所屬科目:電力系統
一、一負載的端電壓 伏特,其相量為Vrms∠α,通過得 電流安培,其相量為Irms∠β ,此負載之平均功率為何?請推導此負載之瞬時功率(instantaneous power),並說明瞬時功率 式子中何者是實功率(real power)P?何者是虛功率(reactive power)Q? (8 分)
二、有一三相、345 kV、60 Hz 有換位的輸電線,每相由兩條 ACSR、 1,113,000 cmil、45/7 Bluejay 之導體所構成,水平排列且相間間隔為 10 m。導體直徑為 3.195 cm 且 GMR 為 1.268 cm。每相之導體間隔為 40 cm,輸電線之電阻、對地電導忽略不計,輸電線長 200 公里, VS=345∠30° kV, VR =327.75∠0 ° kV,試利用 π 模型,計算輸電線傳輸的實功率。(12 分)
三、圖一所示為一具有二匯流排之電力系統(two-bus power system),匯流排 1 是匱乏匯流排(slack bus),且V1=1.0 ∠0° pu;匯流排 2 之負載為 200 MW 及 50 Mvar;輸電線導納為 y12=- j10 pu,以 100 MVA 為基準。請寫出 匯流排 2 之電力潮流方程式,並利用牛頓-拉弗森法(Newton-Raphson method),求解匯流排 2 之電壓大小及相角。以起始估計值為V2=1.0∠0 °pu 及 δ2= 0°開始,執行二次疊代。(20 分)
四、圖二所示電力系統的電抗資料,係以共通基準值的標么值表示,如下表:試針對發生在匯流排1的故障,求其戴維寧相序阻抗並計算直接三相故障發生在匯流排1的故障電流,以及直接線對線故障(b、c 相短接)發生在匯流排1的故障電流,以標么值表示。(20 分)
五、二座發電廠,有相同燃料成本,燃料成本 β=6 $/MWh , γ=5✖10-3$/MW2h,輸電線損失, B11=0.5×10-3 MW-1,B22=0.2×10-3 MW-1,負載需求 600 MW,請將各數值代入列出,求PG1、PG2最佳調度值之方程式。(20 分)