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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:何姿瑩
研究生(外文):Chin-Ying Ho
論文名稱:應用免疫演算法於配電系統開關及故障指示器最佳化配置之研究
論文名稱(外文):Optimal Placement of Switches and Fault Indicators inDistribution Systems by Using Immune Algorithm
指導教授:李宗恩李宗恩引用關係
指導教授(外文):Tsung-En Lee
學位類別:博士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:電機工程系
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:101
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:116
中文關鍵詞:配電自動化停限電管理系統故障指示器
外文關鍵詞:Distribution Automation SystemOutage Management SystemFault Indicators
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中文摘要
本論文主要配合目前台電區處配電自動化工程,逐步升級既有的配電系統,將原有饋線之手動開關逐步更換成自動化開關,探討開關及故障指示器之最佳配置。針對各區處已完成建置之停限電圖資管理系統,發展配電系統元件屬性資料之擷取。根據元件之連絡屬性,經由節點減量而建構配電系統網路架構圖,以支援本論文開關及故障指示器最佳配置規劃之需求。此外為提升規劃之效能,將透過用戶服務資訊系統之用戶資料(如售電量、用戶類別、契約容量)和用戶與配電變壓器及供電區段之關連性,以供推估區段之負載特性,進行開關及故障指示器裝設位置可靠度之評估。以用戶停電損失與設備之投資成本為總可靠度成本(Total Cost of Reliability,TCR)指標,在滿足最低成本目標函數及限制條件下,將目標函數和限制條件表示為抗原,而求解空間的一切可行解表示為抗體,以免疫演算法並結合台電開關及故障指示器裝設準則,作為免疫疫苗之選取策略,並執行免疫運算子之接種疫苗和免疫選擇兩個步驟,以提升整體演算效率,執行最佳的饋線開關及故障指示器配置規劃策略,減少設備投資成本及用戶停電損失,提高系統之供電效率及可靠度要求,使配電系統達到低廉而且可靠之供電方式。
為了證明提出的演算法能有效地提高配電系統的供電可靠度並且降低用戶停電損失,本論文選擇以測試饋線對和台電鳳山區處轄區配電系統做為模擬測試的實際範例。由模擬的結果中顯示,本論文所提出之方法,能對配電系統開關及故障指示器配置作有效率之規劃,其結果可提供台電公司在配電系統規劃上一重要參考。

關鍵字:配電自動化,停限電管理系統,故障指示器,免疫演算法
ABSTRACT
This transmission examines the application of the immune algorithm for the problem of optimal placement of switch and fault indicators to minimize the total cost of customer service outage and investment cost of switch and fault indicators. The reliability index of each service zone is derived to solve the expected energy not served due to fault contingency and the customer interruption cost is then determined according to the customer type and power consumption within the service zone. To demonstrate the effectiveness of the proposed IA methodology and solve the optimal placement of switch and fault indicators, a practical distribution feeder of Taiwan Power Company is selected for computer simulation to explore the cost benefit of switch and fault indicator placement.

Keywords: Distribution Automation System, Outage Management System , Fault Indicators, Immune Algorithm
目錄
中文摘要 i
英文摘要 iii
誌謝 iv
目錄 v
圖目錄 viii
表目錄 xi
第一章 緒論............................................................ 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究方法與步驟 5
1.3 主要貢獻7
第二章 配電饋線之網路模型 8
2.1 前言 8
2.2 停限電運轉圖資管理系統 9
2.3 停限電運轉圖資管理系統操作介面 13
2.4 配電網路拓樸分析 19
2.5 配電饋線節點減量27
第三章 配電系統可靠度 30
3.1 前言 30
3.2 區段負載量推導 31
3.2.1 變壓器與用戶連結關係 32
3.2.2 用戶服務資訊系統 41
3.2.3 負載特性調查 44
3.2.4 負載模型及負載組成推導 45
3.3 配電系統可靠度分析 49
3.4 系統故障資料之建立與分析 52
3.5 用戶損失成本函數 53
3.6 可靠度指標56
第四章 免疫演算法 61
4.1 前言 61
4.2 遺傳演算法簡介 63
4.3 免疫系統 65
4.4 應用免疫理論求解最佳化問題 70
4.5 最佳開關指示器配置之免疫疫苗選取 72
4.6 雜異度與適合度計算 74
4.7 考慮用戶停電損失最小化之開關及指示器配置規劃78
第五章 系統模擬分析 83
5.1 前言 83
5.2 一對一饋線配電系統模擬 85
5.3 11條饋線配電系統模擬 91
5.4 考慮故障指示器之開關最佳化配置99
5.5 結論104
第六章 結論與未來展望 105
6.1 結論 105
6.2 未來展望 108
參考文獻 110
參考文獻
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