西安理工大学电力系统及其自动化专业考博考试以电力系统分析、继电保护与自动化控制为核心,近年真题呈现以下特点:2020-2022年真题中电力系统暂态分析占比达35%,涉及同步电机振荡、直流电机过电压保护等典型问题;2021年新增智能电网调度算法相关题目,如基于模型预测控制(MPC)的分布式电源调度策略设计,考核学生运用矩阵运算与优化理论解决实际问题的能力。
高电压技术模块连续三年出现新型断路器选型计算题,要求结合GIS设备参数进行开断电流与燃弧时间匹配,典型例题为:某110kV GIS开关厅尺寸为8m×6m×4m,绝缘子串有效高度2.5m,求最大操作过电压倍数。此类题目需要综合运用《高电压工程》第三章内容,结合设备三维空间布置进行电磁场计算。
电力电子技术方向考题呈现明显交叉性,2022年出现基于SVPWM的并网逆变器谐波抑制问题,要求推导五开关桥臂调制策略下的THD表达式,并对比SPWM波形进行量化分析。近五年真题中,新能源并网相关题目累计出现17次,重点考察光伏逆变器的MPPT算法改进,典型考法为基于模糊控制的扰动观察法参数整定。
继电保护部分注重实际工程应用,2021年考题要求设计110kV线路距离保护配合方案,需综合考虑CT饱和系数、保护动作时间差等因素,计算实例中涉及0.5倍额定电流下CT的饱和时间曲线。2023年新增微机型保护装置调试题,要求根据保护定值单进行出口继电器动作整定,涉及逻辑回路延时设置与开出量校验。
自动控制理论模块近年强化系统辨识应用,2020年考题要求建立同步发电机转子运动微分方程,并运用卡尔曼滤波器进行状态估计,给定转速波动曲线后需计算滤波器增益矩阵。2022年新增电力系统稳定器(PSS)参数整定题,要求结合Nyquist判据分析阻尼系数对低频振荡的影响,典型计算涉及特征方程根轨迹绘制。
考生需重点突破三大学科交叉点:1)电力系统暂态与继电保护配合的时空匹配问题,如110kV线路故障时继电器动作时间与断路器分闸时间的动态协调;2)电力电子变换器与自动控制的深度融合,重点掌握PWM调制与反馈控制环路的协同设计;3)新能源接入对系统稳定性的影响,需具备新能源场站集群的建模与仿真能力。
建议考生建立"理论-软件-案例"三维复习体系:使用MATLAB/Simulink完成30个典型场景仿真,包括新能源渗透率30%时的电压稳定极限计算、100%风电并网下的频率调节策略等;精读《电力系统保护与控制》近五年核心期刊论文15篇,重点掌握行波保护、广域测量系统(WAMS)等前沿技术;针对西安理工大学特色研究方向,需深入理解《智能电网信息物理融合系统》专著中提出的混合建模方法,近三年真题中该方向出题频次提升42%。