2025年電力監(jiān)控技術(shù)試題庫及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.以下不屬于電力監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）核心功能模塊的是：A.數(shù)據(jù)采集與處理B.人機(jī)交互界面（HMI）C.繼電保護(hù)定值計算D.遠(yuǎn)程控制與調(diào)節(jié)答案：C（繼電保護(hù)定值計算通常屬于繼電保護(hù)裝置或?qū)I(yè)軟件功能，非SCADA核心模塊）2.電力監(jiān)控系統(tǒng)中，實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)同步對時的關(guān)鍵技術(shù)是：A.IEEE1588v2B.TCP/IPC.MMS協(xié)議D.GOOSE報文答案：A（IEEE1588v2（精確時間協(xié)議）是電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)亞微秒級同步對時的主流技術(shù)，優(yōu)于傳統(tǒng)GPS/北斗的秒級精度）3.某110kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)采用IEC61850通信協(xié)議，其過程層與間隔層之間的典型傳輸方式是：A.硬接線模擬量B.基于GOOSE的數(shù)字量C.4-20mA電流信號D.串口RS-485答案：B（IEC61850過程層與間隔層通過GOOSE（面向通用對象的變電站事件）報文傳輸開關(guān)量、狀態(tài)量等實時信息）4.分布式光伏接入配電網(wǎng)后，電力監(jiān)控系統(tǒng)需新增的關(guān)鍵監(jiān)測參數(shù)是：A.并網(wǎng)點諧波畸變率B.主變油溫C.母線電壓幅值D.線路有功功率答案：A（分布式光伏逆變器可能引入高次諧波，需監(jiān)測并網(wǎng)點諧波畸變率（THD）以評估電能質(zhì)量）5.以下關(guān)于電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的描述，錯誤的是：A.應(yīng)部署縱向加密認(rèn)證裝置B.生產(chǎn)控制大區(qū)與管理信息大區(qū)需用防火墻隔離C.可復(fù)用辦公網(wǎng)IP地址D.關(guān)鍵主機(jī)需安裝主機(jī)加固軟件答案：C（電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)需獨立IP地址規(guī)劃，禁止與辦公網(wǎng)復(fù)用，避免橫向攻擊風(fēng)險）6.電力監(jiān)控系統(tǒng)中，遠(yuǎn)動終端（RTU）與主站通信時，采用“問答式”傳輸?shù)牡湫蛥f(xié)議是：A.IEC60870-5-101B.IEC61850C.ModbusTCPD.DNP3.0答案：A（IEC60870-5-101是面向點對多點的問答式遠(yuǎn)動協(xié)議，適用于低速通道；104為TCP/IP擴(kuò)展的循環(huán)式）7.某35kV線路發(fā)生瞬時性接地故障，監(jiān)控系統(tǒng)顯示“零序過流I段動作”，但未觸發(fā)跳閘，最可能的原因是：A.保護(hù)定值設(shè)置為“信號”狀態(tài)B.零序CT極性接反C.監(jiān)控主站通信中斷D.開關(guān)機(jī)構(gòu)卡澀答案：A（零序過流I段若定值設(shè)為“信號”，僅發(fā)告警不跳閘；其他選項會導(dǎo)致保護(hù)不啟動或開關(guān)拒動）8.電力監(jiān)控系統(tǒng)中，“SOE”（事件順序記錄）的主要技術(shù)指標(biāo)是：A.事件分辨率B.存儲容量C.通信速率D.抗干擾能力答案：A（SOE的核心是記錄事件發(fā)生的時間順序，分辨率通常要求≤1ms，以準(zhǔn)確分析故障時序）9.以下屬于電力監(jiān)控系統(tǒng)“過程層”設(shè)備的是：A.監(jiān)控主站服務(wù)器B.合并單元（MU）C.遠(yuǎn)動通信裝置D.間隔層保護(hù)測控裝置答案：B（過程層設(shè)備包括智能終端、合并單元、互感器等，負(fù)責(zé)一次設(shè)備數(shù)據(jù)采集與控制執(zhí)行）10.