I-Shou University Institutional Repository:Item 987654321/11376

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(1)義守大學電機工程研究所碩士論文電力系統暫態穩定度預防控制 Power Systems Transient Stability Preventive Controls. 研究生:范傳樑指導教授:林堉仁博士. 中華民國九十九年六月.

(2) 電力系統暫態穩定度預防控制 Power Systems Transient Stability Preventive Controls 研究生:范傳樑指導教授:林堉仁博士. Student：Fan, Chuan-Liang Advisor：Lin,Yu-Jen. 義守大學電機工程研究所碩士論文. A Thesis Submitted to Department of Electrical Engineering I-Shou University In Partial Fulfillment of the Requirements For the Master degree With a Major in Electrical Engineering June, 2010 Kaohsiung, Taiwan Republic of China. 中華民國九十九年六月.

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(4) 電力系統暫態穩定度預防控制研究生：范傳樑. 指導教授：林堉仁博士. 義守大學電機工程研究所. 摘要這篇論文提出一套預防控制的策略以改進電力系統之暫態穩定。臨界清除時間應用於暫態穩定度量度。預防控制的策略是重新排設發電機，分區切斷負載，電力網重新分配及他們的組合。預防控制的策略以一個 10 部發電機及 39 個匯流排的電力系統為例。電腦模擬結果顯示出所提方法的效果。. 關鍵詞：穩定度、預防控制. I.

(5) Power Systems Transient Stability Preventive Controls Student：Fan, Chuan-Liang. Advisor：Lin,Yu-Jen. Department of Electrical Engineering I-Shou University. Abstract This thesis presents preventive control strategies to improve the electric power system transient stability. Critical clearing time is employed to identify the transient stability. The preventive control strategies include generation rescheduling, load shedding, network reconfiguration, and their combinations. The preventive control strategies are applied to ten operating scenarios of a power system which has ten machine and thirty-nine buses. Computer simulation results show the effectiveness of the presented method. Keywords：stability, preventive control. II.

(6) 誌謝本論文能在這學期順利完成，首先要感謝指導教授－林堉仁博士這兩年的教導，在學習上培養了我獨立思考的能力，讓我收穫豐富，使我能順利完成論文。另外，特別感謝口試委員陳盟仁博士、鄧人豪博士對於本篇論文之批評與指正，本人方能補足此論文疏漏之部分。同時感謝工作上的同事，協助我處理工作上之事務，讓我有更多的時間專精於課業上。最後感謝父母的養育之恩，以及妻子給予的支持與鼓勵，讓我能專心的完成學業。再次感謝我周遭的家人及朋友，願將這份喜悅與你們分享。. III.

(7) 目錄中文摘要.................................................................................................................Ⅰ 英文摘要.................................................................................................................Ⅱ 目錄.........................................................................................................................Ⅲ 圖表目錄.................................................................................................................Ⅴ 第一章緒論...........................................................................................................1 第二章電力系統穩定度.......................................................................................3 2.1 穩定度之定義及其分類.....................................................................3 2.2 搖擺方程式.........................................................................................4 2.3 負載潮流.............................................................................................6 2.4 多機暫態穩定度.................................................................................7 2.5 增加穩定度之方法.............................................................................8 第三章預防控制.................................................................................................10 3.1 電力系統安全分析............................................................................10 3.2 電力系統安全穩定控制....................................................................10 第四章模擬結果.................................................................................................12 4.1 降低危急電機之發電量....................................................................15 4.2 調整電抗值........................................................................................21 4.3 增加危急電機端電壓.......................................................................22 4.4 混合方法...........................................................................................22 第五章結論............................................................................................27 參考文獻................................................................................................................28 附錄 A.....................................................................................................29 附錄 B…......................................................................................……………..31 作者簡介................................................................................................................41. IV.

(8) 圖表目錄圖 2.1 發電機轉子角度穩定與否之判斷圖…………………..….………………6 圖 4.1 測試系統架構圖……………………….…………………….……………12 圖 4.2 危急發電機判別圖（多機系統）….……………………………………13 表 4.1 統計表……………………………………………………….….…………14 表 4 . 2 參考運轉情況 1 降低危急發電機之發電量………….……….…………16 表 4.3 參考運轉情況 2 降低危急發電機之發電量………………….…………16 表 4 . 4 參考運轉情況 3 降低危急發電機之發電量 ………………………..……17 表 4.5 參考運轉情況 5 降低危急發電機之發電量…………………………….18 表 4.6 參考運轉情況 6 降低危急發電機之發電量……………..……………..18 表 4.7 參考運轉情況 7 降低危急發電機之發電量..…………..………………19 表 4.8 參考運轉情況 8 降低危急發電機之發電量..……………………..……19 表 4 . 9 參考運轉情況 9 降低危急發電機之發電量 . . . . . . . . . . . . . … …… . … … … … 20 表 4.10 參考運轉情況 10 降低危急發電機之發電量.......……………..…………21 表 4.11 參考運轉情況 1 調整電抗值.....…………………………………………21 表 4.12 參考運轉情況 1 調整電抗值.........…………………………….…………22 表 4.13 參考運轉情況 1 調整危急發電機之端電壓......................................……22 表 4.14 參考運轉情況 1 調整電抗值及危急發電機之端電壓....…..………....…22 表 4.15 參考運轉情況 3 降低危急發電機發電量及電抗值....…….....….……23 表 4.16 參考運轉情況 10 降低危急發電機發電量及電抗值.........….........….…24 表 4.17 參考運轉情況 10 降低危急發電機發電量及端電壓.......…………...…25 表 4.18 參考運轉情況 10 降低危急發電機發電量、電抗值及端電壓…...……26. V.

(9) 第一章緒論電力已為現代社會的主要能源，與國民經濟建設和人民生活有著極為密切的關係，若供電不穩定，特別是大面積停電事故所造成的經濟損失和社會影響是十分嚴重的。因此，現代電力系統的運轉品質要求更高，其目的除了保證安全、可靠和經濟地提供電能外，也要求保證合格的供電品質。但是，現代電力系統是一個由電能產生、輸送、分配和用電環節組成的大系統，且在發電、送電、變電、配電及用電各個環節是同時進行的，因此現代電力系統是一個複雜且即時的動態系統。而在這個大系統中，其設備繁多，分佈區域很廣，故要保證每一台裝置設備或每一條輸電線路，在任何時候都不發生故障是絕對不可能的。隨著社會生產技術的發展，現代電力系統由於機組容量不斷提高，電力系統規模不斷擴大，電壓等級不斷提高，超高壓遠距離輸電以及互聯電力系統形成，使得電力系統結構更加複雜，造成現代電力系統的控制管理極為困難，一個嚴重干擾都能波及全系統，導致崩潰的嚴重後果。因此，保證電力系統能安全穩定運轉是一個極重要的問題，只有在電力系統安全穩定運轉的前提下，才有可能進一步考慮運轉的經濟性等問題。解決好電力系統即時安全分析方法和安全穩定控制技術的研究和應用，已成為電力生產、運轉和製造部門的重要任務，不管在任何情況下，電力系統能安全穩定運轉為首要之工作 [1]。電力系統中各同步發電機間保持同步是電力系統正常運轉的必要條件，如果不能使各發電機相互保持同步或在暫時失去同步後不能恢復同步運轉，會使電力系統失去穩定。而電力系統若失去穩定，往往會導致系統的分解和崩潰，造成大面積停電，所以保證電力系統穩定是電力系統安全運轉的必要條件。近幾十年來，國內外電力系統曾發生大面積停電事故，對國民經濟造成極大損害，使社會和人民生活受到很大影響[2]。因此對電力系統在當前運轉情況下的安全狀況作出評價，從而預先採取合理的控制措施。使系統在受到某種擾動前，通過預防性控制，如調整發電機電壓或發電量，投入電容器等，使系統避免遭到危害並保持安全狀態，方可保障人民生命財產之安全。本論文之研究係以 10 部電機、39 個匯流排為測試系統。改變其負載實功、負載虛功、發電機實功及端電壓的數值（原數值上下 10%），共計 10 種運轉情況並紀錄其臨界清除時間（Critical clearing time）、危急發電機及搖擺曲線峰值與 180 度之差。為觀察降. 1.

(10) 低危急發電機發電量、調整電抗值及危急發電機端電壓等數值是否能有效延長臨界清除時間，針對 10 種運轉情況，對其測試結果中，臨界清除時間小於 0.1 秒之可能會發生事故匯流排，調整上述之變數使其臨界清除時間能延長至 0.1 秒（含）以上。本論文內容共分五章陳述：第一章簡述本論文之研究背景、動機及方法。第二章針對穩定度之定義、搖擺方程式、負載潮流、多機穩定度及提高穩定度之方法做一介紹。第三章為提高穩定度、介紹電力系統安全穩定之控制。第四章模擬結果。第五章為本文之結論。. 2.

(11) 第二章電力系統穩定度電力系統穩定度乃是指三相電力系統內交流同步發電機在正常和異常情況下保持同步的能力，尤指系統如遭雷擊、負載突然改變等外界擾動後是否能再回復到原來同步之狀態。一般以系統的頻率、電壓、及轉子角度來判斷系統是否穩定，若這些數值有遞增或遞減的現象，則稱此系統處於不穩定的狀態。本章將於 2-1 節說明穩定度之定義及其分類，2-2 節解釋搖擺方程式，2-3 節為負載潮流之應用，2-4 節為多機系統穩定度， 2-5 節討論增加穩定度之方法。. 2.1 穩定度之定義及其分類當一個電力系統原先在某一個穩定工作點運轉時，突然發生各種或大或小干擾，較大的干擾有發電機跳機事故或超高壓輸電線之故障，較小的干擾則有負載的變動等等。經過一段過渡時間（Transient period）後，若系統能在有限時間內回到或達到一個新的穩定工作點，則稱此系統為穩定的電力系統，反之則稱為不穩定。穩定度可大致分以下二類來探討[3]。 a.暫態穩定度（Transient stability）：當系統發生主要擾動時，如：發電停止、線路切換、故障及負載突然改變，同步機之頻率暫時偏離同步頻率，且其功率角亦產生變化。因此暫態穩定度研究目的即在於決定各同步機是否會以新的穩態功率角重返同步頻率。 b.穩態穩定度（Steady state stability）：此類的穩定度與系統的小干擾有關，如：同步轉子在故障時所造成對參考角角度的改變，發電機負載以及其轉子頻率微幅之變化等。當系統遇上此類干擾會造成同步發電機的轉子轉速改變，轉速產生變化時就會影響到轉子的旋轉頻率，以致於發電機產生震盪，使轉子由原本的同步轉速變成非同步轉速的現象。當轉子震盪呈現愈來愈小的趨勢時，非同步轉速慢慢會轉回同步轉速，則系統可視為穩態穩定。反之，系統轉子震盪呈現發散現象，必使得非同步轉速無法按照原先規格同步速度運轉。此時，系統為了持續運轉必須將此發電機解聯，若負載太大，將會造成其他發電機連同產生跳脫現象，進而產生整個系統崩潰。 2.2 搖擺方程式(swing equation). 3.

