2025年高压电工技师实操考试高压电力系统自动化技术实战试题及答案

2025年高压电工技师实操考试:高压电力系统自动化技术实战试题及答案一、选择题1.以下哪种设备不属于高压电力系统自动化中的远动终端设备（RTU）的功能范畴？()A.数据采集B.数据传输C.故障快速切除D.执行遥控命令答案：C解析：远动终端设备（RTU）主要功能包括数据采集、数据传输以及执行遥控命令等。而故障快速切除是继电保护装置等的功能，并非RTU的功能范畴。2.高压电力系统自动化中，SCADA系统的主要作用是（）。A.实现电力系统的经济调度B.对电力系统进行实时监控和数据采集C.完成电力系统的故障诊断D.进行电力系统的潮流计算答案：B解析：SCADA系统即数据采集与监视控制系统，其主要作用是对电力系统进行实时监控和数据采集。经济调度一般由EMS系统实现；故障诊断有专门的故障诊断系统；潮流计算是电力系统分析的一种计算手段，并非SCADA系统的主要作用。3.在高压电力系统自动化中，自动重合闸装置的主要作用是（）。A.提高电力系统的供电可靠性B.增加电力系统的短路容量C.降低电力系统的损耗D.改善电力系统的电压质量答案：A解析：自动重合闸装置是当线路发生故障跳闸后，能够自动将断路器重新合闸的装置。它可以在瞬时性故障消除后恢复供电，从而提高电力系统的供电可靠性。它并不能增加短路容量、降低损耗和改善电压质量。4.高压电力系统自动化中，同步发电机的自动准同期并列装置的作用是（）。A.使发电机在任何情况下都能并列运行B.使发电机在满足一定条件下快速、准确地并列运行C.提高发电机的输出功率D.降低发电机的损耗答案：B解析：自动准同期并列装置的作用是在发电机满足电压、频率、相位等一定条件下，快速、准确地将发电机并入电力系统。它不是在任何情况下都能使发电机并列运行；也不能直接提高发电机的输出功率和降低损耗。5.以下关于高压电力系统自动化中备用电源自动投入装置（BZT）的说法，正确的是（）。A.只要工作电源失压，BZT装置就会动作B.BZT装置动作后，备用电源投入，工作电源不再恢复C.BZT装置可以提高电力系统的供电可靠性D.BZT装置只能用于单母线分段接线方式答案：C解析：备用电源自动投入装置（BZT）是当工作电源因故障断开后，能自动而迅速地将备用电源投入工作，从而提高电力系统的供电可靠性。工作电源失压时，还需要满足其他条件（如无流等）BZT装置才会动作；BZT装置动作投入备用电源后，当工作电源恢复正常时，可根据情况恢复工作电源；BZT装置可用于多种接线方式，并非只能用于单母线分段接线方式。二、填空题6.高压电力系统自动化中的“四遥”功能是指遥测、遥信、____和遥控。答案：遥调7.高压电力系统自动化中，电力系统的自动调频主要是通过调节____的输出功率来实现的。答案：发电机8.高压电力系统自动化中，微机保护装置与传统继电保护装置相比，具有____、可靠性高、灵活性强等优点。答案：动作速度快9.高压电力系统自动化中，自动电压控制（AVC）系统的主要作用是维持电力系统的____在允许范围内。答案：电压质量10.高压电力系统自动化中，分布式能源接入电网时，需要解决的关键问题之一是____的协调控制。答案：分布式电源与电网三、判断题11.高压电力系统自动化中，远动通信规约是实现数据准确传输的关键，不同的远动装置可以不遵循相同的规约。()答案：×解析：远动通信规约是实现数据准确传输的关键，不同的远动装置必须遵循相同的规约，这样才能保证数据在不同设备之间准确、可靠地传输和交互。12.高压电力系统自动化中，自动重合闸装置在永久性故障时也能成功重合。()答案：×解析：自动重合闸装置在永久性故障时，重合闸后会再次跳闸，不能成功重合。它主要是针对瞬时性故障发挥作用，提高供电可靠性。13.高压电力系统自动化中，SCADA系统可以实现对电力系统的实时控制和优化调度。()答案：×解析：SCADA系统主要是对电力系统进行实时监控和数据采集，而实现对电力系统的实时控制和优化调度一般由EMS（能量管理系统）等完成。