2025年大學《系統(tǒng)科學與工程》專業(yè)題庫——智能電網(wǎng)系統(tǒng)在能源監(jiān)測管理中的作用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的代表字母填寫在答題紙上。）1.以下哪一項不是智能電網(wǎng)相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)的主要特征？A.信息化B.自動化C.集中化D.互動化2.在智能電網(wǎng)能源監(jiān)測系統(tǒng)中，負責采集電壓、電流、頻率等基本電參數(shù)的設備主要是？A.智能電表B.監(jiān)控服務器C.通信基站D.數(shù)據(jù)分析軟件3.下列哪項技術不屬于支撐智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)某Ｒ娡ㄐ偶夹g？A.光纖通信B.微波通信C.電力線載波通信D.衛(wèi)星通信4.智能電網(wǎng)通過實時監(jiān)測和分析用戶用電數(shù)據(jù)，為實現(xiàn)哪種功能提供了支持？A.電網(wǎng)規(guī)劃B.負荷預測C.網(wǎng)絡覆蓋D.設備制造5.以下哪項不是智能電網(wǎng)在能源管理方面實現(xiàn)的需求響應（DemandResponse）的典型應用場景？A.基于電價信號的居民用電調整B.大型工業(yè)用戶在高峰時段減少負荷C.動態(tài)調整電動汽車充電負荷D.手動切換備用發(fā)電機供電6.人工智能（AI）技術在智能電網(wǎng)能源監(jiān)測管理中的主要應用不包括？A.負荷模式識別與預測B.設備故障早期預警C.人工電表讀數(shù)D.能效優(yōu)化建議7.智能電網(wǎng)能夠實現(xiàn)“自愈”功能，其主要依賴的技術基礎是？A.高壓輸電技術B.分布式發(fā)電技術C.網(wǎng)絡安全技術D.柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）8.以下哪項描述最能體現(xiàn)系統(tǒng)科學中的“整體性”原則在智能電網(wǎng)能源監(jiān)測管理中的應用？A.單獨分析每一塊智能電表的讀數(shù)B.將電網(wǎng)視為孤立的單一線路進行監(jiān)控C.從發(fā)電、輸電、變電、配電、用電各環(huán)節(jié)相互關聯(lián)的角度進行綜合監(jiān)測與管理D.僅關注輸電線路的電流大小9.智能電網(wǎng)環(huán)境下，用戶可以通過哪些方式參與能源管理？（多選，請將正確選項的代表字母填寫在答題紙上）A.查看實時用電數(shù)據(jù)B.接收負荷預測信息C.調整家用電器的使用時間D.直接控制電網(wǎng)的發(fā)電量10.面對智能電網(wǎng)能源監(jiān)測管理中產生的大規(guī)模數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)技術主要解決的核心問題是？A.數(shù)據(jù)的物理存儲B.數(shù)據(jù)的實時傳輸C.數(shù)據(jù)的快速處理與分析挖掘D.數(shù)據(jù)的顯示方式二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填寫在答題紙上。）1.智能電網(wǎng)的“三網(wǎng)融合”通常指電力網(wǎng)、______網(wǎng)和通信網(wǎng)的融合。2.能源監(jiān)測的核心目標是實現(xiàn)對能源消耗和______狀態(tài)的全面、準確、實時掌握。3.智能電網(wǎng)中，用于實現(xiàn)遠程自動抄表和雙向通信的通信協(xié)議，例如DL/T645和______。4.基于智能電網(wǎng)的能源管理，可以有效提升電力系統(tǒng)的______和運行效率。5.系統(tǒng)科學中的______原理強調將研究對象視為一個相互聯(lián)系、相互作用的整體進行分析。6.利用智能電網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)對電力負荷的______和短期精準預測。7.保障智能電網(wǎng)能源監(jiān)測管理系統(tǒng)中海量數(shù)據(jù)的安全性與用戶隱私是______的關鍵挑戰(zhàn)之一。