新能源電站（風(fēng)電場）監(jiān)控系統(tǒng)中，需重點監(jiān)測的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)是：A.風(fēng)機(jī)齒輪箱油溫B.主變分接頭位置C.母線電壓相序D.線路功率因數(shù)答案：A（風(fēng)機(jī)齒輪箱是機(jī)械傳動核心部件，油溫異常（如＞80℃）可能預(yù)示軸承磨損或潤滑故障）11.電力監(jiān)控系統(tǒng)中，“四遙”功能的“遙調(diào)”指：A.遠(yuǎn)程調(diào)整設(shè)備參數(shù)（如變壓器分接頭、無功補(bǔ)償裝置容量）B.遠(yuǎn)程測量設(shè)備運行參數(shù)（如電壓、電流）C.遠(yuǎn)程控制設(shè)備分合（如斷路器、隔離開關(guān)）D.遠(yuǎn)程獲取設(shè)備狀態(tài)信號（如開關(guān)位置、告警信號）答案：A（四遙：遙測（測量）、遙信（狀態(tài)）、遙控（分合）、遙調(diào)（參數(shù)調(diào)整））12.采用雙機(jī)熱備的監(jiān)控主站系統(tǒng)，當(dāng)主機(jī)故障切換至備機(jī)時，關(guān)鍵數(shù)據(jù)同步的最小時間間隔應(yīng)不大于：A.1sB.5sC.10sD.30s答案：A（雙機(jī)熱備要求數(shù)據(jù)實時同步，切換時需保證控制指令、SOE等關(guān)鍵數(shù)據(jù)丟失≤1s，避免事件漏報）13.電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)中，220kV及以上變電站監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)劃分為：A.第一級（用戶自主保護(hù)）B.第二級（系統(tǒng)審計保護(hù)）C.第三級（安全標(biāo)記保護(hù)）D.第四級（結(jié)構(gòu)化保護(hù)）答案：C（根據(jù)《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》，220kV及以上變電站屬于重要電力監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)實施第三級防護(hù)）14.以下關(guān)于電力監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集誤差的描述，正確的是：A.模擬量誤差主要源于A/D轉(zhuǎn)換精度，與傳輸通道無關(guān)B.開關(guān)量誤報可能由電磁干擾導(dǎo)致接點抖動C.諧波含量不影響電壓、電流的有效值測量D.同步對時誤差僅影響SOE記錄，不影響潮流計算答案：B（開關(guān)量輸入回路若未加防抖濾波，電磁干擾可能導(dǎo)致接點抖動，引起誤報；A項傳輸通道噪聲會疊加誤差；C項諧波會影響有效值計算；D項同步誤差影響潮流計算的時間一致性）15.分布式能源監(jiān)控系統(tǒng)（DERMS）的核心功能是：A.實現(xiàn)光伏、儲能等多能源協(xié)調(diào)控制B.監(jiān)測主變負(fù)載率C.統(tǒng)計線損率D.遠(yuǎn)方操作10kV斷路器答案：A（DERMS需整合分布式光伏、儲能、電動汽車充電樁等，實現(xiàn)有功/無功協(xié)調(diào)控制、需求響應(yīng)等高級功能）二、判斷題（每題2分，共20分。正確填“√”，錯誤填“×”）1.電力監(jiān)控系統(tǒng)的“間隔層”設(shè)備直接連接一次設(shè)備，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集與控制執(zhí)行。（×）（間隔層設(shè)備（如保護(hù)測控裝置）連接過程層與站控層，過程層設(shè)備直接連接一次設(shè)備）2.IEC61850協(xié)議支持“面向?qū)ο蟆苯＃蓪崿F(xiàn)不同廠家設(shè)備的互操作。（√）（IEC61850通過統(tǒng)一信息模型（如LNode、DO）和通信服務(wù)，解決了傳統(tǒng)協(xié)議的互操作性問題）3.電力監(jiān)控系統(tǒng)中，GPS對時是唯一滿足精度要求的同步方式。（×）（北斗衛(wèi)星對時、IEEE1588v2均能滿足亞微秒級精度，且北斗在國內(nèi)優(yōu)先推廣）4.網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)中，縱向加密裝置應(yīng)部署在生產(chǎn)控制大區(qū)與管理信息大區(qū)之間。