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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:洪凜灝
研究生(外文):Lin-Hao Hung
論文名稱:配電系統自動線路開關之應用技術
論文名稱(外文):Application Technologies of Automatic Line Switches on Distribution System
指導教授:何金滿何金滿引用關係周至如
指導教授(外文):Jin-Maan HerJyh-Ru Jou
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:電機工程研究所
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:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:148
中文關鍵詞:配電自動化供電可靠度自動線路開關
外文關鍵詞:automatic line switchesthe reliability of power supplyautomation of distribution system
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為大幅提高配電系統供電可靠度,必須實施配電饋線自動化,以大幅降低停電的時間,因此,配電自動化已是必然的發展趨勢,應用於電力公司或/及大型用戶的配電系統,由控制中心監控其配電系統的運轉狀態。
實施配電自動化系統時,配電饋線必須採用自動線路開關,並透過通訊系統與控制中心連接,如此不但可提升供電可靠度,更可增進用戶的滿意度,而自動線路開關在配電饋線上,提供遠方遙控及監視等功能,這是傳統線路開關所無法達到的,而在控制中心更可將自動線路開關所傳送而來的資料,加以整理、運算,進而達到整合的目的,可見自動化開關是配電自動化系統成敗的關鍵因素,故在本報告中加以探討,除了基本功能之外,其效益也一併加以評估以供参考。
For largely upgrading the reliability of distribution system, the outage time of distribution feeder should be largely reduced by applying the automation of distribution feeder.
thus, to develop the automation of distribution feeder is an inevitable tendency in utility distribution system or/and the large automation distribution system, in which the distribution system operation situations are supervised and controlled by the remote control center.
When implementing the automation of distribution feeder, the automation line switches should be applied on the distribution feeders. These automatic line switches can communicate with control center through the communication system. With distribution automation system, the reliability of power supply can be enhanced and customers will be more satisfactory. Automatic line switches on distribution feeders provide the functions of remote control and supervision, which can not be done by conventional line switches. The control center can analyze and integrate the data transmitted by automatic line switches, so automatic line switch is the key element for the automation of distribution system. In this report, the basic functions of automatic line switches are discussed and their benefit is evaluated.
目錄

中文摘要----------------------------------------------I
英文摘要---------------------------------------------II
致謝------------------------------------------------III
目錄-------------------------------------------------IV
圖目錄----------------------------------------------VII
表目錄------------------------------------------------X
第一章 緒論---------------------------------------1
1.1研究背景與動機-------------------------------------1
1.2文獻回顧-------------------------------------------2
1.3本文貢獻-------------------------------------------2
1.4章節摘要-------------------------------------------2
第二章 台電配電饋線自動化系統介紹-----------------4
2.1系統架構描述---------------------------------------4
2.2配電系統型態及開關應用-----------------------------8
2.3供電可靠度----------------------------------------20
2.4實施計畫之概況------------------------------------28
2.5 饋線自動化主要功能-------------------------------35
2.6饋線自動化系統架構及實施--------------------------40
第三章 國內饋線自動開關應用之現況----------------55
3.1地下四路自動線路開關------------------------------55
3.2 地下二路自動線路開關-----------------------------67
3.3 架空自動線路開關(閂鎖型)-------------------------70
3.4 自動線路開關之啟斷能力及影響因素-----------------75
3.5 FTU系統介紹及功能--------------------------------77
第四章 國外饋線自動化開關應用之現況--------------80
4.1日本發展狀況--------------------------------------80
4.2美國發展狀況--------------------------------------86
4.3其他地區發展現況----------------------------------91
第五章 自動化開關之規劃設計----------------------97
5.1供電線況之考量------------------------------------97
5.2配電饋線自動化系統型態----------------------------98
5.3實施配電饋線自動化之範圍-------------------------102
5.4自動線路開關規劃原則-----------------------------104
5.5山區配電饋線自動化系統規劃原則-------------------108
5.6桃園復興山區饋線自動化運轉現況-------------------112
5.7配電系統保護協調原則-----------------------------120
第六章 綜合評估---------------------------------128
6.1有形效益評估-------------------------------------128
6.2無形效益評估-------------------------------------131
6.3優缺點之評估-------------------------------------132
6.4社會成本評估-------------------------------------133
6.5可靠度指標改善評估-------------------------------137
第七章 結論-------------------------------------141
7.1結論---------------------------------------------141
7.2未來展望-----------------------------------------143
參考文獻----------------------------------------144