8.智能電網(wǎng)通過部署各類傳感器，構建了覆蓋電網(wǎng)各環(huán)節(jié)的______系統(tǒng)，為監(jiān)測提供了基礎。9.源網(wǎng)荷儲協(xié)同是智能電網(wǎng)能源管理的重要方向，其中“荷”指的是______。10.系統(tǒng)動力學方法可以用于模擬和分析智能電網(wǎng)能源監(jiān)測管理系統(tǒng)的______行為。三、名詞解釋（每題5分，共20分。請將答案填寫在答題紙上。）1.智能電表（SmartMeter）2.需求響應（DemandResponse）3.系統(tǒng)思維（SystemsThinking）4.大數(shù)據(jù)分析（BigDataAnalytics）四、簡答題（每題10分，共30分。請將答案填寫在答題紙上。）1.簡述智能電網(wǎng)在能源監(jiān)測方面相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)的主要優(yōu)勢。2.簡要說明智能電網(wǎng)如何支持電網(wǎng)的負荷管理和優(yōu)化調度。3.從系統(tǒng)科學的角度，分析智能電網(wǎng)能源監(jiān)測管理系統(tǒng)的復雜性體現(xiàn)在哪些方面。五、論述題（15分。請將答案填寫在答題紙上。）結合系統(tǒng)科學與工程的理論，論述智能電網(wǎng)在提升能源監(jiān)測與管理水平方面的作用機制及其對能源系統(tǒng)帶來的變革性影響。試卷答案一、選擇題1.C2.A3.D4.B5.D6.C7.B8.C9.A,B,C10.C二、填空題1.信息2.生產（或供應）3.GPRS/CDMA/3G/4G/NB-IoT等（任填一種常見即可）4.經濟性5.整體性6.結構（或特征）7.負荷（或需求）8.感知（或監(jiān)測）9.用電負荷（或電力負荷）10.動態(tài)（或演化）三、名詞解釋1.智能電表：一種能夠自動測量、記錄用戶用電量，并能通過通信網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)遠程傳輸給電力公司的自動化計量設備，通常還具備雙向通信、遠程控制、事件記錄、負荷控制等功能。2.需求響應：指電力公司通過經濟激勵或其他方式，引導用戶在需要時主動調整用電行為，從而緩解電網(wǎng)高峰負荷壓力或提高系統(tǒng)運行經濟性的一種機制。3.系統(tǒng)思維：一種認識世界和解決問題的思維方法，強調從整體出發(fā)，關注系統(tǒng)各要素之間的相互聯(lián)系、相互作用，以及系統(tǒng)與環(huán)境的互動，理解系統(tǒng)的整體性、關聯(lián)性、動態(tài)性和反饋性。4.大數(shù)據(jù)分析：指運用先進的技術和方法，對規(guī)模巨大（Volume）、類型多樣（Variety）、產生速度快（Velocity）、價值密度低（Value）的數(shù)據(jù)進行采集、存儲、處理、分析和挖掘，以發(fā)現(xiàn)有價值信息、知識和規(guī)律的過程。四、簡答題1.答：智能電網(wǎng)在能源監(jiān)測方面相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)的主要優(yōu)勢包括：*實時性與高頻次：能夠實現(xiàn)秒級甚至更短時間間隔的用電數(shù)據(jù)采集和傳輸，提供近乎實時的監(jiān)測數(shù)據(jù)。*全面性與覆蓋廣：通過智能電表和各類傳感器，可以覆蓋從發(fā)電側到用戶側的各個環(huán)節(jié)，監(jiān)測參數(shù)更加全面（電量、電質、設備狀態(tài)等）。*精確性與自動化：自動化遠程抄表，減少人為誤差；監(jiān)測數(shù)據(jù)更為精確。*雙向通信與互動：支持電力公司與用戶之間的信息雙向傳輸，便于遠程控制和用戶參與。*海量數(shù)據(jù)處理能力：能夠利用大數(shù)據(jù)和云計算技術處理和分析海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)，提取有價值的信息。2.答：智能電網(wǎng)支持電網(wǎng)負荷管理和優(yōu)化調度的體現(xiàn)在：*精準負荷預測：通過分析歷史用電數(shù)據(jù)和實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用AI等技術進行負荷預測，為電網(wǎng)調度提供依據(jù)。