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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:甘有成
研究生(外文):Yu-Cheng Kan
論文名稱:考慮線損及傳輸限制之每日電力代輸費用分攤
論文名稱(外文):Allocation of Daily Wheeling Rates with Transmission Line Losses and Transmission Constraints Considered
指導教授:謝世傑謝世傑引用關係
指導教授(外文):Shih-Chieh Hsieh
學位類別:碩士
校院名稱:義守大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2000
畢業學年度:88
語文別:中文
論文頁數:137
中文關鍵詞:代輸費率自由化分配因子薛普利值合作對局
外文關鍵詞:Wheeling RatesDeregulationDistribution FactorsShapley ValueCooperative Game
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以往在臺灣的電力系統中,所有系統都是由台灣電力公司所擁有,但在邁向電業自由化的過程中,將允許民營電廠加入參與供電。然而在大部分的輸電系統通路皆由台電所擁有的情況下,擁有輸電網路的公司必須代輸民營電廠的電力,因此代輸費用之分攤即是目前一極重要之問題。
本論文將針對代輸費率問題,探討傳輸線損耗與壅塞情形之衝擊與影響,並提出分攤日代輸費用成本之計算方式。在百萬瓦哩法的架構及線損傳輸線模型下,利用拓樸發電分配因子或拓樸負載分配因子,於各交易時段分別計算各售電方或購電方在每一條輸電線之使用分配量。然後,再利用合作對局理論之薛普利值方法進行該日代輸成本分攤之計算。本文用兩個簡單的五個匯流排與修改後的IEEE十四個匯流排系統,進行數值模擬其結果,驗證了本文所提方法可行性。

In Taiwan, the Taiwan Power Company(TPC) had all the transmission networks and delivery system before. During the process toward the deregulation of electric power industry, the Independent Power Producers (IPPs) are permitted to join the supply of electric power. Because the TPC owns the major part of transmission network, the power utility not only has to delivery its own generating power, but also has to wheel power for the IPPs who don’t have transmission networks. Therefore, the allocation of power wheeling rates is an extremely important issue nowadays.
In this thesis, we propose to investigate the impact of line losses and congestion on the allocation problem of daily wheeling rates. Under the framework of MW-MILE methodology, we apply the topological generation/load distribution factor to find the flow in each line for every power provider/buyer at each power transaction period. We then utilize the Shapley value in the field of cooperative game theory to calculate the daily power wheeling rates. In the thesis, one simple 5-bus system and one modified IEEE 14-bus system are used to simulate the proposed numerical computation and the results verify the feasibility of the proposed approach.

