簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 周芳正
Fang-cheng Chou
論文名稱: 應用同步相量量測於大潭發電廠特殊保護系統之研究
A Study of a Special Protection System on Da-Tan Power Plant Using Synchronized Phasor Measurements
指導教授: 張宏展
Hong-Chan Chang
口試委員: 吳瑞南
Ruay-Nan Wu
郭政謙
Cheng-Chien 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: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 64
中文關鍵詞: 特殊保護系統同步相量量測遙控跳脫極端偶發事故
外文關鍵詞: Special Protection System, Synchronized Phasor Measurements, Remotely Trip, Extreme Contingency
相關次數: 點閱:365下載:9
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
  • 本論文針對目前台灣地狹人稠,各地輸變電設備興建不易,其所衍生之電力系統傳輸問題相對複雜,為解決既有供電瓶頸問題,擬透過電力系統模擬程式PSS/E之分析探討,設計利用同步相量量測判斷系統是否分離(線路跳脫),以遙控跳脫大潭電廠氣渦輪機組為控制方式的特殊保護系統(Special Protection System, 簡稱SPS)。分析資料係運用98年尖峰系統網路結構;首先進行故障電流與電力潮流分析,以作為穩定度分析之基礎;再模擬解決大潭電廠機組在各種不同發電量時,如遇大潭∼(竹工) ∼龍潭(南)紅、白線事故跳脫後發生機組暫態不穩定及161kV線路超載時,所需跳脫之機組數量及併用預先規劃好之斷路器設備。最後,依分析結果可供台電公司建置該區域特殊保護系統之參考,待設備建置完成後,可避免線路發生事故時造成相關輸變電設備嚴重超載及暫態不穩定問題。


    This thesis focuses on the relatively complicated power transfer problems resulting from the difficulties in building up power system equipment in population centre in Taiwan . A Power System Simulator for Engineering (PSS/E) software package is employed to simulate and analyze for designing a Special Protection System (SPS) with the functions of remotely controlling and tripping the gas turbine units of DaTan Power Plant by using Synchronized Phasor Measurements to determine if the system is separate (transmission line trip) to resolve the bottleneck problem of power supply.
    The power grid configurations and data used in this thesis are based on the peak load profile in year 2009. The first step is to perform analysis for fault current and power flow as the basis for stability analysis. Case studies are conducted to determine how many gas turbine units and closure of CB in DaTan Power Plant are needed at different power capacity status to be tripped to keep the system stable when encountering transit instability and overload of 161kV transmission line resulting from the outage accident of DaTan∼(ZhuGong) ∼LongTan 345kV (red and white) transmission line. Finally, the analysis results could be used as valuale references for Taipower to build up SPS for a specific geographic district. Once the SPS has been properly constructed, it can be used to resolve problems concerning overload of transmission line and transformer and transit instability incurred from circuit accidents.

    摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 IV 圖表索引 VII 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 研究貢獻 1 1.3 論文內容概要 2 第二章 特殊保護系統介紹 3 2.1 前言 3 2.2 定義 3 2.3 SPS架構 4 2.4 建構原因及目的 6 2.4.1 SPS建構原因 6 2.4.2 SPS建構目的 8 2.6 國內外裝設案例 10 2.6.1 國外裝設案例 10 2.6.2 國內裝設案例 12 2.7 本章結論 13 第三章 電力系統分析原理 15 3.1 前言 15 3.2 故障電流分析 15 3.3 電力潮流分析 19 3.4 穩定度分析 22 3.5 本章結論 23 第四章 同步相量量測技術 25 3.1 前言 25 3.2 同步相量測量技術簡介 25 3.2.1 全球定位系統(GPS)簡介 25 3.2.2 同步相量量測單元 27 3.3 PMU國內外使用情況 31 4.4 本章結論 34 第五章 大潭電廠特殊保護系統之案例分析 36 5.1 前言 36 5.2 系統介紹 36 5.2.1 大潭電廠發電機組 38 5.2.2 大潭電廠輸電線路 39 5.3 分析條件 41 5.3.1 分析流程 41 5.3.2 使用工具 43 5.3.3 負載特性 43 5.3.4 分析項目 43 5.4 分析設計結果驗證 45 5.4.1 故障電流 45 5.4.2 暫態穩定度 46 5.4.3 電力潮流 51 5.5 利用PMU觸發SPS動作 53 5.6 本章結論 57 第六章 結論與建議 58 6.1結論 58 6.2未來研究方向 60 參考文獻 61 作者簡介 64

