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105年公務人員高等考試一級暨二級考試試題 代號：22530 全一張
（正面）
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。
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）
一、圖一為平衡 Y阻抗負載之電路圖。試求出其零序（Zero-Sequence）阻抗。（25 分）
ag
V
cg
V
bg
V
N
a
b
c
g
Y
Z
Y
Z
Y
Z
n
Z
n
I
a
I
b
I
c
I
圖一
二、考慮如圖二之電力系統單線圖，傳輸線串聯阻抗 06.002.0
j
Z
+= p.u.，並聯電容與電
導忽略不計。
請以牛頓法，列出該系統之電力潮流方程式。（10 分）
說明電力潮流方程式中，何者是未知變數？（5分）
請於平坦初始條件下，以一次疊代求解該發電機提供之無效功率。（10 分）
0.02 0.06Zj=+
1
10V
°
=∠
2
V
10.5..
load
Sjpu=+
0.25 . .Yj pu=
圖二
105年公務人員高等考試一級暨二級考試試題 代號：22530 全一張
（背面）
等 別：高考二級
類 科：電力工程
科 目：電力系統
三、一台三相同步發電機與無限大匯流排併網運轉。於同步運轉狀態下，轉子之激磁電
流iF為1000 A。無限大匯流排電壓為 °∠=
∞01V，同步電抗為 XS = 1.2。若不改變激
磁電流 iF，而調整渦輪機之蒸汽閥大小，直到發電機出力增加至 PG = 0.2。
說明同步發電機如何與無限大匯流排平緩併網運轉。（11 分）
計算定子 a相之輸出電流 Ia。（7分）
若發電機出力 PG保持為 0.2，而轉子之激磁電流 iF增為 1200 A，計算此時定子 a相
之輸出電流 Ia。（7分）
四、某電廠有兩部發電機並聯運轉，發電機出力分別為 P1與P2，MWP 1500 1≤≤ ，
MWP 5000 2≤≤ 。兩發電機之成本函數分別如下： 2
111 01.0452000 PPC ++= ；
2
222 002.0432000 PPC ++= 。假設總負載為 450MW，並考慮經濟調度與發電上限時：
兩機組發電量各為多少？（16 分）
總發電成本多少？（9分）