2025國家電網(wǎng)中級職稱(電力數(shù)字及信息通信技術(shù))試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20題，40分）1.電力物聯(lián)網(wǎng)的感知層核心設(shè)備不包括以下哪類？A.智能電能表B.配變監(jiān)測終端（TTU）C.邊緣計算網(wǎng)關(guān)D.無線傳感器節(jié)點2.5G網(wǎng)絡(luò)中，針對電力差動保護業(yè)務(wù)的切片類型應(yīng)優(yōu)先選擇？A.增強移動寬帶（eMBB）B.大規(guī)模機器類通信（mMTC）C.超高可靠低時延通信（uRLLC）D.混合切片（eMBB+uRLLC）3.以下哪項不屬于電力信息系統(tǒng)等級保護三級的防護要求？A.結(jié)構(gòu)化保護B.訪問控制最小化原則C.安全審計覆蓋所有重要操作D.入侵檢測系統(tǒng)（IDS）實時阻斷攻擊4.智能變電站過程層網(wǎng)絡(luò)采用的典型通信協(xié)議是？A.IEC61850-9-2B.IEC60870-5-104C.MQTTD.MODBUS5.電力大數(shù)據(jù)平臺中，用于處理實時流數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)是？A.HadoopHDFSB.SparkStreamingC.HBaseD.Kafka消息隊列6.邊緣計算在配電網(wǎng)中的典型應(yīng)用場景是？A.全網(wǎng)負荷預(yù)測B.變電站主變狀態(tài)評估C.分布式光伏就地功率控制D.電力交易市場數(shù)據(jù)分析7.以下哪項是電力數(shù)字孿生系統(tǒng)的核心特征？A.離線仿真B.多物理場融合建模C.歷史數(shù)據(jù)存儲D.人工干預(yù)調(diào)控8.電力通信網(wǎng)中，OTN（光傳送網(wǎng)）的主要功能是？A.實現(xiàn)廣域網(wǎng)的高速大容量傳輸B.提供終端設(shè)備無線接入C.完成業(yè)務(wù)流量的路由轉(zhuǎn)發(fā)D.保障網(wǎng)絡(luò)安全隔離9.量子通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的主要應(yīng)用方向是？A.替代光纖實現(xiàn)超遠距離通信B.提供無條件安全的密鑰分發(fā)C.提升5G基站的信號覆蓋D.降低通信設(shè)備能耗10.IPv6地址的長度為？A.32位B.64位C.128位D.256位11.電力物聯(lián)網(wǎng)平臺的PaaS層主要提供？A.設(shè)備接入與協(xié)議轉(zhuǎn)換B.數(shù)據(jù)存儲與計算資源C.用戶界面與應(yīng)用服務(wù)D.安全認證與權(quán)限管理12.配電自動化終端（DTU）與主站通信時，優(yōu)先采用的加密方式是？A.SSL/TLS協(xié)議B.國密SM1算法C.MD5哈希D.對稱DES加密13.以下哪項屬于電力信息系統(tǒng)的“橫向隔離”措施？A.生產(chǎn)控制大區(qū)與管理信息大區(qū)之間部署正向隔離裝置B.同一大區(qū)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)間劃分VLANC.核心交換機啟用訪問控制列表（ACL）D.服務(wù)器部署防病毒軟件14.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系在電力中的應(yīng)用場景是？A.設(shè)備全生命周期管理B.電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)繪制C.新能源功率預(yù)測D.電力交易結(jié)算15.電力5G-ATG（空天地一體）通信的主要作用是？A.解決偏遠地區(qū)電力終端通信覆蓋問題B.提升城市核心區(qū)基站帶寬C.降低5G基站建設(shè)成本D.實現(xiàn)衛(wèi)星與地面基站的頻率復(fù)用16.以下哪項是電力大數(shù)據(jù)質(zhì)量評估的關(guān)鍵指標？A.數(shù)據(jù)存儲容量B.數(shù)據(jù)實時性C.數(shù)據(jù)多樣性D.數(shù)據(jù)完整性與一致性17.智能電表的本地通信模塊（HPLC）采用的標準是？A.IEC62056B.GB/T31983.31C.IEEE802.11D.3GPPR1518.電力系統(tǒng)時間同步的主要技術(shù)是？A.GPS/BDS雙模授時B.以太網(wǎng)同步（PTP）C.北斗短報文通信D.光纖時間傳遞19.以下哪項不屬于電力信息通信網(wǎng)絡(luò)的“雙平面”架構(gòu)？