西南交大网络教育学院《配电网络自动化》作业教案.docx

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西南交大网络教育学院《配电网络自动化》作业教案

西南交大网络教育学院《配电网络自动化》第1次作业

一、单项选择题（只有一个选项正确，共10道小题）

1.电力系统将电能输送给用户要经历发电，变电和。

  （A） 输电，配电

  （B） 输电，变电，供电，配电

  （C） 输电，供电，配电

  （D） 输电，配电，用电

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

2.高压配电网是指电压等级为的配电网。

  （A） 35kV

  （B） 110kV

  （C） 220kV/110kV

  （D） 35kV/110kV

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

3.电力线路的结构分为电缆线路结构和结构两类。

  （A） 架空线路

  （B） 光纤线路

  （C） 高分子材料线路

  （D） 杆塔线路

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

4.在以下架空线路的配电网络拓扑结构中可靠性最高的是。

  （A） 放射形

  （B） 三电源环网形

  （C） 四电源环网形

  （D） 双电源环网形

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

C

解答参考：

5.配电自动化系统包括配电地理信息系统，需方管理系统和。

  （A） 配电网SCADA系统

  （B） 变压器巡检与无功补偿系统

  （C） 馈线自动化系统

  （D） 开闭所、变电站自动化系统

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

6.下列选项中不属于配电自动化的管理子系统。

  （A） 信息管理子系统

  （B） 电流管理子系统

  （C） 负荷管理子系统

  （D） 可靠性管理子系统

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

7.重合器的动作特性一般可整定为“一快二慢”、“二快二慢”、“”。

  （A） 一快四慢

  （B） 一快三慢

  （C） 二快三慢

  （D） 三快三慢

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

8.根据判断故障方式的不同，分段器可分为电压—时间型分段器和两类。

  （A） 过压脉冲计数型分段器

  （B） 电压—功率型分段器

  （C） 电流—时间型分段器

  （D） 过流脉冲计数型分段器

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

9.下列选项中不属于FTU的性能要求。

  （A） 统计功能

  （B） 事故记录

  （C） 远程通信功能

  （D） 优化功能

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

10.配电SCADA系统主要由三部分组成，分别为：

，通信系统和远方终端装置。

  （A） 控制主站

  （B） 监控显示

  （C） 外设部分

  （D） 服务器

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

二、判断题（判断正误，共10道小题）

11. 我国目前有三个电网公司，分别是南方电网公司，北方电网公司和国家电网公司。

你选择的答案：

 说法错误  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

12. 电力系统是发电厂、变电站（所）、电力线路及用户连接起来构成的整体。

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

说法正确

解答参考：

13. 配电是指发电厂或发电基地发出的电能输送到负荷中心或另一个电网的过程。

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

14. 配电自动化系统发展经过了2个阶段，分别为基于自动化设备相互配合和高级应用。

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

15. 配电管理系统包括配电自动化，调度员仿真调度系统和工作票管理系统。

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

16. 基于开关设备的馈线自动化需要建设完整良好的通信通道。

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

17. 联络开关和分段开关是配电网中属于不同种类的开关设备。

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

18. 现场FTU能够采集开关的运行情况，如负荷，电压，功率等，并将上述信息由通信网络发向远方的配电网自动化控制中心。

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

说法正确

解答参考：

19. FTU安装两个机壳的原因都是为了防雨和防雷。

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

20. 需方管理系统包括配电地理信息系统和负荷监控与管理系统。

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

说法错误

三、主观题（共6道小题）

21. 请简述配电SCADA系统的概念。

参考答案：

配电监控系统即配电数据采集与监视控制系统，又称SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）系统。