*實時負荷監(jiān)控：實時掌握各區(qū)域、各用戶的用電情況，及時發(fā)現(xiàn)負荷異常。*需求響應執(zhí)行：通過智能電網(wǎng)平臺，向用戶發(fā)送負荷調整指令或價格信號，引導用戶主動參與需求響應，平滑負荷曲線。*分布式能源管理：監(jiān)測和管理分布式電源（如光伏、風電）的出力，優(yōu)化其在電網(wǎng)中的消納。*提高調度效率：基于準確的監(jiān)測和預測信息，使電網(wǎng)調度決策更加科學、及時，提高運行效率和可靠性。3.答：智能電網(wǎng)能源監(jiān)測管理系統(tǒng)作為一個復雜系統(tǒng)，其復雜性體現(xiàn)在：*要素眾多且異構：系統(tǒng)包含發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等眾多環(huán)節(jié)，涉及多種類型的設備（智能電表、傳感器、控制器、通信設備等），這些要素種類繁多、特性各異。*層級結構復雜：系統(tǒng)具有明顯的層級結構，從廣域的電網(wǎng)級到局部的用戶級，各層級間相互關聯(lián)。*高度動態(tài)與不確定性：用電負荷隨時間、天氣、經濟活動等因素不斷變化，可再生能源出力具有間歇性和波動性，系統(tǒng)內外存在諸多不確定性因素。*強關聯(lián)與耦合：系統(tǒng)各部分、各要素之間相互影響、相互制約，改變一個部分的狀態(tài)可能引發(fā)其他部分的連鎖反應（如負荷變化影響電網(wǎng)穩(wěn)定，電網(wǎng)故障影響用戶用電）。*海量數(shù)據(jù)與信息處理：系統(tǒng)產生海量監(jiān)測數(shù)據(jù)，需要進行高效處理、分析和挖掘，對信息處理能力要求高。*開放性與交互性：系統(tǒng)與用戶、市場、環(huán)境等外部系統(tǒng)存在交互，需要適應外部變化。五、論述題答：智能電網(wǎng)通過集成先進的傳感、通信、計算和控制技術，深刻改變了傳統(tǒng)能源監(jiān)測與管理的模式，其作用機制主要體現(xiàn)在以下幾個方面，并帶來了系統(tǒng)性的變革：首先，智能電網(wǎng)構建了覆蓋全鏈條的精細化監(jiān)測能力。通過部署智能電表、環(huán)境傳感器、設備狀態(tài)監(jiān)測器等感知設備，結合先進的通信網(wǎng)絡（如光纖、無線、電力線載波），實現(xiàn)了對發(fā)電、輸電、變電、配電直至用戶用電各個環(huán)節(jié)的全面、實時、精確的數(shù)據(jù)采集和傳輸。這種海量的、多維度的監(jiān)測數(shù)據(jù)為深入理解能源系統(tǒng)的運行狀態(tài)奠定了基礎，這是傳統(tǒng)電網(wǎng)難以比擬的。系統(tǒng)科學中的感知（或監(jiān)測）是系統(tǒng)管理的基礎，智能電網(wǎng)極大地強化了這一基礎環(huán)節(jié)。其次，智能電網(wǎng)利用大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術，提升了分析與決策水平。通過對海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的挖掘和分析，可以實現(xiàn)對負荷模式、電價彈性、設備健康狀況、能源效率等的精準洞察。例如，通過機器學習算法進行負荷預測，為電網(wǎng)調度提供更可靠的依據(jù)；通過數(shù)據(jù)分析識別設備潛在故障，實現(xiàn)預測性維護，提高系統(tǒng)可靠性；通過能效分析為用戶提供節(jié)能建議，優(yōu)化用能行為。這體現(xiàn)了系統(tǒng)科學中的量化分析和優(yōu)化思想，使能源管理從經驗驅動轉向數(shù)據(jù)驅動。再次，智能電網(wǎng)實現(xiàn)了主動式、協(xié)同式管理?；诒O(jiān)測數(shù)據(jù)和預測結果，智能電網(wǎng)平臺能夠主動發(fā)起需求響應，引導用戶在高峰時段減少負荷或錯峰用電，實現(xiàn)源（發(fā)電）、網(wǎng)（電網(wǎng)）、荷（負荷）、儲（儲能）的協(xié)同優(yōu)化運行。例如，通過智能充電樁管理電