(12) 搖擺方程式可決定電力系統中某一同步發電機穩定與否的準則，經由此方程式解答出來的圖形稱為搖擺曲線。觀察系統內部所有同步發電機的搖擺曲線，可以了解系統在發生任意擾動後哪些同步發電機還維持同步，以表示系統是否穩定[4]。茲考慮一部以同步轉速ωsm 運轉的同步發電機 , 其產生的電磁轉矩為T e，T表轉矩、而下標e為電磁場（electric magnetic）之意。假設Tm，T表轉矩、而下標m為發電機（machine）之意，是驅動之輸入機械轉矩，則在穩態運轉並忽略損失下 Tm=Te. (2-1). 由於擾動致使轉矩離開穩態，而在轉子上產生一個加速 (Tm>Te) 或減速(Tm<Te) 轉矩Ta，T表轉矩、而下標a為加速度（acceleration）之意，亦即與穩態時之差 Ta = Tm − Te. (2-2). 假設J為原動機與發電機之合成慣量，並忽略摩擦和阻尼轉矩，則由轉動定律我們得到 J. d 2θ m = Ta = Tm − Te dt 2. （2-3）. 其中θm，θ表角位移、而下標m為發電機（machine）之意，是轉子相對於固定不動的定子參考軸之角位移。因為我們所關心者為相對於同步速度之轉子速度，所以選擇以固定值角速度ωm，ω表角速度、而下標m為發電機（machine）之意，移動的同步旋轉參考軸，作為轉子角度之參考軸，亦即. θ m = ω sm t + δ m. (2-4). 其中δm，δ表角位置、而下標m為發電機（machine）之意，為在時間t=0 時，轉子發生擾動前由同步旋轉參考軸所量測之位置，由(2-4)式的導數可得到轉子角速度. ωm =. dθ m dθδ m = ωm + dt dt. (2-5). 及轉子角速度 d 2θ m d 2δ m = dt 2 dt 2. (2-6). 將(2-6)式代入(2-3)，我們得到. 4.

(13) J. d 2δ m = Tm − Te dt 2. (2-7). 再將(2-7)式乘上ωm，其結果是 d 2δ m Jω m = ω mTm − ω mTe dt 2. (2-8). 因為角加速度與轉矩的乘積等於電功率，我們可將上式以功率改寫成 Jω m. d 2δ m = Pm − Pe dt 2. (2-9). Jω m 稱為慣量常數，以符號M表示。其與轉動慣量質量之動能Wk有關。. WK =. 1 1 2 Jω m = Mω m 2 2. (2-10). 或 M =. 2WK. (2-11). ωm. 雖然M稱為慣量常數，但是當轉子轉速偏離同步時，它並不是一個定值。然而，系統在失去穩定前，ωm 變化不大，故M可以同步速度計算而視為定值，即 2WK (2-12) M =. ω sm. 將慣量常數代入搖擺方程式，可寫成. M. d 2δ m = Pm − Pe dt 2. (2-13). 而藉由搖擺方程式所繪出之搖擺曲線圖（如圖 2.1），即可判斷發電機處於穩定或不穩定之情況。. 5.

(14) 不穩定轉子角度. 第一次搖擺第二次搖擺穩定. δ 回復搖擺時間. t 圖 2.1 發電機轉子角度穩定與否之判斷圖. 2.3 負載潮流一般電力系統依垂直架構可區分為發電、輸電及配電三個系統。而此三大系統的網路結構及系統特性並不盡相同。對於整個電力系統而言，由於經濟的快速發展，人民的生活水準不斷的提昇，工商業蓬勃發展，導致用電量有逐年大幅增加的趨勢。又逢民營發電廠相繼成立，輸電系統及配電系統又不斷地擴充，所以電價的計算、電力系統的規劃、供電品質的好壞、電力系統故障分析、電力系統可靠度的高低，以及整個電力系統之電力調度等等。都需要一個完整、快速及準確的負載潮流數據，由此可知負載潮流分析之重要性。. 負載潮流(Load flow)分析即在求解電力系統上各線路之實功及虛功流量[5]，以及各匯流排之電壓大小與相角。一般而言，在分析負載潮流時，通常均假設某一發電機匯流排為搖擺匯流排 (Swing bus) ，其他含發電機之匯流排則假設為電壓控制匯流排. (Voltage-Controlled bus)；另外，各變電所均假設為負載匯流排(Load bus)；其次，建構其電力潮流方程式；最後，再以牛頓—拉佛森、高斯—賽德或快速解耦合(Fast-Decoupled) 方法求解。其中，電力潮流方程式為匯流排、線路及負載資料等相關參數的函數，因此系統架構及其參數的變化，以及負載的時變特性皆勢必改變其負載潮流，而影響系統上各發電機的調度情況及其運轉特性。分析負載潮流時，由於輸電系統的負載平衡度極高，故一般而言皆假設系統運轉在平衡的情況下，亦即三相平衡，因此可簡化為單相負載潮流的問題。在求解負載潮流的問題時通常會將實際的匯流排依其物理特性分為三類： a. 匱乏匯流排(Slack bus)：又稱為搖擺匯流排或無限匯流排(Infinite bus)、參考匯流排 6.

(15) (Reference bus)，通常擇一容量最大之發電機匯流排為之，在求解過程中其電壓的大小及相角設定為1.0∠0° p.u.，而注入匯流排之實功及虛功未知。 b. 發電機匯流排（Machine bus）：又稱為電壓控制匯流排或P-V 匯流排，其電壓大小及實功率為固定，而電壓相角及虛功率未知。 c. 負載匯流排(Load bus)：又稱為P-Q 匯流排，其實功率及虛功率已知，電壓大小及相角則未知。緊急事故與穩定度問題是近年來影響電力系統安全的主要因素，當系統因應負載變動作出經濟調度獲最佳負載潮流計算，此一運轉狀態若無考量到安全因素，則是否具有足夠的時間以應付可能的緊急事故發生與電壓崩潰，這答案通常是否定的。為維持系統安全運轉，任何一種調度、控制的輔助系統皆須具備即時運算與快速收斂求解的必要條件。因此最佳化之負載潮流程式有利於電力的規劃、調度與控制，以延長臨界清除時間，增強暫態穩定度及系統運轉安全度，並降低系統損失。. 2.4 多機暫態穩定度針對暫態穩定度問題，一個重要指標就是臨界清除時間，指系統發生故障，必須在臨界清除時間內完成故障排除，否則系統將無法回到穩定狀態。雖然等面積法則只限於單機對無限匯流排系統或雙機系統才能使用，但其所觀察到的物理現象，基本上可反映到多電機的情況，即當一多電機系統於暫態下運轉時，各電機將經由輸電線發生彼此間的相互振盪，而搖擺曲線則由許多此種振盪所組成。但其計算數據之複雜性將會隨著所考慮之電機數目增加[6]。為了簡化系統模型之複雜性並藉以減少計算之負載，故在多機暫態穩定研究中做以下之假設：. a.在搖擺曲線計算的整個期間，輸入至每一電機之機械功率維持一定。 b.阻尼功率可略去不計。 c.每一電機可用一定值暫態電抗串連一定值暫態內部電壓來表示。 d.每一電機之機械轉子角度與其暫態內部電壓之電氣相角相符合。 e.所有的負載可視為與地之間的並聯阻抗，其值以暫態發生前之情況決定之。基於以上這些假設之系統穩定度模型稱為標準之穩定度模型（ Classical stability 7.

(16) model ），而利用此種模型所作之研究則稱為標準之穩定度研究（ Classical stability studies）。除此之外，在研究前尚需要下列 2 個預備的步驟： a.系統在故障前的穩態條件下，計算其負載潮流。 b.故障前之網路模型須先予以決定，然後再加以修正以便考慮故障中及故障清除後的條件。如此，將可求出其搖擺方程式並繪出各電機之搖擺曲線以指示出系統是否為穩定狀態。. 2.5 增加穩定度之方法用以改善電力系統暫態穩定度之設計方法包括下列[7,8]：. （1）改善穩態穩定度：於穩態時若增加最大傳輸電力亦可改善暫態穩定度。其方法有：. a.採用較高的系統電壓等級：若採較高的系統電壓等級即可增高線路之負載能力。 b.增加較多的輸電線：增加平行輸電線路的數目可以提高電力傳輸能力。 c.減低輸電線串聯阻抗：線路如採用成束導体要比未採用成束導體具有較低之串聯阻抗。. d.降低變壓器漏電抗：使用較大的變壓器（具有較低漏電抗）亦可改善。 e.採用串聯電容輸電線補償：加裝串聯電容器可以降低線路之總串聯電抗，因其可以補償串聯線路電感。. （2）高速清除故障：高速清除故障為提升暫態穩定度之基本要求。（3）斷路器高速復閉：大多數輸電線路短路屬於短暫性的，在 5~40 周波之間（依系統電壓而定）故障即可自行消弧完畢。斷路器如能高速復閉將可增加故障發生過後之傳輸能力，因此可以改善暫態穩定度。. （4）單極切換：大多數短路故障為單相接地，因此故障相可以使用電驛偵測技術配合單極切換斷路器清除之，使得線路未發生故障之其他相仍可繼續運轉；如此線路發生故障以後，系統仍可維持供應部分電力。. （5）較大的電機慣量常數，較低的暫態電抗：由搖擺方程式可得知，若提高同步機之標么慣量常數 M 值，則將降低角加速度之值，因此可以減緩角度擺動量及增加臨 8.

(17) 界清除時間。此外，若降低電機暫態電抗值，即可提高發電機之電功率輸出，亦表示可改善穩定度。. （6）快速響應（採用高增益激磁機）：此激磁系統可於故障期間在感測到端電壓偏低信號時可以快速地增加發電機場激磁。如此促使故障期間之電機內電勢快速地增高，因而於故障期間及故障發生過後發電機之輸出功率均可提高。此外，臨界清除時間亦可增加。. （7）快速閥門操作：有些蒸汽渦輪機配備有快速閥們藉以改變蒸汽流向，及快速地減低渦輪機之機械功率輸出。若於發電機附近發生故障，當電功率輸出降低時，快速閥們此時用以平衡機械功率及電功率，因此能提供較少的加速及較長的臨界清除時間。. （8）制動電阻器：有些電力系統其發電區可以暫時性的與其負載區隔離，如此系統可以採用制動電阻器改善其穩定度。當發生隔離情況時，可以安插制動電阻器於發電區 1~2 秒，其能預防或減緩發電區之加速現象。. 9.

