2025年大學(xué)《系統(tǒng)科學(xué)與工程》專業(yè)題庫(kù)——系統(tǒng)工程在城市供電系統(tǒng)中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.在運(yùn)用系統(tǒng)工程方法解決城市供電問(wèn)題時(shí)，首要步驟通常是（）。A.系統(tǒng)優(yōu)化B.系統(tǒng)分析C.系統(tǒng)仿真D.系統(tǒng)評(píng)價(jià)2.適用于分析城市供電系統(tǒng)短期負(fù)荷波動(dòng)，且考慮不確定性因素的預(yù)測(cè)方法是（）。A.時(shí)間序列分析B.灰色預(yù)測(cè)C.回歸分析D.模糊預(yù)測(cè)3.城市供電系統(tǒng)規(guī)劃中，確定系統(tǒng)邊界的主要依據(jù)是（）。A.投資成本最低B.用戶需求和服務(wù)水平要求C.技術(shù)最先進(jìn)D.政府政策導(dǎo)向4.衡量城市供電系統(tǒng)可靠性常用的指標(biāo)不包括（）。A.可用率B.系統(tǒng)容量因子C.期望停機(jī)時(shí)間D.負(fù)荷率5.在電力市場(chǎng)環(huán)境下，運(yùn)用線性規(guī)劃進(jìn)行發(fā)電計(jì)劃優(yōu)化的主要目標(biāo)通常是（）。A.最大化發(fā)電企業(yè)的利潤(rùn)B.最大化電力系統(tǒng)的負(fù)荷C.最小化發(fā)電成本D.最大化電力系統(tǒng)的總裝機(jī)容量6.將系統(tǒng)工程中的“黑箱”方法應(yīng)用于城市電網(wǎng)故障診斷時(shí)，意味著（）。A.完全不考慮電網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu)B.只關(guān)注故障現(xiàn)象，不關(guān)心內(nèi)部機(jī)理C.建立精確的數(shù)學(xué)模型描述電網(wǎng)每一部件D.通過(guò)輸入輸出關(guān)系推斷故障位置7.新能源（如太陽(yáng)能）大規(guī)模接入城市電網(wǎng)帶來(lái)的主要挑戰(zhàn)之一是（）。A.提高系統(tǒng)運(yùn)行成本B.增加系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)損耗C.引入波動(dòng)性和間歇性，增加系統(tǒng)調(diào)節(jié)難度D.減少系統(tǒng)備用容量需求8.在城市供電系統(tǒng)應(yīng)急管理中，制定應(yīng)急預(yù)案的核心環(huán)節(jié)是（）。A.準(zhǔn)備應(yīng)急物資B.確定事件響應(yīng)流程和資源調(diào)配方案C.進(jìn)行應(yīng)急演練D.評(píng)估事件造成的經(jīng)濟(jì)損失9.系統(tǒng)工程中的“反饋”概念在城市供電系統(tǒng)運(yùn)行管理中的應(yīng)用體現(xiàn)在（）。A.定期進(jìn)行設(shè)備巡檢B.根據(jù)實(shí)時(shí)負(fù)荷和發(fā)電情況調(diào)整調(diào)度策略C.建立高級(jí)計(jì)量架構(gòu)（AMI）D.引入分布式電源10.評(píng)價(jià)城市供電系統(tǒng)方案時(shí)，如果需要考慮多個(gè)相互沖突的目標(biāo)（如可靠性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性），應(yīng)采用的方法是（）。A.敏感性分析B.層次分析法（AHP）C.回歸分析D.灰色關(guān)聯(lián)分析二、名詞解釋（每題3分，共15分。請(qǐng)給出簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的定義）1.系統(tǒng)邊界2.系統(tǒng)效能3.需求側(cè)管理（DSM）4.電力系統(tǒng)可靠性5.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)明扼要地回答下列問(wèn)題）1.簡(jiǎn)述系統(tǒng)工程方法在解決復(fù)雜城市供電問(wèn)題中的主要優(yōu)勢(shì)。2.城市供電系統(tǒng)與傳統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)相比，在應(yīng)用系統(tǒng)工程方法時(shí)有哪些顯著不同？3.簡(jiǎn)述城市供電系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)的主要目的。4.系統(tǒng)工程中的“目的樹”分析方法在城市供電系統(tǒng)規(guī)劃中可以如何應(yīng)用？四、論述題（每題10分，共30分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)和理解，深入、系統(tǒng)地闡述下列問(wèn)題）1.