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研究生: 饒祐禎
Yow-jen Rau
論文名稱: 台電北市區處配電常閉環路系統擴充規劃之研究
Research on the Expansion Planning of Normal Closed-Loop Systems in the Taipei City District Office of Taiwan Power Company
指導教授: 陳在相
Tsai-hsiang Chen
口試委員: 辜志承
none
蕭瑛東
none
楊金石
none
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: 173
中文關鍵詞: 配電常閉環路系統
外文關鍵詞: normally closed-loop of distribution system
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隨著生活品質之提升,用戶對供電可靠度之要求亦日益殷切,因為即使短時間之停電亦會造成用戶不便與經濟損失。台電公司本服務用戶之精神,於2003年初建置完成北市區處第一期配電常閉環路自動化系統,可自動隔離饋線電纜事故區間,可靠度因此大為提高。本研究針對此一由同一主變饋供之常閉環路系統之擴充進行規劃,首先研討北市區處第一期配電常閉環路自動化系統之運轉效益,再藉由ETAP PowerStation模擬軟體執行第二期常閉擴充系統之電力潮流分析,並對故障及負載轉供策略加以研討,再綜合分析結果,作出具體規劃建議。本論文研究結果可供台電公司各區處建置配電常閉環路系統之參考。


The living standards in Taiwan have considerably improved in recent years. Reliable and high quality power supply is therefore more vital than ever. Some customers cannot afford either a short-period interruption or a long-duration voltage dip. Power outage always make inconvenient to customers and harmful to the economy. For better customer service, the Taipei City District Office of Taipower completed the first phase installation of normally closed-loop automation system about three years ago. The system is able to isolate automatically the faulted feeder segment and improve the service reliability. This research is to develop a expansion structure for the first phase normally closed-loop system. First of all, this research examined the operation natures of the first phase normally closed loop system. Then the software package, ETAP PowerStation, was used to perform power flows, short circuit and load transfer analyses. The conclusion and analysis results are of value to the construction of a normally closed-loop system.

目 錄 中文摘要 ………………………………………………………………… I Abstract…………………………………………………………………..II 誌 謝………………………………………………………………..III 目 錄………………………………………………………………..IV 圖表索引 ……………………………………………………………...VIII 第一章 緒論………………………………………………………….. …1 1.1 研究背景與動機……………………………………………1 1.2 研究方法與步驟……………………………………………1 1.3 研究貢獻 2 1.4 論文架構 3 第二章 台電地下一次配電系統之沿革………………………………..5 2.1 前言 5 2.2 地下一次常開環路系統 5 2.3 地下一次選擇系統 6 2.4 地下一次常開環路自動化系統 7 2.5 地下一次常閉環路自動化系統……………………...…….8 2.6 台電地下一次配電系統檢討………………………………9 2.7 結語 11 第三章 第一期常閉環路系統線路事故及實施效益分析……………12 3.1 前言 12 3.2 開關跳脫事故分析 12 3.2.1 911204開關跳脫事故………………………………12 3.2.2 930206開關跳脫事故………………………………16 3.2.3 930716開關跳脫事故………………………………19 3.3 實施效益分析 20 3.3.1 有形效益……………………………………………20 3.3.1.1 911204開關跳脫事故…………...…………20 3.3.1.2 930206及930716開關跳脫事故…………21 3.3.2 無形效益……………………………………………22 3.4 結語 23 第四章 配電常閉環路擴充系統架構規劃……………………………24 4.1 前言 24 4.2 擬定配電常閉環路系統擴充規劃原則 24 4.2.1 變電所………………………………………………24 4.2.2 變電所主變壓器……………………………………25 4.2.3 饋線…………………………………………………29 4.3 確認系統規模 …………..30 4.3.1 第二期配電常閉環路自動化系統規模……………31 4.3.2 先期負載調整工程…………………………………32 4.3.3 配電站數及負載量…………………………………33 4.4 常閉系統規劃問題探討 34 4.4.1型態一:18饋線……………………………………34 4.3.2型態二:20饋線……………………………………36 4.5 綜合分析與討論 42 第五章台北市區處第二期常閉環路系統之電力潮流分析..………....44 5.1 前言 44 5.2 參數設定 44 5.3 電力潮流分析 50 5.4 Case#1之電力潮流分析結果 51 5.4.1 Case#1A之電力潮流分析.…………………………51 5.4.1.1 ZH#51&56環路…….…………...…………52 5.4.1.2 ZR#61&62環路……………………………52 5.4.2 Case#1B之電力潮流分析.…………………………53 5.4.2.1 ZH#51&56環路…….…………...…………53 5.4.2.2 ZR#61&62環路……………………………54 5.4.3 Case#1C之電力潮流分析.…………………………55 5.4.3.1 ZH#51&56環路…….…………...…………55 5.4.3.2 ZR#61&62環路……………………………56 5.5 Case#1之電力潮流綜合分析比較 57 5.5.1 Case#1電壓降綜合比較分析………………………57 5.5.2 Case#1系統負載量統計及運轉效率綜合分析……58 5.6 Case#2之電力潮流分析結果 59 5.7 Case#2之電力潮流綜合分析比較 61 5.8 綜合分析與討論 62 第六章 第二期常閉環路系統之故障及轉供分析……..……………..64 6.1 前言 64 6.2 Case#1短路故障分析結果 64 6.3 Case#2短路故障分析結果 67 6.4 負載轉供分析結果 67 6.4.1所外緊急轉供之電力潮流分析結果.………………68 6.4.1.1所外緊急轉供之Case#1電力潮流 分析結果 ……………………………….….69 6.4.1.2所外緊急轉供之Case#1之電力潮 流綜合分析比較 …………………………70 6.4.1.3所外緊急轉供之Case#2電力潮流 分析結果 …………………………………72 6.4.1.4所外緊急轉供之Case#2之電力潮 流綜合分析比較 …………………………73 6.5 綜合分析與討論 74 第七章 北市區處第二期配電常閉環路實施可行性分析……………75 7.1 前言 75 7.2 可行性評估 75 7.3 結語 79 第八章 結論與未來研究方向…………………………………………80 8.1 結論 80 8.2 建議 81 8.3 未來研究方向……………………………………………..82 參考文獻………………………………………………………………. 84 附錄A..…………………………………………………………..……..86 附錄B..…………………………………………………………..…….116 作者簡介………………………………………………………………158 授權書.…………………………………………………………..…….159

