应用基因法则於电力系统最佳并联电抗器规划.doc

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1、應用基因法則於電力系統最佳並聯電抗器規劃　9應用基因法則於電力系統最佳並聯電抗器規劃OptimalReactivePowerPlanningofPowerSystemsUsingGeneticAlgorithm陳昭榮*Chao-RongChen趙海文Hai-WenChao國立台北科技大學電機工程系摘要本文提出一輸電系統最佳並聯電抗器之規劃。近年來，因電力系統路權取得困難及都市景觀日益受重視，大量使用地下電纜，因而造成電壓上升的問題。本文首先分析並聯電抗器對電力系統之影響，然後以基因法則找出並聯電抗器對於各電壓等級之最佳

2、單組容量與安裝位置，以控制離峰時的系統電壓於合理範圍。基因法則具有簡單、易於訂定評估標準、快速等優點。本文並利用一電力系統進行研究，且獲得不錯之結果。關鍵詞：最佳無效功率規劃、基因法則、電力系統、並聯電抗器、單組容量投稿受理時間:92年10月15日審查通過時間:92年12月24日Abstract27Thispaperisproposedanoptimalshuntreactorplanningofatransmissionsystem.Inrecentyears,becausetheroadpowerofelectri

3、calpowersystemsobtainedisdifficultandthemetropolislandscapeispaidattention,therearealargenumberofundergroundcablestouseandcausebusvoltageriseproblems.First,thispaperisanalyzedtheinfluencesofshuntreactorstopowersystems.Secondly,thegeneticalgorithmisusedtofindopti

4、malshuntreactorsingleunitcapacityofvariousvoltagesrankandtheinstallpositionsforoff-peakpowersystemandcontrolthebusvoltagetothereasonablerange.Thegeneticalgorithmhastheadvantagesofsimply,easytoaccess,andfast.應用基因法則於電力系統最佳並聯電抗器規劃　9Simulationresultsshowthatthepropo

5、sedalgorithmobtainsthegoodperformancesonthepowersystem.Keywords:OptimalReactivePowerPlanning,GeneticAlgorithm,PowerSystem,ShuntReactor,SingleUnitCapacity.應用基因法則於電力系統最佳並聯電抗器規劃　9壹、簡介配合電力不斷成長之需求，電力公司需預先規劃各項輸配電和變電所等新建工程，由於國內環保意識高漲，造成市區架空輸電線路不易取得路權，因此大量採用地下電纜。由於地下電纜本

6、身之對地充電電容大，影響系統電壓，尤其系統離峰時因負載使用無效功率減少，會顯著的造成電壓過高的現象，而系統電壓過高的影響嚴重可能造成變壓器鐵心飽和，高電壓容易產生高激磁電流，電壓波形將變形失真且可能引起共振，進而導致諧波污染，甚至造成鐵磁共振(ferro-resonance)；長期過電壓將容易造成閃絡或絕緣受損，使絕緣設備能力降低，縮短使用年限，導致維護成本增加；同時可能擴大開關投切、故障與雷擊突波的影響，降低線路電力傳輸能力，導致電力系統運轉受影響。28電力系統對於有效功率與無效功率的控制，理論上可解耦為改變電壓角度

7、q來控制有效功率P；改變電壓大小V來控制無效功率Q；相反的，有效功率的需求或改變將會造成電壓角度的變化；無效功率的需求或改變將會造成匯流排電壓大小的變化。系統中有效功率控制一般都採用自動發電控制系統(AGC)來調度，以維持頻率穩定，但對於電壓大小與無效電力的控制，並無法藉著控制發電機的無效功率輸出，使全系統電壓於合理運轉範圍。綜合來說，控制無效功率較有效功率更加困難，其原因可歸納如下：無效功率較有效功率更具非線性特性。無效電力無法藉輸電線長程輸送，故以需求處為最佳補償地點。電壓過高與過低系統所能容忍時間極短，且系

8、統加入更多無效功率控制裝置後，使模型化處理與電腦分析變得更困難。系統電壓過高問題，一般可在變電所裝置並聯電抗器來抑制，但無效功率不易如有效功率可透過輸電線傳輸。因此，無效功率補償的方法，傳統上是利用嘗試錯誤法(trialanderror)求解，過去二十年專家學者相繼提出不同方法求解最佳化問題，不論線性、非線性規劃法或整合其兩類，大