它可以实时采集现场数据，对现场进行本地或远程的自动控制，对配电网供电过程进行全面、实时的监视，并为生产、调度和管理提供必要的数据。

22. 请解释小电流接地选线的含义。

参考答案：

小电流接地故障选线是指当小电流接地系统（中性点非有效接地系统）发生单相接地故障时，选出带有接地故障的线路并给出指示信号，又称为小电流接地保护。

23. 简述配电自动化系统的作用和实施难点。

参考答案：

配电自动化的作用：

在正常运行情况下，通过监视配网运行工况，优化配网运行方式；当配网发生故障或异常运行时，迅速查出故障区段或异常情况,快速隔离故障区段,及时恢复非故障区域用户的供电，因此缩短了对用户的停电时间,减少了停电面积；根据配网电压合理控制无功负荷和电压水平，改善供电质量，达到经济运行目的；合理控制用电负荷，从而提高设备利用率；自动抄表计费，保证了抄表计费的及时和准确，提高了企业的经济效益和工作效率，并可为用户提供自动化的用电信息服务等

实施难点：

（1）配电自动化系统的测控对象为进站变电站、10kV开闭所、小区变电所、分段开关，站点非常多。

（2）配电自动化系统中的大量的站端设备不能安置在室内，环境恶劣。

（3）配电自动化系统的站端设备数量非常多，大大增加通讯系统建设的复杂性。

（4）配电自动化系统中控制电源和工作电源的提取问题难。

（5）我国目前配电网的现状十分落后，配网拓扑以及设备都需要改造，实施存在困难。

24. 对于中性点不接地的10kV配电网发生单相接地，故障馈线和非故障馈线有哪些特征差异。

参考答案：

   区别：

（1）非故障线路零序电流的大小等于本线路的接地电容电流；故障线路零序电流的大小等于所有非故障线路的零序电流之和，也就是所有非故障线路的接地电容电流之和。

（2）非故障线路的零序电流超前零序电压90°，故障线路的零序电流滞后零序电压90°；故障线路的零序电流与非故障的零序电流相位差180°。

（3）接地故障处得电流大小等于所有线路（包括故障线路和非故障线路）的接地电容电流的总和，并且超前零序电压90°。

25. 对于下图1中的三电源环网接线，当因C站所在线路发生故障a，引起部分区域停电，可以有哪些途径恢复对非故障区间供电？

参考答案：

当因C站所在线路发生故障a,引起全线路停电，则可先分S6将故障区间隔离，另通过以下四条途径恢复对非故障区间供电：

（a）通过合联络开关L2，将失电线路切换到A站所带线路，实现负荷转带。

（b）通过合联络开关L3，将失电线路切换到B站所带线路，实现负荷转带。

（c）通过分S7，合联络开关L2，将S7以后的负荷由A站转带；合联络开关L3，将其余失电线路负荷由B站转带。

（d）通过分S5，合联络开关L3，将S5以后的负荷由B站转带；合联络开关L2，将其余失电线路负荷由A站转带。

26. 给出如图2所示c点故障时故障隔离过程中各开关动作的时序图。

图2为一个典型的辐射状网，隔离故障区段的过程采用重合器与电压-时间型分段器配合。

图2中，A采用重合器，整定为一慢一快，即第一次重合时间为15秒，第二次重合时间为5秒。

B、D和E采用电压-时间型分段器，它们的X时限均整定为7秒，C亦采用电压-时间型分段器，其X时限均整定为14秒，Y时限均整定为5秒。

分段器均设置在第一套功能。

参考答案：

开关时序图：

《配电网络自动化》第2次作业

一、单项选择题（只有一个选项正确，共10道小题）

1.中压配电网是指电压等级的配电线路。

  （A） 35kV/110kV

  （B） 0.38kV/0.22kV

  （C） 10kV/6kV

  （D） 330kV

你选择的答案：

 C  [正确]

