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moea_joint_essay 110年 [電機] 電力系統與電機機械、電磁學

第 二 題

📖 題組:
如【圖 1】所示為一雙匯流排系統,發電機連接於匯流排 1,且V1 = 1.0∠0° pu;匯流排 2負載吸收(1+j0.5) pu 之功率;輸電線阻抗z12 = 0.12 + j0.16 pu。請利用牛頓-拉弗森法(Newton-Raphson),以初始估計值V2^(0) = 1.0∠0° pu,執行二次疊代,請計算:(2 題,每題 10 分,共 20 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (二)

第二次疊代後 |V2^(2)| 為多少 pu (計算至小數點後第 4 位,以下四捨五入)?
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利用第一次疊代更新的電壓值 V2^(1) = |V2^(1)|∠δ2^(1) 重複計算誤差量與雅可比矩陣,解出新的增量 Δ|V2^(1)|,以求出 |V2^(2)|。

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第一次疊代結果為: δ2^(1) = -0.1 radian = -5.73° |V2^(1)| = 1.0 - 0.2 = 0.8 pu

小題 (一)

第一次疊代後 δ2^(1) 為多少弳度(radian,1 弳度=57.3°;計算至小數點後第 1 位,以下四捨五入)?
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首先計算匯流排導納矩陣 Ybus,設定初始電壓與功率方程式,計算有效功率與無效功率誤差量,求出雅可比矩陣(Jacobian matrix),再利用牛頓-拉弗森法更新角度 δ2 與電壓大小 |V2|。

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  1. 導納計算: y12 = 1 / z12 = 1 / (0.12 + j0.16) = 1 / (0.04(3 + j4)) = 25 / (3 + j4) = 25(3 - j4)/25 = 3 - j4 pu = 5∠-53.13° pu Y22 = y12 = 3 - j4 pu

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