A.生產(chǎn)控制通信平面B.管理信息通信平面C.應(yīng)急備用通信平面D.5G公網(wǎng)通信平面20.電力數(shù)字孿生系統(tǒng)中，物理實體與虛擬模型的交互方式是？A.單向數(shù)據(jù)上傳（物理→虛擬）B.雙向?qū)崟r映射（物理?虛擬）C.虛擬模型獨立運行D.人工定期更新模型參數(shù)---二、判斷題（每題1分，共10題，10分）1.電力物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層僅負責設(shè)備與平臺的通信連接，不涉及數(shù)據(jù)處理。（）2.SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）的核心是將控制平面與數(shù)據(jù)平面分離，實現(xiàn)集中化控制。（）3.電力通信網(wǎng)的安全等級中，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)屬于二級防護，管理信息網(wǎng)屬于三級防護。（）4.量子通信可以實現(xiàn)超光速信息傳輸，因此適用于電力實時控制業(yè)務(wù)。（）5.邊緣計算通過將數(shù)據(jù)處理下沉到靠近終端側(cè)，可減少骨干網(wǎng)傳輸壓力并降低時延。（）6.電力大數(shù)據(jù)的“4V”特征包括大量（Volume）、高速（Velocity）、多樣（Variety）、價值（Value）。（）7.智能變電站的站控層網(wǎng)絡(luò)主要傳輸SV（采樣值）和GOOSE（通用面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录﹫笪?。（?.電力信息系統(tǒng)的“縱向加密認證”用于生產(chǎn)控制大區(qū)內(nèi)部不同層級系統(tǒng)間的安全防護。（）9.數(shù)字孿生技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用僅需構(gòu)建物理設(shè)備的幾何模型，無需考慮運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。（）10.IPv6地址的自動配置功能可簡化電力終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)部署，減少人工配置工作量。（）---三、簡答題（每題5分，共6題，30分）1.簡述電力物聯(lián)網(wǎng)的三層架構(gòu)（感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層）及其核心功能。2.列舉5G技術(shù)在電力通信中的3個典型應(yīng)用場景，并說明每個場景對5G性能的具體要求。3.邊緣計算在智能電網(wǎng)中的優(yōu)勢有哪些？請結(jié)合配電網(wǎng)或輸電網(wǎng)場景舉例說明。4.電力大數(shù)據(jù)價值挖掘的主要步驟包括哪些？請簡述各步驟的關(guān)鍵任務(wù)。5.SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的主要區(qū)別是什么？在電力通信網(wǎng)中應(yīng)用SDN可解決哪些問題？6.電力數(shù)字孿生系統(tǒng)的構(gòu)建需要哪些關(guān)鍵技術(shù)？請至少列出4項并簡要說明。---四、綜合分析題（每題10分，共2題，20分）1.某220kV智能變電站需部署通信網(wǎng)絡(luò)，要求滿足過程層（SV/GOOSE）、間隔層（保護控制）、站控層（監(jiān)控/遠動）的通信需求。請設(shè)計該變電站通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括網(wǎng)絡(luò)拓撲、協(xié)議選擇、冗余方案及關(guān)鍵設(shè)備配置，并分析各層對通信時延、可靠性的具體要求。2.某地區(qū)配電網(wǎng)存在大量分布式光伏、儲能設(shè)備，需通過“5G+邊緣計算”實現(xiàn)分布式電源的就地協(xié)調(diào)控制，避免功率倒送影響電網(wǎng)穩(wěn)定。請設(shè)計該場景下的技術(shù)方案，包括5G切片類型選擇、邊緣計算節(jié)點部署位置、數(shù)據(jù)交互流程（終端→邊緣→主站）及關(guān)鍵控制策略，并分析可能面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)（如安全、時延、計算資源等）。