依據台灣電力公司之「電力系統運轉操作章則彙編」161 kV系統容許上下變動
範圍為±5.0%,上游超高壓變電所 161 kV 電壓之變動對於其下游一次變電所的二次
母線電壓變動的影響頗大,因此假設 V1(161 kV)=1.05(p.u.)和 0.95(p.u.)條件來加以 模擬,而其他系統限制條件及GA參數分別採用表4-6和表4-7來進行比對。
表4-7 松山P/S V1=1.05 p.u.負載P=3.0 p.u.及Q=0.2 p.u.時之系統限制條件及GA參 數
系統限制條件
V V2 V1
0.02(p.u.)
0.97 ± 0.96 ± 0.02(p.u.) 1.05(p.u.)
G.A參數
族群大小 世 代 處罰函數
50 200 20
交配率 突變率 染色體長度
0.9 0.0001 21
採用表 4-7系統限制條件及 GA參數,由基因演算法求得變壓器 OLTC 分接頭
84
0.9 0.95 1 1.05 1.1
世代(Generation)
電壓(p.u.) V
V
1V2
1 51 101 151
位置為 L4,而各母線電壓 V1=1.05 p.u.、V=0.9873 p.u.、V2=0.98 p.u.,由變壓器 OLTC 分接頭往下調降 6 個分接頭步級。採用表 4-7 系統限制條件及 GA 參數時,
V1=1.05 p.u.、V=1.01 p.u.、V2=1.0 p.u.,變壓器OLTC分接頭往下調整4個分接頭步 級,變壓器 OLTC最佳位置為 L2,採用表4-6系統限制條件及GA參數,負載P=3.0 p.u.及 Q=0.2 p.u.相同條件下,V1母線電壓改變,從 0.99±0.001 p.u.變更為 1.05 p.u.
時,變壓器 OLTC分接頭動作降壓 5.0% ( 4×1.25% ),從分接頭位置 R2開始經R1、 N、L1至 L2 ,符合變壓器 OLTC保持其二次側母線電壓,在標準電壓之容許變動範 圍之期望動作,因此基因演算法對變壓器OLTC排程之實用性非常高。
從圖4-41及4-42(採用表 4-7系統限制條件及GA參數)可表示各母線電壓及 變壓器OLTC分接頭位置之搜尋過程。
比對採用表4-6和表4-7之差異:在相同V1=1.05 p.u.和負載P=3.0 p.u.及Q=0.2 p.u.條件下,基因演算法計算變壓器 OLTC 排程,採用表 4-8,比採用 4-7 之跑出結 果多增加變壓器 OLTC動作2次,究其原因為限制條件V±∆V 和V2±∆V2不同而產 生,即母線標準電壓之目標值和容許變動偏差改變時,基因演算法計算變壓器 OLTC 排程會適當反映其差異性,說明基因演算法計算變壓器 OLTC 排程之合理反 應,基因演算法之實用性是沒有問題。
圖4-41 松山P/S V1=1.05 p.u.和負載P=3.0 p.u.及Q=0.2 p.u.時
各母線電壓之搜尋過程(採用表5-4) 1.05
0.95
OLTC
1
分接頭
圖4-42 松山P/S V1=1.05 p.u. 和負載P=3.0 p.u.及Q=0.2 p.u.時 OLTC之搜尋過程(採用表4-7)
台電系統過去曾發生在夏季尖載期間,由於虛功率源設備容量嚴重不足,加上 系統大型容量之基載電廠跳機,在北部地區 161 kV 系統電壓下降至 0.95(p.u.),因 此假設 V1(161 kV)=0.95(p.u.)條件來加以模擬,而其他系統限制條件及GA參數分別 採用表4-6和表4-7來進行比對。
採用表 4-7系統限制條件及 GA參數,由基因演算法求得變壓器 OLTC 分接頭 位置為 R4,變壓器 OLTC分接頭往上調升 2個分接頭步級,而各母線電壓 V1=0.95 p.u.、V=0.98 p.u.、V2=0.975 p.u.。 採 用 表 4-6 系 統 限 制 條 件 及 GA 參 數 時 , V1=0.9509 p.u.、V=1.01 p.u.、V2=1.0 p.u.,變壓器 OLTC 最佳位置為 R6,變壓器 OLTC 分接頭往上調升 4 個分接頭步級。在其他條件不變下,V1母線電壓改變,從 0.99±0.001 p.u.變更為0.95 p.u.時,變壓器OLTC分接頭動作升壓5.0%,符合變壓器 OLTC保持其二次側母線電壓在標準電壓之容許變動範圍之期望動作。
比對採用表4-6和表4-7之差異:在相同V1=0.95 p.u.和負載P=3.0 p.u.及Q=0.2 p.u.條件下,基因演算法計算變壓器 OLTC排程,採用表 4-7比採用表 4-6之跑出結 果,變壓器 OLTC動作減少2次,究其原因為限制條件V±∆V 和V2±∆V2設定值不 同而產生。V1=1.05 p.u.和 V1=0.95 p.u.之綜合比對分析;採用表4-7和採用表4-6條 件之不同為 V±∆V 和 V2±∆V2之設定值改變,即 V1=1.05 p.u.採用表 4-7時 OLTC 動作次數多增加 2次;而V1=0.95 p.u.採用表 4-7時OLTC動作次數反而減少 2次,
增加和減少次數都是 2 次。其關係是對偶性原理,都是比採用表 4-6 多增加或減少
變壓器 OLTC動作次數 2次,分析其差異性為:V1=1.05 p.u.時,變壓器 OLTC開始 時是升壓動作,立即又反向作降壓動作;V1=0.95 p.u.時,變壓器 OLTC 開始是升壓 動作,沒有反向作降壓而一路都是升壓動作。 V1=1.05 p.u.是+∆n 和-∆n 二方向 改變;V1=0.95 p.u.是+∆n 方向改變而已;其增加 減少 OLTC 動作次數 2 次都是 V±∆V 和 V2±∆V2設定值改變之因果關係,可以說符合預期之假設條件。採用表 4-6和採用 4-7,不管V1=1.05 p.u.或V1=0.95 p.u.變壓器 OLTC動作都是很合理,恰如 其預期目標之功能運作,各增減補償 5%幅度之降壓或升壓動作。採用表 4-6 負載 P=3.0 p.u.及Q=0.2 p.u.時之系統限制條件及GA參數,V1=1.05 p.u.或V1=0.95 p.u.不 同,其各母線電壓之搜尋過程和變壓器OLTC之搜尋過程如附錄3和附錄4 所示。
從圖 4-42及 4-43(採用表 4-7系統限制條件及 GA參數)表示各母線電壓及變壓器 OLTC分接頭位置之搜尋過程。
圖4-43松山P/S V1=0.95 p.u.和負載P=3.0 p.u.及Q=0.2 p.u.時圖4-43各母線電壓之搜 尋過程(採用表5-4)
0.92 0.94 0.96 0.98 1 1.02
1 5
1
10 1
151
世代(Generation)
電壓(p.u.)
V
V
1V
21.1
0.8 5
0.9 0.9 5
1 1.0 5
1 51 101 151
世代(Generation) OLTC分接頭
(p.u.)
圖4-44松山P/S V1=0.95(p.u.) 和負載P=3.0 p.u.及Q=0.2 p.u.時OLTC之搜尋過程(採 用表4-7)