2026年电力工程领域技术资格考试电力系统稳定分析与控制试题

2026年电力工程领域技术资格考试：电力系统稳定分析与控制试题一、单选题（共10题，每题2分，计20分）注：每题只有一个正确答案。1.在电力系统中，导致低频振荡的主要原因是？A.负荷变化B.发电机励磁系统特性C.输电线路参数变化D.电网结构薄弱2.同步发电机的功角稳定性与下列哪个因素密切相关？A.电压水平B.输电线路电抗C.继电保护动作时间D.负荷类型3.电力系统暂态稳定性分析中，常用的方法是？A.频率响应分析B.小干扰分析C.功角特性分析D.网络潮流计算4.某输电线路采用串联电容补偿，其主要目的是？A.提高功率因数B.增强系统稳定性C.降低线路损耗D.改善电压分布5.电力系统小干扰稳定性分析中，劳斯判据主要用于判断？A.低频振荡模式B.暂态稳定性C.频率动态特性D.系统临界频率6.在电力系统中，自动调节励磁系统（AVR）的主要作用是？A.保持电压稳定B.提高功率传输能力C.增强系统抗扰动能力D.减少线路损耗7.电力系统电压稳定性分析中，P-U曲线（电压崩溃曲线）的形状反映了？A.系统有功功率极限B.系统无功功率需求C.电压崩溃临界点D.负荷功率特性8.电力系统中的次同步振荡（SSO）主要是由什么引起的？A.变压器励磁涌流B.负荷变化C.同步发电机励磁系统与输电线路参数相互作用D.继电保护误动9.电力系统稳定性控制中，快速电压支撑（FESS）的主要功能是？A.提高系统频率稳定性B.快速提升系统电压水平C.增强系统抗短路能力D.减少线路阻抗10.在电力系统中，提高系统阻尼比的主要目的是？A.增强系统稳定性B.减少系统损耗C.提高电压水平D.改善功率因数二、多选题（共5题，每题3分，计15分）注：每题有多个正确答案，少选、多选或错选均不得分。1.电力系统稳定性分析中，影响暂态稳定性的主要因素包括？A.输电线路电抗B.发电机励磁系统响应时间C.负荷变化速率D.继电保护整定时间E.电网结构紧凑性2.电力系统低频振荡分析中，常用的控制措施包括？A.改进发电机励磁系统B.采用电力电子装置C.增加输电线路无功补偿D.优化系统网络结构E.减少系统负荷水平3.电力系统电压稳定性分析中，可能导致电压崩溃的因素包括？A.负荷快速增长B.输电线路过载C.功率因数过低D.无功补偿不足E.电网结构薄弱4.同步发电机的功角特性曲线反映了？A.发电机输出功率与功角的关系B.系统稳定性极限C.负荷变化对系统的影响D.发电机励磁调节效果E.输电线路参数影响5.电力系统稳定性控制中，常用的控制装置包括？A.自动励磁调节器（AVR）B.快速电压支撑系统（FESS）C.次同步阻尼器（SSD）D.负荷频率调节装置（LFR）E.同步调相机三、判断题（共10题，每题1分，计10分）注：请判断下列说法的正误。1.电力系统暂态稳定性分析中，通常假设系统运行参数不发生显著变化。（√/×）2.低频振荡和次同步振荡都会对电力系统稳定性造成危害。（√/×）3.串联电容补偿可以提高输电线路的稳定性极限。（√/×）4.电力系统电压稳定性分析中，P-U曲线的拐点表示电压崩溃临界点。（√/×）5.提高系统阻尼比可以有效抑制低频振荡。（√/×）6.同步发电机的功角特性曲线与系统有功功率传输能力无关。（√/×）7.电力系统中，负荷变化对暂态稳定性影响较小。（√/×）8.自动调节励磁系统（AVR）可以完全消除系统电压波动。（√/×）9.次同步振荡主要发生在直流输电系统中。（√/×）10.提高系统频率稳定性需要加快发电机响应速度。（√/×）四、简答题（共4题，每题5分，计20分）注：请简述下列问题。1.简述电力系统低频振荡的成因及其危害。2.简述同步发电机的功角稳定性分析方法。3.简述电力系统电压稳定性分析的基本原理。4.简述电力系统稳定性控制中，常用控制装置的作用。五、计算题（共3题，每题10分，计30分）注：请根据题目要求进行计算。1.某电力系统简化模型如下：-发电机A与B通过输电线路连接，线路电抗为0.4Ω，系统基准功率为100MVA。-发电机A与B的功角分别为30°和-30°，系统有功功率传输为200MW。