論述系統(tǒng)工程中的系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)如何應(yīng)用于城市供電系統(tǒng)的規(guī)劃、運(yùn)行與優(yōu)化。2.分析系統(tǒng)工程方法在提高城市供電系統(tǒng)可靠性和應(yīng)對(duì)大規(guī)模停電事件中的作用。3.結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，論述系統(tǒng)工程如何指導(dǎo)城市供電系統(tǒng)與新能源、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等技術(shù)的深度融合與協(xié)同運(yùn)行。---試卷答案一、選擇題1.B2.B3.B4.D5.C6.D7.C8.B9.B10.B二、名詞解釋1.系統(tǒng)邊界：指明系統(tǒng)與外部環(huán)境相互作用的范圍和接口，明確哪些要素屬于系統(tǒng)內(nèi)部，哪些屬于外部環(huán)境。2.系統(tǒng)效能：指系統(tǒng)在特定條件下實(shí)現(xiàn)其預(yù)定目標(biāo)的能力和程度，通常綜合考慮性能、可靠性、可用性、成本等多個(gè)方面。3.需求側(cè)管理（DSM）：通過(guò)改變用戶的用電行為或采用高效節(jié)能技術(shù)，來(lái)管理用電負(fù)荷，從而優(yōu)化電力系統(tǒng)的運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性。4.電力系統(tǒng)可靠性：指電力系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間和條件下完成規(guī)定功能的能力，通常用可用率、不可用率、期望停機(jī)時(shí)間等指標(biāo)衡量。5.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)：一種研究復(fù)雜系統(tǒng)反饋結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為的理論與方法，通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)仿真模型來(lái)分析和預(yù)測(cè)系統(tǒng)行為。三、簡(jiǎn)答題1.系統(tǒng)工程方法的優(yōu)勢(shì)：強(qiáng)調(diào)整體性、系統(tǒng)性思維，有助于全面識(shí)別城市供電系統(tǒng)的復(fù)雜性和各要素間的關(guān)聯(lián)；提供結(jié)構(gòu)化的分析框架（如需求分析、建模、優(yōu)化、評(píng)價(jià)），使問(wèn)題解決過(guò)程更加清晰、科學(xué)；注重應(yīng)用與實(shí)踐，能夠?qū)⒗碚摲椒ㄞD(zhuǎn)化為具體的解決方案，并考慮經(jīng)濟(jì)性、可靠性、可操作性等多重目標(biāo)。2.顯著不同：城市供電系統(tǒng)具有強(qiáng)實(shí)時(shí)性、強(qiáng)耦合性（電力流、信息流、熱力流可能耦合）、高可靠性要求、巨大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模以及與城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)緊密關(guān)聯(lián)等特點(diǎn)。傳統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)可能規(guī)模相對(duì)較小，實(shí)時(shí)性要求不一定如此高，耦合關(guān)系可能相對(duì)簡(jiǎn)單。因此，在應(yīng)用系統(tǒng)工程時(shí)，城市供電系統(tǒng)建模需要考慮動(dòng)態(tài)特性、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、多目?biāo)優(yōu)化（經(jīng)濟(jì)性與可靠性平衡），并且系統(tǒng)分析必須深入考慮與城市負(fù)荷、城市規(guī)劃、能源政策等的交互影響。3.負(fù)荷預(yù)測(cè)的主要目的：為城市供電系統(tǒng)的規(guī)劃（如確定電源容量、電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模）、運(yùn)行（如安排發(fā)電計(jì)劃、調(diào)度電網(wǎng)資源、保障供電安全）和經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估提供依據(jù)，是進(jìn)行負(fù)荷管理、防止停電、優(yōu)化投資決策的基礎(chǔ)。4.目的樹應(yīng)用：在城市供電系統(tǒng)規(guī)劃中，首先明確總體目標(biāo)（如保障可靠供電、滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求、提高經(jīng)濟(jì)效益、促進(jìn)新能源消納等）。