14.高压电力系统自动化中，同步发电机的自动励磁调节装置可以提高电力系统的静态稳定性。()答案：√解析：同步发电机的自动励磁调节装置可以根据发电机的运行状态自动调节励磁电流，从而改变发电机的端电压和无功功率输出，提高电力系统的静态稳定性。15.高压电力系统自动化中，备用电源自动投入装置（BZT）只适用于中低压电力系统。()答案：×解析：备用电源自动投入装置（BZT）不仅适用于中低压电力系统，在高压电力系统中同样适用，它可以提高各级电压等级电力系统的供电可靠性。四、简答题16.简述高压电力系统自动化中自动准同期并列的条件。(1).待并发电机电压与系统电压大小相等，其差值不应超过额定电压的±5%～±10%。(2).待并发电机频率与系统频率相等，其差值不应超过额定频率的±0.2%～±0.5%。(3).待并发电机电压与系统电压的相位相同，相角差一般不应超过±10°。17.简述高压电力系统自动化中SCADA系统的主要组成部分。(1).主站系统：包括计算机硬件、软件等，负责对整个系统的数据进行处理、分析和显示，以及发出控制命令等。(2).远动终端设备（RTU）：安装在变电站等现场，负责采集现场的各种数据（如电压、电流、功率等），并将数据传输到主站系统，同时接收主站系统的控制命令并执行。(3).通信通道：用于主站系统与远动终端设备之间的数据传输，可采用有线通信（如光纤、电缆等）或无线通信（如微波、卫星等）方式。18.简述高压电力系统自动化中自动重合闸装置的分类及特点。(1).三相一次自动重合闸：特点是无论线路发生何种类型的故障，断路器三相同时跳闸，然后进行一次重合闸。若重合成功，恢复供电；若重合于永久性故障，则再次跳闸，不再重合。其结构简单，应用广泛。(2).单相自动重合闸：只对发生单相接地故障的那一相进行跳闸和重合闸。适用于中性点直接接地的高压输电线路，可提高供电可靠性，减少停电损失，同时对系统的稳定性影响较小。(3).综合自动重合闸：综合了三相一次自动重合闸和单相自动重合闸的功能。当发生单相接地故障时，采用单相自动重合闸；当发生相间故障时，采用三相一次自动重合闸。19.简述高压电力系统自动化中自动电压控制（AVC）系统的工作原理。(1).AVC系统首先通过采集电力系统中各节点的电压、无功功率等运行数据。(2).然后根据电力系统的运行状态和电压质量要求，运用一定的控制策略和算法进行分析计算，确定需要调节的设备（如发电机的励磁调节器、变压器的分接头等）及其调节量。(3).最后通过通信通道向相关设备发出控制命令，调节设备动作，改变电力系统的无功分布，从而维持系统电压在允许范围内。20.简述高压电力系统自动化中分布式能源接入对电网的影响。(1).对电能质量的影响：分布式能源的输出功率具有间歇性和波动性，可能会导致电网电压波动、闪变，以及谐波含量增加等问题，影响电能质量。(2).对电网规划的影响：分布式能源的接入改变了传统电网的电源分布和负荷特性，增加了电网规划的复杂性，需要重新考虑电网的结构、容量和运行方式等。(3).对电网保护的影响：分布式能源的接入改变了电网的故障电流分布，可能会使原有的继电保护装置误动作或拒动作，需要对保护装置进行重新配置和调整。(4).对电网稳定性的影响：分布式能源与电网之间的相互作用可能会影响电网的电压稳定性、频率稳定性和功角稳定性等。五、论述题21.论述高压电力系统自动化技术在提高电网可靠性和经济性方面的作用。(1).在提高电网可靠性方面(1).故障快速响应与隔离：自动化的继电保护装置和故障定位系统能够快速检测到电网中的故障，并准确判断故障位置，迅速隔离故障区域，避免故障扩大，减少停电范围和停电时间。例如，当输电线路发生短路故障时，继电保护装置可以在极短时间内跳闸，切断故障线路，防止对其他设备造成损坏。(2).自动重合闸：自动重合闸装置可以在瞬时性故障消除后自动将断路器重新合闸，恢复供电。据统计，电力系统中的大多数故障是瞬时性的，自动重合闸的应用大大提高了供电的连续性，减少了因瞬时故障导致的停电次数。