圖目錄
圖2.1台電電力系統結構圖----------------------------------6
圖2.2階層調度控制系統架構--------------------------------7
圖2.3放射型配電系統型態----------------------------------9
圖2.4架空放射連絡型配電系統型態-------------------------11
圖2.5常開環路系統型態-----------------------------------13
圖2.6常閉環路配電系統型態-------------------------------15
圖2.7一次選擇型配電系統型態-----------------------------17
圖2.8重點網路配電系統型態-------------------------------18
圖2.9近年配電系統平均停電時間---------------------------22
圖2.10近年配電系統平均停電次數--------------------------23
圖2.11 配電饋線自動化系統架構----------------------------40
圖2.12控制中心電腦系統架構------------------------------42
圖2.13軟體系統關連圖------------------------------------44
圖2.14自癒型光纖環路圖----------------------------------52
圖2.15斷線時自癒型光纖環路圖----------------------------52
圖3.1地下四路自動線路開關單線示意圖---------------------56
圖3.2 大同公司地下四路自動線路開關圖---------------------58
圖3.3 華城公司地下四路自動線路開關圖---------------------59
圖3.4 施耐德公司地下四路自動線路開關圖-------------------59
圖3.5固威公司製地下二路自動線路開關圖-------------------68
圖3.6 中興電工公司製架空自動線路開關(閂鎖型)-------------72
圖3.7防水型金屬接頭-------------------------------------72
圖4.1東京電力公司配電系統圖-----------------------------81
圖4.2美國佛羅里達電力公司配電系統單線圖-----------------87
圖4.3美國佛羅里達電力公司自動化系統架構圖---------------88
圖4.4美國佛羅里達電力公司架空智慧型開關系統圖-----------89
圖4.5香港中華電力公司環狀配電網路圖---------------------91
圖4.6中華電力公司通訊架構-------------------------------93
圖4.7花瓣型常閉環路配電型態-----------------------------95
圖5.1常開環路自動化系統架構示意圖-----------------------99
圖5.2常閉環路自動化系統架構示意圖----------------------101
圖5.3架空線路自動化開關配置示意圖----------------------106
圖5.4 地下線路自動化開關配置示意圖----------------------107
圖5.5桃園復興山區饋線自動化系統架構--------------------113
圖5.6山區饋線自動化通訊系統架構(一)--------------------114
圖5.7山區饋線自動化通訊系統架構(二)--------------------115
圖5.8桃園復興山區饋線自動化控制中心、變電所、FTU無線電架設位置圖--------------------------------------------------116
圖5.9自動線路開關與變電所FCB及分歧線電力熔絲間保護協調曲線--------------------------------------------------------124
圖6.1實施自動化前停電時間與停電用戶數之關係圖----------140
圖6.2實施自動化後停電時間與停電用戶數之關係圖----------140


表目錄

表2.1 999方案目標值--------------------------------------25
表2.2台電12區營業處配電饋線自動化至95年12月實際執行狀況--------------------------------------------------30
表2.3 民國92年台電加強推行饋線自動化計畫至96年12月之目標------------------------------------------------—31
表2.4 配電饋線自動化實施後配電系統供電方式---------------33
表2.5 FTU輸入輸出實體點數--------------------------------50
表3.1地下四路自動線路開關之額定-------------------------60
表3.2地下二路自動線路開關之各項額定值-------------------69
表3.3架空自動線路開關之各項額定值-----------------------73
表4.1日本九大電力公司完成自動化開關換裝之數量及比例之統計表------------------------------------------------83
表4.2日本九大電力公司完成區營業處控制中心主站之數量及比例之統計表------------------------------------------84
表4.3日本九大電力公司饋線自動化系統採用之通訊方式-------85
表5.1山區配電饋線自動化系統之通訊費用表----------------111
表5.2桃園復興山區自動化通訊效益表----------------------111
表5.3架空線路地區11.4kV高壓用戶責任分界點熔絲選用参考表--------------------------------------------------------125
表5.4 11.4KV地下線路地區高壓用戶責任分界點電力熔絲選用参考--------------------------------------------------------126
表5.5 22.8KV地下線路地區高壓用戶責任分界點電力熔絲選用参考--------------------------------------------------------127
表6.1山區饋線自動化系統之事件反應時間------------------128
表6.2因事故停電之自動化饋線減少事故停電時間表----------128
表6.3因工作停電操作開關之自動化饋線減少開關操作時間----129
表6.5缺電量與製造業單位遞增缺電成本--------------------136
表6.6自動化實施前後可靠度指標SAIDI比較分析表-----------138
表6.7自動化實施前後之停電時間與停電用戶數之關係表------139
參考文獻
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