2025年大學大三（智能電網(wǎng)信息工程）電力系統(tǒng)自動化技術試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在題后的括號內。1.電力系統(tǒng)自動化的主要目標不包括以下哪一項？（）A.提高供電可靠性B.提高電能質量C.降低發(fā)電成本D.增加電力設備數(shù)量2.以下哪種設備不屬于電力系統(tǒng)自動化中的一次設備？（）A.發(fā)電機B.變壓器C.繼電保護裝置D.斷路器3.電力系統(tǒng)的頻率主要取決于（）。A.有功功率平衡B.無功功率平衡C.電壓水平D.電力設備的容量4.自動發(fā)電控制（AGC）的主要任務是（）。A.維持系統(tǒng)頻率在額定值B.維持系統(tǒng)電壓在額定值C.控制發(fā)電機的有功功率輸出D.控制發(fā)電機的無功功率輸出5.電力系統(tǒng)中，無功功率的主要來源是（）。A.發(fā)電機B.變壓器C.輸電線路D.電容器和電抗器6.同步發(fā)電機并列運行的條件不包括（）。A.電壓大小相等B.電壓相位相同C.頻率相同D.功率因數(shù)相同7.以下哪種調速器不屬于電力系統(tǒng)中常用的調速器類型？（）A.機械液壓調速器B.電氣液壓調速器C.數(shù)字式調速器D.氣動調速器8.電力系統(tǒng)自動化中，遙測（RTU）的功能是（）。A.采集電力系統(tǒng)運行參數(shù)B.控制電力設備的運行C.傳輸電力系統(tǒng)運行狀態(tài)信息D.分析電力系統(tǒng)故障原因9.電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性不包括以下哪種類型？（）A.靜態(tài)穩(wěn)定性B.暫態(tài)穩(wěn)定性C.動態(tài)穩(wěn)定性D.電壓穩(wěn)定性10.提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施不包括（）。A.快速切除故障B.采用自動重合閘C.增加發(fā)電機的勵磁電流D.降低系統(tǒng)的負荷11.電力系統(tǒng)自動化中，遙信（YX）的功能是（）。A.采集電力系統(tǒng)運行參數(shù)B.控制電力設備的運行C.傳輸電力系統(tǒng)運行狀態(tài)信息D.分析電力系統(tǒng)故障原因12.以下哪種裝置不屬于電力系統(tǒng)中的無功補償裝置？（）A.電容器B.電抗器C.靜止無功補償器（SVC）D.變壓器13.電力系統(tǒng)自動化中，遙控（YK）的功能是（）。A.采集電力系統(tǒng)運行參數(shù)B.控制電力設備的運行C.傳輸電力系統(tǒng)運行狀態(tài)信息D.分析電力系統(tǒng)故障原因14.電力系統(tǒng)的電壓調整方式不包括（）。A.逆調壓B.順調壓C.恒調壓D.無調壓15.以下哪種保護不屬于電力系統(tǒng)中的主保護？（）A.電流速斷保護B.限時電流速斷保護C.過電流保護D.差動保護16.電力系統(tǒng)自動化中，通信系統(tǒng)的作用不包括（）。A.傳輸電力系統(tǒng)運行參數(shù)B.控制電力設備的運行C.傳輸電力系統(tǒng)運行狀態(tài)信息D.分析電力系統(tǒng)故障原因17.電力系統(tǒng)的中性點運行方式不包括（）。A.中性點直接接地B.中性點不接地C.中性點經(jīng)消弧線圈接地D.中性點經(jīng)電阻接地18.以下哪種設備不屬于電力系統(tǒng)自動化中的二次設備？（）A.繼電保護裝置B.自動裝置C.控制屏D.發(fā)電機19.電力系統(tǒng)自動化中，調度自動化系統(tǒng)的功能不包括（）。A.數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控B.發(fā)電計劃編制C.安全分析與控制D.電力設備檢修20.電力系統(tǒng)自動化中，配電自動化系統(tǒng)的功能不包括（）。A.配電網(wǎng)運行監(jiān)控B.故障診斷與隔離C.負荷控制D.發(fā)電設備維護第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（每題2分，共10分）答題要求：請在每題的空格中填上正確答案。1.電力系統(tǒng)自動化是對電力系統(tǒng)進行自動監(jiān)測、______、______和______的綜合技術。2.自動發(fā)電控制（AGC）的基本控制模式有______、______和______。3.電力系統(tǒng)的無功功率平衡主要是通過調節(jié)______、______和______來實現(xiàn)的。4.同步發(fā)電機并列運行的方法有______和______。5.電力系統(tǒng)自動化中的遠動系統(tǒng)包括______、______和______三部分。（二）簡答題（每題5分，共20分）答題要求：簡要回答問題，答案應簡潔明了。1.簡述電力系統(tǒng)自動化的主要內容。2.什么是電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性？提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施有哪些？