105年公務人員高等考試三級考試_電力系統
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1.
如圖所示之電力系統,變電所(電壓為 V
S
)至受電端(電壓為 V
R
)之饋線阻抗 (Feeder impedance) 為
R + jX
,受電端吸收之複數功率為
P
L
+ jQ
L
,在受電端另有一分散式電源 (DG) 注入
P
G
+ jQ
G
之複數功率。假設
V
S
= |V
S
|
∠0° 及
V
R
= |V
R
|
∠δ ,而且 δ 為可忽略的角度(即, cos δ
1 , sin δ
0 )。
( 一 ) 試求饋線上的電壓降, V
S
− V
R
。( 10 分)
( 二 ) 依據題 ( 一 ) 的結果,若饋線的電抗 X 可忽略,受電端的電壓大小 V
R
是否可能大於送電端電壓大小 V
S
?請證明。( 10 分)
題型:計算題
難易度:尚未記錄
2.
利用半頓 - 勞福森負載潮流法 (Newton-Raphson Power Flow Method) 對圖之系統進行一次疊代,以求得匯流排及的電壓大小與相角。假設匯流排為搖擺匯流排(Swing bus) ,且負載匯流排之初始電壓為 1.0∠0° ,圖上之各數值的單位為標么 (p.u.) 。( 20 分)
題型:計算題
難易度:尚未記錄
3.
某電力系統包含 4 個匯流排,編號分別為 、 、 及 。對應此系統之阻抗矩陣 Z
bus
為:
若匯流排至匯流排之線路阻抗為
j0.125
標么 (p.u.) ,匯流排至匯流排之線路阻抗為
j0.4
標么。假設系統故障前,各匯流排之電壓皆為 1∠0° 標么,忽略負載電流,試求匯流排發生直接接地之三相短路故障時:
( 一 ) 匯流排流至匯流排之故障電流標么值。( 10 分)
( 二 ) 匯流排流出的故障電流標么值。( 10 分)
題型:計算題
難易度:尚未記錄
4.
如圖所示之系統,左側之同步發電機經由二條並聯之輸電線連接至右側之無限匯流排。發電機輸出之電功率為 1 標么,且其端電壓及無限匯流排之電壓皆為 1 標么。圖上標示之變壓器及二條並聯輸電線的阻抗皆為標么值,發電機之暫態電抗為X'
d
= 0.20 標么。當系統中較短的輸電線在 P 點發生三相短路故障時,若臨界清除時間 (Critical clearing time) 為 0.242 秒,發電機之轉子是否會穩定?請說明。假設故障前,線路上的斷路器皆閉合,而斷路器 A 為開路 (Open) 。( 20 分)
題型:計算題
難易度:尚未記錄
5.
某電廠有二部火力發電機機組,二部機組的燃料成本函數如下:
C
1
= 0.4
P
1
2
+ 160 P
1
+ 200 元 / 小時
C
2
= 0.45
P
2
2
+ 120 P
2
+ 140 元 / 小時
其中,
P
1
與
P
2
分別為二部機組的 MW 輸出。假設系統的損失忽略不計,而且二部機組沒有輸出的上限與下限。試求二部機組平均分攤 162.5MW 的總負載時,在與經濟調度的結果比較下,每天額外付出的成本為多少元?( 20 分)
題型:計算題
難易度:尚未記錄
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