簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 鄭飛鵬
FEI - PENG, CHENG
論文名稱: 提昇配電系統運轉效益的分析與改善規劃
The Analysis and Improving Plan to Upgrade Operating Efficiency of the Distribution System
指導教授: 蕭弘清
Horng-Ching Hsiao
口試委員: 李清吟
none
許炎豐
none
辜志承
Jyh-Cherng Gu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 128
中文關鍵詞: 運轉效益分析配電系統改善規劃
外文關鍵詞: Operating Efficiency, Improving Plan, Analysis, Distribution System
相關次數: 點閱:470下載:2
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

本論文主旨在建構一套配電系統模擬的方式,從用戶用電度數推導至饋線模型,以台灣電力公司彰化區營業處大竹二次變電所三條配電饋線為對象,利用變壓器負載推估與變壓器設備容量選定,來改善變壓器的損失及設備投資。接著利用變壓器整合模型、變壓器最佳配接方式來改善配電系統不平衡的問題及減少中性線損失,爾後利用配電饋線減化模型來模擬饋線型態,完成較佳饋線模型,提供電系統操作者應用。接著利用電力潮流解作饋線重組、電容器改善虛功率方式來降低高壓線路損失,最後再加入保護電驛曲線設定的過程,提供系統線路保護的參考。
從模擬結果顯示本研究與實際系統饋線量測電流的誤差百分比在5 %以內,証明論文所提方式是正確且可實際應用於配電系統模擬,提供負載監測,降低配電系統損失、改善系統不平衡問題及饋線轉供時參考,達到降低配電線路損失和提高供電可靠度雙贏的目標。


The study is to find ways of modeling the distribution system that infers the feeder models from the energy usage of customers. The relative data come from the selected three feeders of the DA-Chu Substation, Chiahui Division, of Taiwan Power Company. The main purpose is to reduce the transformer losses and the equipment investment by estimating the transformer load and choosing the transformer capacity. Then by using the integrated transformer model and the best of transformer location, it tries to improve the imbalance of distribution system and the neutral line losses. It completes the feeder model for the operators of distribution system by modeling the feeder type through simplified three-phases lateral and feeder model. The high voltage line losses were decreased by using the best recombination of power flow and the best location of capacitor. Finally, it provides the valuable reference for the system protection by establishing the process of the protection relay curve.
From the modeling analysis, we can see that the error of actual electric current of system feeders is within 5 %. The results show that the study is accurate which can be used in modeling distribution system, monitoring the loads, decreasing the distribution losses, improving the imbalance of system and providing the valuable reference of the feeder configuration. Best of all, it can reduce the distribution line loss and raise the reliability of power supply at the same time.

