2021年湖北自考電力系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)課程考試大綱

第一部分  課程性質(zhì)與目標(biāo)
一、課程性質(zhì)與特點(diǎn)

電力系統(tǒng)微型機(jī)繼電保護(hù)是高等教育自學(xué)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(jī)繼電保護(hù)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(hù)不能處理的問題，在提高電力系統(tǒng)運(yùn)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(yīng)用。

二、課程目標(biāo)與基本要求
考生通過自學(xué)本課程后，應(yīng)對微型機(jī)繼電保護(hù)裝置的硬件原理和各個(gè)單元的作用有較全面的了解；掌握微機(jī)保護(hù)的算法及相關(guān)理論，并能理論聯(lián)系實(shí)際，具有與微型機(jī)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行和維護(hù)相關(guān)的理論知識。
三、與本專業(yè)其他課程的關(guān)系
    在學(xué)習(xí)本課程之前，考生應(yīng)具有高等數(shù)學(xué)、電路、電力系統(tǒng)分析、自動控制理論、微型機(jī)原理與應(yīng)用、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)等課程的相關(guān)知識和理論基礎(chǔ)。本課程直接面向?qū)嶋H電力系統(tǒng)應(yīng)用，無后續(xù)課程建立在該課程基礎(chǔ)上。

第二部分  考核內(nèi)容與考核目標(biāo)
第1章 緒論與微機(jī)保護(hù)的硬件原理
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)對微機(jī)繼電保護(hù)裝置的特點(diǎn)和保護(hù)硬件的原理有全面認(rèn)識，理解數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、開關(guān)量輸入及輸出回路、DSP技術(shù)的應(yīng)用等相關(guān)內(nèi)容。
二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）緒論（次重點(diǎn)）
1、計(jì)算機(jī)在繼電保護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用和發(fā)展概況（識記）
2、微機(jī)繼電保護(hù)裝置特點(diǎn)（識記）
3、微機(jī)保護(hù)的硬件原理概述（理解）
（二）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) （重點(diǎn)）
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(yīng)用）。
3、模擬量多路開關(guān)（理解）
4、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（理解模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一般原理、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、逐次逼近法模數(shù)轉(zhuǎn)換器的基本原理、模數(shù)轉(zhuǎn)換器與微型機(jī)的接口、微機(jī)保護(hù)對模數(shù)轉(zhuǎn)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(diǎn)）。
（三）開關(guān)量輸入及輸出回路（重點(diǎn)）
1、光電耦合器（識記）
2、開關(guān)量輸入回路（理解）
3、開關(guān)量輸出回路（理解保護(hù)的跳閘出口、本地和中央信號、通信接口、打印機(jī)接口）。
（四）DSP技術(shù)的應(yīng)用（次重點(diǎn)）（理解）
(五) 網(wǎng)絡(luò)化硬件電路（次重點(diǎn)）
1、問題提出（識記）
2、網(wǎng)絡(luò)化硬件電路（理解）
3、CAN總線特點(diǎn)（理解）
4、網(wǎng)絡(luò)化硬件結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)（識記）
（六）硬件技術(shù)的展望（識記）

第2章 數(shù)字濾波器
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握數(shù)字濾波器的相關(guān)知識，具有對數(shù)字濾波器進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)的初步能力。
二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）概述（一般）（識記）
（二）連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的頻率特性和沖激響應(yīng)（重點(diǎn)）
1、基本知識和定義（識記系統(tǒng)，理解線性系統(tǒng)、時(shí)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(shí)間系統(tǒng)的頻率特性（理解）。
3、連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的沖激特性（理解）。
4、沖激響應(yīng)和頻率特性之間的關(guān)系（理解）。
5、卷積的圖解法和濾波器的響應(yīng)時(shí)間（識記）。
6、周期性時(shí)間函數(shù)的傅里葉級數(shù)（應(yīng)用直流量的傅里葉變換、復(fù)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(shí)間信號的頻譜（重點(diǎn)）（理解）
（四）Z變換（一般）（識記）
（五）離散時(shí)間系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)和頻率特性（次重點(diǎn)）
1、離散時(shí)間系統(tǒng)（理解）
2、單位沖激序列和單位沖激響應(yīng)（理解）
3、離散時(shí)間系統(tǒng)的頻率特性（理解）
（六）非遞歸型數(shù)字濾波器（重點(diǎn)）
（七）遞歸型數(shù)字濾波器（重點(diǎn)）
（八）零、極點(diǎn)法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器（重點(diǎn)）
1、零、極點(diǎn)對頻率特性的影響（理解）
2、零點(diǎn)設(shè)計(jì)法（應(yīng)用）
3、極點(diǎn)設(shè)計(jì)法（應(yīng)用）
（九）數(shù)字濾波器型式的選擇（重點(diǎn)）（理解）

