模擬結果分析與探討

Case#1：二互連饋線皆屬於熱容量限制型饋線

二條均屬於都會區高負載密度型的放射狀饋線互連前後的模擬結 果如表 5-2 所示，互連後，流經連絡饋線之電流皆由原負載較輕之 F#1 饋線往負載較重之 F#2 流動，即從母線 3 流到母線 4，在三種負 載情況下，以 Condition III 改善幅度最大，若以輸入功率(P_in及P′_in)為 基準，線路實功率損失約降低 0.1445%；其次為 Condition I，約降低 0.0252%；最低者為 Condition II，約降低 0.0136%﹔又若以原互連前 功率損失(P_Loss)為基準，Condition III 改善幅度仍為最大，其線路實功 率損失約降低 39%；其次為 Condition II，約降低 20%；最低者為 Condition I，約降低 17%，以上結果亦反應出流經連絡饋線之電流大 小與損失改善息息相關。

Case#2：二互連饋線皆屬於電壓降限制型饋線

Case#2 的模擬結果如表 5-3 所示，由於二互連饋線均屬於郊區低 負載密度型式，因此互連後，流經連絡饋線之電流方向與 Case#1 相 同，只是電流相對較小。在三種負載情況下，若以輸入功率(P_in及P′_in) 為基準，仍以 Condition III 改善幅度最大，線路實功率損失約降低 0.3351%，下降幅度為三個案例中最大者；其次為 Condition I，約降 低 0.12%；最低者為 Condition II，約降低 0.0241%﹔又若以原互連前 功率損失(P_Loss)為基準，Condition III 改善幅度仍為最大，其線路實功 率損失約降低 39%；Condition I 與 II，為約降低 16%。此一模擬結果 若以若以輸入功率(P_in及P′_in)為基準，均略高於 Case#1 之相對應情 況，顯示郊區線路長度較長，即便負載普遍相較於都會區低，互連後 雖然流經連絡饋線電流亦相對較小，但對於改善線路實功率損失的結

果則優於都會區饋線。

Case#3：二互連饋線分屬於熱容量及電壓降限制型饋線

在都會區及郊區的交會地帶，有可能將兩種不同類型的饋線互連 形成常閉環路， Case#3 即用以模擬此一情況，其結果如表 5-4 所示，

由於二互連饋線分屬於低負載密度及高負載密度型式，因此互連後，

在 Condition I 及 Condition II 情況下，流經連絡饋線之電流大小均很 小，約為 3 A 及 1 A，其方向亦異於前二種案例，主要原因為 F#1 饋 線長度較長，在互連後會使其末端負載就近改由 F#2 饋線供應，因此 互連前後饋線電流變化很小，導致線路實功率損失幾乎不變；另外，

在 Condition III 情況下，由於負載量差異較大，線路電流變化亦較前 兩種負載情況高，因此對線路實功率損失有改善跡象，若以輸入功率 ( 及 )為基準約降低 0.041%。此模擬結果顯示此種互連方式對改 善損失雖有作用但較不顯著。

Pin P′_in

5.5 本章結論

綜合歸納本章針對所設計之範例系統，模擬三種案例在三種負載 情況之線路實功率損失改善情形，若以輸入功率為基準，其綜合比較 結果如圖 5-6 所示；此外，若以原互連前功率損失為基準，則其綜合 比較結果如圖 5-7 所示。就饋線型態而言，以線路長度較長之郊區饋 線改善幅度最高，且饋線負載參差愈大效果愈佳。綜合上述模擬分析 結果，大致可歸納如下：

二互連饋線的負載量差異愈大且兩饋線之線路長度同時也愈長，

互連形成常閉環路後對降低線路損失助益最大。此一結果顯示兩同屬 郊區饋線互連形成常閉環路將可明顯改善線路實功率損失。

二互連饋線的負載量差異即便很大；若兩饋線之線路長度差亦

Case#1 Case#2 Case# 3

Condition I Condition II

Condition III

0

Condit ion I Condition II Condition III

圖 5-6 三種案例在三種負載情況下對降低線路實功率損失之效果比較—以輸入功 率為基準

Case #1 Case #2 Case #3

Condition I Condition II

Condition III 0

Condition I Condition II Condition III

圖 5-7 三種案例在三種負載情況下對降低線路實功率損失之效果比較—以原互連 前功率損失為基準

表 5-2 Case#1 模擬結果

情況

損失 Condition I Condition II Condition III

#1, Case#1A

(

)

P +0.9 kW +0 kW +1.8 kW

'

PLoss 38.9 kW 1.6 kW 25.3 kW

'

Pin 14605 kW 2931 kW 11133 kW Case#1B

(

)

Loss Loss Loss

P P P

表 5-3 Case#2 模擬結果

情況

損失 Condition I Condition II Condition III

#1, Case#1A

(

)

P +0.2 kW +0 kW +0.5 kW

'

PLoss 51.1 kW 2.1 kW 32.4 kW

'

Pin 8262 kW 1666 kW 6297 kW Case#1B

(

)

Loss Loss Loss

P P P

表 5-4 Case#3 模擬結果

情況

損失 Condition I Condition II Condition III

#1, Case#1A

(

)

P +0 kW +0 kW +0.2 kW

'

PLoss 52.1 kW 2.2 kW 37.1 kW

'

Pin 13051 kW 2624 kW 10807 kW Case#1B

(

)

Loss Loss Loss

P P P

第六章 含負載轉供機制之常閉環路系統架構及 其運轉方式之探討與分析

6.1 前言

典型的常閉環路系統在架構上主要可區分為兩大部分，其一為常 閉環路饋線本身；其二為常閉環路饋線間之相互支援之負載轉供機 制，此兩部分構成完整的典型常閉環路系統架構，因此欲完整的洞悉 常閉環路系統的運轉方式及其特性，必須對其整體系統架構有所瞭 解。本論文前四章已經深入的探討、分析影響配電饋線升級的因素及 其升級後對饋線沿線短路容量、系統運轉特性以及線路損失所造成的 影響與衝擊，並分別於各章中具體呈現模擬、分析的結果。此一部分 的探討奠定了爾後研擬配電饋線升級相關配套措施重要且不可或缺理 論基礎，然其分析僅針對常閉環路饋線本身，若能深入的探究完整的 典型常閉環路系統型態及其運轉方式，將有助於釐清各種常閉環路系 統型態的運轉方式及其特性，亦提供不同供電區域面對配電饋線升級 所應採行的型態有更多的選擇，同時，也使得配電饋線升級之研究更 臻完善。是故，在考慮盡量維持電力公司既有配電變電所原始設計、

系統架構對稱、負載平衡以及發生單一偶發事故(single contingency)時 負載能全額轉供等條件限制下，本章依序探討、分析四種含有負載轉 供機制之常閉環路系統較為可行之架構、主變壓器及饋線在常態運轉 情況下之最高利用因數及其運轉操作方式，最後綜合分析比較其供電 可靠度及其適用區域。