（×）（縱向加密用于上下級調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)之間（如地調(diào)-縣調(diào)），橫向隔離（如防火墻）用于生產(chǎn)控制大區(qū)與管理信息大區(qū)）5.新能源電站監(jiān)控系統(tǒng)需增加對功率預(yù)測、涉網(wǎng)保護(hù)（如低電壓穿越）的監(jiān)測功能。（√）（新能源接入需滿足電網(wǎng)要求的功率預(yù)測（誤差≤15%）、低電壓穿越（LVRT）等性能，需監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測）6.電力監(jiān)控系統(tǒng)主站數(shù)據(jù)庫中，“實時庫”用于存儲歷史數(shù)據(jù)，“歷史庫”用于存儲秒級實時數(shù)據(jù)。（×）（實時庫存儲秒級實時數(shù)據(jù)（如當(dāng)前電壓、電流），歷史庫存儲經(jīng)壓縮的小時/日/月統(tǒng)計數(shù)據(jù)）7.10kV配電自動化終端（FTU）的主要功能是實現(xiàn)故障定位、隔離與自愈（FA）。（√）（FTU安裝于柱上開關(guān)，通過采集故障電流、電壓，配合主站實現(xiàn)饋線自動化（FA）功能）8.電力監(jiān)控系統(tǒng)中，GOOSE報文采用“發(fā)布-訂閱”機(jī)制，無需確認(rèn)即可傳輸。（√）（GOOSE通過多播方式發(fā)布，訂閱方接收后直接處理，適用于快速跳閘等實時性要求高的場景）9.分布式電源（DG）接入配電網(wǎng)后，監(jiān)控系統(tǒng)需將“單電源輻射狀”潮流計算模型改為“多電源網(wǎng)狀”模型。（√）（分布式電源可能導(dǎo)致潮流雙向流動，需調(diào)整潮流計算的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ秃凸β史较蚺袚?jù)）10.電力監(jiān)控系統(tǒng)的“五防”功能僅指防止誤分/合斷路器，與隔離開關(guān)無關(guān)。（×）（五防包括：誤分合斷路器、帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)、帶電合接地刀閘、帶接地刀閘合閘、誤入帶電間隔）三、簡答題（每題5分，共40分）1.簡述電力監(jiān)控系統(tǒng)的三層架構(gòu)及各層主要功能。答：電力監(jiān)控系統(tǒng)采用“站控層-間隔層-過程層”三層架構(gòu)。站控層（主站層）包括監(jiān)控主機(jī)、服務(wù)器、遠(yuǎn)動裝置等，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)匯總、人機(jī)交互、遠(yuǎn)程控制及高級應(yīng)用（如潮流計算）；間隔層包括保護(hù)測控裝置、故障錄波器等，實現(xiàn)本間隔數(shù)據(jù)采集、保護(hù)邏輯判斷及與站控層/過程層通信；過程層包括智能終端、合并單元、互感器等，直接連接一次設(shè)備，完成電流/電壓采樣、開關(guān)量輸入輸出及控制指令執(zhí)行。2.對比IEC61850與Modbus協(xié)議在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用差異。答：①協(xié)議類型：IEC61850是面向?qū)ο蟮淖冸娬就ㄐ艠?biāo)準(zhǔn)，支持模型化建模；Modbus是面向寄存器的通用工業(yè)協(xié)議。②應(yīng)用場景：IEC61850主要用于變電站自動化（過程層-間隔層-站控層），支持GOOSE/SV等實時報文；Modbus多用于低壓配電、工業(yè)控制，采用RTU/TCP模式。③互操作性：IEC61850通過SCL（變電站配置語言）實現(xiàn)設(shè)備互操作；Modbus需自定義寄存器地址，不同廠家設(shè)備需配置映射。④實時性：IEC61850GOOSE報文傳輸時間≤4ms，優(yōu)于ModbusTCP的10-20ms。3.列舉電力監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集誤差的主要來源及減小措施。答：誤差來源：①傳感器誤差（如CT/PT變比偏差、溫度漂移）；②A/D轉(zhuǎn)換誤差（量化誤差、采樣頻率不足）；③傳輸誤差（電磁干擾導(dǎo)致信號畸變、通信延遲）；④同步誤差（多源數(shù)據(jù)采樣不同步）。