(18) 第三章預防控制 3.1 電力系統安全分析電力系統互聯的發展使其逐漸成為大規模的系統，因此經濟性與安全性的衝突問題逐漸顯現出來，而運轉情況及控制也更加不確定和更加複雜。在這種情況下，一些突發的事件可能會破壞系統的安全穩定運轉，造成過載問題、電壓問題，甚至引發連鎖故障而造成大面積的停電事故。因此在系統正常運轉的狀態下，通過安全分析來研究其狀態轉移的可能性及其對系統造成的危害程度，並採用適當的控制措施來降低風險，對電力系統的安全穩定具有重要的意義。而安全分析分為靜態安全分析與動態安全分析來討論：. 靜態安全分析︰對多種設定營運模式進行假設事故分析，對引起線路超過負載、電壓超過極限、發電機功率超過極限等故障進行警告，評估電力系統的安全水準，找出比較有可能發生超越限制的情況。僅僅考慮假設事故發生後穩態運轉狀態的安全性，不考慮狀態轉移過程中的穩定性，以判斷當前狀態是否能夠承受事故之發生。 (暫態）動態安全分析︰在當前、歷史或預估營運模式下，給予假設事故，以判斷系統是否失去暫態穩定，並訂出系統失去穩定之故障元件，其切除時間的極限和系統的穩定裕度，篩選出嚴重故障的事故。考慮假設事故後，狀態轉移過程中是否失去穩定的問題。. 3.2 電力系統安全穩定控制為保證電力供應的不間斷性而設置的控制系統和裝置，及採取的控制策略和措施，與電力系統的運轉狀態息息相關等，包括預防控制、校正控制、穩定控制、緊急控制以及恢復控制等手段（以下資料大部分來自於[9]）。預防控制是電力系統正常運轉狀態下的安全穩定控制。為滿足電力系統正常運轉狀態和承受大擾動(出現機率較高的單一故障)時的安全要求，應由電力系統結構和相對應的電力設施、繼電保護、安全穩定預防性控制裝置等，組成保證電力系統安全穩定的第一道防線。包括隨時將測得的負載量與安全運轉的目標值進行比較，並向工作人員提供必要訊息，這稱為安全監視；根據當時的運轉狀態進行事故假設和模擬，檢查系統的安 10.

(19) 全性，這稱為安全分析；若安全分析的結果顯示系統不夠安全，應向運轉人員發出警報並提示或直接執行必要的措施，如切換負載、改變系統結構、調整發電機出力、分配後備出力、佈置分解點和改變安全穩定裝置等。校正控制係為使電力系統的頻率異常、電壓異常和線路、變壓器過負載返回正常值而設置的裝置和採取的控制策略、措施。造成頻率異常是因為系統有效功率不平衡。使頻率恢復正常的主要手段是調整發電機發電量和調整負載。造成電壓異常的主要原因是系統虛功功率不平衡或虛功功率分佈不合理。使電壓恢復正常的主要手段是調整系統的虛功功率及其分佈。為了消除變壓器和線路的過載，應該根據造成過載的原因採取相應的措施，如投入備用設備，改變運轉方式和潮流分佈，直到切除負載。穩定控制為防止系統中發電機失去同步，防止系統失去穩定或提高系統運轉的穩定性，也就是使系統從緊急狀態進入正常狀態的裝置及採取的控制策略、措施。緊急控制為當系統已經失去穩定,出現振盪,為了盡量縮小影響範圍、減少損失而設置的裝置和採取的控制策略、措施。恢復控制係通過對電力系統緊急狀態採取緊急控制後，事故已被抑制，振盪已被平息，系統可能已分解為若干個子系統，有些發電機、負載、線路已被斷開，這時系統處於恢復狀態，為了使系統恢復到正常狀態而採取的一系列有秩序的控制和操作稱為恢復控制。電力系統的安全控制，發展成以在線運轉的計算機作為核心的分層分佈式控制。它由局部控制、區域控制和中央控制 3 個層次組成。各個層次有自己的功能又相互聯繫協調，以共同完成上述的各種安全控制措施。. 11.

(20) 第四章模擬結果本研究之測試系統[10]，其結構（圖 4.1）為 10 部電機、39 個匯流排之電力系統，相關參數資料如附錄 A。. 圖 4.1 測試系統架構圖. 首先，我們建立 10 個初始的運轉情況資料（附錄 B），其不同處在於負載實功、負載虛功、發電機實功及端電壓的數值。這些數值的變化係以運轉情況 1 為原始值，運轉情況 2-9 則改變上列資料之數值（調整範圍在上下 10%）。藉由 MATLAB 軟體模擬其運轉情況，而各項結果之獲得過程如下：在每一運轉情況第一次執行時，即可得到每一輸電線之負載潮流，接著輸入三相故障之匯流排編號及其輸電線，再接著輸入預估之臨界清除時間（0.1 秒）及觀察時間（0.3 秒），以觀察其搖擺曲線圖判別穩定或不穩定。藉由增減臨界清除時間以瞭解搖擺曲線之變化，而得到本事故確實之臨界清除時間。而危急發電機之認定則是觀察搖擺曲線圖中，各發電機轉子角度所繪成之曲線，何者之鋒值最接近 180 度，它就是危急發電機（圖 4.2）。而搖擺曲線峰值與 180 度差（Margin）之獲得即是由 180 度減去危急. 12.

(21) 發電機轉子角度最接近 180 之數值。在運轉情況 1 及 2 中，我們針對每一匯流排及其輸電線（共計 69 個情況）執行模擬並記錄，運轉情況 3-10 則僅紀錄其臨界清除時間小於. 0.2 秒之結果。. 危急發電機搖擺曲線峰值與 180. 180. 度之差（Margin）. 轉子角度時間 (秒）. 圖 4.2 危急發電機判別圖（多機系統）. 接著我們嘗試下述之方法，使可能會發生事故匯流排之臨界清除時間提升到 0.1 秒以上。而表 4.1 則是執行各種方法，所獲得結果之統計表. 表 4.1 統計表表編. 對照附錄. 方法. 調整內容. 13. 對原運轉情況臨界清除.

(22) 號. B 之運轉. 時間之影響. 情況 4.2. 1. #9 電機降為原發電量之 88%. 4.3. 2. #8 電機降為原發電量之 85%. 4.4. 3. #9 電機降為原發電量之 80%. 4.5. 5. #9 電機降為原發電量之 95% 降低危急. 4.6. 6. 發電機發. #9、#5 電機均降為原發電量之 89%. 電量 #9 電機降為原發電量之 92%. 4.7. 7. 4.8. 8. 4.9. 9. #9 電機降為原發電量之 91%. 4.10. 10. #9 電機降為原發電量之 72%. 4.11. 1. 降低輸電線之電抗. 4.12. 4.13. 1. 1. 值. 調整發電. 始可將臨界清除時間提升到 0.1 秒以上始可將臨界清除時間提升到 0.1 秒以上始可將臨界清除時間提升到 0.1 秒以上始可將臨界清除時間提升到 0.1 秒以上始可將臨界清除時間提升到 0.1 秒以上始可將臨界清除時間提升到 0.1 秒以上. #9、#5 電機分別降為原發電量之 90%. 始可將臨界清除時間提. 及 94%. 升到 0.1 秒以上始可將臨界清除時間提升到 0.1 秒以上始可將臨界清除時間提升到 0.1 秒以上. 輸電線 28-29 之電抗值降為原數值之. 部分匯流排臨界清除時. 30%. 間提升. 輸電線 28-29、輸電線 26-29 之電抗值均降為原數值之 30% #9 電機端電壓*1.09 倍. 機端電壓. 14. 均有提升，但仍有一個可能事故，臨界清除時間未達 0.1 秒均提升到 0.1 秒以上.

(23) 對照附錄表編. 對原運轉情況臨界清除 B 之運轉. 方法. 調整內容. 號. 時間之影響情況降電抗值（降為原數值之 30%）及提. 4.14. 1. 升危急發電機端電壓（為原數值之 1.03 倍）降危急發電機發電量（降為原發電量. 4.15. 之 85%）及電抗值（降為原數值之. 3. 30%）降危急發電機發電量（降為原發電量 4.16. 10. 混合方法. 之 84%）及電抗值（降為原數值之 30%）降危急發電機發電量（降為原發電量. 4.17. 10. 之 85%）及提升危急發電機之端電壓（原數值之 1.11 倍）. 始可將臨界清除時間提升到 0.1 秒以上. 始可將臨界清除時間提升到 0.1 秒以上. 始可將臨界清除時間提升到 0.1 秒以上. 始可將臨界清除時間提升到 0.1 秒以上. 同降電抗值（原數值之 30%）及危急 4.18. 10. 發電機發電量（降為原發電量之 85%）始可將臨界清除時間提並提升危急發電機之端電壓（原數值. 升到 0.1 秒以上. 之 1.05 倍）. 4.1 降低危急發電機之發電量為暸解降低發電量是否能有效延長臨界故障清除時間，針對測試結果中，臨界清除時間小於 0.1 秒之匯流排，降低其危急發電機的發電量使其臨界清除時間延長至 0.1 秒（含）以上。在運轉情況 1 中，#9 電機發電量由原發電量 90%往下降，當降至 88%時，所有可能會發生事故匯流排之臨界清除時間均已提升至 0.1 秒以上，且低於 0.2 秒之可能會發生事故匯流排數量由 28 個減少到 16 個。同時觀察到，若可能會發生事故匯流排之危急發電機不是#9 電機，則其臨界清除時間變化小，甚至不變。新測得之結果如下：. 15.

(24) 表 4.2 參考運轉情況 1 降低危急發電機之發電量運轉情況發電機編號. 9. 原發電量（MW）. 830. 新發電量（降為 88%）. 730. 故障匯流排. 跳脫輸電線. 28 29 29 26 26 28 25 26 36 22 21 36 12 37 36 36. 28-29 28-29 26-29 26-29 26-28 26-28 12-25 25-26 36-37 21-22 21-22 36-21 11-12 36-37 36-24 35-36. 原始值. 新值. 臨界清除危急時間（秒）發電機. 臨界清除危急時間（秒）發電機. 0.04 0.04 0.06 0.07 0.09 0.09 0.10 0.11 0.12 0.12 0.14 0.14 0.14 0.15 0.16 0.16. 9 9 9 9 9 9 9 9 6 6 6 6 8 7 9 7. 0.11 0.10 0.13 0.16 0.15 0.14 0.15 0.18 0.12 0.13 0.14 0.16 0.18 0.15 0.19 0.18. 9 9 9 9 9 9 9 9 6 6 6 6 9 7 7 7. 在運轉情況 2 中，#8 電機為危急發電機，其發電量由原發電量 90%往下降，當降至 85%時，所有可能會發生事故匯流排之臨界清除時間均已提升至 0.1 秒以上，但低於. 0.2 秒之可能會發生事故匯流排數量不變，觀察其原因為原危急發電機（#8 電機）之可能會發生事故匯流排僅有 2 個，故降低#8 電機之發電量，對其它危急發電機之可能會發生事故匯流排影響不大。表 4.3 參考運轉情況 2 降低危急發電機之發電量運轉情況發電機編號. 8. 原發電量（MW）. 540. 新發電量（降為 85%）. 459. 故障匯流排. 跳脫輸電線. 25 12 36 37 28 29 29 22 12 26 21 25 26 28 36 36 26 23 20. 12-25 12-25 36-37 36-37 28-29 28-29 26-29 21-22 11-12 26-29 21-22 25-26 26-28 26-28 36-21 35-36 25-26 22-23 20-33. 原始值. 新值. 臨界清除危急時間（秒）發電機. 臨界清除危急時間（秒）發電機. 0.00 0.00 0.10 0.11 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.14 0.14 0.14 0.15 0.15 0.16 0.16 0.17 0.17 0.17 16. 5 5 9 9 9 7 8 9 7 8 9 9 9 7 9 7 3. 0.12 0.10 0.10 0.12 0.12 0.10 0.12 0.13 0.15 0.14 0.14 0.17 0.15 0.15 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17. 8 8 5 5 9 9 9 7 9 9 7 8 9 9 7 5 9 7 3.