摘要……………………………………….…..……………………………….………I
Abstract …………..………………………………………………………………….III
目錄…………………………………….……………………………….……………V
圖目錄………………………………….………………………………..…………VIII
表目錄………………………………….……………………………….……………IX
第一章 緒論………………………………………………………….…….………...1
1-1 研究背景與動機………………………………………….………..……...1
1-2 各國電力市場簡介……………………………………………….………2
1-3 研究目的……………………………………….……….…………..…….6
1-4 相關文獻回顧…………………………………………….………..………6
1-5 研究貢獻…………………………………………….……….…………..7
1-6 論文架構………………………………………………….……………...7
第二章 電力代輸費用分攤問題……………………………………….…………..9
2-1 引言……………………………………………………….……………...9
2-2 電業市場架構之簡介……………………………………….…………...9
2-2-1 模型一之市場架構………………………………………….……9
2-2-2 模型二之市場架構………………………………………….…....10
2-2-3 模型三之市場架構………………………………………….……12
2-2-4 模型四之市場架構………………………………………….……12
2-2-5 台灣未來可能之架構…………………………………………….13
2-3 代輸型式…………………………………………………………………15
2-3-1 代輸定義…………………………………………………….……15
2-3-2 代輸型式………………………………………………………….15
2-4 問題描述………………………………………………………..………..16
2-4-1 研究步驟………………………………………………………….16
2-4-2 傳輸線模型與實功率損耗表示式…….…………………………18
2-4-2-1 基本假設………………………..………………………18
2-4-2-2 一般傳輸線(無FACTS)…………………………….18
2-4-2-3 具串聯補償器之傳輸線………………………………..19
2-4-2-4 具相移位器之傳輸線…………………………………..20
2-4-2-5 傳輸線潮流表示式……………………………………..20
2-4-3 限制條件(式)…………………………………………………..21
第三章 理論基礎與計算方法…………………………………………….……….24
3-1 百萬瓦哩法………………………………………………………….……24
3-2 分配因子………………………………………………………….………25
3-2-1 拓樸發電分配因子……………...…………………………..……25
3-2-2 拓樸負載分配因子……………………...………………………..27
3-2-3 範例說明……………………………………...….….……………28
3-3 合作對局理論……………………………………………..…………….29
3-3-1 合作對局之特徵函數…………………………………..………..30
3-3-2 合作對局之解……………………………………………..……..31
3-3-3 對局核………………………………………………………..…..32
3-3-4 薛普利值……………………………………………………..…..35
第四章 模擬計算與結果分析一:五個匯流排……………….………………..38
4-1 模擬系統基本資料……………………………………………………..38
4-2 傳輸線無串聯補償器與相移位器之情況下(無壅塞情形下)……..40
4-2-1 方法一( 近似表示法)……………………………………..41
4-2-2 方法二( 實際表示法)……………………………………..57
4-3 發生壅塞情形時………………………………………..……………….65
4-3-1 方法一( 近似表示法)……………………………..………65
4-3-1-1 目標一:發電機交易變動量最少……………………65
4-3-1-2 目標二:G1發電成本最少……………………………71
4-3-1-3 目標三:總傳輸損耗最少…………………………….77
4-3-2 方法二( 實際表示法)………………………………..…….83
4-3-2-1 目標一:發電機交易變動量最少…………………….83
4-3-2-2 目標二:G1發電成本最少……………………………86
4-3-2-3 目標三:總傳輸損耗最少…………………………….88
4-4 結果比較分析…………………………………………………………….90
4-4-1 發生壅塞與無壅塞情況之比較…………………………………91
4-4-1-1 方法一( 近似表示法)……………………………91
4-4-1-2 方法二( 實際表示法)……………………..……..91
4-4-2 壅塞時三種目標情況之比較:方法一( 近似表示法)…...92
4-4-3 壅塞時三種目標情況之比較:方法二( 實際表示法)…..93
4-4-4 壅塞情形下:兩種方法比較…………………………..….….…94
4-4-5 其他結果比較分析…………………………………..…….….…96
第五章 模擬計算與結果分析二:十四個匯流排……………..…………..……98
5-1 模擬系統基本資料…………………………………………………..….98
5-2 方法一( 近似表示法)……………………………..……………..100
5-2-1 目標一:發電機交易變動量最少……………………………..100
5-2-2 目標二:G1發電成本最少…………………………………….102
5-2-3 目標三:總傳輸損耗最少……………………………………..104
5-3 方法二( 實際表示法)………………………………..…………..106
5-3-1 目標一:發電機交易變動量最少……………………………..106
5-3-2 目標二:G1發電成本最少…………………………………….108
5-3-3 目標三:總傳輸損耗最少……………………………………..110
5-4 結果比較分析……………………………………………………………112
5-4-1 壅塞時三種目標情況之比較:方法一( 近似表示法)…..113
5-4-2 壅塞時三種目標情況之比較:方法二( 實際表示法)….114
5-4-3 壅塞情形下:兩種方法比較…………………………..………115
5-4-4 其他結果比較分析…………………………………..…………117
第六章 結論與未來研究方向………………………………..…………………119
參考文獻………………………………………………………...…..…………….120
附錄 A………..………..………..………..………..………..………..…………...123
附錄 B………..………..………..………..………..………..………..……………125
附錄 C………..………..………..………..………..………..………..……………127
附錄 D………..………..………..………..………..………..………..…………….129
附錄 E………..………..………..………..………..………..………..…………….131
附錄 F………..………..………..………..………..………..………..…………….134
附錄 G………..………..………..………..………..………..………..……………137

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