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moea_joint_essay 111年 [電機] 電力系統與電機機械、電磁學

第 一 題

📖 題組:
有 2 座火力發電廠P1及P2,其燃料成本函數(單位為元/MWh)分別如下: C1(P1) = 400 + 6.0P1 + 0.004P1^2 C2(P2) = 500 + 6.8P2 + 0.002P2^2 若忽略輸電線耗損,試求:(3 題,每題 5 分,共 15 分)
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (一)

當系統總負載PD = P1 + P2 = 550 MW,在符合經濟調度下,P1及P2發電廠之發電量各為多少?

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利用等增量成本原則 (IC1 = IC2) 來求解經濟調度。首先對兩成本函數求導得到增量成本函數,然後聯立方程式 IC1 = IC2 且 P1 + P2 = PD 求解。

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  1. 計算增量成本函數: IC1 = dC1/dP1 = 6.0 + 0.008P1 IC2 = dC2/dP2 = 6.8 + 0.004P2

小題 (二)

假設P1發電廠之發電量限制為50 MW ≤ P1 ≤ 200 MW,P2發電廠之發電量限制為50 MW ≤ P2 ≤ 400 MW,系統總負載PD = P1 + P2 = 550 MW,在符合經濟調度下,P1及P2發電廠之發電量各為多少?

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加入發電量上下限限制後,需先檢查無限制時的解是否違反限制。若違反,則將該機組發電量固定在限制值,其餘負載由另一機組承擔,並再次檢查是否滿足所有限制。

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  1. 根據第 (一) 小題的計算結果,無限制條件下之經濟調度為: P1 = 250 MW P2 = 300 MW

小題 (三)

請簡述電力系統經濟調度之目的?

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解釋經濟調度的基本目的:在滿足系統負載需求與各項運轉限制的條件下,使整體發電成本(或燃料成本)降至最低。

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電力系統經濟調度(Economic Dispatch)的主要目的在於:

  1. 最小化運轉成本:在滿足系統當下總實功負載需求以及線路耗損的前提下,合理分配各參與發電之機組的實功率輸出,使得整體系統的總燃料成本(或運轉成本)達到最低。
  2. 滿足系統與設備限制:確保調度結果符合各發電機組的運轉上下限限制、系統的傳輸能力限制以及穩定度等安全規範,以維持電力系統的可靠度與穩定供電。

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