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研究生: 張簡佳晃
Chang-Chien, Chia-Huang
論文名稱: 以Matlab/Simulink探討網路型配電系統之保護協調
Protection Coordination of Network-Type Distribution Systems using Matlab/Simulink
指導教授: 陳建富
Chen, Jiann-Fuh
共同指導教授: 梁從主
Liang, Tsorng-Juu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 89
中文關鍵詞: 網路型系統智慧電子裝置保護協調電壓驟降
外文關鍵詞: network type, IED, Protection Coordination, voltage sags
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  • 台灣地區科技產業持續發展,科技產業用戶對供電品質及可靠度的要求日益提高,因台電目前配電系統大多以可靠度較低之放射型配電為主,一旦系統發生異常將會造成生產製程中斷、半成品毀損等損失。在各種配電系統型態中,以網路型配電型態最具可靠性,但其保護協調及電力潮流分析亦最為複雜。有鑑於此,本研究結合電力系統分析軟體ETAP及Matlab/Simulink規劃保護協調曲線參數及建立智慧型電子裝置(Intelligent Electronic Device, IED),模擬複雜度較高之22.8kV網路型配電系統,並探討比流器飽和時對保護電驛所可能造成之影響。本研究利用Matlab/Simulink模擬饋線、匯流排、分歧線發生故障時之動態波形並驗證IED之跳脫協調時間是否符合台電及IEEE Std 1547-2003相關規定。研究結果顯示,以Matlab/Simulink建構之智慧型電子裝置模型用於網路型配電系統時,可迅速隔離保護區之故障,避免事故擴大。另對於系統發生故障時的電壓驟降大小與相位變化產生之影響亦進行分析,期能對相關單位於系統故障時之電壓驟降改善方面相關投資評估有所助益。

    Scientific and technological industry are developed continuously in Taiwan, and requirements of quality and reliability are raised day by day to supply power in users of the industry. At present, since the distribution system of the Taiwan Power Company, in which takes radiation type in lower reliability mostly. If the power system is abnormal, it will be caused manufacturing interrupted or semi-finished products damage. In various type of distribution system, the network type is the highest dependability. However, its protection coordination and analysis of power flow are the most complicated. In view of this, the research combines ETAP and Matlab/Simulink, power system analysis software, to have planned protecting coordination curve parameter and construct intelligent electronic device model, in order to simulate the network type distribution system, a complexity higher 22.8kV. Meanwhile, it’s discussed the possible influence of power relay when current transformer is saturated. The research utilizes the Matlab/Simulink to simulate a dynamic wave form feeders, buses, branch lines at fault, and proved that the trip-coordination timing of IED whether meet regulations of the Taiwan Power Company and the standard of IEEE 1547-2003. The result of study reveals that it can isolate the trouble of the protection zone rapidly and prevent the accident from expanding while the intelligent electronic device model which constructed with Matlab/Simulink, used in the network type distribution system. It also gives an analysis about the effect on voltage sagging and phase changing in system faults. The research will proved of benefit to relevant units about estimation of investment for improve voltage sagging.

    摘 要 I 誌 謝 IV 目 錄 V 表 目 錄 VII 圖 目 錄 VIII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 論文大綱 3 第二章 配電系統之型態及保護電驛 4 2.1 負載中心配電系統 4 2.2 工業配電系統之線路配置方式 5 2.3 各種配電系統型態之比較 12 2.4 保護電驛之目的 13 2.5 保護電驛之分類 14 2.6 常用保護電驛之簡介 17 2.6.1 過電流電驛之原理及應用 17 2.6.2 方向性過電流電驛之原理及應用 25 2.6.3 差動電驛之原理與應用 29 2.6.4 欠電壓與過電壓電驛 30 2.6.5 智慧型電子裝置 33 第三章 載波電驛與網路型配電系統之保護規劃 35 3.1 載波電驛系統 35 3.1.1 簡介 35 3.1.2 方向比較超範圍允許式(POTT)規劃 36 3.1.3 方向比較閉鎖式(DCB)規劃 38 3.1.4 直接傳訊跳脫式(DTT) 39 3.1.5 POTT/DCB保護規劃 39 3.1.6 IED電驛模型整合 42 3.2 網路型配電系統之保護規劃 43 3.2.1 前言 43 3.2.2 饋線保護 43 3.2.3 匯流排保護 44 3.2.4 分歧線保護 45 3.3 比流器飽和對電驛動作之影響 46 3.3.1 比流器的飽和現象 46 3.3.2 比流器飽和對保護協調的影響 49 3.3.3 利用Simulink模擬比流器飽和情形 50 第四章 模擬結果 57 4.1 系統架構 57 4.2 網路型配電系統之電力潮流及壓降分析 60 4.3 保護協調模擬 62 4.4 網路型配電系統之電壓驟降特性 78 4.4.1 概述 78 4.4.2 電壓驟降模擬 80 4.4.3 電壓驟降之改善 85 第五章 結論與未來研究方向 86 5.1 結論 86 5.2 未來研究方向 87 參考文獻 88

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    下載圖示 校內:2015-01-14公開
    校外:2015-01-14公開
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