中文摘要 I 英文摘要 II 誌  謝 III 目  錄 IV 圖 索 引 VII 表 索 引X 第一章 緒論- 1 - 1.1 研究背景與動機- 1 - 1.2 研究方法- 2 - 1.3 主要研究目標- 3 - 1.4 論文架構- 4 - 第二章 配電系統架構與配電變壓器容量選定- 6 - 2.1 前言- 6 - 2.2 配電系統架構- 6 - 2.3 模擬系統架構- 8 - 2.4 模擬系統數據取得- 15 - 2.5 變壓器容量選定- 21 - 2.6 本章結論- 22 - 第三章 變壓器與其整合模型的應用- 26 - 3.1 前言- 26 - 3.2 配電變壓器及其負載整合模型推導- 27 - 3.3 配電變壓器負載轉換- 31 - 3.4 本章結論- 33 - 第四章 變壓器最佳配接方式- 34 - 4.1 前言- 34 - 4.2 變壓器最佳配接方式的方法- 34 - 4.3 模擬饋線分析- 37 - 4.4 本章結論- 40 - 第五章 配電系統簡化饋線模型應用- 41 - 5.1 簡介- 41 - 5.2 背景說明- 41 - 5.3 單端饋電線之簡化功率損失三相模型的推導- 42 - 5.4 實際饋線的應用- 44 - 5.5 與實際供電饋線的比較- 48 - 5.6 本章結論- 50 - 第六章 利用饋線重組提升配電系統的傳送效率- 51 - 6.1 簡介- 51 - 6.2 降低系統損失- 52 - 6.3 模擬結果- 56 - 6.4 本章結論- 62 - 第七章 配電自動化保護協調的應用- 63 - 7.1 前言- 63 - 7.2 配電系統保護協調- 63 - 7.3 饋線模擬- 66 - 7.4 本章結論- 69 - 第八章 結論- 70 - 8.1 總結- 70 - 8.2 未來研究方向- 71 - 參考文獻- 72 - 附錄A- 74 - 附錄B- 82 - 附錄C- 112 - 圖 索 引 圖2-1 常開環路示意圖- 7 - 圖2-2 常閉環路示意圖- 8 - 圖2-3 大竹S/S配電系統單線圖- 10 - 圖2-4 大竹S/S IM28配電饋線單線圖- 11 - 圖2-5 大竹S/S IM26配電饋線單線圖- 11 - 圖2-6 大竹S/S IM22配電饋線單線圖- 12 - 圖2-6 大竹S/S IM22配電饋線單線圖(續)- 12 - 圖2-7 OCT資訊整合系統流程圖- 16 - 圖2-8 變壓器負載資訊整合系統操作畫面- 17 - 圖2-9 列印變壓器負載分析表- 18 - 圖3-1 配電變壓器及其負載整合模型- 27 - 圖3-2 1 3W, 110/220 V變壓器接線圖- 28 - 圖3-3 開Y-開 變壓器接線圖- 29 - 圖3-4 Y接地-Y接地變壓器接線圖- 30 - 圖4-1 變壓器與饋線的連接方式- 35 - 圖5-1 單端供電三相饋線示意圖- 42 - 圖5-2 單端供電三相饋線示意簡圖- 43 - 圖5-3 開關區段1的單線圖- 45 - 圖5-4 開關區段1轉供前後的單線圖- 45 - 圖5-5 配電網路單線圖- 49 - 圖6-1 輻射型網路與常開連絡線示意圖- 53 - 圖6-2 輻射型配電系統放置電容器C示意圖- 55 - 圖6-3 配電網路負載單線圖- 56 - 圖6-4 最佳重組網路系統圖- 58 - 圖6-5 加入電容器組後,所得最大的損失減少- 59 - 圖6-6 加入電容器組後最佳重組網路系統圖- 61 - 圖7-1 階段時限及選擇啟斷方式(1)單線圖,(2)時間-電流曲線圖- 64 - 圖7-2 過電流保護電驛與電力熔絲協調之(1)單線圖 (2)動作時間-電流協調曲線圖- 65 - 圖7-3 電力熔絲與電力熔絲協調之(1)單線圖(2)動作時間-電流協調曲線圖- 66 - 圖7-4 加入CO及PF保護設備系統單線圖- 67 - 圖7-5 加入CO及PF保護協調圖- 68 - 圖A-1 大竹S/S IM28配電饋線單線圖- 74 - 圖A-2 大竹S/S IM26配電饋線單線圖- 75 - 圖A-3 大竹S/S IM22配電饋線單線圖- 76 - 圖A-3 大竹S/S IM22配電饋線單線圖(續)- 77 - 圖A-4 大竹S/S IM28負載合併後饋線單線圖- 78 - 圖A-5 大竹S/S IM26負載合併後饋線單線圖- 79 - 圖A-6 大竹S/S IM22負載合併後饋線單線圖- 80 - 圖A-6 大竹S/S IM22負載合併後饋線單線圖(續)- 81 - 表 索 引 表2-1 大竹S/S IM28饋線變壓器設備容量- 13 - 表2-2 大竹S/S IM26饋線變壓器設備容量- 13 - 表2-3 大竹S/S IM22饋線變壓器設備容量- 14 - 表2-3 大竹S/S IM22饋線變壓器設備容量(續)- 14 - 表2-4 變壓器負載資訊整合系統OCT程式整合相關檔案- 15 - 表2-5 