(25) 運轉情況發電機編號. 8. 原發電量（MW）. 540. 新發電量（降為 85%）. 故障匯流排. 跳脫輸電線. 36 33 26 21 23 22 20 33 16 15 34 14. 36-24 33-34 26-27 36-21 23-24 22-23 20-31 20-33 15-16 14-15 33-34 13-14. 459. 原始值. 新值. 臨界清除危急時間（秒）發電機. 臨界清除危急時間（秒）發電機. 0.18 0.18 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19. 5 3 9 7 5 7 3 3 2 2 3 3. 0.18 0.18 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19. 5 3 9 7 5 7 3 3 2 2 3 3. 在運轉情況 3 中，#9 電機為危急發電機，其發電量由原發電量 90%往下降，當降至 80%時，所有可能會發生事故匯流排之臨界清除時間均已提升至 0.1 秒以上，由於降的比例頗高，所以原可能會發生事故匯流排屬於#9 電機為危急之發電機者，臨界清除時間均大幅度的提升。低於 0.2 秒之可能會發生事故匯流排數量也由 30 個大幅減少到 17 個。表 4.4 參考運轉情況 3 降低危急發電機之發電量運轉情況發電機編號. 9. 新發電原發電量（降量（MW）為 80%）. 794. 635. 故障匯流排. 跳脫輸電線. 29 26 28 29 26 28 26 22 25 21 36 36 36 36 21 37 23. 26-29 26-29 28-29 28-29 26-28 26-28 25-26 21-22 12-25 21-22 36-37 36-21 36-24 35-36 36-21 36-37 23-24. 原始值臨界清危急除時間發電機（秒） 0.00 0.00 0.00 0.00 0.04 9 0.04 9 0.07 9 0.10 5 0.12 9 0.12 5 0.12 7 0.13 6 0.13 9 0.14 9 0.14 6 0.15 4 0.18 9. 新值臨界清除時間（秒） 0.11 0.13 0.12 0.10 0.15 0.15 0.17 0.12 0.19 0.12 0.13 0.15 0.19 0.18 0.19 0.15 0.19. 危急發電機 9 9 9 9 9 9 9 6 9 6 6 6 9 4 6 6 4. 在運轉情況 4 中因所有可能會發生事故匯流排之臨界清除時間均大於 0.1 秒，故不再調整危急發電機之發電量。在運轉情況 5 中，#9 電機為危急發電機，其發電量由原發電量 90%調至 95%即可使所有可能會發生事故匯流排之臨界清除時間增加至 0.1 秒以上。同時統計出臨界清除時間低於 0.2 秒的可能會發生事故匯流排數量由 15 個降至 12 個，且臨界清除時間不變 17.

(26) 或增加 0.01-0.03 秒左右。由此可觀察出若發電量變化較小，臨界清除時間之變動亦較低。表 4.5 參考運轉情況 5 降低危急發電機之發電量運轉情況發電機編號. 9. 新發電原發電量（降量（MW）為 95%）. 830. 789. 故障匯流排. 跳脫輸電線. 29 29 28 26 26 26 25 36 26 22 21 37. 28-29 26-29 28-29 26-29 26-28 25-26 12-25 36-37 26-27 21-22 21-22 36-37. 原始值臨界清危急除時間發電機（秒） 0.08 9 0.09 9 0.09 9 0.10 9 0.12 9 0.14 9 0.15 9 0.15 7 0.16 9 0.17 7 0.19 7 0.19 5. 新值臨界清除時間（秒） 0.10 0.11 0.12 0.13 0.14 0.16 0.16 0.15 0.18 0.19 0.19 0.19. 危急發電機 9 9 9 9 9 9 9 7 9 7 7 5. 在運轉情況 6 中，先降#9 電機之發電量，一路降至原發電量 80%，觀察到當可能會發生事故匯流排發生在輸電線 36-37 之 36 時，其臨界清除時間仍無法提昇。故一併調降#5 電機之發電量，而兩部電機同時調整至原發電量 88%時，可使所有可能會發生事故匯流排之臨界清除時間提高至 0.1 秒以上。且因同時調整兩部發電機，致使臨界清除時間小於 0.2 秒的數量也由 31 個大量減少到 17 個。表 4.6 參考運轉情況 6 降低危急發電機之發電量運轉情況發電機編號. 原發電量（MW）. 新發電量（同時均降為 89%）. 9. 890. 792. 5. 680. 605. 故障匯流排. 跳脫輸電線. 29 28 29 36 26 12 25 26 28 22 21 26 36 25 26 36 36. 28-29 28-29 26-29 36-37 26-29 11-12 12-25 26-28 26-28 21-22 21-22 25-26 36-21 25-26 26-27 35-36 36-24. 原始值臨界清危急除時間發電機（秒） 0.04 9 0.05 9 0.06 9 0.06 5 0.07 9 0.08 9 0.08 9 0.09 9 0.09 9 0.10 6 0.11 6 0.11 9 0.13 2 0.14 9 0.14 9 0.14 9 0.14 4. 新值臨界清除時間（秒） 0.10 0.11 0.11 0.10 0.13 0.15 0.14 0.14 0.14 0.14 0.16 0.15 0.16 0.17 0.19 0.17 0.18. 危急發電機 9 9 9 5 9 9 9 9 9 6 6 9 6 9 9 4 4. 在運轉情況 7 中，#9 電機為危急發電機，其發電量由原發電量 90%調至 92%即可使所有可能會發生事故匯流排之臨界清除時間增加至 0.1 秒以上。同時統計出臨界清除 18.

(27) 時間低於 0.2 秒的可能會發生事故匯流排數量由 21 個降至 17 個。表 4.7 參考運轉情況 7 降低危急發電機之發電量運轉情況發電機編號. 9. 新發電原發電量（降量（MW）為 92%）. 865. 796. 故障匯流排. 跳脫輸電線. 29 28 29 26 26 28 25 26 36 12 26 22 36 37 21 25 36. 28-29 28-29 26-29 26-29 26-28 26-28 12-25 25-26 36-37 11-12 26-27 21-22 36-21 36-37 21-22 25-26 35-36. 原始值臨界清危急除時間發電機（秒） 0.06 9 0.07 9 0.08 9 0.09 9 0.10 9 0.11 9 0.12 9 0.12 9 0.13 7 0.14 9 0.15 9 0.16 7 0.16 6 0.17 5 0.18 7 0.18 8 0.18 9. 新值臨界清除時間（秒） 0.10 0.12 0.11 0.13 0.14 0.14 0.14 0.16 0.13 0.17 0.18 0.16 0.18 0.17 0.19 0.19 0.19. 危急發電機 9 9 9 9 9 9 8 9 7 9 9 7 7 5 7 9 9. 同運轉情況 6 的狀況一樣，當單獨降#9 電機時，無法使所有可能會發生事故匯流排的臨界清除時間提升到 0.1 秒以上。而#9 電機及#5 電機同時分別降為原發電量 90% 及 94%時方可達到我們的需求。由此可知，同時調整兩部發電機的發電量，對提升臨界清除時間有明顯的效果。表 4.8 參考運轉情況 8 降低危急發電機之發電量運轉情況發電機編號. 原發電量（MW）. 新發電量（同時分別降為 90% 及 94%）. 9. 875. 788. 5. 600. 564. 原始值故障匯流排. 跳脫輸電線. 臨界清除時間（秒）. 危急發電機. 臨界清除時間（秒）. 危急發電機. 29 28 12 29 36 26 25 37 26 28 22 26 21 26 25 36. 28-29 28-29 11-12 26-29 36-37 26-29 12-25 36-37 26-28 26-28 21-22 25-26 21-22 26-27 25-26 35-36. 0.05 0.06 0.07 0.07 0.07 0.08 0.09 0.09 0.10 0.10 0.11 0.11 0.12 0.14 0.15 0.15. 9 9 9 9 5 9 9 5 9 9 7 9 7 9 9 9. 0.10 0.12 0.11 0.11 0.10 0.13 0.13 0.12 0.14 0.14 0.14 0.16 0.16 0.19 0.18 0.17. 9 9 9 9 5 9 9 9 9 9 7 9 7 9 9 9. 運轉情況發電機編號. 原發電量（MW）. 新發電量（同時分別降. 新值. 故障匯流排. 跳脫輸電線. 原始值臨界清危急除時間發電機（秒） 19. 新值臨界清除時間（秒）. 危急發電機.

(28) 為 90% 及 94%）. 9. 875. 788. 5. 600. 564. 36 36 23 20 33. 36-21 36-24 23-24 20-33 33-34. 0.15 0.15 0.17 0.18 0.19. 3 5 5 3 3. 0.16 0.18 0.19 0.18 0.19. 6 2 4 3 3. 在運轉情況 9 中，#9 電機為危急發電機，其發電量由原發電量 90%調至 91%即可使所有可能會發生事故匯流排之臨界清除時間增加至 0.1 秒以上。同時統計出臨界清除時間低於 0.2 秒的可能會發生事故匯流排數量由 20 個降至 18 個，而臨界清除時間不變或僅增加 0.01-0.04 秒左右。由此可觀察出若發電量變化較小，臨界清除時間之變動亦較低。表 4.9 參考運轉情況 9 降低危急發電機之發電量運轉情況發電機編號. 9. 新發電原發電量（降量（MW）為 91%）. 895. 814. 故障匯流排. 跳脫輸電線. 29 29 26 28 26 28 26 36 27 25 22 26 21 37 36 25. 28-29 26-29 26-29 28-29 26-28 26-28 25-26 36-37 37-27 12-25 21-22 26-27 21-22 36-37 36-21 25-26. 原始值臨界清危急除時間發電機（秒） 0.06 9 0.07 9 0.09 9 0.09 9 0.10 9 0.11 9 0.12 9 0.12 5 0.12 9 0.14 9 0.14 6 0.15 9 0.16 7 0.16 5 0.17 7 0.18 9. 新值臨界清除時間（秒） 0.10 0.11 0.13 0.12 0.14 0.14 0.15 0.12 0.12 0.17 0.14 0.18 0.16 0.16 0.18 0.18. 危急發電機 9 9 9 9 9 9 9 5 5 9 7 9 7 5 7 9. 在運轉情況 10 中，#9 電機為危急發電機，其發電量由原發電量 90%大幅度降至. 72%，方可使所有可能會發生事故匯流排之臨界清除時間增加至 0.1 秒以上。此因#9 電機在此系統中所佔之發電量比例較大，且臨界清除時間低於 0.1 秒之可能會發生事故匯流排數量也較多，所以需要調降的比例較其他運轉情況為大。且統計出臨界清除時間低於 0.2 秒的可能會發生事故匯流排數量也大幅減少，由 59 個降至 16 個。. 20.