正确答案：

C

解答参考：

2.在配电网拓扑结构中电缆网络主要有单放射式、、双放射式、双环网式等网络结构等形式。

  （A） 单环网式

  （B） 三环网式

  （C） 三反射式

  （D） 单散射式

你选择的答案：

 A  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

3.三相五线制系统（TN-S）中的五线是指三条火线和两条零线，其中零线是指。

  （A） N线和PE线

  （B） N线和PN线

  （C） PE线和PN线

  （D） N线和PG线

你选择的答案：

 A  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

4.馈线自动化系统在正常情况能够监视开关设备状态，在故障时。

  （A） 能够降低电压

  （B） 能够提高电流

  （C） 隔离故障区段

  （D） 不能恢复非故障区段供电

你选择的答案：

 C  [正确]

正确答案：

C

解答参考：

5.下列选项中不属于配电SCADA系统的组成部分。

  （A） 数据库服务器

  （B） WEB服务器

  （C） 调度员工作站

  （D） 应用软件

你选择的答案：

 D  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

6.下列选项中不属于终端装置的类型。

  （A） 馈线远方终端FTU

  （B） 需方终端单元ATU

  （C） 信号电源监控单元STU

  （D） 变压器测控单元TTU

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

7.配电管理系统（DMS）中的高级应用包括网络拓扑、、网络优化、短路电流计算。

  （A） 网络分析

  （B） 负荷均衡化

  （C） 降低线损的网络重构

  （D） 无功调节

你选择的答案：

 A  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

8.负荷控制系统种类有：

音频控制，无线电控制，配电线载波控制，和混合控制。

  （A） 谐波控制

  （B） 光纤控制

  （C） 工频控制

  （D） 双向控制

你选择的答案：

 C  [正确]

正确答案：

C

解答参考：

9.IC卡是中用到的设备。

  （A） 远方抄表与电能计费系统

  （B） 馈线自动化系统

  （C） 高级应用系统

  （D） 客户呼叫服务系统

你选择的答案：

 A  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

10.下列选项中不属于抄表计费的方式。

  （A） 手工抄表方式

  （B） 机器人智能抄表方式

  （C） 移动式自动抄表方式

  （D） 远程自动抄表方式

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

二、判断题（判断正误，共10道小题）

11. 电力系统包括动力系统和电力网。

你选择的答案：

 说法正确  [正确]

正确答案：

说法正确

解答参考：

12. 把从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统称为配电管理系统。

你选择的答案：

 说法正确  [正确]

正确答案：

说法正确

解答参考：

13. 馈线自动化是属于配电网需方管理系统的范畴。

你选择的答案：

 说法错误  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

14. 区域工作站是组成基于FTU馈线自动化的重要部分。

你选择的答案：

 说法正确  [正确]

正确答案：

说法正确

解答参考：

15. 馈线远方终端只有监视配电系统中变压器等设备的作用，而不能执行主站给出的对配电设备调节和控制的相关动作。

你选择的答案：

 说法错误  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

16. SCADA软件部分分为系统软件、软件支撑平台和应用软件。

你选择的答案：

 说法正确  [正确]

正确答案：

说法正确

解答参考：

17. 前置通信处理机是配电SCADA系统组成的核心。

你选择的答案：

 说法错误  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

18. 图形数据包括道路图、建筑物分布图、行政区规划图、地形图等。

你选择的答案：

 说法正确  [正确]

正确答案：

说法正确

解答参考：

19. 属性数据是指对图形相关要素的描述信息，例如配电线路长度，电缆型号等。

你选择的答案：

 说法正确  [正确]

正确答案：

说法正确

解答参考：

20. 音频电力负荷控制是利用无线电通信传输控制信号实现电力控制。

你选择的答案：

 说法错误  [正确]

正确答案：

说法错误

三、主观题（共6道小题）

21. 请解释配电地理信息系统的定义。

参考答案：

配电地理系统系统：

是以站内自动化，馈线自动化，负荷信息管理，用户抄表与自动计费等四个子系统的地理信息管理为目标，并将相关的MIS管理信息系统和实时信息管理融合起来，实现图形和属性的双重管理功能。