[1] 陳在相、辜志承、黃維澤、林金順、蔡金龍、于尚禮,「配電系統採常閉環路可行性研究」,臺灣電力股份有限公司研究計劃,完成報告,民國八十九年。
[2] 陳在相、辜志承、蒲冠志、黃維澤、沈混源、游伯煌、趙恆寬、莊宗霖、許炎豐,「配電系統採同一主變常閉環路之建置」,臺灣電力股份有限公司研究計劃,完成報告,民國九十年。
[3] 陳在相、辜志承、蒲冠志、黃維澤、沈混源、趙恆寬、莊宗霖、許炎豐,「配電系統採同一變電所不同主變常閉環路建置研究」,臺灣電力股份有限公司研究計劃,完成報告,民國九十一年。
[4] Tsai-Hsiang Chen, Wei-Tzer Huang, Jyh-Cherng Gu, Guan-Chih Pu, Yen-Feng Hsu, and Tzong-Yih Guo," Feasibility Study of Upgrading Primary Feeders from Radial and Open-Loop to Normally Closed-Loop Arrangement," IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 19, No. 3, pp. 1308-1316, August 2004.
[5] Tsai-Hsiang Chen and Hui-Jen Chuang, "Applications of Complex short-circuit MVA method to Power Flow studies," Electric Power System Research, Vol. 38, pp. 135-143, 1996.
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[7] Luis G. Perez and Alberto J. Urdaneta, "Optimal Coordination of Directional Overcurrent Realys Considering Definite Time Backup Relaying", IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 14, No. 4, pp. 1276-1284, Oct. 1999.
[8] 李宏任,「電機設備保護」,全華科技圖書股份有限公司,民國八十七年。
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[10] 「配電技術手冊(五),地下線路裝置」,台灣電力公司,民國八十五年八月。
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[12] Gonen, T., "Electric Power Distribution System Engineering", New York: McGraw-Hill, 1986.
[13] 「配電技術手冊(四),地下配電線路設計」,台灣電力公司,民國八十五年八月。
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[16] Donald Beeman, "Industrial Power Systems Handbook", New York : McGraw-Hill, 1995.
[17] Frank Mercede, " Fault calculations of industrial/commercial power system"s, 1994.
[18] Paul M. Anderson, "Analysis of Faulted Power Systems", Ames Iowa, The Iowa State University Press, 1976.
[19] Tsai-Hsiang Chen, "Complex short circuit MVA method for power system studies," IEE Proc-Gener. Transm. Distrib., Vol.141, No.2, pp.81-84, March, 1994.
[20] 饒祐禎、陳在相、光裕華,「台北市區營業處第一期配電常閉環路自動化系統調度規則」,台電工程月刊,第660期,第54-63頁,民國九十二年。

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