(29) 表 4.10 參考運轉情況 10 降低危急發電機之發電量運轉情況發電機編號. 9. 新發電原發電量（降量（MW）為 72%）. 910. 655. 故障匯流排. 跳脫輸電線. 25 12 26 28 29 26 28 29 26 26 37 25 27 27 36 36. 12-25 12-25 26-28 26-28 26-29 26-29 28-29 28-29 25-26 26-27 37-27 25-26 37-27 26-27 36-21 36-24. 原始值臨界清危急除時間發電機（秒） 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.04 9 0.06 9 0.06 9 0.07 9 0.07 9 0.08 9 0.09 9 0.09 9. 新值臨界清除時間（秒） 0.12 0.18 0.15 0.15 0.11 0.14 0.12 0.10 0.18 0.19 0.22 0.19 0.27 0.27 0.14 0.18. 危急發電機 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 5 8 9 9 6 4. 4.2 調整電抗值首先，我們先試著降低運轉情況 1 中，臨界清除時間低於 0.1 秒的匯流排，降低其輸電線之電抗值，結果如表 4.11：電抗值從原數值之 90%一路降到 30%，僅部份有些許提升，但仍無法達到所希望的數值（CCT ≥ 0.1 秒）。表 4.11 參考運轉情況 1 調整電抗值輸電線. 28-29. 運轉情況新電抗原電抗值（降故障匯值為流排 30%） 28 29 29 0.0151 0.0045 26 26 28. 跳脫輸電線 28-29 28-29 26-29 26-29 26-28 26-28. 原始值臨界清危急除時間發電機（秒） 0.04 9 0.04 9 0.06 9 0.07 9 0.09 9 0.09 9. 新值臨界清除時間（秒）不變不變 0.09 0.08 不變不變. 危急發電機. 9 9. 接著我們增加輸電線 26-29，降低其電抗值，亦是從原數值之 90%一路降到 30% 得到表 4.12。從表 4.12 可明顯看出臨界清除時間有大幅的增加，但在輸電線 26-29 中，可能會發生事故匯流排 26 及 29 的臨界清除時間仍未達到我們的需求。. 21.

(30) 表 4.12 參考運轉情況 1 調整電抗值運轉情況輸電線. 28-29 26-29. 原電抗值. 0.0151 0.0625. 新電抗故障匯值（同降流排為 30%）. 0.0045 0.0188. 28 29 29 26 26 28. 跳脫輸電線 28-29 28-29 26-29 26-29 26-28 26-28. 原始值臨界清除時間（秒） 0.04 0.04 0.06 0.07 0.09 0.09. 新值臨界清除時間（秒） 0.16 0.14 0.08 0.09 0.17 0.17. 危急發電機 9 9 9 9 9 9. 危急發電機 9 9 9 9 9 9. 4.3 增加危急發電機端電壓為提昇臨界清除時間，在本小節將討論增加危急發電機端電機之方法。以原端電壓值 1.01 倍、1.02 倍一路往上增加，直到 1.09 倍才使所有可能會發生事故匯流排之臨界清除時間大於 0.1 秒，但此方式使端電壓值變動過大，較不適合。表 4.13 參考運轉情況 1 調整危急發電機之端電壓發電機. 9. 原端電壓. 1.0265. 運轉情況新端電壓（原端電壓 *1.09 倍）. 1.1189. 故障匯流排. 跳脫輸電線. 28 29 29 26 26 28. 28-29 28-29 26-29 26-29 26-28 26-28. 原始值臨界清危急除時間發電機（秒） 0.04 9 0.04 9 0.06 9 0.07 9 0.09 9 0.09 9. 新值臨界清危急除時間發電機（秒） 0.12 9 0.10 9 0.11 9 0.13 9 0.15 9 0.15 9. 4.4 混合方法 4.4.1 降電抗值及提升危急發電機端電壓以運轉情況 1 為例：輸電線 26-29、28-29 電抗值同降為原數值之 30%，及#9 電機端電壓值提升到 1.03 倍（1.0470）。其臨界清除時間又較單獨降電抗值提升了，且可達我們的標準。表 4.14 參考運轉情況 1 調整電抗值及危急發電機之端電壓運轉情況故障匯流排 28 29 29 26 26 28. 跳脫輸電線 28-29 28-29 26-29 26-29 26-28 26-28. 原始值臨界清除時危急間（秒）發電機 0.04 9 0.04 9 0.06 9 0.07 9 0.09 9 0.09 9. 22. 新值臨界清除時間（秒） 0.18 0.15 0.10 0.11 0.18 0.18. 危急發電機 9 9 9 9 9 9.

(31) 4.4.2 同降電抗值及發電量因運轉情況 3 及運轉情況 10 發電量降的比例較高，所以我們探討此兩例：. 運轉情況 3：以發電量為原數值 85%為基準，再降電抗值。從表 4.15 可看出此方法符合我們的需求。表 4.15 參考運轉情況 3 降低危急發電機發電量及電抗值運轉情況發電機編號. 9. 輸電線. 原發電. 新發電. 流排. 電線. 29. 26-29. 0.00. 0.17. 9. 26. 26-29. 0.00. 0.18. 9. 28. 28-29. 0.00. 0.18. 9. 29. 28-29. 0.00. 0.17. 9. 26. 26-28. 0.04. 9. 0.19. 9. 28. 26-28. 0.04. 9. 0.19. 9. 26. 25-26. 0.07. 9. 0.16. 9. 原電抗. 新電抗. 22. 21-22. 0.10. 5. 0.11. 6. 值. 值（降為. 25. 12-25. 0.12. 9. 0.18. 9. 30%）. 21. 21-22. 0.12. 5. 0.12. 6. 36. 36-37. 0.12. 7. 0.13. 4. 36. 36-21. 0.13. 6. 0.15. 6. 36. 36-24. 0.13. 9. 0.19. 4. 36. 35-36. 0.14. 9. 0.18. 4. 21. 36-21. 0.14. 6. 0.18. 7. 37. 36-37. 0.15. 4. 0.17. 4. 23. 23-24. 0.18. 9. 0.22. 4. 675. 28-29. 0.0151. 0.0045. 26-29. 0.0625. 0.0188. 26-28. 0.0474. 0.0142. 21-22. 0.0135. 0.0031. 除時間（秒）. 23. 危急. 臨界清. 跳脫輸. 85%）. 794. 臨界清. 新值. 故障匯. 量（降為. 量. 原始值. 發電機. 除時間（秒）. 危急發電機.

(32) 運轉情況 10：其發電量降低到原數值 84%，同時降低輸電線 28-29、輸電線 26-29、輸電線 26-28、輸電線 21-22、輸電線 12-25 及輸電線 25-26 之電抗值，方能將臨界清除時間均提升到 0.1 秒，結果如表 4.16。但其危急電機發電量無法如運轉情況 3 一樣（原數值 85%），僅能提升為原數值 84%。表 4.16 參考運轉情況 10 降低危急發電機發電量及電抗值發電機編號. 原發電量. 9. 910. 輸電線. 原電抗值. 28-29 26-29 26-28 12-25 25-26. 0.0151 0.0625 0.0474 0.0086 0.0323. 運轉情況新發電故障匯量（降為流排 84%） 25 12 754.4 26 28 29 新電抗值（降為 26 30%） 28 29 26 26 37 25 27 27 36 36 0.0045 12 0.0188 22 0.0142 36 0.0026 21 0.0097 24 21 24 23 22 23 36 37 35. 原始值臨界清危急除時間發電機（秒） 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.04 9 0.06 9 0.06 9 0.07 9 0.07 9 0.08 9 0.09 9 0.09 9 0.10 9 0.10 9 0.10 9 0.10 9 0.10 9 0.11 9 0.11 9 0.12 9 0.12 9 0.12 9 0.12 9 0.12 9 0.12 9. 跳脫輸電線 12-25 12-25 26-28 26-28 26-29 26-29 28-29 28-29 25-26 26-27 37-27 25-26 37-27 26-27 36-21 36-24 11-12 21-22 35-36 36-21 36-24 21-22 23-24 22-23 22-23 23-24 36-37 36-37 34-35. 24. 新值臨界清危急除時間發電機（秒） 0.10 9 0.18 9 0.17 9 0.17 9 0.15 9 0.17 9 0.17 9 0.15 9 0.13 9 0.18 9 0.21 5 0.14 9 0.30 9 0.30 9 0.14 6 0.17 5 0.17 9 0.13 6 0.16 5 0.17 6 0.21 5 0.15 6 0.19 5 0.21 7 0.20 5 0.19 5 0.13 5 0.17 5 0.24 9.

(33) 4.4.3 降發電量及提升危急發電機之端電壓以運轉情況 10 為參考，發電量降為原發電量之 85%，危急發電機之端電壓提升 1.11 倍，始可符合我們的需求。表 4.17 參考運轉情況 10 降低危急發電機發電量及端電壓運轉情況發電機. 原發. 編號. 電量. 9. 危急發電機編號. 9. 910. 原端電壓. 0.956. 新發電. 原始值臨界清. 新值. 跳脫輸電. 流排. 線. 25. 12-25. 0.00. 0.12. 9. 12. 12-25. 0.00. 0.18. 9. 26. 26-28. 0.00. 0.15. 9. 28. 26-28. 0.00. 0.15. 9. 新端電. 29. 26-29. 0.00. 0.11. 9. 壓（升為. 26. 26-29. 0.00. 0.13. 9. 1.11 倍）. 28. 28-29. 0.00. 0.12. 9. 29. 28-29. 0.00. 0.10. 9. 26. 25-26. 0.04. 9. 0.17. 9. 26. 26-27. 0.06. 9. 0.18. 9. 25. 25-26. 0.07. 9. 0.18. 8. 36. 36-21. 0.09. 9. 0.15. 6. 36. 36-24. 0.09. 9. 0.17. 5. 12. 11-12. 0.10. 9. 0.17. 9. 22. 21-22. 0.10. 9. 0.13. 6. 36. 35-36. 0.10. 9. 0.16. 5. 21. 36-21. 0.10. 9. 0.17. 6. 21. 21-22. 0.11. 9. 0.15. 6. 24. 23-24. 0.11. 9. 0.19. 5. 23. 23-24. 0.12. 9. 0.19. 5. 36. 36-37. 0.12. 9. 0.12. 5. 37. 36-37. 0.12. 9. 0.16. 5. 量（降為 85%）. 773.5. 1.0612. 除時間（秒）. 25. 危急. 臨界清. 故障匯. 發電機. 除時間（秒）. 危急發電機.