第3章 微機(jī)保護(hù)的算法
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握常用的微機(jī)保護(hù)算法，對故障分量阻抗繼電器、阻抗繼電器的補(bǔ)償系數(shù)與按相補(bǔ)償?shù)葍?nèi)容有正確認(rèn)識。
二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）概述（一般）（識記）
（二）假定輸人為正弦量的算法（重點(diǎn)）
1、兩點(diǎn)乘積算法（理解）
2、導(dǎo)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(diǎn)）
1、原理（理解）
2、頻率變化的影響（理解）
（四）選相方法（重點(diǎn)）
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(diǎn)）
1、基本原理（理解）
2、傅氏算法的濾波特性分析（應(yīng)用）
3、傅氏算法和兩點(diǎn)乘積法的統(tǒng)一（理解）
（六）R一L模型算法（重點(diǎn)）
1、基本原理（理解）
2、對R-L模型算法的分析和評價(jià)（理解算法的頻域分析、R-L模型算法與導(dǎo)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(diǎn)）
1、工作原理與動作方程（理解故障點(diǎn)K在保護(hù)范圍內(nèi)、故障點(diǎn)K在保護(hù)范圍外、故障點(diǎn)K在保護(hù)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(bǔ)償系數(shù)與按相補(bǔ)償（重點(diǎn)）
1、補(bǔ)償系數(shù)（理解）
2、按相補(bǔ)償方法（理解接地阻抗的按相補(bǔ)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(diǎn)）
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(diǎn)）（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(diǎn)）（理解）

第4章 提高微機(jī)保護(hù)可靠性的措施
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握提高微機(jī)保護(hù)可靠性的措施，對相關(guān)內(nèi)容有深入理解，并能與實(shí)際結(jié)合。
二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）概述（一般）（識記）
（二）干擾來源和竄入微機(jī)弱電系統(tǒng)的途徑（一般）（識記）
（三）抗干擾措施（重點(diǎn)）
1、對輸入采樣值的抗干擾糾錯(cuò)（理解）
2、運(yùn)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(fù)（理解）
（四）自動檢測（次重點(diǎn)）
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(guān)量輸入通道（應(yīng)用）
5、開關(guān)量輸出回路（應(yīng)用）
6、其他部分（識記）
（五）多重化和容錯(cuò)技術(shù)（次重點(diǎn)）（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(jī)保護(hù)程序流程
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)對微機(jī)保護(hù)程序流程有清楚認(rèn)識，掌握電流保護(hù)流程圖、高壓線路保護(hù)流程圖。
二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）概述（一般）（識記）
（二）程序流程的基本結(jié)構(gòu)（次重點(diǎn)）
1、中斷功能的作用（理解）。
2、程序流程的基本結(jié)構(gòu)（理解順序結(jié)構(gòu)、切換結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)）。
（三）電流保護(hù)流程圖（重點(diǎn)）
1、電流保護(hù)流程（應(yīng)用系統(tǒng)程序流程、中斷服務(wù)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(hù)靈敏度的方法（理解）。
（四）高壓線路保護(hù)流程圖（重點(diǎn)）
1、系統(tǒng)程序流程（應(yīng)用）。
2、高壓線路保護(hù)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(jī)繼電保護(hù)的基本邏輯（應(yīng)用）。

第三部分  有關(guān)說明與實(shí)施要求
一、考核的能力層次表述
本大綱在考核目標(biāo)中，按照“識記”、“理解”、“應(yīng)用”三個(gè)能力層次規(guī)定其應(yīng)達(dá)到的能力層次要求。各能力層次為遞進(jìn)等級關(guān)系，后者必須建立在前者的基礎(chǔ)上，其含義是：
識記：能知道有關(guān)的名詞、概念、知識的含義，并能正確認(rèn)識和表述，是低層次的要求。
理解：在識記的基礎(chǔ)上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有關(guān)概念、原理、方法的區(qū)別與聯(lián)系，是較高層次的要求。
應(yīng)用：在理解的基礎(chǔ)上，能運(yùn)用基本概念、基本原理、基本方法聯(lián)系學(xué)過的多個(gè)知識點(diǎn)分析和解決有關(guān)的理論問題和實(shí)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(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ)（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(jì)算機(jī)繼電保護(hù)  北京：中國電力出版社 2