減小措施：①選用高精度傳感器（0.2級及以上）并定期校驗；②提高A/D轉(zhuǎn)換分辨率（16位以上）及采樣頻率（≥1000Hz）；③采用屏蔽電纜、差分傳輸抑制干擾，通信協(xié)議增加CRC校驗；④部署IEEE1588v2同步對時，確保采樣同步誤差≤1μs。4.說明故障錄波裝置與SOE（事件順序記錄）的主要區(qū)別。答：①功能定位：故障錄波裝置記錄故障前后的電氣量波形（如電壓、電流、功率），用于故障分析；SOE記錄事件發(fā)生的時間順序（如保護(hù)動作、開關(guān)變位），用于時序分析。②數(shù)據(jù)類型：故障錄波存儲波形數(shù)據(jù)（采樣率≥1kHz），SOE存儲事件名稱、時間戳（分辨率≤1ms）。③觸發(fā)方式：故障錄波由故障啟動（如過流、零序動作）；SOE由開關(guān)量變位、保護(hù)信號觸發(fā)。④存儲時長：故障錄波存儲故障前0.5s至故障后2s數(shù)據(jù)；SOE持續(xù)記錄所有事件，存儲容量按事件數(shù)量（如10萬條）。5.電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)應(yīng)采取哪些技術(shù)措施？答：①網(wǎng)絡(luò)分區(qū)：劃分生產(chǎn)控制大區(qū)（安全區(qū)I/II）與管理信息大區(qū)（安全區(qū)III/IV），大區(qū)之間用正向/反向隔離裝置；②縱向加密：上下級調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)之間部署縱向加密認(rèn)證裝置，實現(xiàn)報文加密與身份認(rèn)證；③橫向隔離：同一大區(qū)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)間用防火墻進(jìn)行訪問控制（ACL）；④主機(jī)加固：關(guān)鍵主機(jī)安裝防病毒軟件、關(guān)閉不必要服務(wù)、設(shè)置強(qiáng)口令；⑤日志審計：部署日志審計系統(tǒng)，記錄網(wǎng)絡(luò)流量、操作行為，保留≥6個月；⑥無線管控：禁止生產(chǎn)控制大區(qū)使用無線通信，確需使用時采用認(rèn)證加密（如WPA3）。6.分布式光伏接入配電網(wǎng)后，對電力監(jiān)控系統(tǒng)提出了哪些新需求？答：①新增監(jiān)測參數(shù)：并網(wǎng)點諧波畸變率（THD）、逆變器運行狀態(tài)（如MPPT效率）、無功輸出能力；②控制功能擴(kuò)展：需支持光伏逆變器的有功功率調(diào)節(jié)（如限發(fā)）、無功電壓控制（Q-V下垂）；③故障處理優(yōu)化：分布式光伏可能提供短路電流，需調(diào)整保護(hù)定值（如過流保護(hù)方向元件）、優(yōu)化故障定位邏輯（避免多電源導(dǎo)致的FTU誤判）；④數(shù)據(jù)同步要求：光伏出力具有間歇性，需提高數(shù)據(jù)采集頻率（從傳統(tǒng)的3s/次提升至1s/次），滿足功率預(yù)測（誤差≤15%）需求；⑤網(wǎng)絡(luò)安全增強(qiáng)：光伏監(jiān)控終端（如DTU）可能通過公網(wǎng)通信，需部署VPN加密或縱向加密裝置。7.簡述電力監(jiān)控系統(tǒng)主站“雙機(jī)熱備”的實現(xiàn)原理及切換條件。答：實現(xiàn)原理：主備服務(wù)器通過高速數(shù)據(jù)總線（如萬兆以太網(wǎng)）或共享存儲（如SAN）實時同步數(shù)據(jù)庫、通信狀態(tài)、控制指令等關(guān)鍵數(shù)據(jù)；主站運行時，備機(jī)處于“熱備用”狀態(tài)，實時監(jiān)聽主機(jī)心跳報文（周期≤1s）。切換條件：①主機(jī)硬件故障（如CPU/內(nèi)存占用率＞95%持續(xù)30s、電源模塊故障）；②主機(jī)軟件異常（如監(jiān)控進(jìn)程崩潰、通信服務(wù)中斷持續(xù)10s）；③人工干預(yù)切換（如主機(jī)維護(hù)）。切換時，備機(jī)自動接管所有業(yè)務(wù)，確?？刂浦噶?、SOE記錄不丟失，切換時間≤2s。8.電力監(jiān)控系統(tǒng)中，如何通過“潮流計算”功能驗證數(shù)據(jù)的合理性？