2025年大学（电气工程及其自动化）电力系统分析阶段测评试题及答案

2025年大学（电气工程及其自动化）电力系统分析阶段测评试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案填写在题目下方的横线上。1.电力系统的基本要求不包括以下哪一项？A.保证供电可靠性B.保证良好的电能质量C.提高电力系统运行的经济性D.降低电力系统的电压等级答案：D2.以下关于电力系统中性点运行方式的说法，正确的是？A.中性点直接接地系统中发生单相接地时，接地电流很小B.中性点不接地系统中发生单相接地时，三相线电压仍能保持对称C.中性点经消弧线圈接地系统适用于大型电力系统D.中性点直接接地系统故障时对通信线路干扰较小答案：B3.电力系统潮流计算的目的不包括？A.检查电力系统各元件是否过负荷B.检查电力系统各母线电压是否满足要求C.确定电力系统的短路电流大小D.为电力系统规划和运行提供依据答案：C4.同步发电机的额定功率因数一般为？A.0.8（滞后）B.0.9（滞后）C.0.85（滞后）D.0.95（滞后）答案：B5.电力系统无功功率电源不包括以下哪种？A.同步发电机B.调相机C.静止无功补偿器D.异步电动机答案：D6.电力系统短路电流计算的假设条件不包括？A.电力系统中所有发电机电动势相位相同B.电力系统各元件的参数已知且恒定C.电力系统中所有元件均为理想元件D.电力系统运行方式为最大运行方式答案：D第II卷（非选择题，共70分）二、填空题（共20分）答题要求：本大题共5空，每空4分。请将答案填写在横线上。1.电力系统由发电、输电、变电、配电和______组成。答案：用电2.电力系统的中性点运行方式主要有中性点直接接地、中性点不接地和______。答案：中性点经消弧线圈接地3.潮流计算中，节点可分为PQ节点、PV节点和______。答案：平衡节点4.电力系统的无功功率平衡主要是指______与无功功率负荷及无功功率损耗之间的平衡。答案：无功功率电源发出的无功功率5.短路电流的最大有效值出现在短路后约______周期时。答案：0.01s三、简答题（共20分）答题要求：简要回答问题，每题10分。1.简述电力系统中电压调整的基本原理。答案：电压调整的基本原理是通过调节电力系统中无功功率的分布来实现的。当电力系统无功功率不足时，电压会下降，此时需要增加无功功率电源发出的无功功率，如调节同步发电机的励磁电流、投入无功补偿装置等，使无功功率达到平衡，从而提高电压。当无功功率过剩时，电压会上升，此时需要减少无功功率电源发出的无功功率，如调节同步发电机的励磁电流、切除部分无功补偿装置等，使无功功率达到平衡，从而降低电压。2.简述电力系统短路的危害。答案：短路的危害主要有以下几点：一是短路电流会产生很大的电动力，可能损坏电气设备的载流部分；二是短路电流通过电气设备时会产生很大的热量，可能使电气设备的绝缘损坏；三是短路会引起系统电压大幅度下降，影响用户的正常用电；四是短路时会产生零序电流和负序电流，可能对通信线路等产生干扰；五是短路会破坏电力系统的稳定运行，甚至导致系统瓦解。四、分析题（共15分）材料：某电力系统简化网络如图所示，已知各元件参数及负荷功率。答题要求：根据给定材料，回答以下问题，每题5分。1.计算该电力系统的潮流分布。答案：首先根据给定的网络结构和元件参数，利用潮流计算的方法，如牛顿-拉夫逊法等，逐步迭代计算各节点的电压、功率等参数。具体计算过程如下：先根据网络拓扑关系列出节点导纳矩阵，然后根据给定的负荷功率和发电机功率等条件，代入潮流计算方程进行求解。通过多次迭代，最终得到各节点的电压幅值和相位，以及各支路的功率分布。2.分析该电力系统的无功功率平衡情况。答案：计算电力系统中无功功率电源发出的无功功率总和，并与无功功率负荷及无功功率损耗之和进行比较。若无功功率电源发出的无功功率大于无功功率负荷及无功功率损耗之和，则无功功率过剩，系统电压可能升高；若无功功率电源发出的无功功率小于无功功率负荷及无功功率损耗之和，则无功功率不足，系统电压可能下降。通过分析各无功功率元件的贡献，判断是否需要调整无功功率分布来实现无功功率平衡。3.提出改善该电力系统电压质量的措施。答案：若电压偏高，可减少无功功率电源发出的无功功率，如调节同步发电机的励磁电流使其减小，或切除部分无功补偿装置；若电压偏低，可增加无功功率电源发出的无功功率，可以投入更多的无功补偿装置，如电容器、静止无功补偿器等，或者调节同步发电机的励磁电流使其增大，以提高系统的无功功率储备，改善电压质量。五、设计题（共15分）材料：某地区新建一个小型电力系统，要求满足一定的供电可靠性和电能质量要求。答题要求：根据给定材料，设计该电力系统的主接线方案，并说明理由。答案：考虑到该地区新建的是小型电力系统，供电可靠性和电能质量要求相对不是特别高。主接线方案可采用单母线分段接线。单母线分段接线具有一定的灵活性和可