22. 请解释配电网负荷预报的含义。

参考答案：

配电网负荷预报：

分为地区负荷预报和母线负荷预报。

地区负荷预报是指配电网一日至一周逐小时的总负荷或某一区的负荷预报，主要用于购电计划与供电计划。

母线负荷预报是指配电网某一区域各负荷点（母线）的负荷预报，主要用于状态估计或潮流计算。

23. 简述配电管理系统（DMS）的概念和构成。

参考答案：

通常把从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统称为配电管理系统（DMS）。

其中包括：

配电网数据采集和监控（SCADA，配网进线监视、配电变电站自动化、馈线自动化和配变巡检及低压无功补偿）、地理信息系统、网络分析和优化、工作票管理系统、需方管理（负荷监控与管理、远方抄表与计费自动化）、调度员培训模拟系统等。

24. 简述配电网自动化的基本概念和构成。

参考答案：

配电自动化系统是可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统。

其中包括配电网SCADA系统，配电地理信息系统，需方管理系统。

配电网SCADA系统又包括进线监控，开闭所、变电站自动化，馈线自动化，变压器巡检与无功补偿，需方管理系统包括负荷监控与管理系统和远方抄表与计费自动化。

25. 

如图1所示的配电网拓扑。

求解

（1）网络描述矩阵；

（2）故障信息矩阵；（3）故障判断矩阵；（4）根据故障判断矩阵给出故障区段。

参考答案：

26. 图2为环状网运行时故障区段隔离的过程，A采用重合器，整定为一慢一快，即第一次重合时间为15S，第二次重合时间为5S。

B、C和D采用电压-时间型分段器并且设置在第一套功能，它们的X时限均整定为7S，Y时限整定为5S；E为电压-时间型分段器，设置在第二套功能，其XL整定为45S,Y时限整定为5S。

请画出各开关的动作时序图。

参考答案：

《配电网络自动化》第3次作业

一、单项选择题（只有一个选项正确，共10道小题）

1.下列选项中不属于电网面临的挑战是。

  （A） 电力市场化

  （B） 资源压力

  （C） 电能可靠性和质量的要求

  （D） 电网网损

你选择的答案：

 D  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

2.在“美国建设一个可实现电力在东西两岸传输的新智能电网”这句话是说的。

  （A） 奥巴马

  （B） 克林顿

  （C） 马丁路德金

  （D） 希拉里

你选择的答案：

 A  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

3.国家发展智能电网的目标是实现分散到网络。

  （A） 荷兰

  （B） 日本

  （C） 中国

  （D） 美国

你选择的答案：

 D  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

4.电网的“三道防线”中的第一到防线是指正常运行方式下电力系统受到后，保护装置能够正确迅速动作，保持电力系统稳定运行和电网的正常供电。

  （A） 多故障扰动

  （B） 单一故障扰动

  （C） 较严重扰动

  （D） 稳定破坏

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

5.“作战地图”（WARMAP）是指安全稳定实时预警，在线辅助决策和。

  （A） 启动调控能力

  （B） 综合协调防御

  （C） 实时网络优化

  （D） 实时故障判别

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

6.目前我中国国家电网公司正在建设以电网为骨干网架的智能电网。

  （A） 特高压

  （B） 中压

  （C） 低压

  （D） 高压

你选择的答案：

 A  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

7.下列选项中不属于智能电网的特点。

  （A） 自愈

  （B） 交互

  （C） 安全

  （D） 分散

你选择的答案：

 D  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

8.智能电网包括，高级配电运行，高级输电运行体系以及高级资产管理体系。

（）

  （A） 高级量测体系

  （B） 高级优化体系

  （C） 高级运算体系

  （D） 高级故障诊断体系

你选择的答案：

 A  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

9.下列选项中城市是“智能电网“城市。

  （A） 中国上海

  （B） 美国波尔得

  （C） 美国华盛顿

  （D） 日本东京

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

10.下列选项中不属于高级配电运行（ADO）的功能。

  （A） 高级配电自动化

  （B） 变电站自动化

  （C） 高级保护与控制

  （D） 支持微网运行

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

二、判断题（判断正误，共10道小题）

11. 配电自动化地理信息系统中包括图形数据的录入、转换和编辑功能。

你选择的答案：

 说法正确  [正确]