(34) 4.4.4 同降電抗值及發電量並提升危急發電機之端電壓以運轉情況 10 為參考，若發電量降低到 85%，同時降低輸電線 28-29、輸電線 26-29、輸電線 26-28、輸電線 21-22、輸電線 12-25 及輸電線 25-26 之電抗值（降為原數值 30%），解出危急發電機之端電壓需提升為 1.05 倍，方可將臨界清除時間均提升到 0.1 秒以上。表 4.18 參考運轉情況 10 降低危急發電機發電量、電抗值及端電壓運轉情況危急發電機編號. 原發電量. 新發電量（降為 85%）. 9. 910. 773.5. 輸電線. 原電抗值. 新電抗值（降為 3 0 % ）. 28-29 26-29 26-28 12-25 25-26. 危急發電機編號. 9. 0.0151 0.0625 0.0474 0.0086 0.0323. 原端電壓. 0.956. 原始值故障匯. 跳脫輸. 流排. 電線. 25. 12-25. 0.00. 0.11. 9. 26. 26-28. 0.00. 0.19. 9. 29. 26-29. 0.00. 0.17. 9. 26. 26-29. 0.00. 0.19. 9. 28. 28-29. 0.00. 0.19. 9. 29. 28-29. 0.00. 0.17. 9. 26. 25-26. 0.04. 9. 0.16. 9. 25. 25-26. 0.07. 9. 0.15. 9. 36. 36-21. 0.09. 9. 0.14. 6. 36. 36-24. 0.09. 9. 0.17. 5. 12. 11-12. 0.10. 9. 0.17. 9. 22. 21-22. 0.10. 9. 0.13. 6. 新端電壓. 36. 35-36. 0.10. 9. 0.16. 5. （升為. 21. 36-21. 0.10. 9. 0.17. 6. 1.05 倍）. 21. 21-22. 0.11. 9. 0.15. 6. 24. 23-24. 0.11. 9. 0.19. 5. 23. 23-24. 0.12. 9. 0.19. 5. 36. 36-37. 0.12. 9. 0.13. 5. 37. 36-37. 0.12. 9. 0.16. 5. 0.0045 0.0188 0.0142 0.0026 0.0097. 1.0038. 臨界清除. 新值危急. 時間（秒）發電機. 26. 臨界清除. 危急. 時間（秒）發電機.

(35) 第五章結論本文針對穩定度作簡單的介紹，並對提升暫態穩定度作一探討，藉由一個具有 10 部電機、39 個匯流排之電力系統作為測試對象。討論幾種預防控制的方法之有效性。經由電腦模擬結果，得到以下結論：一、混合方法能以最小的變動達到最佳的效果。二、以單一方法論，降低危急發電機之發電量是最為有效之方法，但需考量其調降之比例，以免造成系統總發電量無法承擔負載。三、調整危急發電機之發電量僅對與其有關之匯流排能提升臨界清除時間，與其無關之匯流排，臨界清除時間則不變。四、於危急發電機附近之匯流排並聯電容，匯流排端電壓值上升但臨界清除時間反而下降。五、改變危急發電機附近匯流排之負載，負載虛功的改變對臨界清除時間無影響。六、調整危急發電機之端電壓需有較大的變動，方能明顯感覺到臨界清除時間的提升。在此結果之後尚有下列問題須進一步研究：一、採取上述預防控制手段之時機，及其最有效之方法。二、就企業經營而言，如何以最少的花費達到最佳之效果。. 27.

(36) 參考文獻 [1] Stanely H. Horowitz, Arun G. Phadke, “Boosting Immunity to Blackouts,”, IEEE power & energy magazine, September/October 2003, pp. 47-53. [2] Yu-Jen Lin, “Application of Health Care Issues Analogy and Data Mining Techqnques to Power Systems Transient Stability Preventive Control Design,” CD-ROM for the 2nd International Symposium on Health Care Information Management,” Taipei March 30, 2007. [3] Hadi Saadat, Power System Analysis, McGraw-Hill, 2004. [4] 卓孟甫，陳盟吉，“MATLAB 軟體於電力系統問題計算＂，崑山科技大學電機工程學系，專題報告，民國 95 年 12 月 [5] 姜士鈞，“以敏感因子求解電力系統即時實功與虛功線路之流量＂，建國科技大學機電光學研究所，碩士論文，民國 94 年 6 月 [6] 邢福文,李森源,陳炳然編譯,輸配電(第四版),1985 年 9 月 pp.473-529,大中國圖書公司 [7]. J. Duncan Glover, Mulukutla S. Sarma, Power System Analysis and Design, Thomson –Engineering , 2002. [8] Glover Sarma 原著,黃文良翻譯, 輸配電學,1996 年,全華科技股份有限公司 [9] http://www.csest.com/Upfiles/电力系统安全稳定控制與數字電力系统.pdf [10]. K. P. Padiyar, Power System Dynamics –Stability and Control, John Wiley & Sons (Asia) Pte Ltd;, 1996.. 28.

(37) . 附錄 A 附錄 A.1 發電機資料 GEN#. Ra. Xd. X 'd. Xq. X 'q. H. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0. 0.2950 0.0200 0.2495 0.3300 0.2620 0.2540 0.2950 0.2900 0.2106 0.2000. 0.0647 0.0060 0.0531 0.0660 0.0436 0.0500 0.0490 0.0570 0.0570 0.0040. 0.2820 0.0190 0.2370 0.3100 0.2580 0.2410 0.2920 0.2800 0.2050 0.1960. 0.0647 0.0060 0.0531 0.0660 0.0436 0.0500 0.0490 0.0570 0.0570 0.0040. 500.0 30.3 35.8 26.0 28.6 34.8 26.4 24.3 34.5 42.0. T 'do. 附錄 A.2 輸電線資料 Bus No. From 37 37 36 36 36 36 35 34 33 28 26 26 26 25 23 22 21 20 20 19 18 17 16 16 15 15 14 14 13 13 12 12 11 11. . To 27 38 24 21 39 37 36 35 34 29 29 28 27 26 24 23 22 33 31 1 19 18 31 17 18 16 34 15 38 14 25 13 12 1. RL. XL. Bc. 0.0013 0.0007 0.0003 0.0008 0.0016 0.0007 0.0009 0.0018 0.0009 0.0014 0.0057 0.0043 0.0014 0.0032 0.0022 0.0006 0.0008 0.0004 0.0004 0.0010 0.0023 0.0004 0.0007 0.0006 0.0008 0.0002 0.0008 0.0008 0.0011 0.0013 0.0070 0.0013 0.0035 0.0010. 0.0173 0.0082 0.0059 0.0135 0.0195 0.0089 0.0094 0.0217 0.0101 0.0151 0.0625 0.0474 0.0147 0.0323 0.0350 0.0096 0.0135 0.0043 0.0043 0.0250 0.0363 0.0046 0.0082 0.0092 0.0112 0.0026 0.0129 0.0128 0.0133 0.0213 0.0086 0.0151 0.0411 0.0250. 0.3216 0.1319 0.0680 0.2548 0.3040 0.1342 0.1710 0.3660 0.1723 0.2490 1.0290 0.7802 0.2396 0.5130 0.3610 0.1846 0.2548 0.0729 0.0729 1.2000 0.3804 0.0780 0.1389 0.1130 0.1476 0.0434 0.1382 0.1342 0.2138 0.2214 0.1460 0.2572 0.6987 0.7500. 29. 6.56 6.00 5.70 5.40 5.69 7.30 5.66 6.70 4.79 5.70. T 'qo 1.50 0.70 1.50 0.44 1.50 0.40 1.50 0.41 1.96 0.50. Tc 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01. D 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0.

(38) . 附錄 A.3 負載潮流資料 Bus No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39. V 0.98200 1.03000 0.98310 1.01230 0.99720 1.04930 1.06350 1.02780 1.02650 1.04750 1.03829 1.02310 0.99576 0.95894 0.95660 0.95688 0.95140 0.95276 1.01028 0.95988 0.99046 1.01550 1.01344 0.98179 1.02088 1.01822 1.00150 1.02204 1.02143 0.98832 0.95760 0.93759 0.95912 0.96168 0.96683 0.98196 0.99086 0.99197 0.98770. ø 0.00000 -9.55016 3.20174 4.61664 5.57217 6.62654 9.46958 3.16537 9.04654 -2.47597 -7.79710 -4.89487 -8.07759 -9.35310 -8.29471 -7.56925 -9.97400 -10.5017 -9.92054 -4.71314 -2.98024 1.62430 1.34841 -5.45955 -3.68918 -4.76321 -6.92554 -0.95906 1.95588 -0.62515 -5.69316 -5.68713 -5.47342 -7.20767 -7.32475 -5.55956 -6.73437 -7.71437 0.34648. PG 5.04509 10.00000 6.50000 5.08000 6.32000 6.50000 5.40000 8.30000 2.50000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000. QG 1.3603 1.9575 1.5810 0.9558 2.7641 2.3549 0.6302 0.8479 1.4648 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000. 附錄 A.4 變壓器資料 Bus No. From 39 39 32 32 30 29 25 23 22 20 16 12. . To 30 5 33 31 4 9 8 7 6 3 2 10. RT. XT. Tap. 0.0007 0.0007 0.0016 0.0016 0.0009 0.0008 0.0006 0.0005 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000. 0.0138 0.0142 0.0435 0.0435 0.0180 0.0156 0.0232 0.0272 0.0143 0.0200 0.0250 0.0181. 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0. 30. PL 0.0920 11.0400 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 3.2200 5.0000 0.0000 0.0000 2.3380 5.2200 0.0000 0.0000 2.7400 0.0000 2.7450 3.0860 2.2400 1.3900 2.8100 2.0600 2.8350 6.2800 0.0000 0.0750 0.0000 0.0000 3.2000 3.2940 0.0000 1.5800 0.0000. QL 0.0460 2.5000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0240 1.8400 0.0000 0.0000 0.8400 1.7600 0.0000 0.0000 1.1500 0.0000 0.8466 0.9220 0.4720 0.1700 0.7550 0.2760 0.2690 1.0300 0.0000 0.8800 0.0000 0.0000 1.5300 0.3230 0.0000 0.3000 0.0000.