變壓器負載資訊整合系統OCT程式參數檔(OCT.INI)- 17 - 表2-6 變壓器負載分析表- 19 - 表2-7 大竹S/S IM28饋線變壓器經OCT程式分析後負載量- 19 - 表2-8 大竹S/S IM26饋線變壓器經OCT程式分析後負載量- 20 - 表2-9 大竹S/S IM22饋線變壓器經OCT程式分析後負載量- 20 - 表2-11 變壓器負載資訊整合系統OCT程式分析前、後配電變壓器數量- 23 - 表2-12 變壓器負載資訊整合系統OCT程式分析前、後設備投資金額- 23 - 表2-13 變壓器負載資訊整合系統OCT程式分析前、後節省設備投資金額- 24 - 表2-14 變壓器負載資訊整合系統OCT程式分析前、後變壓器損失- 24 - 表2-15 每年可節約用電量統計表- 25 - 表3-1 IM28 OCT程式分析後負載轉換至變壓器一次側等效量- 31 - 表3-2 IM26 OCT程式分析後負載轉換至變壓器一次側等效量- 32 - 表3-3 IM22 OCT程式分析後負載轉換至變壓器一次側等效量- 32 - 表4-1 開關區段23變壓器經OCT分析後負載量- 36 - 表4-2 開關區段23變壓器最佳配接方式- 37 - 表4-3 IM28變壓器一次側最佳配接- 38 - 表4-4 IM26變壓器一次側最佳配接- 38 - 表4-5 IM26變壓器一次側最佳配接- 38 - 表4-6 變壓器最佳配接方式前後三相負載差異- 39 - 表4-7 每年可減少中性線損失- 40 - 表5-1 開關區段1轉供前後對照表- 45 - 表5-2 開關轉供前等效電路的相關數據- 46 - 表5-3 開關轉供後等效電路的相關數據- 47 - 表5-4 饋線電流實際值與模擬值比較表- 49 - 表6-1 模擬系統負載曲線- 57 - 表6-2 饋線重組過程- 57 - 表6-3 網路重組達到的能源節省- 58 - 表6-4 加入電容器組的過程- 60 - 表7-1 變電所過電流電驛與饋線過電流電驛之協調時間(CTI)- 69 - 表B-1 大竹S/S IM28饋線變壓器設備容量- 82 - 表B-2 大竹S/S IM26饋線變壓器設備容量- 83 - 表B-3 大竹S/S IM22饋線變壓器設備容量- 84 - 表B-3 大竹S/S IM22饋線變壓器設備容量(續)- 85 - 表B-4 大竹S/S IM28饋線變壓器經OCT程式分析後負載量- 86 - 表B-4 大竹S/S IM28饋線變壓器經OCT程式分析後負載量(續)- 87 - 表B-5 大竹S/S IM26饋線變壓器經OCT程式分析後負載量- 88 - 表B-5 大竹S/S IM26饋線變壓器經OCT程式分析後負載量(續)- 89 - 表B-6 大竹S/S IM22饋線變壓器經OCT程式分析後負載量- 90 - 表B-6 大竹S/S IM22饋線變壓器經OCT程式分析後負載量(續1)- 91 - 表B-6 大竹S/S IM22饋線變壓器經OCT程式分析後負載量(續2)- 92 - 表B-7 大竹S/S IM28負載合併及更換變壓器後負載資料- 93 - 表B-7 大竹S/S IM28負載合併及更換變壓器後負載資料(續)- 94 - 表B-8 大竹S/S IM26負載合併及更換變壓器後負載資料- 95 - 表B-8 大竹S/S IM26負載合併及更換變壓器後負載資料(續)- 96 - 表B-9 大竹S/S IM22負載合併及更換變壓器後負載資料- 97 - 表B-9 大竹S/S IM22負載合併及更換變壓器後負載資料(續1)- 98 - 表B-9 大竹S/S IM22負載合併及更換變壓器後負載資料(續2)- 99 - 表B-10 IM28 OCT程式分析後負載轉換至變壓器一次側等效量- 100 - 表B-10 IM28 OCT程式分析後負載轉換至變壓器一次側等效量(續)- 101 - 表B-11 IM26 程式分析後分析負載轉換至變壓器一次側等效量- 102 - 表B-11 IM26 OCT程式分析後負載轉換至變壓器一次側等效量(續)- 103 - 表B-12 IM22 程式分析後分析負載轉換至變壓器一次側等效量- 104 - 表B-12 IM22 OCT程式分析後負載轉換至變壓器一次側等效量(續1)- 105 - 表B-12 IM22 程式分析後分析負載轉換至變壓器一次側等效量(續2)- 106 - 表B-13 IM28變壓器一次側最佳配接- 107 - 表B-14 IM26變壓器一次側最佳配接- 108 - 表B-14 IM26變壓器一次側最佳配接(續)- 109 - 表B-15 IM22變壓器一次側最佳配接- 110 - 表B-15 IM22變壓器一次側最佳配接(續)- 111 -

[1] J. B. Bunch, R. D. Miller and I. E. Wheeler, "Distribution System Intergrated Voltage and Reactive Power Control," IEEE Trans. on Power Apparatus and Systems, Vol. 101, pp. 284-289, 1982.
