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(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)時間（識記）。

6、周期性時間函數(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）離散時間信號的頻譜（重點(diǎn)）（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(yīng)和頻率特性（次重點(diǎn)）

1、離散時間系統(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（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（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 2000

三、自學(xué)方法指導(dǎo)

1、在開始閱讀指定教材某一章之前，先翻閱大綱中有關(guān)這一章的考核知識點(diǎn)及對知識點(diǎn)的能力層次要求和考核目標(biāo)，以便在閱讀教材時做到心中有數(shù)，有的放矢。

2、閱讀教材時，要逐段細(xì)讀，逐句推敲，集中精力，吃透每一個知識點(diǎn)，對基本概念必須深刻理解，對基本理論必須徹底弄清，對基本方法必須牢固掌握。

3、在自學(xué)過程中，既要思考問題，也要做好閱讀筆記，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，這可從中加深對問題的認(rèn)知、理解和記憶，以利于突出重點(diǎn)，并涵蓋整個內(nèi)容，可以不斷提高自學(xué)能力。

4、完成書后作業(yè)和適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)練習(xí)是理解、消化和鞏固所學(xué)知識，培養(yǎng)分析問題、解決問題及提高能力的重要環(huán)節(jié)，在做練習(xí)之前，應(yīng)認(rèn)真閱讀教材，按考核目標(biāo)所要求的不同層次，掌握教材內(nèi)容，在練習(xí)過程中對所學(xué)知識進(jìn)行合理的回顧與發(fā)揮，注重理論聯(lián)系實(shí)際和具體問題具體分析，解題時應(yīng)注意培養(yǎng)邏輯性，針對問題圍繞相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行層次（步驟）分明的論述或推導(dǎo)，明確各層次（步驟）間的邏輯關(guān)系。

四、對社會助學(xué)的要求

1、應(yīng)熟知考試大綱對課程提出的總要求和各章的知識點(diǎn)。

2、應(yīng)掌握各知識點(diǎn)要求達(dá)到的能力層次，并深刻理解對各知識點(diǎn)的考核目標(biāo)。

3、輔導(dǎo)時，應(yīng)以考試大綱為依據(jù)，指定的教材為基礎(chǔ)，不要隨意增刪內(nèi)容，以免與大綱脫節(jié)。

4、輔導(dǎo)時，應(yīng)對學(xué)習(xí)方法進(jìn)行指導(dǎo)，宜提倡"認(rèn)真閱讀教材，刻苦鉆研教材，主動爭取幫助，依靠自己學(xué)通"的方法。

5、輔導(dǎo)時，要注意突出重點(diǎn)，對考生提出的問題，不要有問即答，要積極啟發(fā)引導(dǎo)。

6、注意對應(yīng)考者能力的培養(yǎng)，特別是自學(xué)能力的培養(yǎng)，要引導(dǎo)考生逐步學(xué)會獨(dú)立學(xué)習(xí)，在自學(xué)過程中善于提出問題，分析問題，做出判斷，解決問題。

7、要使考生了解試題的難易與能力層次高低兩者不完全是一回事，在各個能力層次中會存在著不同難度的試題。

8、助學(xué)學(xué)時：本課程共4學(xué)分，建議總課時72學(xué)時，其中助學(xué)課時分配如下：

五、關(guān)于命題考試的若干規(guī)定

1、本大綱各章所提到的內(nèi)容和考核目標(biāo)都是考試內(nèi)容。試題覆蓋到章，適當(dāng)突出重點(diǎn)。

2、試卷中對不同能力層次的試題比例大致是："識記"為20 %、"理解"為60 ％、"應(yīng)用"為20 ％。

3、試題難易程度應(yīng)合理：易、較易、較難、難比例為2：3：3：2。

4、每份試卷中，各類考核點(diǎn)所占比例約為：重點(diǎn)占65%，次重點(diǎn)占25%，一般占10%。

5、試題類型一般分為：單項(xiàng)選擇題、填空題、簡答題、計(jì)算題、論述題 。

6、考試采用閉卷筆試，考試時間150分鐘，采用百分制評分，60分合格。

六、題型示例（樣題）

1、單項(xiàng)選擇題

50Hz電氣量周期采樣點(diǎn)數(shù)為12時，相鄰兩個采樣點(diǎn)間隔的角度是（ ）

A.15° B.30°

C.45° D.60°

2、填空題

滿足采樣定理時，采樣信號的頻譜是被采樣連續(xù)時間信號頻譜的_________。

3、簡答題

光電耦合器應(yīng)用于邏輯電平控制時，主要采用了那兩種工作方式？

4、計(jì)算題

復(fù)指數(shù)信號為f(t)=ej2πf0t，試計(jì)算該信號的傅立葉變換。

5、論述題

試對微機(jī)保護(hù)算法的選擇問題加以論述。