内蒙古丰州职业学院《水电站计算机监控》2024-2025学年第二学期期末试卷（B卷）

内蒙古丰州职业学院《水电站计算机监控》2024-2025学年第二学期期末试卷（B卷）考试说明：1.本试卷满分100分，考试时间120分钟；2.考试形式：闭卷笔试；3.适用专业：电力系统自动化、水电站运行与维护等相关专业；4.请将答案规范填写在答题纸对应位置，试卷作答无效。班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________一、单项选择题（共20小题，每小题2分，共40分）1.水电站计算机监控系统的核心分层结构不包括（）A.电站主控层B.现地控制单元层（LCU）C.现场执行设备层D.外网娱乐层2.现地控制单元LCU的主要工作位置是（）A.中控室B.机组、开关站、辅机设备现场C.调度中心D.办公楼3.水电站监控系统中，模拟量信号主要监测的是（）A.开关状态、刀闸位置B.电流、电压、温度、压力、水位C.报警信号D.保护动作信号4.水电站监控系统开关量信号的特点是（）A.连续变化B.只有通、断两种状态C.无固定状态D.随机波动5.机组正常启停、负荷调节的控制核心设备是（）A.LCU现地控制单元B.普通计算机C.照明灯控制器D.通风设备6.水电站计算机监控系统最核心的功能是（）A.视频播放B.数据采集与处理、自动控制、监视报警C.办公文档处理D.网络娱乐7.A/D转换模块的作用是将（）A.数字量转模拟量B.模拟量转数字量C.开关量转模拟量D.数字量转开关量8.水电站中控室上位机的主要功能是（）A.现场直接控制设备B.集中监视、远程操控、数据汇总、报表生成C.仅供电保护D.仅控制照明9.机组过速保护属于（）控制功能。A.常规调节B.安全保护紧急控制C.日常启停D.负荷微调10.水电站监控系统通信总线主流类型为（）A.CAN、以太网、RS485B.普通网线、电话线C.视频线D.电源线11.机组有功功率调节主要依靠调整（）实现。A.励磁电流B.导叶开度C.机组温度D.厂房通风量12.机组无功功率调节主要依靠调整（）实现。A.导叶开度B.励磁电流大小C.进水压力D.尾水位13.下列不属于水电站监控系统模拟量采集对象的是（）A.机组转速B.母线电压C.断路器分合状态D.油温、瓦温14.监控系统画面中，设备红色状态一般代表（）A.正常运行B.故障、告警、异常状态C.检修状态D.备用状态15.水电站计算机监控系统运行原则是（）A.现地控制优先、远方控制为辅B.远方控制优先、现地无效C.随意控制无优先级D.仅手动控制16.水轮机导叶全开、全关限位信号属于（）A.模拟量B.开关量C.脉冲量D.累计量17.监控系统历史数据、运行报表的主要作用是（）A.装饰界面B.故障追溯、运行分析、台账归档、合规备查C.仅供查看无实际作用D.节省存储空间18.水电站现地控制单元故障时，优先采用的操作方式是（）A.远程强制操作B.就地手动操作C.停机等待维修D.放弃控制19.下列属于监控系统紧急停机条件的是（）A.厂房轻微噪音B.机组严重过速、瓦温超极限、油压过低C.光线不足D.轻微水位波动20.水电站监控系统接地的主要目的是（）A.美观规整B.防雷防静电、抗干扰、保护设备与人身安全C.方便接线D.提升网速二、判断题（共15小题，每小题2分，共30分，对的打√，错的打×）1.水电站计算机监控系统分为电站主控层和现地控制单元层两级结构。（）2.LCU现地控制单元可独立完成现场设备的监测与控制，不依赖上位机。（）3.电压、电流、温度、水位均属于开关量信号。（）4.A/D转换是监控系统模拟量采集的核心环节。（）5.机组有功功率调节依靠改变励磁电流实现。（）6.监控系统现地控制优先级高于远方中控控制。（）7.断路器、隔离开关分合状态属于模拟量信号。（）8.设备画面红色告警代表设备处于异常或故障状态。（）9.监控系统历史数据无需保存，故障后可直接删除。（）10.机组过速、瓦温超标可触发监控系统紧急停机保护。