地特三等申論題
112年
[電力工程] 電力系統
第 一 題
📖 題組：
請說明在電力系統穩定度分析時:(每小題10分,共20分)
請說明在電力系統穩定度分析時:(每小題10分,共20分)
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
等面積法則如何應用於計算臨界清除角?
思路引導 VIP
看到臨界清除角計算，應直覺聯想單機對無限匯流排 (SMIB) 系統的 $P-\delta$ (功率-相角) 曲線與搖擺方程式。利用「加速面積 $A_1$ = 最大可能減速面積 $A_2$」的物理邊界條件，列出積分等式，即可反解出極限狀態下的 $\delta_{cr}$。
小題 (二)
說明若可恢復穩定時,如何計算搖擺之最大及最小角度?
思路引導 VIP
面對暫態穩定度分析，首要聯想「搖擺方程式 (Swing Equation)」與「等面積準則 (Equal Area Criterion, EAC)」。計算角度需從能量守恆出發：最大角度出現於加速動能完全被減速功抵消之處（加速面積=減速面積）；最小角度則需探討初始穩態起點，或無阻尼振盪下回擺的能量守恆下限。
等面積法則與臨界清除角
💡 利用轉子動能守恆原理，藉由平衡加速與減速面積判定暫態穩定極限。
🔗 臨界清除角推導四步驟
- 1 參數定義 — 確立 Pm 與三階段 Pe(δ) 曲線方程式
- 2 尋找邊界 — 由故障前求 δ0，由故障後曲線求 δmax
- 3 面積積分 — 分別對加速區與減速區進行定積分
- 4 穩定判斷 — 令 A1=A2 利用三角恆等式反解出 δcr
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🔄 延伸學習：延伸學習：進一步結合擺盪方程式可求得臨界清除時間 (tcr)
