2026年電力工程師軟考中級(jí)試題：基于嵌入式系統(tǒng)的電力調(diào)控技術(shù)一、單項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，總計(jì)20分）1.在基于嵌入式系統(tǒng)的電力調(diào)控系統(tǒng)中，以下哪種通信協(xié)議最適合用于變電站內(nèi)部設(shè)備之間的短距離數(shù)據(jù)傳輸？A.TCP/IPB.ModbusRTUC.MQTTD.SIP2.嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電壓波形的硬件模塊通常是？A.DSP處理器B.FPGA邏輯控制器C.ARMCortex-M微控制器D.PLC數(shù)字輸入模塊3.在電力系統(tǒng)故障診斷中，嵌入式系統(tǒng)常用的信號(hào)處理算法是？A.小波變換B.K-均值聚類C.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)D.灰色預(yù)測(cè)模型4.嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中的冗余設(shè)計(jì)主要目的是？A.提高系統(tǒng)功耗B.增加開發(fā)難度C.提高系統(tǒng)可靠性D.降低硬件成本5.在電力負(fù)荷預(yù)測(cè)中，嵌入式系統(tǒng)常用的算法是？A.BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)B.線性回歸C.卡爾曼濾波D.遺傳算法6.嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中，用于保護(hù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感器通常是？A.溫度傳感器B.電流互感器C.光纖傳感器D.壓力傳感器7.在電力系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)中，嵌入式設(shè)備常用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式是？A.云數(shù)據(jù)庫(kù)B.分布式文件系統(tǒng)C.Flash存儲(chǔ)器D.RAM隨機(jī)存儲(chǔ)8.嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中，用于優(yōu)化電網(wǎng)潮流的算法是？A.遺傳算法B.粒子群優(yōu)化C.模糊控制D.支持向量機(jī)9.在電力系統(tǒng)故障恢復(fù)中，嵌入式系統(tǒng)常用的快速切換算法是？A.人工操作B.自動(dòng)重合閘C.分布式控制D.預(yù)測(cè)控制10.嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中，用于防止黑客攻擊的安全措施是？A.加密算法B.雙因素認(rèn)證C.防火墻D.以上都是二、多項(xiàng)選擇題（共5題，每題3分，總計(jì)15分）1.嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中常用的通信技術(shù)包括？A.電力線載波通信B.微波通信C.5G通信D.光纖通信2.嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)考慮哪些因素？A.實(shí)時(shí)性B.可靠性C.低功耗D.高成本3.電力系統(tǒng)故障診斷中，嵌入式系統(tǒng)常用的算法包括？A.小波變換B.專家系統(tǒng)C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)D.支持向量機(jī)4.嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中的安全防護(hù)措施包括？A.身份認(rèn)證B.數(shù)據(jù)加密C.入侵檢測(cè)D.物理隔離5.在電力負(fù)荷預(yù)測(cè)中，嵌入式系統(tǒng)常用的數(shù)據(jù)來源包括？A.歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)B.氣象數(shù)據(jù)C.社交媒體數(shù)據(jù)D.經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)三、判斷題（共10題，每題1分，總計(jì)10分）1.嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。（√）2.電力系統(tǒng)故障診斷中，嵌入式系統(tǒng)只能采用離線算法。（×）3.嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中的冗余設(shè)計(jì)會(huì)降低系統(tǒng)成本。（×）4.在電力負(fù)荷預(yù)測(cè)中，嵌入式系統(tǒng)只能采用靜態(tài)模型。（×）5.嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中的傳感器只能采集模擬信號(hào)。（×）6.電力系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)中，嵌入式設(shè)備只能使用集中式存儲(chǔ)。（×）7.嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中的優(yōu)化算法只能用于潮流計(jì)算。（×）8.在電力系統(tǒng)故障恢復(fù)中，嵌入式系統(tǒng)只能采用手動(dòng)切換。（×）9.嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中的安全防護(hù)措施只能依靠軟件實(shí)現(xiàn)。（×）10.電力負(fù)荷預(yù)測(cè)中，嵌入式系統(tǒng)只能處理短期數(shù)據(jù)。（×）四、簡(jiǎn)答題（共5題，每題5分，總計(jì)25分）1.簡(jiǎn)述嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中常用的通信協(xié)議及其特點(diǎn)。2.說明嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中硬件冗余設(shè)計(jì)的具體方法。3.解釋嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中信號(hào)處理算法的作用。4.描述電力系統(tǒng)故障診斷中嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景。5.分析嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中安全防護(hù)措施的必要性。五、論述題（共2題，每題10分，總計(jì)20分）1.結(jié)合實(shí)際案例，論述嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)在電力負(fù)荷預(yù)測(cè)中的應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)。