正确答案：

说法正确

解答参考：

12. 电力负荷管理中不包括计划用电的部分。

你选择的答案：

 说法错误  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

13. 配电线载波电力负荷控制是指利用配电线传输载波控制信号实现电力负荷控制。

你选择的答案：

 说法正确  [正确]

正确答案：

说法正确

解答参考：

14. 电力系统配电网中性点接地方式包括大电流接地系统和小电流接地系统。

你选择的答案：

 说法正确  [正确]

正确答案：

说法正确

解答参考：

15. 中性点经消弧线圈的接地方式属于大电流接地系统。

你选择的答案：

 说法错误  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

16. 小电流接地系统由于发生故障后接地电流小，一直不受到推崇。

你选择的答案：

 说法错误  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

17. 在未来的电网建设中，电网停电事故是可以避免的。

你选择的答案：

 说法错误  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

18. 各区域电网联网的发展与发生大停电事故的几率是成反比的。

你选择的答案：

 说法错误  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

19. 2006年8月15日，美国东北部，中西部，加拿大等区域发生了大停电事故。

你选择的答案：

 说法错误  [正确]

正确答案：

说法错误

解答参考：

20. 资源压力和能源需求是电网目前面临的严峻挑战。

你选择的答案：

 说法正确  [正确]

正确答案：

说法正确

三、主观题（共6道小题）

21. 请解释“三道防线”的含义。

参考答案：

“三道防线”：

第一道防线是指正常运行方式下的电力系统受到单一故障扰动后，由继电保护装置正确动作迅速切除故障，保持电力系统稳定运行和电网的正常供电。

 第二道防线是指正常运行方式下的电力系统受到较严重的故障扰动后，继电保护装置正确动作后，由切除发电机和切除负荷等稳定运行。

第三道防线是指电力系统的稳定破坏后,由防止事故扩大的稳定控制施构成第三道防线。

22. 请解释智能配电网的含义。

参考答案：

智能配电网：

智能配电网是对传统配电网自动化系统的彻底改造和变革，通过先进的测量和传感技术，控制技术，计算机和网络，信息与通信等技术的融合，利用智能化的开关设备，配电终端设备和可靠灵活的双向通信网络，允许可再生能源和分布式发电单元的大量接入和微网运行，以实现配电网在正常运行下完善的运行，监测，保护，控制，优化，管理和故障情况下的自愈控制和智能处理，最终为电力用户提供安全，可靠，优质，经济，环保，高效的电力供应和其它附加服务 。

23. 简要介绍中性点经消弧线圈接地方式的特点。

参考答案：

中性点经消弧线圈接地方式通常称为谐振接地方式，该接地方式将带气隙的感抗可调的电抗器接在系统中性点和地之间，当系统发生单相接地故障时，消弧线圈的电感电流能够基本补偿电网的接地电容电流，使故障点的接地电流变为数值显著减小的残余电流，残余电流的接地电弧就容易熄灭。

由于消弧线圈的作用，当残余电流过零熄弧后，降低了恢复电压的初速度，延长了故障相电压的恢复时间，并限制了恢复电压的最大值，从而可以避免接地电弧的重燃，达到彻底熄弧的目的。

24. 在小电流接地选线中，简述暂态接地电流的特点。

参考答案：

暂态电流远大于稳态电容电流。

暂态最大电流与稳态电容电流之比，可达到几倍到十几倍。

暂态最大电流值与故障时电压相角有关。

一般故障都发生在电压最大值附近。

暂态电流值不受消弧线圈的影响。

25. 如图1所示的配电网拓扑。

求解

（1）网络描述矩阵；

（2）故障信息矩阵；（3）故