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研究生: 黃顯順
Hsien-Shun Huang
論文名稱: 區域輸電網路電壓及虛功率最佳化控制
Optimal Voltage and Reactive Power Control in the Regional Transmission Network
指導教授: 吳啟瑞
Chi-Jui Wu
口試委員: 李尚懿
Sany-Yi Lee
莊永松
Yung-Sung Chuang
郭明哲
Ming-Tse Kuo
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: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 107
中文關鍵詞: 區域輸電網路電壓控制虛功率補償混合差分進化法粒子群演算法
外文關鍵詞: Regional Transmission Network, Voltage Regulation, Reactive Power Compensation, Hybrid Differential Evolution, Particle Swarm Optimization.
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  • 因台灣人口密度高,電力設施及變電所興建取地困難,使得輸變電的電力系統問題越趨複雜。為提升電力系統輸電品質,區域輸電網路之電壓須控制得宜,並減少輸電線路損失及設備之耗損。為此,本論文首先探討台電常用之電壓控制設備動作原理及數種國內外常見之最佳化控制策略,同時參考台電之運轉規範,再利用PSS/E及Matlab建立花東系統作為電壓及虛功率最佳化範例,並探討花東系統須改善之目標。本論文利用Matlab撰寫混合差分進化法(HDE)、線性遞減粒子群演算法(PSO-LDIW)、收縮粒子群演算法(CPSO)及非線性動態粒子群演算法(PSO-NIW),針對花東系統進行電壓及虛功率最佳化控制,目標為改善花東系統電壓普遍偏高之問題,並同時使該區域線路損失最小化。研究結果顯示,PSO-NIW之求解結果具有最好的電壓改善及減少線路損失效果,且與實際設備之離散式調整結果相當,適合應用於本論文所設定之目標函數,可提供其結果予調度人員做為參考。


    Since the high population density in Taiwan makes installation of power facilities and substation more difficult, the problems of a power system become more complicated. In order to improve the quality of a power transmission system, the voltage of a regional power transmission network must be regulated appropriately to reduce damages of facilities and transmission loss. To this purpose, the first study investigates the operation rules of commonly used voltage control devices in Taipower, several references about the optimal algorithms, and the specifications of operation requirement of Taipower. Then, the PSS/E and Matlab are used to analyze the power system characteristics in Hualien-Taitung Region. This thesis applies and compares the Hybrid Differential Evolution (HDE), Particle Swarm Optimization with Linear Decreasing Inertia Weight (PSO-LDIW), Constriction Particle Swarm Optimization (CPSO), and Particle Swarm Optimization with Nonlinear Inertia Weight with Dynamical Adaption (PSO-NIW) to optimal dispatch and control of the voltage and reactive power problems. The purpose is to reduce the magnitude of over voltage bus and transmission line loss in the Hualien-Taitung Region. The results show that PSO-NIW has the best effects. The solution is close to the practical discrete dispatch, so that the PSO-NIW is suitable for the optimal problems in the thesis. The result can be as a reference for the system dispatcher.

    摘要 I ABSTRACT 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 文獻探討 3 1.3 研究目標及步驟 4 1.4 章節概述 6 第二章 區域輸電網路之電壓與虛功率控制 8 2.1 區域輸電網路電壓控制 8 2.2 電壓及虛功率控制之原理 8 2.3 電壓控制與輸電設備動作原理 10 2.4 電力系統電壓控制目標與準則 22 2.4.1 台電電壓控制目標 23 2.4.2 台電電壓控制準則 23 2.5 台電現行之電壓控制模式 26 2.6 本章小結 33 第三章 區域輸電網路系統分析與模擬方法 34 3.1 前言 34 3.2 模擬軟體介紹 35 3.3 花東系統參數設定與目標函數概述 36 3.3.1 花東系統參數設定 36 3.3.2 模擬方法與目標函數概述 42 3.4 花東系統最佳化前模擬結果 45 3.5 本章小結 47 第四章 最佳化演算法 48 4.1 前言 48 4.2 混合差分進化法(HDE) 48 4.2.1 混合差分進化法原理 48 4.2.1 混合差分進化法應用流程 54 4.3 粒子群演算法(PSO) 56 4.3.1 基本粒子群演算法原理 56 4.3.2 線性遞減粒子群演算法(PSO-LDIW) 57 4.3.3 收縮粒子群演算法(CPSO) 59 4.3.4 非線性動態粒子群演算法(PSO-NIW) 60 4.3.5 粒子群演算法應用流程 61 4.4 本章小結 64 第五章 花東系統電壓及虛功率最佳化控制模擬 65 5.1 前言 65 5.2 最佳化電壓及最小線路損失模擬結果 65 5.3 最佳化電壓及最小線路損失結果分析 83 5.4 最佳化演算結果與離散式調整結果之比較 87 5.5 本章小結 100 第六章 結論與未來研究方向 101 6.1 結論 101 6.2 未來研究方向 102 參考文獻 104

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    無法下載圖示 全文公開日期 2016/07/18 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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