（）11.水电站监控系统无需接地，不影响设备运行。（）12.中控上位机主要负责集中监视、远程操控和数据统计分析。（）13.开关量信号只有通、断两种状态，无连续数值变化。（）14.监控系统通信故障时，现场LCU会立即停止所有控制功能。（）15.计算机监控系统可实现水电站无人值班、少人值守运行模式。（）三、简答题（共3小题，每小题6分，共18分）1.简述水电站计算机监控系统两级分层结构及各自功能。2.简述水电站监控系统模拟量与开关量的区别及常见采集信号类型。3.简述水轮发电机组有功、无功功率的调节原理。四、论述题（共1小题，12分）结合水电站运行实际，论述计算机监控系统在水电站安全稳定运行、节能增效、故障处置中的重要作用。参考答案及详细解析一、单项选择题答案（每题2分，共40分）1.D2.B3.B4.B5.A6.B7.B8.B9.B10.A11.B12.B13.C14.B15.A16.B17.B18.B19.B20.B重点考点解析1.监控系统标准两级结构：电站主控层（上位机）、现地控制单元层（LCU），无外网娱乐层。3.模拟量为连续变化数值信号，包含电参量、温度、压力、水位等；开关量为设备状态通断信号。11、12.有功功率由导叶开度控制进水流量调节；无功功率由励磁电流调节磁场强弱控制。15.行业规范：现地控制优先级最高，防止远程误操作引发安全事故。19.机组过速、瓦温超标、油压异常均为紧急停机保护条件，保障机组设备安全。二、判断题答案（每题2分，共30分）1.√2.√3.×4.√5.×6.√7.×8.√9.×10.√11.×12.√13.√14.×15.√三、简答题参考答案（每题6分，共18分）1.水电站计算机监控系统两级分层结构及功能（1）电站主控层（上位机）：部署于中控室，负责全站设备集中监视、远程手动/自动控制、运行数据汇总存储、报表生成、故障告警、数据上传调度中心，实现全站统一管理。（3分）（2）现地控制单元层（LCU）：部署于机组、开关站、辅机现场，负责就地数据采集、设备现地控制、逻辑运算、故障判别，通信中断时可独立维持现场设备稳定运行，优先级高于上位机。（3分）2.模拟量与开关量的区别及常见信号类型（1）核心区别：模拟量是连续变化的数值信号；开关量是只有通、断两种状态的离散信号，无数值大小变化。（3分）（2）常见类型：模拟量包含机组电流、电压、功率、转速、油温、瓦温、水压、水位；开关量包含断路器/刀闸分合状态、导叶限位、保护动作、设备故障信号。（3分）3.水轮发电机组有功、无功功率调节原理（1）有功功率调节：通过调速器改变水轮机导叶开度，调节进水流量与水能输入，改变机组转速与输出有功功率，适配电网负荷需求。（3分）（2）无功功率调节：通过励磁调节器改变发电机励磁电流大小，调整发电机磁场强度，改变机端电压与无功输出，实现无功补偿与电压稳定。（3分）四、论述题参考答案（12分）参考范文水电站计算机监控系统是水电站自动化运行的核心设备，贯穿机组启停、负荷调节、设备监视、故障保护全流程，对电站安全、稳定、经济运行起到决定性作用。首先，在安全运行方面，监控系统可24小时不间断采集机组、电气设备、辅机设备的运行参数，实时监测温度、压力、转速、电气量等关键数据，及时识别异常隐患。当出现机组过速、瓦温超标、设备故障等紧急情况时，可自动触发告警、紧急停机等保护动作，杜绝重大设备损坏和安全事故，弥补人工巡检的滞后性与局限性。其次，在稳定运行方面，系统可根据电网负荷指令，自动调节机组有功、无功功率，精准控制导叶开度与励磁电流，稳定机组转速和机端电压，保障电能质量稳定。同时采用分层控制模式，通信异常时现场LCU可独立运行，避免全站设备失控，大幅提升电站运行稳定性。最后，在节能增效与故障处置方面，自动化精准调控可实现机组最优工况运行，减少水能浪费、降低设备能耗与机械磨损，延长设备使用寿命。系统自动记录运行数据、生成故障台账，便于运维人员快速追溯故障原因、精准排查处置，提升运维效率，助力水电站实现无人值班、少人