(39) . 附錄 B.1 運轉情況 1 及模擬結果運轉情況編負載匯負載實功負載虛功發電機實功 G 號流排編號 1 1 1104.0 250.0 1 1046.654 2 9.2 4.6 2 505.000 13 322.0 2.4 3 650.000 14 500.0 184.0 4 508.000 17 233.8 84.0 5 632.000 18 522.0 176.0 6 650.000 21 274.0 115.0 7 560.000 23 274.5 84.7 8 540.000 24 308.6 92.2 9 830.000 25 224.0 47.2 10 250.000 26 139.0 17.0 27 281.0 75.5 28 206.0 27.6 29 283.5 26.9 30 628.0 103.0 32 7.5 88.0 35 320.0 153.0 36 329.4 32.3 38 158.0 30.0. . 結果 (依 CCT 由小至大進行排序) 端電壓. 故障匯流排. 跳脫輸電線. 28 29 29 26 26 28 25 26 36 22 21 26 12 36 12 37 37 36 36 23 25 21 27 24 22 27 37 23 24 20 20 33 16 16 15 31 38 33 38 35 16 15 18 31 35 34 15 14 31 12 13 34 14 13 33 34 14 13 18 17 18 17 1 11 11 19 19 1 32 32. 28-29 28-29 26-29 26-29 26-28 26-28 12-25 25-26 36-37 21-22 21-22 26-27 12-25 36-21 11-12 36-37 37-38 36-24 35-36 23-24 25-26 36-21 37-27 23-24 22-23 26-27 37-27 22-23 36-24 20-33 20-31 33-34 16-31 15-16 15-16 16-31 37-38 20-33 13-38 35-36 16-17 14-15 18-19 20-31 34-35 34-35 15-18 13-14 32-31 12-13 12-13 33-34 14-15 13-38 32-33 14-34 14-34 13-14 15-18 17-18 17-18 16-17 11-1 11-12 11-1 18-19 19-1 19-1 32-33 32-31. 1.0300 0.9820 0.9831 1.0123 0.9972 1.0493 1.0635 1.0278 1.0265 1.0475. 31. 負載潮流. -347.661 -347.661 -189.911 -189.911 -140.825 -140.825 -233.485 76.625 212.711 -594.397 -594.397 268.144 -233.485 -319.511 -104.430 212.711 198.218 -25.048 -303.647 336.339 76.625 -319.511 14.087 336.339 52.478 268.144 14.087 52.478 -25.048 289.230 360.770 281.647 -358.844 -446.288 -446.288 -358.844 198.218 289.230 -39.900 -303.647 407.915 -142.314 -46.182 360.770 16.360 16.360 303.794 94.254 -0.323 378.595 378.595 281.647 -142.314 -39.900 -7.177 -263.888 -263.888 94.254 303.794 172.988 172.988 407.915 104.430 -104.430 104.430 -46.182 46.980 46.980 -7.177 -0.323. 12.260 12.260 -34.650 -34.650 -31.201 -31.201 81.503 8.312 -105.224 -172.455 -172.455 108.238 81.503 -66.932 18.860 -105.224 -22.529 1.508 -146.021 91.461 8.312 -66.932 -75.034 91.461 16.013 108.238 -75.034 16.013 1.508 27.434 34.776 -15.786 -1.292 -19.471 -19.471 -1.292 -22.529 27.434 22.866 -146.021 58.824 -2.724 -175.186 43.776 -26.382 -26.382 26.004 147.852 -43.072 173.364 173.364 -15.786 -2.724 22.866 -44.928 -20.140 -20.140 147.852 26.004 -32.288 -32.288 58.824 -18.860 18.860 -18.860 -175.186 27.862 27.862 -44.928 -43.072. 臨界清除時間. 0.04 0.04 0.06 0.07 0.09 0.09 0.10 0.11 0.12 0.12 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.15 0.15 0.16 0.16 0.16 0.17 0.17 0.18 0.18 0.18 0.19 0.19 0.19 0.20 0.21 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.26 0.26 0.26 0.26 0.27 0.28 0.28 0.28 0.42 0.54 0.56 0.57 0.58 0.58 0.64 0.64. 危急峰值與 180 發電機度之差. 9 9 9 9 9 9 9 9 6 6 6 9 9 6 8 7 6 9 7 9 8 9 9 3 9 9 4 7 7 3 3 3 3 9 9 3 7 3 7 7 9 9 9 3 7 4 9 3 3 9 3 3 3 9 3 9 9 3 9 9 9 9 3 9 9 9 9 3 3 3. 70.8700 60.7600 68.5000 63.5700 56.8400 63.4200 40.3000 49.7000 32.7900 30.5800 4.5500 33.6000 25.8130 38.1200 32.7089 42.3300 63.1100 24.1700 27.4300 42.9400 30.7400 65.6000 39.3200 4.4700 33.7900 32.1600 26.3000 26.6500 26.6589 20.4324 10.0779 14.6953 33.9021 9.2719 15.8559 16.2677 27.4030 24.3560 35.9300 24.4506 16.9237 30.5748 15.6995 3.6585 20.2933 35.7097 15.1187 28.4681 12.692 17.5547 11.7975 10.7693 33.5872 26.5163 7.8495 19.2145 15.1800 25.2134 32.3573 26.7141 15.1369 19.3584 42.2903 35.3393 33.8239 9.0602 6.6879 4.3933 9.9811 9.9311.

(40) . 附錄 B.2 運轉情況 2 及模擬結果運轉情況負載編號匯流排負載實功負載虛功. 2. 1 2 13 14 17 18 21 23 24 25 26 27 28 29 30 32 35 36 38. 1214.0 10.2 288.0 460.0 218.8 522.0 289.0 292.5 322.6 206.0 128.0 292.0 216.0 294.5 602.0 7.5 335.0 341.4 162.0. 200.00 5.10 2.80 170.00 78.00 176.00 120.00 90.66 99.20 44.20 16.00 79.50 29.60 28.90 93.00 88.00 168.00 34.30 32.00. 發電機編號. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. 結果 (依 CCT 由小至大進行排序) 實功. 端電壓. 1145 505 650 508 632 650 560 540 830 250. 1.1030 0.9020 0.9231 1.1123 0.9072 1.1193 0.9735 0.9378 1.1265 1.1475. 參考運轉情況 1，負載實功、負載虛功、發電機實功及端電壓值均在上下 10%變動. . 32. 故障跳脫匯流排輸電線. 25 12 36 37 28 29 29 22 12 26 21 25 26 28 36 36 26 23 20 36 33 26 21 23 22 20 33 16 15 34 14 37 37 24 31 31 16 16 15 24 31 15 13 18 12 33 13 34 14 35 14 27 35 34 27 38 38 17 18 18 17 13 1 11 11 32 32 19 19 1. 12-25 12-25 36-37 36-37 28-29 28-29 26-29 21-22 11-12 26-29 21-22 25-26 26-28 26-28 36-21 35-36 25-26 22-23 20-33 36-24 33-34 26-27 36-21 23-24 22-23 20-31 20-33 15-16 14-15 33-34 13-14 37-38 37-27 23-24 16-31 20-31 16-31 16-17 15-16 36-24 32-31 15-18 13-14 18-19 12-13 32-33 12-13 34-35 14-15 35-36 14-34 37-27 34-35 14-34 26-27 37-38 13-38 17-18 17-18 15-18 16-17 13-38 11-1 11-12 11-1 32-33 32-31 18-19 19-1 19-1. 負載潮流. -233.485 81.503 -233.485 81.503 212.711 -105.224 212.711 -105.224 -347.661 12.260 -347.661 12.260 -189.911 -34.650 -594.397 -172.455 -104.430 18.860 -189.911 -34.650 -594.397 -172.455 76.625 8.312 -140.825 -31.201 -140.825 -31.201 -319.511 -66.932 -303.647 -146.021 76.625 8.312 52.478 16.031 289.230 27.434 -25.048 1.508 281.647 -15.786 268.144 108.238 -319.511 -66.932 336.339 91.461 52.478 16.031 360.770 43.776 289.230 27.434 -446.288 -19.471 -142.314 -2.724 281.647 -15.786 94.254 147.825 198.218 -22.529 14.087 -75.034 336.339 91.461 -358.844 -1.292 360.770 43.776 -358.844 -1.292 407.915 58.824 -446.288 -19.471 -25.048 1.508 -0.323 -43.027 303.794 26.004 94.254 147.825 -46.182 -175.186 378.595 173.364 -7.177 -44.928 378.595 173.364 16.36 -26.382 -142.314 -2.724 -303.647 -146.021 -263.888 -20.14 14.087 -75.034 16.36 -26.382 -263.888 -20.140 268.144 108.238 198.218 -22.529 -39.900 22.866 172.988 -32.288 172.988 -32.288 303.794 26.004 407.915 58.824 -39.900 22.866 104.430 -18.860 -104.430 18.860 104.430 -18.860 -7.177 -44.928 -0.323 -43.027 -46.182 -175.186 -46.880 -149.912 -46.880 -149.912. 臨界清危急峰值與 180 除時間發電機度之差. 0.00 0.00 0.10 0.11 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.14 0.14 0.14 0.15 0.15 0.16 0.16 0.17 0.17 0.17 0.18 0.18 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.23 0.23 0.24 0.24 0.24 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.26 0.37 0.45 0.47 0.49 0.49 0.49 0.50 0.53. 5 5 9 9 9 7 8 9 7 8 9 9 9 7 9 7 3 5 3 9 7 5 7 3 3 2 2 3 3 5 5 7 3 3 3 2 2 7 2 2 3 2 2 2 5 3 2 5 3 5 5 2 9 5 5 2 2 2 2 5 2 8 8 2 2 2 2 5. 0 0 25.9524 46.6038 54.9326 57.4934 41.7115 7.8555 42.9800 37.7004 5.3242 41.9257 37.8022 45.8361 2.2486 21.8822 10.8569 20.5188 38.2945 21.2379 32.8584 11.4073 13.6410 11.3958 13.0257 6.1760 35.0659 22.3001 38.6503 44.7721 48.5178 22.4635 32.2258 17.9524 9.6411 23.5614 15.5131 25.5499 14.9545 25.5547 30.5881 27.9290 41.2729 15.2113 44.6724 8.5342 39.4439 26.4412 31.9644 16.9868 33.2291 24.0914 7.8331 20.2407 19.5211 17.1671 19.1903 20.7931 4.2572 3.2571 12.8703 7.1585 41.2635 46.0924 45.2585 15.7784 18.2948 9.8501 5.9344 14.6352.

(41) . 附錄 B.3 運轉情況 3 及模擬結果運轉情況負載負載實編號匯流排功. 3. 1 2 13 14 17 18 21 23 24 25 26 27 28 29 30 32 35 36 38. 1054.0 9.7 341.0 545.0 243.5 543.0 265.0 263.5 293.3 231.0 143.0 274.0 198.0 274.6 634.0 7.5 308.0 310.3 152.0. 結果 (依 CCT 由小至大進行排序). 負載虛功. 發電機編號. 實功. 端電壓. 200.0 5.1 2.8 170.0 78.0 176.0 120.0 90.7 99.2 44.2 16.0 79.5 29.6 28.9 93.0 88.0 168.0 34.3 32.0. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. 974.091 487.000 673.000 478.000 659.000 710.000 598.000 503.000 794.000 264.000. 0.945 1.020 1.054 0.963 1.076 1.102 1.103 1.094 0.952 1.083. 參考運轉情況 1，負載實功、負載虛功、發電機實功及端電壓值均在上下 10%變動. . 33. 故障匯流排. 跳脫輸電線. 29 26 28 29 26 28 26 22 26 25 37 25 21 36 36 36 27 27 36 21 12 24 37 12 23 24 37 23 35 14. 26-29 26-29 28-29 28-29 26-28 26-28 25-26 21-22 26-27 25-26 37-27 12-25 21-22 36-37 36-21 36-24 37-27 26-27 35-36 36-21 11-12 36-24 36-37 12-25 22-23 23-24 37-38 23-24 34-35 13-14. 負載潮流. -179.885 -179.885 -329.775 -329.775 -130.661 -130.661 53.069 -658.938 220.036 53.069 54.689 -214.512 -658.938 303.259 -392.669 -83.690 54.689 220.036 -354.077 -392.669 -144.690 -83.690 303.259 -214.512 47.448 380.230 247.931 380.230 -46.073 115.471. 50.615 50.615 91.046 91.046 55.287 55.287 103.057 -211.945 30.238 103.057 -0.181 0.708 -211.945 -36.502 -96.840 -7.921 -0.181 30.238 -140.814 -96.840 -133.947 -7.921 -36.502 0.708 44.463 113.428 -30.796 113.428 -8.386 125.098. 臨界清除時間. 危急發電機. 峰值與 180 度之差. 0.00 0.00 0.00 0.00 0.04 0.04 0.07 0.10 0.10 0.11 0.11 0.12 0.12 0.12 0.13 0.13 0.13 0.14 0.14 0.14 0.15 0.15 0.15 0.16 0.16 0.16 0.17 0.18 0.18 0.19. 9 9 9 5 9 9 9 9 5 7 6 9 9 9 9 6 9 9 4 9 9 9 4 9 9 9. 71.2638 76.0797 64.9002 31.2370 58.8822 55.5933 57.8196 25.2831 12.2595 17.2002 10.0289 31.3677 48.8744 53.3729 0.5416 32.2476 25.2411 34.7411 27.4707 25.6337 39.8380 14.5356 23.5328 22.5085 31.3090 22.5187.