2.分析嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)在電力系統(tǒng)故障恢復(fù)中的作用，并提出改進(jìn)建議。答案與解析一、單項(xiàng)選擇題答案與解析1.B解析：ModbusRTU適用于變電站內(nèi)部設(shè)備短距離數(shù)據(jù)傳輸，具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、抗干擾能力好等特點(diǎn)。TCP/IP適用于長(zhǎng)距離通信，MQTT適用于物聯(lián)網(wǎng)，SIP適用于語音通信。2.B解析：FPGA邏輯控制器適用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電壓波形，具有高并行處理能力和低延遲特性。DSP處理器主要用于信號(hào)處理，ARMCortex-M微控制器適用于控制邏輯，PLC數(shù)字輸入模塊用于工業(yè)自動(dòng)化。3.A解析：小波變換適用于電力系統(tǒng)故障診斷，能夠有效提取故障特征。K-均值聚類用于數(shù)據(jù)分類，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和灰色預(yù)測(cè)模型適用于預(yù)測(cè)分析。4.C解析：冗余設(shè)計(jì)可以提高系統(tǒng)可靠性，避免單點(diǎn)故障。提高功耗、開發(fā)難度和降低成本與冗余設(shè)計(jì)無關(guān)。5.A解析：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適用于電力負(fù)荷預(yù)測(cè)，能夠處理非線性關(guān)系。線性回歸適用于簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)，卡爾曼濾波適用于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，遺傳算法適用于優(yōu)化問題。6.B解析：電流互感器用于監(jiān)測(cè)電力設(shè)備狀態(tài)，其他傳感器不適用于電力系統(tǒng)保護(hù)。7.C解析：Flash存儲(chǔ)器適用于嵌入式系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，具有高可靠性和低功耗。云數(shù)據(jù)庫(kù)、分布式文件系統(tǒng)和RAM不適合實(shí)時(shí)控制場(chǎng)景。8.B解析：粒子群優(yōu)化適用于優(yōu)化電網(wǎng)潮流，具有全局搜索能力強(qiáng)等特點(diǎn)。遺傳算法、模糊控制和支持向量機(jī)各有適用場(chǎng)景。9.B解析：自動(dòng)重合閘是嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)中的快速切換算法，能夠快速恢復(fù)電力系統(tǒng)。人工操作、分布式控制和預(yù)測(cè)控制不適用于故障恢復(fù)。10.D解析：安全防護(hù)措施包括加密算法、雙因素認(rèn)證和防火墻，以上都是必要措施。二、多項(xiàng)選擇題答案與解析1.A、B、D解析：電力線載波通信、微波通信和光纖通信適用于電力系統(tǒng)通信，5G通信不適用于電力調(diào)控。2.A、B、C解析：實(shí)時(shí)性、可靠性和低功耗是嵌入式電力調(diào)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，高成本不利于應(yīng)用。3.A、C、D解析：小波變換、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)適用于故障診斷，專家系統(tǒng)不適用于嵌入式系統(tǒng)。4.A、B、C解析：身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密和入侵檢測(cè)是安全防護(hù)措施，物理隔離不適用于嵌入式系統(tǒng)。5.A、B、D解析：歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)據(jù)適用于負(fù)荷預(yù)測(cè)，社交媒體數(shù)據(jù)不直接相關(guān)。三、判斷題答案與解析1.√解析：RTOS能夠提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性，適用于電力調(diào)控。2.×解析：嵌入式系統(tǒng)可以采用在線算法進(jìn)行故障診斷。3.×解析：冗余設(shè)計(jì)會(huì)增加成本，但提高可靠性。4.×解析：嵌入式系統(tǒng)可以采用動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)。5.×解析：傳感器可以采集數(shù)字信號(hào)，如電流互感器輸出的數(shù)字量。6.×解析：嵌入式設(shè)備可以使用分布式存儲(chǔ)，如Redis。7.×解析：優(yōu)化算法也適用于頻率控制、安全分析等場(chǎng)景。8.×解析：嵌入式系統(tǒng)可以采用自動(dòng)切換，如自動(dòng)重合閘。9.×解析：安全防護(hù)措施包括硬件和軟件，如防火墻和加密芯片。10.×解析：嵌入式系統(tǒng)可以處理長(zhǎng)期數(shù)據(jù)，如季節(jié)性負(fù)荷預(yù)測(cè)。四、簡(jiǎn)答題答案與解析1.通信協(xié)議及其特點(diǎn)-ModbusRTU：適用于短距離通信，抗干擾能力強(qiáng)，成本低。-IEC61850：適用于變電站自動(dòng)化，支持分層架構(gòu)。-DNP3：適用于遠(yuǎn)程監(jiān)控，安全性高。-MQTT：適用于物聯(lián)網(wǎng)，輕量級(jí)，適合移動(dòng)設(shè)備。2.硬件冗余設(shè)計(jì)方法-雙機(jī)熱備：兩套系統(tǒng)同步運(yùn)行，主系統(tǒng)故障時(shí)自動(dòng)切換。-三模冗余：三套系統(tǒng)投票決策，提高可靠性。-冗余電源：雙電源輸入，避免單點(diǎn)故障。3.信號(hào)處理算法的作用-提取故障特征，如小波變換。-降低噪聲，如濾波算法。-提高數(shù)據(jù)利用率，如傅里葉變換。4.故障診斷應(yīng)用場(chǎng)景-實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)故障，如短路、過載。-快速定位故障位置，如故障錄波分析。-提供決策支持，如自動(dòng)隔離故障線路。5.安全防護(hù)措施的必要性-防止黑客攻擊，如加密通信。-避免數(shù)據(jù)泄露，如訪問控制。-提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，如防病毒設(shè)計(jì)。五、論述題答案與解析1.嵌入式電力負(fù)荷預(yù)測(cè)應(yīng)用-應(yīng)用案例：某地區(qū)電網(wǎng)采用嵌入式系統(tǒng)預(yù)測(cè)短期負(fù)荷，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確率達(dá)90%。-優(yōu)勢(shì)：實(shí)時(shí)性強(qiáng)