(3).备用电源自动投入：备用电源自动投入装置（BZT）在工作电源出现故障时，能够迅速将备用电源投入运行，保证重要负荷的不间断供电。这对于医院、银行等对供电可靠性要求极高的用户尤为重要。(4).实时监控与预警：SCADA系统和其他监测设备可以对电网的运行状态进行实时监测，及时发现设备的异常运行情况和潜在故障隐患，并发出预警信号，以便运维人员提前采取措施进行处理，避免故障的发生。(2).在提高电网经济性方面(1).经济调度：自动化的能量管理系统（EMS）可以根据电网的负荷需求、发电成本、设备运行状态等因素，对发电资源进行优化调度，合理分配各发电机组的发电功率，使电网在满足负荷需求的前提下，发电成本最低。例如，优先调度发电成本低的机组发电，减少高成本机组的发电时间。(2).降低损耗：通过自动电压控制（AVC）系统和无功补偿装置的配合，合理调节电网的电压和无功功率分布，降低电网的有功损耗。同时，自动化的设备监测和维护系统可以及时发现设备的异常损耗情况，采取措施进行修复，提高设备的运行效率。(3).优化电网运行方式：自动化技术可以根据电网的实时运行状态和负荷预测结果，自动调整电网的运行方式，使电网在不同的工况下都能保持最优的运行状态，提高电网的整体经济性。例如，在负荷低谷期，可以调整变压器的分接头，降低变压器的损耗；在负荷高峰期，合理分配负荷，避免设备过载运行。(4).分布式能源的有效利用：自动化技术可以实现对分布式能源（如太阳能、风能等）的有效管理和控制，使其能够更好地与电网协调运行。通过预测分布式能源的输出功率，合理安排发电计划，充分利用分布式能源，减少对传统化石能源的依赖，降低发电成本。22.论述高压电力系统自动化技术中智能电网的发展趋势及面临的挑战。(1).发展趋势(1).高度信息化：智能电网将进一步融合信息技术、通信技术和电力技术，实现电网设备的全面感知和数据的实时共享。通过物联网、大数据、云计算等技术，对电网的运行数据进行深度分析和挖掘，为电网的优化运行和管理提供决策支持。例如，利用大数据分析可以预测电网的负荷变化趋势，提前做好发电调度和设备维护计划。(2).分布式能源广泛接入：随着可再生能源的快速发展，分布式能源（如太阳能、风能、分布式储能等）将越来越多地接入电网。智能电网将具备更强的分布式能源接纳能力，能够实现分布式能源与大电网的友好互动和协调运行，提高能源利用效率和供电可靠性。(3).互动化：智能电网将实现电网与用户之间的双向互动。用户可以实时了解自己的用电情况和电费信息，根据电价政策调整用电行为，实现节能降耗。同时，电网也可以根据用户的需求和用电习惯，提供个性化的供电服务。例如，在用电高峰期，电网可以通过与用户的互动，引导用户减少非必要用电，缓解电网压力。(4).自动化与智能化控制：智能电网将具备更高的自动化和智能化控制水平。通过先进的控制技术和算法，实现电网的自动故障诊断、自愈和优化调度。例如，当电网发生故障时，智能电网可以自动隔离故障区域，并通过网络重构等方式恢复供电，实现电网的自愈功能。(5).电力市场深化：智能电网将促进电力市场的进一步发展和完善。通过实时电价、需求响应等机制，实现电力资源的优化配置。用户可以根据市场价格选择不同的供电供应商和用电套餐，提高电力市场的竞争效率。(2).面临的挑战(1).技术集成难题：智能电网涉及到多种先进技术的集成，如信息技术、通信技术、电力电子技术等。不同技术之间的兼容性和协同工作能力是一个挑战，需要解决数据接口、通信协议等方面的问题，确保各种技术能够无缝集成，实现电网的整体优化运行。(2).数据安全与隐私保护：随着智能电网的信息化程度不断提高，大量的电网运行数据和用户用电数据需要进行存储和传输。这些数据包含了敏感信息，一旦泄露，可能会对电网安全和用户隐私造成严重威胁。因此，需要加强数据安全防护技术的研究和应用，保障数据的安全性和隐私性。(3).分布式能源接入挑战：分布式能源的间歇性和波动性给电网的稳定运行带来了挑战。如何准确预测分布式能