相關的理論知識。
三、與本專業(yè)其他課程的關系
    在學習本課程之前，考生應具有高等數(shù)學、電路、電力系統(tǒng)分析、自動控制理論、微型機原理與應用、電力系統(tǒng)繼電保護等課程的相關知識和理論基礎。本課程直接面向實際電力系統(tǒng)應用，無后續(xù)課程建立在該課程基礎上。

第二部分  考核內(nèi)容與考核目標
第1章 緒論與微機保護的硬件原理
一、學習目的與要求
通過本章學習，學生應對微機繼電保護裝置的特點和保護硬件的原理有全面認識，理解數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、開關量輸入及輸出回路、DSP技術的應用等相關內(nèi)容。
二、考核知識點與考核目標
（一）緒論（次重點）
1、計算機在繼電保護領域中的應用和發(fā)展概況（識記）
2、微機繼電保護裝置特點（識記）
3、微機保護的硬件原理概述（理解）
（二）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) （重點）
1、電壓形成回路（理解）
2、采樣保持電路和模擬低通濾波器（理解采樣保持電路的作用及原理、對采樣保持電路的要求、采樣頻率的選擇和模擬低通濾波器的應用）。
3、模擬量多路開關（理解）
4、模數(shù)轉換器（理解模數(shù)轉換器的一般原理、模數(shù)轉換器、逐次逼近法模數(shù)轉換器的基本原理、模數(shù)轉換器與微型機的接口、微機保護對模數(shù)轉換器的主要要求）。
5、VFC型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（理解VFC工作原理，識記VFC型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的特點）。
（三）開關量輸入及輸出回路（重點）
1、光電耦合器（識記）
2、開關量輸入回路（理解）
3、開關量輸出回路（理解保護的跳閘出口、本地和中央信號、通信接口、打印機接口）。
（四）DSP技術的應用（次重點）（理解）
(五) 網(wǎng)絡化硬件電路（次重點）
1、問題提出（識記）
2、網(wǎng)絡化硬件電路（理解）
3、CAN總線特點（理解）
4、網(wǎng)絡化硬件結構的優(yōu)點（識記）
（六）硬件技術的展望（識記）

第2章 數(shù)字濾波器
一、學習目的與要求
通過本章學習，學生應掌握數(shù)字濾波器的相關知識，具有對數(shù)字濾波器進行分析與設計的初步能力。
二、考核知識點與考核目標
（一）概述（一般）（識記）
（二）連續(xù)時間系統(tǒng)的頻率特性和沖激響應（重點）
1、基本知識和定義（識記系統(tǒng)，理解線性系統(tǒng)、時不變系統(tǒng)、因果系統(tǒng)、穩(wěn)定系統(tǒng)、沖激函數(shù)）。
2、連續(xù)時間系統(tǒng)的頻率特性（理解）。
3、連續(xù)時間系統(tǒng)的沖激特性（理解）。
4、沖激響應和頻率特性之間的關系（理解）。
5、卷積的圖解法和濾波器的響應時間（識記）。
6、周期性時間函數(shù)的傅里葉級數(shù)（應用直流量的傅里葉變換、復指數(shù)信號的傅里葉變換、正弦和余弦信號的傅里葉變換、周期函數(shù)的傅里葉變換、等間隔沖激串的傅里葉變換）。
（三）離散時間信號的頻譜（重點）（理解）
（四）Z變換（一般）（識記）
（五）離散時間系統(tǒng)的單位沖激響應和頻率特性（次重點）
1、離散時間系統(tǒng)（理解）
2、單位沖激序列和單位沖激響應（理解）
3、離散時間系統(tǒng)的頻率特性（理解）
（六）非遞歸型數(shù)字濾波器（重點）
（七）遞歸型數(shù)字濾波器（重點）
（八）零、極點法設計數(shù)字濾波器（重點）
1、零、極點對頻率特性的影響（理解）
2、零點設計法（應用）
3、極點設計法（應用）
（九）數(shù)字濾波器型式的選擇（重點）（理解）