然后，將總體目標(biāo)逐層分解為更具體、可衡量的子目標(biāo)（如提高負(fù)荷預(yù)測(cè)精度、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、降低網(wǎng)損、實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)等），再進(jìn)一步分解為可操作的任務(wù)和活動(dòng)。這有助于確保規(guī)劃工作始終圍繞核心目標(biāo)展開，避免偏離方向，并便于后續(xù)的任務(wù)分配、資源協(xié)調(diào)和效果評(píng)估。四、論述題1.建模與仿真的應(yīng)用：系統(tǒng)工程通過(guò)建立城市供電系統(tǒng)的各類模型（如負(fù)荷模型、電源模型、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ?、可靠性模型、?jīng)濟(jì)模型等），能夠定量描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、行為和特性。仿真技術(shù)則在此基礎(chǔ)上，模擬系統(tǒng)在不同條件、不同策略下的動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程和性能表現(xiàn)。具體應(yīng)用包括：規(guī)劃階段，通過(guò)仿真評(píng)估不同網(wǎng)絡(luò)方案、電源配置方案對(duì)系統(tǒng)可靠性、經(jīng)濟(jì)性的影響，進(jìn)行方案比選；運(yùn)行階段，利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新模型，通過(guò)仿真進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)、發(fā)電計(jì)劃優(yōu)化、電網(wǎng)調(diào)度預(yù)演、故障情景分析，提高運(yùn)行決策的科學(xué)性和安全性；優(yōu)化階段，將仿真模型與優(yōu)化算法（如遺傳算法、粒子群算法）結(jié)合，尋找滿足多目標(biāo)（如可靠性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性）最優(yōu)的系統(tǒng)運(yùn)行策略或控制方案。2.系統(tǒng)工程在提高可靠性和應(yīng)對(duì)停電中的作用：系統(tǒng)工程強(qiáng)調(diào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析和評(píng)估，識(shí)別影響可靠性的關(guān)鍵因素（如設(shè)備故障、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)、外部干擾）。通過(guò)系統(tǒng)建模與仿真，可以量化評(píng)估不同因素對(duì)可靠性的影響程度。在規(guī)劃階段，運(yùn)用系統(tǒng)方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、冗余配置和應(yīng)急資源布局，從源頭上提高系統(tǒng)韌性。在運(yùn)行階段，利用系統(tǒng)分析技術(shù)進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和故障診斷，通過(guò)優(yōu)化調(diào)度和快速恢復(fù)策略，縮短停電時(shí)間和范圍。在應(yīng)急管理中，系統(tǒng)工程方法有助于制定科學(xué)、有效的應(yīng)急預(yù)案，明確響應(yīng)流程和資源調(diào)配，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)停電事件的能力。整個(gè)過(guò)程體現(xiàn)了系統(tǒng)性思維、預(yù)防為主、綜合協(xié)調(diào)的特點(diǎn)，全面提升城市供電系統(tǒng)的可靠性。3.系統(tǒng)工程指導(dǎo)深度融合與協(xié)同運(yùn)行：城市供電系統(tǒng)與新能源、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等技術(shù)的融合是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程問(wèn)題，涉及物理系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、交通系統(tǒng)等多領(lǐng)域的交叉與互動(dòng)。系統(tǒng)工程方法有助于應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)：首先，通過(guò)系統(tǒng)分析，全面識(shí)別融合系統(tǒng)中的要素、關(guān)系、目標(biāo)（如提高可再生能源滲透率、降低綜合用能成本、提升系統(tǒng)靈活性）和約束條件。其次，運(yùn)用系統(tǒng)建模與仿真技