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104年公務人員高等考試一級暨二級考試試題
代號：21730
等 別： 高考二級
類 科： 電力工程
科 目： 電力系統
考試時間： 2小時 座號：
※注意：
可以使用電子計算器，試題作答須詳列解答過程。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。
（請接背面）
全一張
（
正面
）
一、某一電力系統之匯流排相序阻抗矩陣（如下所示），試求發生不同類型故障事故時，
匯流排之相電壓 a
V，b
V及c
V；假設故障前電壓為 1.0（標么）。（每小題 10 分，
共30 分）
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
== −+
05.002.003.002.0
02.005.004.003.0
03.004.006.001.0
02.003.001.005.0
jZZ busbus (pu),
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
=
10.001.001.006.0
01.003.001.004.0
01.001.007.006.0
06.004.006.010.0
0jZbus (pu)
類型一：於匯流排 4（Bus 4）發生單相接地故障。
類型二：於匯流排 3（Bus 3）發生兩相接地故障。
類型三：於匯流排 2（Bus 2）發生線間短路故障。
二、某系統之兩匯流排各供應負載 D1
S及D2
S，且其負載需求量均為（ 5.05.0
j
+）標么；
其中，匯流排 1（Bus 1）連接 1部發電機 1
G，匯流排 2（Bus 2）連接 1只電容器 2
C，
線路阻抗為 )1.001.0(
line jZ += 標么，試求此電容器輸出虛功率 C2
Q應為多少，方能
使電壓 2
V提升為 1.0 標么；並試求此時發電機 1
G輸出功率 G1
S及匯流排 2（Bus 2）
之電壓角度 2
V∠各為多少？（25 分）
三、某電力系統以 3個匯流排及 2部發電機組成，如下圖所示。請利用快速解耦電力潮
流法（fast decoupled power flow method），試求兩次疊代後
[]
2k =，匯流排 3（Bus 3）
電壓值（標么）及其角度（徑度），以及匯流排 2（Bus 2）電壓角度（徑度）；
假設初始值為 °∠01 （標么）。（25 分）
line
Z
C2
jQ
Bus 2
Bus 1
1
G
°∠= 01
1
V
5.05.0
D1 jS +=
θ
−∠= 1
2
V
5.05.0
D2 jS +=
pu003.1
1°∠=V
2
G1
G
Bus 1
Bus 2
Bus 3
pu20
23 jy −= pu10
13 jy −=
pu0.1
3=P
ing)0.707(laggPF =
0.1
2=Vpu6.0
2=P
104年公務人員高等考試一級暨二級考試試題
代號：21730
等 別： 高考二級
類 科： 電力工程
科 目： 電力系統
全一張
（
背面
）
四、某電力系統之 3部發電機組，共同供應 550 MW 負載需求，其燃料成本函數分別如
下式；其中， 1
P、2
P及3
P為發電量（MW），試求：（每小題 10 分，共 20 分）
2
111 008.00.5290 PPC ++= ($/h/MW) 300100 1≤≤ P
2
222 009.05.5270 PPC ++= ($/h/MW) 350200 2≤≤ P
2
333 007.05.4300 PPC ++= ($/h/MW) 400175 3≤≤ P
在不考慮發電機組限制下，各機組發電量為多少？
在考慮發電機組限制下，各機組發電量為多少？