第3章 微機保護的算法
一、學習目的與要求
通過本章學習，學生應掌握常用的微機保護算法，對故障分量阻抗繼電器、阻抗繼電器的補償系數(shù)與按相補償?shù)葍?nèi)容有正確認識。
二、考核知識點與考核目標
（一）概述（一般）（識記）
（二）假定輸人為正弦量的算法（重點）
1、兩點乘積算法（理解）
2、導數(shù)法（理解）
3、半周積分算法（理解）
4、平均值、差分值的誤差分析（理解）
（三）突變量電流算法（重點）
1、原理（理解）
2、頻率變化的影響（理解）
（四）選相方法（重點）
1、突變量電流選相（理解單相接地故障、兩相不接地短路、兩相接地短路、三相短路）。
2、對稱分量選相（理解單相接地短路、兩相接地短路、選相方法）。
（五）傅里葉級數(shù)算法（重點）
1、基本原理（理解）
2、傅氏算法的濾波特性分析（應用）
3、傅氏算法和兩點乘積法的統(tǒng)一（理解）
（六）R一L模型算法（重點）
1、基本原理（理解）
2、對R-L模型算法的分析和評價（理解算法的頻域分析、R-L模型算法與導數(shù)法比較、算法的穩(wěn)定性分析）。
（七）故障分量阻抗繼電器（重點）
1、工作原理與動作方程（理解故障點K在保護范圍內(nèi)、故障點K在保護范圍外、故障點K在保護的反方向）。
2、正方向短路的動作特性分析（理解）
3、反方向短路的動作特性分析（理解）
（八）阻抗繼電器的補償系數(shù)與按相補償（重點）
1、補償系數(shù)（理解）
2、按相補償方法（理解接地阻抗的按相補償接線、非故障相阻抗特性的影響分析、兩相接地短路、三相短路和兩相相間短路）。
（九）減小過渡電阻影響的方法（次重點）
1、過渡電阻的影響（理解）
2、減小過渡電阻影響的對策（識記）
（十）最小二乘方算法（次重點）（理解）
（十一）算法的動態(tài)特性（一般）（識記）
（十二）算法的選擇（次重點）（理解）

第4章 提高微機保護可靠性的措施
一、學習目的與要求
通過本章學習，學生應掌握提高微機保護可靠性的措施，對相關內(nèi)容有深入理解，并能與實際結合。
二、考核知識點與考核目標
（一）概述（一般）（識記）
（二）干擾來源和竄入微機弱電系統(tǒng)的途徑（一般）（識記）
（三）抗干擾措施（重點）
1、對輸入采樣值的抗干擾糾錯（理解）
2、運算過程的校核糾偏（理解）
3、出口的閉鎖（理解）
4、程序出格的自恢復（理解）
（四）自動檢測（次重點）
1、RAM, FLASH（識記）
2、程序和定值（理解）
3、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（理解）
4、開關量輸入通道（應用）
5、開關量輸出回路（應用）
6、其他部分（識記）
（五）多重化和容錯技術（次重點）（理解）
（六）電磁兼容（一般）
1、電磁兼容三要素（識記）
2、電磁騷擾源（識記）
3、電磁騷擾傳播途徑（識記）


第5章 微機保護程序流程
一、學習目的與要求
通過本章學習，學生應對微機保護程序流程有清楚認識，掌握電流保護流程圖、高壓線路保護流程圖。
二、考核知識點與考核目標
（一）概述（一般）（識記）
（二）程序流程的基本結構（次重點）
1、中斷功能的作用（理解）。
2、程序流程的基本結構（理解順序結構、切換結構、混合結構）。
（三）電流保護流程圖（重點）
1、電流保護流程（應用系統(tǒng)程序流程、中斷服務程序流程）。
2、方向元件（理解方程比較方法、虛擬阻抗方法）。
3、提高電流保護靈敏度的方法（理解）。
（四）高壓線路保護流程圖（重點）
1、系統(tǒng)程序流程（應用）。
2、高壓線路保護流程（理解）。
3、典型模塊的流程（理解突變量啟動、阻抗邏輯、振蕩閉鎖期間的再短路）。
4、微機繼電保護的基本邏輯（應用）。

第三部分  有關說明與實施要求
一、考核的能力層次表述
本大綱在考核目標中，按照“識記”、“理解”、“應用”三個能力層次規(guī)定其應達到的能力層次要求。各能力層次為遞進等級關系，后者必須建立在前者的基礎上，其含義是：
識記：能知道有關的名詞、概念、知識的含義，并能正確認識和表述，是低層次的要求。
理解：在識記的基礎上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有關概念、原理、方法的區(qū)別與聯(lián)系，是較高層次的要求。
應用：在理解的基礎上，能運用基本概念、基本原理、基本方法聯(lián)系學過的多個知識點分析和解決有關的理論問題和實際問題，是最高層次的要求。

二、教材
1、指定教材：楊奇遜、黃少鋒. 微型機繼電保護基礎（第四版） 北京：中國電力出版社 2013
2、參考教材：張宇輝.電力系統(tǒng)微型計算機繼電保護  北京：中國電力出版社 2