-若系统发生扰动，发电机功角变化率为1°/s，求系统的暂态稳定性是否满足。2.某输电线路采用串联电容补偿，补偿度为30%，线路基波电抗为0.3Ω。-若线路末端发生短路故障，短路电流为2000A，求补偿前后系统稳定性极限的变化。3.某电力系统P-U曲线如下：-系统有功功率传输P与电压U的关系为P=100U/(U^2+1)。-若系统负荷需求为80MW，求系统是否会发生电压崩溃。六、论述题（共1题，计15分）注：请结合实际案例，论述电力系统稳定性控制措施的重要性及实施方法。答案与解析一、单选题答案与解析1.C-解析：低频振荡主要由输电线路参数（如电抗、电阻）与发电机励磁系统动态特性相互作用引起，而非其他因素。2.B-解析：功角稳定性与输电线路电抗密切相关，电抗越小，系统稳定性越高。3.C-解析：功角特性分析是暂态稳定性分析的核心方法，通过分析发电机功角变化趋势判断稳定性。4.B-解析：串联电容补偿通过降低线路电抗，提高系统稳定性极限，增强抗扰动能力。5.A-解析：劳斯判据用于判断系统小干扰稳定性，主要分析低频振荡模式是否稳定。6.A-解析：AVR通过调节发电机励磁电压，保持系统电压稳定，防止电压崩溃。7.C-解析：P-U曲线的拐点表示系统电压崩溃临界点，超出该点系统将失稳。8.C-解析：次同步振荡是励磁系统与输电线路参数相互作用产生的低频振荡，频率低于系统同步频率。9.B-解析：FESS通过快速提供无功功率，快速提升系统电压水平，防止电压崩溃。10.A-解析：提高系统阻尼比可以抑制低频振荡，增强系统稳定性。二、多选题答案与解析1.A,B,D,E-解析：输电线路电抗、发电机励磁系统响应时间、继电保护整定时间及电网结构紧凑性均影响暂态稳定性。2.A,B,C,D,E-解析：低频振荡控制措施包括改进励磁系统、采用电力电子装置、优化网络结构等。3.A,B,D,E-解析：负荷快速增长、输电线路过载、无功补偿不足及电网结构薄弱均可能导致电压崩溃。4.A,B,D,E-解析：功角特性曲线反映功率与功角关系、稳定性极限及输电线路参数影响。5.A,B,C,D,E-解析：AVR、FESS、SSD、LFR等均为常用稳定性控制装置。三、判断题答案与解析1.√-解析：暂态稳定性分析假设系统参数变化不大，简化计算。2.√-解析：低频振荡和次同步振荡均可能导致系统失稳。3.√-解析：串联电容补偿降低线路电抗，提高稳定性极限。4.√-解析：P-U曲线拐点表示电压崩溃临界点。5.√-解析：阻尼比越高，系统抗振荡能力越强。6.×-解析：功角特性直接影响有功功率传输能力。7.×-解析：负荷变化对暂态稳定性影响显著，尤其是冲击性负荷。8.×-解析：AVR只能部分改善电压波动，无法完全消除。9.×-解析：次同步振荡主要发生在交流输电系统中。10.√-解析：加快发电机响应速度有助于提高频率稳定性。四、简答题答案与解析1.低频振荡成因及危害-成因：主要由输电线路参数与发电机励磁系统动态特性相互作用引起，表现为系统低频（0.1-2Hz）振荡。-危害：可能导致系统设备损坏、频率波动，严重时引发大面积停电。2.同步发电机功角稳定性分析方法-方法：通过建立发电机功角方程，分析功角变化趋势，判断系统是否能在扰动后恢复同步运行。3.电力系统电压稳定性分析原理-原理：通过P-U曲线分析系统有功功率与电压关系，判断系统是否在负荷增长时仍能维持电压稳定。4.电力系统稳定性控制装置作用-AVR：调节励磁电压，保持电压稳定；-FESS：快速提供无功，防止电压崩溃；-SSD：抑制次同步振荡；-LFR：调节负荷频率，增强抗扰动能力。五、计算题答案与解析1.暂态稳定性计算-功角方程：M(dδ/dt)+δ=1-(P/gM)，其中P=200MW，gM=100MVA，δ=60°，dδ/dt=1°/s。-计算特征值，若实部为负，系统稳定。2.串联电容补偿稳定性计算-补偿前：P=200U/(U^2+1)，补偿后电抗降低，稳定性极限提高。3.电压崩溃计算-若P=80MW，需判断P-U曲线是否超过临界点，若超过则发生电压崩溃。六、论述题答案与解