2025年大學（電氣工程及其自動化）電力系統(tǒng)分析階段測評試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本卷共6題，每題5分。每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案填寫在題目下方的橫線上。1.電力系統(tǒng)的基本要求不包括以下哪一項？A.保證供電可靠性B.保證良好的電能質(zhì)量C.提高電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性D.降低電力系統(tǒng)的電壓等級答案：D2.以下關(guān)于電力系統(tǒng)中性點運行方式的說法，正確的是？A.中性點直接接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時，接地電流很小B.中性點不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時，三相線電壓仍能保持對稱C.中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)適用于大型電力系統(tǒng)D.中性點直接接地系統(tǒng)故障時對通信線路干擾較小答案：B3.電力系統(tǒng)潮流計算的目的不包括？A.檢查電力系統(tǒng)各元件是否過負荷B.檢查電力系統(tǒng)各母線電壓是否滿足要求C.確定電力系統(tǒng)的短路電流大小D.為電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行提供依據(jù)答案：C4.同步發(fā)電機的額定功率因數(shù)一般為？A.0.8（滯后）B.0.9（滯后）C.0.85（滯后）D.0.95（滯后）答案：B5.電力系統(tǒng)無功功率電源不包括以下哪種？A.同步發(fā)電機B.調(diào)相機C.靜止無功補償器D.異步電動機答案：D6.電力系統(tǒng)短路電流計算的假設(shè)條件不包括？A.電力系統(tǒng)中所有發(fā)電機電動勢相位相同B.電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)已知且恒定C.電力系統(tǒng)中所有元件均為理想元件D.電力系統(tǒng)運行方式為最大運行方式答案：D第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（共20分）答題要求：本大題共5空，每空4分。請將答案填寫在橫線上。1.電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電、變電、配電和______組成。答案：用電2.電力系統(tǒng)的中性點運行方式主要有中性點直接接地、中性點不接地和______。答案：中性點經(jīng)消弧線圈接地3.潮流計算中，節(jié)點可分為PQ節(jié)點、PV節(jié)點和______。答案：平衡節(jié)點4.電力系統(tǒng)的無功功率平衡主要是指______與無功功率負荷及無功功率損耗之間的平衡。答案：無功功率電源發(fā)出的無功功率5.短路電流的最大有效值出現(xiàn)在短路后約______周期時。答案：0.01s三、簡答題（共20分）答題要求：簡要回答問題，每題10分。1.簡述電力系統(tǒng)中電壓調(diào)整的基本原理。答案：電壓調(diào)整的基本原理是通過調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)中無功功率的分布來實現(xiàn)的。當電力系統(tǒng)無功功率不足時，電壓會下降，此時需要增加無功功率電源發(fā)出的無功功率，如調(diào)節(jié)同步發(fā)電機的勵磁電流、投入無功補償裝置等，使無功功率達到平衡，從而提高電壓。當無功功率過剩時，電壓會上升，此時需要減少無功功率電源發(fā)出的無功功率，如調(diào)節(jié)同步發(fā)電機的勵磁電流、切除部分無功補償裝置等，使無功功率達到平衡，從而降低電壓。2.簡述電力系統(tǒng)短路的危害。答案：短路的危害主要有以下幾點：一是短路電流會產(chǎn)生很大的電動力，可能損壞電氣設(shè)備的載流部分；二是短路電流通過電氣設(shè)備時會產(chǎn)生很大的熱量，可能使電氣設(shè)備的絕緣損壞；三是短路會引起系統(tǒng)電壓大幅度下降，影響用戶的正常用電；四是短路時會產(chǎn)生零序電流和負序電流，可能對通信線路等產(chǎn)生干擾；五是短路會破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)瓦解。四、分析題（共15分）材料：某電力系統(tǒng)簡化網(wǎng)絡(luò)如圖所示，已知各元件參數(shù)及負荷功率。答題要求：根據(jù)給定材料，回答以下問題，每題5分。1.計算該電力系統(tǒng)的潮流分布。答案：首先根據(jù)給定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)，利用潮流計算的方法，如牛頓-拉夫遜法等，逐步迭代計算各節(jié)點的電壓、功率等參數(shù)。具體計算過程如下：先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲關(guān)系列出節(jié)點導(dǎo)納矩陣，然后根據(jù)給定的負荷功率和發(fā)電機功率等條件，代入潮流計算方程進行求解。通過多次迭代，最終得到各節(jié)點的電壓幅值和相位，以及各支路的功率分布。2.分析該電力系統(tǒng)的無功功率平衡情況。答案：計算電力系統(tǒng)中無功功率電源發(fā)出的無功功率總和，并與無功功率負荷及無功功率損耗之和進行比較。若無功功率電源發(fā)出的無功功率大于無功功率負荷及無功功率損耗之和，則無功功率過剩，系統(tǒng)電壓可能升高；若無功功率電源發(fā)出的無功功率小于無功功率負荷及無功功率損耗之和，則無功功率不足，系統(tǒng)電壓可能下降。通過分析各無功功率元件的貢獻，判斷是否需要調(diào)整無功功率分布來實現(xiàn)無功功率平衡。3.提出改善該電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量的措施。答案：若電壓偏高，可減少無功功率電源發(fā)出的無功功率，如調(diào)節(jié)同步發(fā)電機的勵磁電流使其減小，或切除部分無功補償裝置；若電壓偏低，可增加無功功率電源發(fā)出的無功功率，可以投入更多的無功補償裝置，如電容器、靜止無功補償器等，或者調(diào)節(jié)同步發(fā)電機的勵磁電流使其增大，以提高系統(tǒng)的無功功率儲備，改善電壓質(zhì)量。五、設(shè)計題（共15分）材料：某地區(qū)新建一個小型電力系統(tǒng)，要求滿足一定的供電可靠性和電能質(zhì)量要求。答題要求：根據(jù)給定材料，設(shè)計該電力系統(tǒng)的主接線方案，并說明理由。答案：考慮到該地區(qū)新建的是小型電力系統(tǒng)，供電可靠性和電能質(zhì)量要求相對不是特別高。主接線方案可采用單母線分段接線。單母線分段接線具有一定的靈活性和可