1. 請推導高壓傳輸系統之實虛功潮流公式,並繪出下圖標么化電力系統阻抗圖。

(一) 請推導高壓傳輸系統之匯流排1及匯流排2之實虛功潮流公式,並回答下列問題,符號假設如下:匯流排1電壓(V1角度δ1),匯流排2電壓(V2角度δ2)及傳輸線Line阻抗R+jX(X>>R)。
 (1)解釋為何虛功傳輸取決於電壓大小?
 (2)解釋為何實功傳輸取決於相角差?
(二) 當圖中所示電力系統三相功率與線電壓額定數值如表,請以100 MVA為基準值,選擇20 kV為發電機電壓基準,將所有阻抗表示成標么值並繪出阻抗圖(計算至小數點第3位,以下四捨五入)。



3. 如圖所示,一台60 Hz同步發電機藉由電感性線路接到一個無限匯流排上,發電機慣量常數為H=10 MJ/MVA,直軸暫態電抗Xd=0.3pu,Xt=0.058pu,經2條平行輸電線XL1=XL2=0.8pu傳送電力至無限匯流排,發電機送出時功率為Pe=0.8 pu,Qe=0.07 pu到電壓為V=1∠0° pu之無限匯流排,請回答下列問題:

(一)一個暫時性三相故障於F點時,當故障被清除後輸電線完好,請計算臨界清除角及臨界清除時間(計算至小數點第3位,以下四捨五入)?
 (1)臨界清除角δc,以弳度表示。
 (2)臨界清除時間tc
(二)依下圖系統架構,當故障位置為遠離發電機端F點時,故障前、故障中及故障後,依等面積法則之加減速原理,如何觀察系統是否穩定?請參考下圖為例描述之。