---答案及解析一、單項選擇題1.C（邊緣計算網(wǎng)關(guān)屬于網(wǎng)絡(luò)層或平臺層設(shè)備，感知層核心是各類傳感器和采集終端）2.C（差動保護需μs級時延、99.999%可靠性，對應(yīng)uRLLC切片）3.A（三級保護要求安全標記保護，結(jié)構(gòu)化保護屬于四級要求）4.A（過程層采用IEC61850-9-2傳輸SV報文，GOOSE為IEC61850-8-1）5.B（SparkStreaming用于實時流處理，HDFS是存儲，HBase是數(shù)據(jù)庫，Kafka是消息隊列）6.C（邊緣計算適合就地控制，如分布式光伏的有功/無功調(diào)節(jié)）7.B（數(shù)字孿生需多物理場、多尺度建模，實現(xiàn)物理與虛擬的實時映射）8.A（OTN基于波分復(fù)用，支持大容量長距離傳輸，是電力骨干通信網(wǎng)的核心）9.B（量子通信的核心是量子密鑰分發(fā)，提供理論上無條件安全的加密）10.C（IPv6地址長度為128位，解決IPv4地址枯竭問題）11.B（PaaS層提供云計算資源、中間件和開發(fā)工具，支持應(yīng)用開發(fā)）12.B（電力行業(yè)優(yōu)先采用國密算法，如SM1/SM2/SM3，SSL/TLS是通用協(xié)議）13.A（橫向隔離用于生產(chǎn)控制大區(qū)與管理信息大區(qū)之間，縱向隔離用于大區(qū)內(nèi)部層級）14.A（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析可唯一標識設(shè)備，支持全生命周期管理）15.A（5G-ATG通過衛(wèi)星補盲，解決山區(qū)、荒漠等偏遠地區(qū)通信覆蓋）16.D（數(shù)據(jù)質(zhì)量關(guān)鍵是完整性、一致性、準確性，實時性屬于數(shù)據(jù)特征）17.B（HPLC（高速電力線載波）采用GB/T31983.31標準，IEC62056是電表通信協(xié)議）18.A（電力系統(tǒng)時間同步以GPS/BDS雙模授時為主，PTP用于以太網(wǎng)精確同步）19.D（雙平面指生產(chǎn)控制和管理信息平面，5G公網(wǎng)屬于補充接入方式）20.B（數(shù)字孿生需雙向?qū)崟r交互，物理實體數(shù)據(jù)驅(qū)動虛擬模型，模型反控物理設(shè)備）二、判斷題1.×（網(wǎng)絡(luò)層不僅負責連接，還可能集成邊緣計算進行初步數(shù)據(jù)處理）2.√（SDN核心是控制與數(shù)據(jù)平面分離，集中控制器實現(xiàn)靈活網(wǎng)絡(luò)編程）3.×（調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)屬于三級防護，管理信息網(wǎng)屬于二級）4.×（量子通信不傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，僅分發(fā)密鑰，且無法超光速）5.√（邊緣計算減少數(shù)據(jù)上傳至云端的流量，降低端到端時延）6.√（大數(shù)據(jù)4V特征正確）7.×（站控層傳輸MMS報文，SV/GOOSE屬于過程層網(wǎng)絡(luò)）8.√（縱向加密用于大區(qū)內(nèi)部上下級系統(tǒng)，如主站與廠站間）9.×（數(shù)字孿生需融合物理模型、運行數(shù)據(jù)、算法，實現(xiàn)動態(tài)映射）10.√（IPv6支持無狀態(tài)自動配置（SLAAC），簡化設(shè)備部署）三、簡答題1.電力物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)及功能：-感知層：由智能電表、傳感器、終端（TTU/FTU/DTU）等組成，負責電力設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)的實時采集與初步處理（如模數(shù)轉(zhuǎn)換、簡單計算）。-網(wǎng)絡(luò)層：包括有線（光纖、電力線載波）、無線（5G、LTE-230）通信網(wǎng)絡(luò)及邊緣計算網(wǎng)關(guān)，承擔數(shù)據(jù)傳輸、協(xié)議轉(zhuǎn)換（如將Modbus轉(zhuǎn)為MQTT）和邊緣計算（如就地故障判斷）。-平臺層：基于云計算架構(gòu)，提供數(shù)據(jù)存儲（HBase/時序數(shù)據(jù)庫）、計算（Spark/Flink）、AI建模（機器學(xué)習(xí)算法）及微服務(wù)接口，支撐上層應(yīng)用開發(fā)。2.5G在電力中的典型應(yīng)用場景及性能要求：-分布式光伏快速控制：需uRLLC切片，時延≤10ms，可靠性≥99.99%，支持毫秒級功率調(diào)節(jié)。