[2] 技術資料(三),地下配電規劃設計手冊,台灣電力公司。
[3] 臺灣電力公司業務處「ftp://10.6.9.6/各區處下傳目錄/FTP配電課/upload/OCT/OCT_V1.3」。
[4] 技術資料(三),地下配電規劃設計手冊,台灣電力公司。
[5] 楊啟宗、施桂陽、林明民,“配電變壓器損失與利用率檢討” 台電工程月刊,第541期,第18-36頁,民國八十二年九月
[6] T. H. Chen, J. D. Chang, Y. L. Chang, “Models of Grounded Mid-tap Open-wye and Open-delta Connected Transformers for Rigorous Analysis of A Distribution System,” IEE Proceedings- Generation, Transmission and Distribution, Vol. 143, No. 1, pp. 82-88, 1996.
[7] T. H. Chen, J. D. Chang, “Open Wye-open delta and Open Delta-open delta Transformer Models for Rigorous Distribution System Analysis,” IEE Proceedings -Generation, Transmission and Distribution, Vol. 139, No. 3, pp. 227-234, 1992.
[8] T. H. Chen, W. C. Yang, “Modeling and Analysis of Three-phase Four-wire Distribution Transformers with Mid-tap on the Secondary Side,” International Conference on Energy Management and Power Delivery, Vol. 2, 3-5 pp. 723-727, 1998.
[9] 張永良,「配電系統模擬程式之改善」,碩士論文,國立台灣工業技術學院電機所,民國八十四年。
[10] 吳忠吏,「配電變壓器與饋線的最佳配接方式研究」,碩士論文,國立台灣科技大學電機所,民國八十六年。
[11] 王錫文,「配電系統規劃與分析用之簡化饋線模型推導與應用」,博士論文,國立台灣工業技術學院電機所,民國八十五年。
[12] ETAP,「ETAP POWERSTION User Guide Release 1.4N」,1996。
[13] M. E. Baran and F. F. Wu, "Network Reconfiguration in Distribution System for Loss Reduction and Load Balancing, "IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 4, No. 2, pp. 1401-1407 ,1989.
[14] M. H. Haque, "Efficient Load Flow Method for Distribution Ssystems with Radial or Mesh Configuration" IEE Proceedings- Generation, Transmission and Distribution, Vol. 143, No. 1, pp. 33-38,1996
[15] M. H. Haque, "Capacitor Placement in Radial Distribution Systems for Loss Reduction" IEE Proceedings- Generation, Transmission and Distribution, Vol. 146, No. 5, 1999.
[16]辜志承、江世鑫、于尚禮、徐淳吉,"自動化配電系統保護協調之規劃與研究(三)",行政院國家科學委員會專題研究計劃成果報告,民國八十六年。
[17]辜志承、江世鑫、朱文賢、柳忠元,"自動化配電系統保護協調之規劃與研究(二)",行政院國家科學委員會專題研究計劃成果報告,民國八十五年。

無法下載圖示
全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)

QR CODE