臺灣博碩士論文加值系統

本論文提出輸電系統整體性保護協調最佳化之研究，分別對過電流電驛與測距電驛建立一套有效的保護協調演算流程。在過電流電驛保護方面，可藉由圖形理論中之增廣關聯矩陣法求取正確主保護/後衛保護電驛對，並藉此列出電驛間協調之限制條件，搭配所有主保護電驛動作時間和為最小之目標函數，即可應用線性規劃法求出系統中符合整體保護協調之最佳電驛設定值。
在測距電驛保護方面，除一般設定準則外，亦討論了國內、外各電力公司經常採用之測距電驛搭配載波電驛使用方式，以提高保護功能，可使得主保護線路達到100%全線段的快速保護。電力系統運轉狀態的改變，將影響測距電驛對故障偵測設定點的準確度，本論文除設計正常狀態下系統中所有測距電驛設定值之求取程式流程外，亦討論對整體數位階梯式保護系統中調適式測距電驛設定值之求取，其以最快速之演算邏輯，推導出會受到影響之相關電驛的設定值，使其電驛保護功能達到最佳化，以確保電驛仍能在廣闊多變的系統狀態下，保有最佳之保護功能。

This thesis presents the research of the optimal coordination in interconnected power system, and develops an effective coordination algorithm to overcurrent and distance relay, respectively. In overcurrent protection, the suitable primary/backup relay pairs can be obtained by graph theorem of augmented incidence matrix. Furthermore, the constraints of all the relays for coordination can be listed. The objective function is to minimize the total tripping time of all primary relays. Hence, the linear programming method is applied to find out the optimal settings of overcurrent relays in interconnected power system.
In distance protection, not only the traditional setting rules have been well reviewed, but also the use of distance relay cooperated with pilot relay scheme is proposed to reach the 100% line protection. Configurations of power system may change which adversely affect the reach range of distance relays. This thesis not only design the computer program to get all the proper settings of distance relays in normal condition, but also apply the adaptive techniques to optimize the relay settings after system configuration reorganized. To ensure optimal relay performance over a wide variety of operating conditions, the fast algorithm for the settings of related-only relays has been derived with successful example demonstration.

第一章 緒 論 1
1-1 研究背景 1
1-2 研究動機 3
1-3 基本概念 4
1-4 台電輸電線路保護方式 7
1-4.1 345KV保護電驛系統 8
1-4.2 161KV保護電驛系統 9
1-4.3 69KV保護電驛系統 10
1-5 章節概要 12
第二章 輸電線路過電流保護 13
2-1 前言 13
2-2 過電流電驛之動作原理 13
2-3 過電流電驛之保護協調 16
2-4 過電流電驛之設定 19
2-4.1 始動電流值 20
2-4.2 時間標置值 21
第三章 輸電線路測距保護 22
3-1 前言 22
3-2 測距電驛之動作原理 23
3-3 測距電驛之保護協調 26
3-4 測距電驛之設定 29
3-4.1 第一區間設定 30
3-4.2 第二區間設定 31
3-4.3 第三區間設定 32
3-4.4 阻抗換算 32
3-5 測距電驛之設定程式設計 35
第四章 線性規劃法之應用 37
4-1 前言 37
4-2 主保護/後衛保護電驛對之建立 38
4-3 線性規劃法 43
4-3.1 目標函數之建立 43
4-3.2 限制條件之建立 44
4-4 環型輸電系統目標函數與限制條件之建立 44
第五章 測距電驛之其他應用 47
5-1 前言 47
5-2 多端線路之應用 48
5-2.1 支線電流之影響 48
5-2.2 多端線路之設定 51
5-3 線路架構改變對線路保護之影響 52
5-4 搭配載波電驛之應用 56
5-4.1 方向比較閉鎖式載波電驛系統 57
5-4.2 方向比較允許越區轉移跳脫式載波電驛系統 60
5-4.3 方向比較非閉鎖式載波電驛系統 62
5-4.4 方向比較欠區允許式載波電驛系統 64
5-5 調適式測距演算法 66
第六章 實例應用 69
6-1 前言 69
6-2 範例一 71
6-3 範例二 96
6-3.1 測距調適法之應用 100
第七章 結論與未來研究方向 102
7-1 結論 102
7-2 未來研究方向 104

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