-智能巡檢機器人回傳4K視頻：需eMBB切片，帶寬≥200Mbps，支持高清視頻實時傳輸。-海量智能電表抄讀：需mMTC切片，連接數(shù)密度≥10萬/平方公里，支持低功耗廣覆蓋。3.邊緣計算在智能電網(wǎng)中的優(yōu)勢及場景：優(yōu)勢：降低時延（數(shù)據(jù)本地處理，無需上傳主站）、減少帶寬占用（僅上傳關(guān)鍵結(jié)果）、提升可靠性（本地冗余）。舉例：配電網(wǎng)中，分布式光伏并網(wǎng)點的邊緣計算節(jié)點可實時監(jiān)測并網(wǎng)點電壓/頻率，當超過閾值時就地調(diào)整逆變器輸出，避免功率倒送，響應(yīng)時間從秒級縮短至毫秒級。4.電力大數(shù)據(jù)價值挖掘步驟及關(guān)鍵任務(wù)：-數(shù)據(jù)采集：多源異構(gòu)數(shù)據(jù)接入（SCADA、智能電表、氣象數(shù)據(jù)），解決協(xié)議不一致問題（如IEC61850、Modbus）。-數(shù)據(jù)清洗：剔除異常值（如越限的負荷數(shù)據(jù)）、填補缺失值（通過時間序列插值）、統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式（如時間戳標準化）。-特征工程：提取關(guān)鍵特征（如負荷曲線峰谷差、光伏出力波動率），降低維度（主成分分析）。-模型訓(xùn)練：選擇算法（隨機森林用于負荷預(yù)測、LSTM用于時序分析），參數(shù)調(diào)優(yōu)（交叉驗證）。-模型應(yīng)用：部署至邊緣或云端，輸出預(yù)測結(jié)果（如次日負荷）或決策建議（如儲能充放電策略）。5.SDN與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別及電力應(yīng)用價值：區(qū)別：傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)“控制與數(shù)據(jù)平面一體化”，路由策略由各設(shè)備獨立配置；SDN“控制平面集中化”，通過控制器統(tǒng)一下發(fā)流表，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可編程。電力應(yīng)用價值：解決電力通信網(wǎng)多業(yè)務(wù)（保護、監(jiān)控、管理）隔離問題（通過流表區(qū)分業(yè)務(wù)優(yōu)先級）；支持動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)帶寬（如故障時優(yōu)先保障保護業(yè)務(wù)）；簡化運維（集中配置替代逐設(shè)備操作）。6.電力數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)：-多物理場建模：融合電磁學(xué)（如變壓器繞組損耗）、熱力學(xué)（如開關(guān)柜溫升）、機械學(xué)（如桿塔受力）模型，實現(xiàn)設(shè)備全物理特性描述。-高保真數(shù)據(jù)采集：通過高精度傳感器（如電子式互感器）、5G授時（同步誤差≤1μs）獲取設(shè)備實時狀態(tài)數(shù)據(jù)。-實時映射與交互：利用數(shù)字孿生引擎（如西門子Mendix）實現(xiàn)物理數(shù)據(jù)驅(qū)動虛擬模型更新（秒級同步），模型反控物理設(shè)備（如通過邊緣計算下發(fā)控制指令）。-數(shù)字孿生驗證：通過歷史數(shù)據(jù)回演（如短路故障場景）、虛擬實驗（如改變運行方式）驗證模型準確性，誤差需≤5%。四、綜合分析題1.220kV智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計：-網(wǎng)絡(luò)拓撲：采用“雙星型”冗余結(jié)構(gòu)，過程層、間隔層、站控層分別組網(wǎng)，核心交換機雙機熱備。-協(xié)議選擇：過程層（SV/GOOSE）使用IEC61850-9-2/8-1，間隔層與站控層（MMS）使用TCP/IP+IEC61850-8-1，遠動通信使用IEC60870-5-104。-冗余方案：光纖雙環(huán)網(wǎng)（STP/RSTP協(xié)議），關(guān)鍵設(shè)備（合并單元、智能終端）雙網(wǎng)口接入雙網(wǎng)。-關(guān)鍵設(shè)備：過程層交換機（支持VLAN隔離、GOOSE優(yōu)先級標記）、站控層核心交換機（支持MPLSVPN、QoS）、縱向加密裝置（保護控制業(yè)務(wù)加密）。-性能要求：過程層SV報文時延≤1ms，GOOSE報文時延≤5ms，丟包率