答：潮流計算通過基爾霍夫定律（節(jié)點功率平衡、支路潮流約束）驗證采集數(shù)據(jù)的合理性：①節(jié)點功率平衡：對每個母線節(jié)點，計算有功/無功注入量（P注入=P發(fā)電-P負(fù)荷，Q注入=Q發(fā)電-Q負(fù)荷），應(yīng)滿足|P注入-ΣP支路|≤0.5%×P額定；②支路潮流約束：檢查線路/變壓器的有功/無功潮流是否與兩端母線數(shù)據(jù)一致（如線路A-B的P_AB應(yīng)等于P_A流出量，誤差≤1%）；③電壓幅值驗證：根據(jù)潮流計算的節(jié)點電壓，對比采集的母線電壓，偏差應(yīng)≤0.5kV（110kV系統(tǒng)）；④無功平衡驗證：檢查無功補(bǔ)償裝置（如電容器）的輸出是否與母線電壓、功率因數(shù)匹配（如電壓偏低時電容器應(yīng)投入）。若數(shù)據(jù)偏差超過閾值，系統(tǒng)將標(biāo)記“數(shù)據(jù)異常”并觸發(fā)告警，提示運維人員檢查傳感器或通信通道。四、綜合分析題（每題10分，共30分）1.某110kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)“10kV母線電壓A相缺失”告警，但現(xiàn)場檢查10kVPT一次熔管正常。請分析可能的故障原因及排查步驟。答：可能原因：①PT二次回路故障（如二次熔管熔斷、端子排接觸不良）；②合并單元（MU）故障（采樣模塊損壞、光纖鏈路中斷）；③保護(hù)測控裝置故障（A相采樣通道異常）；④監(jiān)控主站數(shù)據(jù)處理錯誤（數(shù)據(jù)庫點表配置錯誤、通信協(xié)議解析異常）。排查步驟：①檢查10kVPT二次電壓（用萬用表測量二次端子電壓，正常應(yīng)為57.7V），若為0V，檢查二次熔管（5A）是否熔斷，端子排是否松動；②若二次電壓正常，檢查MU的A相采樣值（通過MU調(diào)試接口查看SV報文，A相電壓應(yīng)≈57.7V），若MU輸出異常，檢查MU電源（24V）、光纖鏈路（光功率≥-20dBm）；③若MU輸出正常，檢查保護(hù)測控裝置的A相電壓采樣值（通過裝置面板查看或后臺調(diào)?。粞b置顯示異常，重啟裝置或更換采樣板卡；④若裝置顯示正常，檢查監(jiān)控主站數(shù)據(jù)庫點表（確認(rèn)A相電壓對應(yīng)的信號點地址、系數(shù)是否配置正確），測試主站與裝置的通信（如MMS報文是否包含A相電壓數(shù)據(jù)），若通信中斷，排查交換機(jī)、網(wǎng)線（水晶頭是否氧化）；⑤最終若所有環(huán)節(jié)正常，可能為主站軟件BUG，需聯(lián)系廠家升級程序。2.某風(fēng)電場接入220kV系統(tǒng)后，監(jiān)控主站頻繁收到“并網(wǎng)點諧波超標(biāo)（THD＞5%）”告警。請分析可能的諧波源及治理措施。答：可能諧波源：①風(fēng)力發(fā)電機(jī)變流器：雙饋風(fēng)機(jī)的背靠背變流器（IGBT高頻開關(guān)）會產(chǎn)生5、7、11次等特征諧波；②箱式變壓器：低壓側(cè)非線性負(fù)載（如風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)電源）可能注入諧波；③集電線路電纜：長電纜的電容效應(yīng)會放大諧波諧振；④電網(wǎng)背景諧波：上級電網(wǎng)存在諧波源（如電弧爐、整流設(shè)備），疊加風(fēng)電場諧波后超標(biāo)。治理措施：①優(yōu)化變流器控制策略：采用PWM調(diào)制技術(shù)（如空間矢量調(diào)制）降低開關(guān)頻率諧波，增加諧波補(bǔ)償模塊（APF）主動注入反向諧波；②加裝濾波裝置：在并網(wǎng)點安裝LC無源濾波器（針對5、7次諧波）或有源濾波器（APF），濾除2-50次諧波；③調(diào)整變壓器接線方式：箱變采用Dyn11接線，利用三角形繞組抑制3次及倍數(shù)次諧波；④加強(qiáng)監(jiān)測與管理：在并網(wǎng)點安裝電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置（PQDIF），實時記錄諧波數(shù)據(jù)，超過國標(biāo)（GB/T14549-1993）時限制風(fēng)機(jī)出力；⑤電網(wǎng)協(xié)同治理：與電網(wǎng)公司溝通，排查上級電網(wǎng)諧波源，協(xié)調(diào)整改（如要求電弧爐用戶加裝濾波器）。3.某地區(qū)推進(jìn)“源網(wǎng)荷儲