    [1] System Protection Schemes in Power Networks, CIGRE Task Force 38.02.19 (Convener: D. Karlsson), 2001.
    [2] P. Cholley, P. Crossley and V. V. Acker, ”System Protection Schemes in Power Networks,” CIGRE SCTF 38.02.19-Summary for Electra, July 2000.
    [3] 謝鎮安,「特殊保護系統之可靠度分析」,國立中山大學電機工程學系碩士論文,民國九十四年六月.
    [4] 劉運鴻,「加拿大魁北克電力公司對電力系統極度偶發事故之防衛計劃簡介」,台電工程月刊,第六二二期,pp57-66,八十九年六月
    [5] O. Faucon and L. Dousset. “Coordinated Defense Plan Protects Against Transient Instabilities,” IEEE Computer Applications in Power, Vol. 10, No. 3, pp.22-26, July 1997.
    [6] K. Matsuzawa, K. Yanagihashi, J. Tsukita, M. Sato, T. Nakamura and A. Takeuchi, ”Stabilizing Control System Preventing Loss of Synchronism from Extension and It’s Actual Operating Experience,” IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 11, No. 3, pp. 1606-1613, Aug. 1996.
    [7] H. Ota, Y. Kitayama, H. Ito, N. Fukushima, K. Omata, K. Morita and Y. Kokai, ”Development of Transient Stability Control System (TSC System) Based on On-Line Stability Calculation,” IEEE Transactions on Power System, Vol. 11, No. 3, pp. 1463-1472, Aug. 1996.
    [8] 蕭純育, 李群, “特殊保護系統(SPS)簡介及應用於台電之經驗”, 電工通訊, 中國電機工程學會, 2004, Mar.(第一季), 第26-35 頁.
    [9] 楊志仁,「應用發電機組跳脫技術於台電特殊保護系統之研究」,國立台灣科技大學電機工程學系碩士論文,民國九十三年五月.
    [10] A. G. Phadke and J. S. Thorp, “Improved Control and Protection of Power System through Synchronized Phasor Measurements,” in Control and Dynamic system, Vol. 43, Academic Press, 1991, pp. 335-376.
    [11] A. G. Phadke, “Synchronized Phasor Measurements in Power Systems,” IEEE Computer Applications in Power, Vol. 6, No. 2, pp. 10-15, April 1993.
    [12] A. G. Phadke and J. S. Thorp, Computer Relay for Power Systems, New York: John Wiley and Sons, 1988.
    [13] A. G. Phadke, J. S. Thorp and M. G. Adamiak, “A New Measurement Technique for Tracking Voltage Phasor, Local System Frequency, and Rate of Change of Frequency,” IEEE Trans. on Power Apparatus and Systems, Vol. 102, No.5, pp. 1025-1038, May 1983.
    [14] 林建廷,陳以彥,廖清榮,「相量量測技術應用於電力系統之
    狀態監測」完成報告,台電綜合研究所。
    [15] M. S. Sachdev (Coordinator), Advancements in Microprocessorbased Protection and Communication, IEEE Tutorial Course Text, 97TP120-0, 1997.
    [16] A. G. Phadke and J. S. Thorp, Computer Relaying for Power Systems, New York: John Wiley & Sons, 1988.
    [17] D. G. Hart, et al., “PMUs -A New Approach to Power Network Monitoring,” ABB Review, 2001, pp. 58-61.
    [18] 汪以仁,「台灣電力防衛系統之研究」,國立台灣大學電機工程學研究所博士論文,民國九十六年。
    [19] 許萬寶, 簡文通, 羅隆和, 張崇明, 周瑞年, 張家熙, 陳炯彰, 呂嘉圖, 陳順斌, 蔡隆田,「多相復閉技術應用於大潭〜龍潭紅白線輸電線路之介紹」,台電工程月刊,第七一四期,pp23-38,九十七年二月.
    [20] 蔡培德,「利用特徵值法探討負載特性對電力系統勵磁機之影響」,國立台北科技大學電機工程學系碩士論文,民國九十二年七月.
    [21] 台灣電力公司系統規劃處,「台灣電力公司輸電系統規劃準則」,民國九十七年六月。
    [22] 周芳正, 蔡文達, 陳淞明, 林淳義, 鄭金龍, “於台電系統建造一特殊保護系統”, 第二十三屆電力工程研討會論文集, 民國91 年, 第1016-1020 頁.
    [23] 台灣電力公司,「民國八十八年七月二十九日系統停電事故報告」,民國八十八年九月三日。

    QR CODE