電力工程 102 年電力系統研究考古題

下圖中所示為三相完全換位之三個匯流排電力系統，各項參數如下表所示，所有數 值均為標么值。 輸電線參數 匯流排參數 10 12 j y − = 0.1

我國主要的電力系統發電電源為火力（煤、天然氣、石油）、核能、水力、再生能 源，因此請以一週為例，說明電力調度時必須考慮的負載預測、水火協調、燃料成 本、備轉（用）容量、系統安全與穩定度等之考量。（20 分）

1 = = V V 5 23 j y − = 0.2 2 = G P 8 13 j y − = 0.3 3 = D P 5.0

電力系統建設是經濟發展的基礎也是國家長期的基礎建設，但是電力系統建設近年 常遭遇民眾抗爭，包括廢氣排放、燃料運送、核後端處理、電磁場等，請說明民眾 抗爭可能的發生地點與內容、電力公司可行的對策。（20 分）

j ys = 5.0 3 = D Q 請寫出Ybus。（5 分） 請列出負載潮流方程式 0 ) , ( 2 2 2 = − = G P P V P f δ ， 0 ) , ( 3 3 3 = + = D P P V P f δ ， 0 ) , ( 3 3 3 = + = D Q Q V Q f δ 。（5 分） 初始值為 0.1 ,0 ,0 0 3 0 3 0 2 = = = V δ δ ，設匯流排1 為搖擺匯流排（swing bus），請以 快速解耦法（fast decoupled load flow method）求解，計算出第一次疊代 )1( 3 )1( 3 )1( 2 , , V δ δ 值。（10 分） 二、上題系統中於匯流排1 的發電機組1 以及匯流排2 的發電機組2 之燃料增量成本分 別為 2 1 1 1 + = G G P dP dC $/pu-hr， 2 2 2 2 2 + = G G P dP dC $/pu-hr。 試求出忽略線路損失的最佳調度。（5 分） 若考慮線路損失， 2 2 2 1 2 1 03 .0 04 .0 04 .0 G G G G L P P P P P + + = pu，請列出求解最佳調度的 方程式組。（10 分） 請說明如何利用經濟調度程式（有考慮線路損失）及負載潮流程式求解出系統運 轉的最佳調度。（5 分） 3 V1=1 0°pu 1 2 102年公務人員升官等考試、102年關務人員升官等考試 102年交通事業郵政、港務、公路人員升資考試試題 等別(級)： 簡任 類科(別)： 電力工程 全一張 （背面） 三、一60kVA、4800/2400V 單相變壓器，具有以下測試結果：低壓側繞組外加額定電 壓而高壓側開路，在此條件下，流進低壓側之電流為2.4A，從2400V 吸取的功率 為3456W。高壓側繞組外加1250V 而低壓側短路，在此條件下，流進高壓側之 電流為12.5A，從1250V 吸取的功率為4375W。 試決定參考至高壓側之等效電路參數。（10 分） 當變壓器運轉於滿載0.8 功率因數落後與2400V 之端電壓時，決定電壓調整率與 效率。（10 分）

國內正推行智慧電網與再生能源相關計畫，請說明智慧電網的特性、智慧電表與自 動讀表的貢獻、主要再生能源種類、電動車充電站的影響。（20 分）

當單一機組連接至一無限匯流排（infinite bus）時，判斷在系統發生擾動後是否有 能力維持穩定，常利用等面積準則（equal-area criterion）作為快速判斷的方法。 請說明等面積準則的原理。（15 分） 若單一機組連接至電動機，等面積準則是否可以適用？（5 分）

國內主要電力品質干擾源包括諧波、電壓突降、電壓閃爍，請說明這些電力品質干 擾源發生的原因、特性、改善方法。（20 分）

請推導三相電力系統發生A 相單相直接接地故障時，系統之零序、正序、負序電路 連接方式。（20 分）

節約電力能源一直是國內努力的目標，請說明一般用戶進行節約電力能源時較可行 的標的物（對象）、作法、評估成效的方法。（20 分）