例題 6. 13 含有 37 個匯流排系統電力潮流程式 (解答)
6.7 電力潮流之控制
下列所介紹的方法常用於電力系統潮流之控制：1.
控制原動機與發電機的激磁。2.
切換並聯式電容器組、並聯式電抗器與靜態虛功系統。3.
控制分接頭切換式及電壓調整式變壓器。
在三相平衡穩態下，發電機運轉模型之戴維寧等效電路，即 如圖 6.3 所示。黃世杰/電力系統/第6章 歐亞書局
圖 6.3 發電機之戴維寧等效電路P. 308
6.7 電力潮流之控制
其中，Vt
為發電機端電壓，Eg
為激磁電壓， 為功率角，X
g
為正相序同步電抗。由該圖可知發電機電流為：
而由發電機所提供之複數功率計算如下：（6.7.1）
（6.7.2）
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實功率與虛功率分別表示為：
由 (6.7.3) 式可知，當功率角 增加時，輸出實功率 P 也會隨著增加。P. 308
（6.7.3）
（6.7.4）
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從操作的觀點而言，當發電機激磁電壓被固定不變時，倘若原動機增加輸入功率至發電機時，則轉子速度將增 加。
此時，功率角 也會增加，如此一來將使得發電機輸出 實功率 P 增加，且由 (6.7.4) 式可知輸出虛功率 Q 亦 會減少。
然而，當功率角 小於 15o
時，實功率 P 的增加幅度 將遠大於虛功率 Q 的減少幅度。6.7 電力潮流之控制
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由電力潮流的觀點而言，增加原動機的輸入功率即等效 於增加與發電機相連接之定電壓匯流排之實功率。
利用電力潮流程式即可在虛功率 Q 微幅變化下，求解功 率角 的增加量。
另由 (6.7.4) 式可知，當激磁電壓 Eg
增加時，輸出虛 功率 Q 也會隨著增加。P. 308
6.7 電力潮流之控制
從操作的觀點而言，當原動機的功率保持不變時，倘若 發電機輸出激磁增加，則轉子電流將隨之增加。
此時，激磁電壓 Eg
也會增加，如此一來亦將使得發電 機輸出虛功率 Q 增加，且由 (6.7.3) 式可知，為了使 實功率保持不變，功率角 將會微幅減少。
由電力潮流的觀點而言，增加發電機的激磁，即相當於 提高與發電機相連接之定電壓匯流排之電壓值，所以透 過電力潮流程式即能在功率角 之微幅變化下，求解發 電機輸出虛功率的增加量。6.7 電力潮流之控制
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圖 6.4 電力系統匯流排加入並聯電容器組後情形P. 309
(a) 等效電路
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圖 6.4 電力系統匯流排加入並聯電容器組後情形(b) 開關SW短路時之向量圖
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圖 6.4 所示為在電力系統匯流排上加入並聯電容器組後 之情形，該系統可利用戴維寧等效電路予以表示。
在尚未連接電容器組之前，開關 SW 切離，則匯流排電 壓將等效於 ETh
。當連接電容器組後，開關 SW 切入，此時電容器電流
I c 將領先匯流排電壓 Vt
達90o
。由相
量圖可知，當 SW 短路時，Vt
將大於 ETh
。
P. 308
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由電力潮流的觀點視之，電容器會吸收負的虛功率，故 在負載匯流排上增加並聯電容器組後，即相當於增加負 的電抗性負載。
利用電力潮流程式即可在功率角 微幅變化下，求解匯 流排電壓值的增加量。同樣地，增加並聯式電抗器，相 當於增加正的電抗性負載，此時利用電力潮流程式即能 求解匯流排電壓值的遞減量。6.7 電力潮流之控制
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一般而言，分接頭切換式與電壓調整式變壓器常被用來 控制匯流排電壓與輸電線上虛功率之變動，而相角調整 式變壓器則被用來控制匯流排相角與輸電線上實功率之 變動。
由電力潮流的觀點視之，改變分接頭設定或電壓調整相 當於改變匝數比 c，而藉由電力潮流程式，即可求解不 同的 Ybus
矩陣、匯流排電壓大小與電壓角度及輸電線上 各支路的電力潮流量。P. 309
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電力潮流程式亦能協助分析線路、變壓器、負載與發電 機投入或跳脫電力系統時所造成的影響。
電力潮流的問題常利用嘗試錯誤法予以設計完成，亦即 需根據實際工程，予以調整發電量的準位及控制方法，直到滿足設備負載容量及電壓大小需求，方可停止。
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例題 6.14 並聯電容器組對於電力潮流程式之
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第 六 章 電 力 潮 流
(頁 166-179)