(42) . 附錄 B.4 運轉情況 4 及模擬結果運轉情況負載負載實功負載虛功發電機編號匯流排編號 4. 1 2 13 14 17 18 21 23 24 25 26 27 28 29 30 32 35 36 38. 1104.0 9.2 322.0 500.0 233.8 522.0 274.0 274.5 308.6 224.0 139.0 281.0 206.0 283.5 628.0 7.5 320.0 329.4 158.0. 250.00 4.60 2.40 184.00 84.00 176.00 115.00 84.66 92.20 47.20 17.00 75.50 27.60 26.90 103.00 88.00 153.00 32.30 30.00. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. 結果 (依 CCT 由小至大進行排序) 實功. 端電壓. 1212.827 540.000 610.000 480.000 600.000 610.000 590.000 500.000 790.000 240.000. 1.102 1.054 1.043 0.984 0.912 1.112 1.004 0.976 1.108 1.103. 故障跳脫臨界清危急峰值與 180 負載潮流匯流排輸電線除時間發電機度之差 29 28-29 -329.075 -43.849 0.11 9 58.8476 25 12-25 -152.306 281.596 0.12 9 46.9396 29 26-29 -170.317 -100.624 0.12 9 59.7846 36 36-37 180.760 -216.187 0.12 5 36.5189 28 28-29 -329.075 -43.849 0.13 9 58.8006 22 21-22 -587.752 -228.136 0.14 7 13.5259 21 21-22 -587.752 -228.136 0.15 7 25.8260 26 26-29 -170.317 -100.624 0.15 9 38.5581 37 36-37 180.760 -216.187 0.15 5 49.6974 12 12-25 -152.306 281.596 0.16 9 40.9499 26 26-28 -122.375 -96.838 0.16 9 38.3116 28 26-28 -122.375 -96.838 0.16 9 46.1488 23 22-23 19.134 247.044 0.17 7 27.4025 26 25-26 114.958 -73.275 0.17 9 39.9072 25 25-26 114.958 -73.275 0.18 8 70.7596 36 35-36 -264.951 -45.291 0.18 5 19.7690 36 36-21 -312.844 -122.991 0.18 7 2.7695 23 23-24 332.539 73.314 0.19 7 10.5336 26 26-27 268.194 158.369 0.19 9 32.1015 36 36-24 -21.400 16.605 0.19 9 5.9978. 參考運轉情況 1，發電機實功及端電壓值均在上下 10%變動. . . 34.

(43) . 附錄 B.5 運轉情況 5 及模擬結果運轉情況負載負載實功負載虛功發電機編號匯流排編號 5. 1 2 13 14 17 18 21 23 24 25 26 27 28 29 30 32 35 36 38. 1104.0 9.2 322.0 500.0 233.8 522.0 274.0 274.5 308.6 224.0 139.0 281.0 206.0 283.5 628.0 7.5 320.0 329.4 158.0. 250.0 4.6 2.4 184.0 84.0 176.0 115.0 84.7 92.2 47.2 17.0 75.5 27.6 26.9 103.0 88.0 153.0 32.3 30.0. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. 結果 (依 CCT 由小至大進行排序) 實功. 端電壓. 1041.098 505.000 650.000 508.000 632.000 650.000 560.000 540.000 830.000 250.000. 1.103 1.032 1.043 1.058 1.076 1.108 1.098 1.101 1.087 1.112. 故障跳脫臨界清危急峰值與 180 負載潮流匯流排輸電線除時間發電機度之差 29 28-29 -348.061 24.565 0.08 9 56.5136 29 26-29 -190.524 -35.393 0.09 9 61.0196 28 28-29 -348.061 24.565 0.09 9 63.5545 26 26-29 -190.524 -35.393 0.10 9 61.1029 26 26-28 -141.323 -31.509 0.12 9 47.9304 26 25-26 74.744 5.855 0.14 9 33.0708 27 26-27 267.407 114.916 0.14 9 82.6153 25 12-25 -236.198 63.134 0.15 9 4.9498 36 36-37 213.910 -129.314 0.15 7 27.9608 26 26-27 267.407 114.916 0.16 9 33.3977 22 21-22 -595.591 -148.004 0.17 7 4.5352 11 11-12 -107.394 23.073 0.18 9 21.6875 36 36-21 -320.824 -48.990 0.18 6 14.9866 21 21-22 -595.591 -148.004 0.19 7 9.2575 37 36-37 213.910 -129.314 0.19 5 30.8126 28 26-28 -141.323 -31.509 0.20 9 57.3011. 參考運轉情況 1，僅改變發電機端電壓值在上下 10% 變動. . . 35.

(44) . 附錄 B.6 運轉情況 6 及模擬結果運轉情況負載負載實功負載虛功發電機編號匯流排編號 1 1180.0 240.0 1 6 2 8.7 4.3 2 13 303.0 2.3 3 14 535.0 190.0 4 17 221.0 88.0 5 18 555.0 182.0 6 21 285.0 123.0 7 23 266.0 90.0 8 24 322.0 97.5 9 25 203.0 45.5 10 26 128.0 16.0 27 270.0 71.0 28 211.0 29.0 29 293.0 28.5 30 663.0 109.0 32 8.1 80.0 35 301.0 162.0 36 302.0 34.0 38 161.0 33.0. 結果 (依 CCT 由小至大進行排序). 故障跳脫臨界清危急峰值與 180 端電壓匯流排負載潮流輸電線除時間發電機度之差 995.762 0.975 29 28-29 -374.820 -7.641 0.04 9 63.9714 540.000 0.914 28 28-29 -374.820 -7.641 0.05 9 61.4635 610.000 0.984 29 26-29 -212.493 -56.229 0.06 9 62.8995 530.000 0.954 36 36-37 225.525 -205.130 0.06 5 45.1812 680.000 0.912 26 26-29 -212.493 -56.229 0.07 9 60.9774 690.000 1.100 12 11-12 -182.400 -100.208 0.08 9 50.8995 530.000 1.099 25 12-25 -330.306 16.305 0.08 9 26.3895 580.000 1.089 26 26-28 -162.767 -52.906 0.09 9 52.7059 890.000 1.075 28 26-28 -162.767 -52.906 0.09 9 56.5334 230.000 1.107 22 21-22 -609.664 -301.576 0.10 6 36.9772 21 21-22 -609.664 -301.576 0.11 6 32.5212 26 25-26 37.858 41.347 0.11 9 13.3990 12 12-25 -330.306 16.305 0.12 9 22.9868 36 36-21 -323.520 -183.868 0.13 2 13.3395 25 25-26 37.858 41.347 0.14 9 33.1824 26 26-27 284.937 189.528 0.14 9 33.0708 36 35-36 -342.369 -166.380 0.14 9 20.5750 36 36-24 -14.044 -66.688 0.14 4 17.6819 37 37-38 237.946 -45.107 0.15 4 30.0034 24 23-24 339.146 170.673 0.16 4 21.2385 36-21 -323.52 -183.868 0.16 6 29.9707 參考運轉情況 1，負載實功、負載虛功、發電機實 21 22 22-23 76.668 48.257 0.17 4 14.2541 功及端電壓值均在上下 10%變動 23 23-24 339.146 170.673 0.17 4 6.7008 37 37-27 -13.096 -155.781 0.17 2 21.1910 23 22-23 76.668 48.257 0.18 4 11.1921 24 36-24 -14.044 -66.688 0.18 4 6.0320 13 12-13 376.618 304.11 0.19 5 40.9268 16 16-31 -358.728 -86.006 0.19 2 43.5715 27 26-27 284.937 189.528 0.19 5 25.3621 27 37-27 -13.096 -155.781 0.19 5 21.2053 38 37-38 237.946 -45.107 0.19 4 30.8183 12 12-13 376.618 304.11 0.20 5 35.9322 38 13-38 -76.421 50.459 0.20 4 23.4581 15 14-15 -107.904 77.894 0.20 2 21.4071 16 15-16 -452.479 21.835 0.20 2 15.1642 16 16-17 437.072 85.203 0.20 2 30.4604 實功. . . 36.

(45) . 附錄 B.7 運轉情況 7 及模擬結果運轉情況負載負載實功負載虛功發電機實功編號匯流排編號 1 1204 238.0 1 1058.653 7 2 10 4.2 2 480.000 13 299 2.2 3 610.000 14 455 199.0 4 540.000 17 214 76.0 5 660.000 18 495 187.0 6 620.000 21 286 125.0 7 595.000 23 290 91.0 8 575.000 24 323 97.5 9 865.000 25 231 50.5 10 270.000 26 144 16.1 27 294 77.3 28 212 29.1 29 294 24.3 30 666 110.0 32 6.8 84.8 35 301 140.0 36 341 33.8 38 162 32.5. 結果 (依 CCT 由小至大進行排序). 故障匯流排 1.090 29 1.023 28 1.015 29 1.095 26 1.022 26 1.102 28 1.101 25 1.096 26 1.087 36 1.112 12 26 22 36 12 37 21 25 36 36 23 37 參考運轉情況 1，負載實功、負載虛功、發電機實 27 端電壓. 功及端電壓值均在上下 10%變動. . . 37. 跳脫輸電線 28-29 28-29 26-29 26-29 26-28 26-28 12-25 25-26 36-37 11-12 26-27 21-22 36-21 12-25 36-37 21-22 25-26 35-36 36-24 23-24 37-38 37-27. 臨界清危急峰值與 180 除時間發電機度之差 14.944 0.06 9 65.7581 14.944 0.07 9 66.6282 -41.342 0.08 9 56.6327 -41.342 0.09 9 55.8244 -37.432 0.10 9 58.6486 -37.432 0.11 9 51.1841 70.000 0.12 9 27.7406 11.581 0.12 9 40.8908 -145.080 0.13 7 38.3802 18.438 0.14 9 30.3959 132.231 0.15 9 31.0235 -177.467 0.16 7 11.4685 -67.746 0.16 6 28.1926 70.000 0.17 9 14.1547 -145.080 0.17 5 33.3285 -177.467 0.18 7 10.4906 11.581 0.18 8 12.3160 -145.749 0.18 9 11.9513 9.263 0.18 7 17.4718 79.391 0.19 9 25.7506 -32.689 0.19 5 23.2010 -103.028 0.20 9 28.7326. 負載潮流 -362.356 -362.356 -199.995 -199.995 -149.523 -149.523 -258.668 79.281 199.594 -152.699 284.582 -587.014 -300.309 -258.668 199.594 -587.014 79.281 -290.871 -8.226 333.595 188.457 10.746.