電力工程 101 年電力系統考古題

考慮圖一所示之電力系統，進行負載潮流分析所需之輸入參數資料（以標么值表示） 如圖上所示。 ㈠試求此系統之導納矩陣 。（10 分） Bus Y ㈡試以高斯-塞達（Gauss-Seidel）法進行一次負載潮流分析之疊代。假設匯流排 ②之初始電壓為 標么。（10 分） o0 1∠ 1

G G

. . 0 1 1 u p V ° ∠ = p.u. . j 1 0 p.u. . j jQ P 8 0 5.1 2 2 + = + . . 25 . 0 u p j . . 2 . 0 u p j . . 1 . . 1 3 3 u p V u p PG = = 圖一 二、考慮圖二所示之三相電力系統，假設以100 MVA 為基準時，此系統之相序阻抗標 么值如附表所示。 圖二 Δ G kV /161Y 20Δ 1 2 3 發電機 變壓器 輸電線 附表 電力系統元件電抗標么值 正序 負序 零序 發電機 0.5 0.666 0.8 變壓器 0.3 0.3 0.3 輸電線 0.115 0.115 0.172 ㈠繪出此系統之正序、負序及零序阻抗網路，並標示相關元件電抗標么值。（6 分） ㈡若在匯流排③的a 相發生直接接地之單相故障，試求在匯流排②與③間，a 相流 過的實際故障電流大小（以安培表示）。（14 分） 101年特種考試地方政府公務人員考試試題 類 科： 電力工程 三、有甲與乙兩家輸電網路互聯的電力公司，其中甲公司擁有三部發電機組，而且成本 函數分別為 hr P P F A A A $ 04 .0 4.1 15 2 + + = hr P P F B B B $ 05 .0 6.1 25 2 + + = hr P P Fc C C $ 02 .0 8.1 20 2 + + = 其中PA, PB, PC分別代表各部發電機組之發電量。 ㈠若甲公司之負載為350MW，不考慮向乙公司購電情形下，試求甲公司的三部 發電機組在滿足其負載下之經濟調度。請計算出各機組之發電量，邊際成本 （marginal cost）及總發電成本。（10 分） ㈡假設乙公司之發電邊際成本為8.2 $/MWh，甲公司應向乙公司購買多少電力（MW） 才會使其總發電成本最小？此時甲公司之總發電（含購電）成本為何？（10 分）

㈠試繪出圖三所示電力系統之保護區域（protective zones）；（10 分） ㈡若故障點為圖三之P1時，那些斷路器（circuit breakers）必須打開？（5 分） ㈢若故障點為圖三之P2時，那些斷路器必須打開？（5 分） 註：□符號代表斷路器 1 2 G G 3 G 4 12 B 1 B 21 B 23 B 42 B 4 B 32 B 3 B 2 P 1 P 24 B 圖三

㈠請說明在高壓輸電系統中，為何無效功率無法進行長距離輸送？（10 分） ㈡在電力系統中，常見的電壓控制（voltage control）方法有那些？請列舉三種。 （10 分）