3.簡述自動重合閘的作用和基本要求。4.在電力系統(tǒng)中，無功補償?shù)囊饬x是什么？常用的無功補償裝置有哪些？（三）分析題（每題10分，共20分）答題要求：結合所學知識，對題目進行分析解答。1.某電力系統(tǒng)發(fā)生故障，繼電保護裝置動作，但斷路器未能及時跳閘，導致故障擴大。請分析可能的原因，并提出改進措施。2.電力系統(tǒng)中，當負荷增加時，系統(tǒng)頻率下降。請分析頻率下降對電力系統(tǒng)的影響，并說明如何通過自動發(fā)電控制（AGC）來維持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定。（四）材料分析題（每題10分，共10分）答題要求：閱讀材料，回答問題。材料：電力系統(tǒng)自動化技術在智能電網(wǎng)建設中起著至關重要的作用。隨著科技的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化水平不斷提高，實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的實時監(jiān)測、智能控制和優(yōu)化運行。例如，通過自動發(fā)電控制（AGC）系統(tǒng)，可以根據(jù)系統(tǒng)負荷變化自動調整發(fā)電機的有功功率輸出，維持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定；通過無功補償裝置，可以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低線損，改善電能質量。然而，電力系統(tǒng)自動化也面臨著一些挑戰(zhàn)，如網(wǎng)絡安全問題、設備可靠性問題等。問題：根據(jù)材料，簡述電力系統(tǒng)自動化技術在智能電網(wǎng)建設中的作用，并分析其面臨的挑戰(zhàn)。（五）設計題（10分）答題要求：根據(jù)題目要求，設計一個電力系統(tǒng)自動化方案。題目：設計一個小型電力系統(tǒng)的自動化方案，包括自動發(fā)電控制、無功補償和繼電保護等方面的內容。要求方案合理、可行，并簡要說明各部分的功能和工作原理。答案：1.D2.C3.A4.C5.A6.D7.D8.A9.D10.D11.C12.D13.B14.D15.C16.D17.無（題目有誤，如果是選擇正確的中性點運行方式，答案為上述選項中的一種；如果是讓補充選項，可補充中性點經(jīng)小電阻接地等）18.D19.D20.D填空題答案：1.自動控制、自動調節(jié)、自動保護2.定頻率控制模式、定聯(lián)絡線功率控制模式、頻率與聯(lián)絡線功率偏差控制模式3.發(fā)電機的無功功率、調相機、電容器和電抗器4.準同期并列、自同期并列5.遙測、遙信、遙控簡答題答案：1.電力系統(tǒng)自動化主要包括自動發(fā)電控制、電力系統(tǒng)調度自動化、變電站自動化、配電自動化、電力系統(tǒng)安全分析與控制等內容。2.電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)在正常運行狀態(tài)下，受到微小擾動后，能夠自動恢復到原來運行狀態(tài)的能力。提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施有：采用分裂導線、提高線路額定電壓、采用串聯(lián)電容補償、改善系統(tǒng)結構等。3.自動重合閘的作用是當斷路器跳閘后，自動重新合上斷路器，恢復供電?；疽笥校簞幼餮杆?、重合次數(shù)符合要求、與繼電保護配合得當?shù)取?.無功補償?shù)囊饬x在于提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低線損，改善電能質量。常用的無功補償裝置有電容器、電抗器、靜止無功補償器、同步調相機等。分析題答案：1.可能原因：斷路器操作機構故障、跳閘回路故障、繼電保護裝置與斷路器之間的配合不當?shù)?。改進措施：定期檢修斷路器操作機構，檢查跳閘回路，優(yōu)化繼電保護裝置與斷路器的配合。2.頻率下降對電力系統(tǒng)的影響：使電動機轉速下降，影響工業(yè)生產(chǎn)；使發(fā)電機出力下降，進一步導致頻率下降；影響電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性等。通過AGC系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)頻率變化，自動調整發(fā)電機的有功功率輸出，增加發(fā)電功率，維持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定。材料分析題答案：作用：實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的實時監(jiān)測、智能控制和優(yōu)化運行，如通過AGC維持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定，通過無功補償裝置提高功率因數(shù)、降低線損、改善電能質量。挑戰(zhàn)：網(wǎng)絡安全問題、設備可