1. 研究背景：從宏觀電網到微觀廠房的全方位安全防護 

電力系統的可靠運轉，仰賴宏觀「系統端」與微觀「用戶端」的緊密配合。在系統端，大量再生能源併網改變了傳統的潮流方向與電網慣量，帶來穩定度隱憂；而在用戶端（如半導體廠、大型工業用戶），廠區內部供電系統的擴建、備用發電機的設置，若缺乏妥善的電氣設計，極易在發生短路或設備故障時，引發大規模停電甚至危害人員生命安全。

2. 系統與用戶端對應的技術衡量指標

在系統層面，衡量指標主要為各節點的電壓穩定度、線路壅塞情況及頻率暫態響應。而在用戶端，衡量指標則更聚焦於微觀的物理破壞力：包含故障電流是否超過斷路器的啟斷容量、上下游保護電驛的動作時間差（確保精準隔離故障區域）、發生電弧閃絡時的電弧能量（Arc Flash Incident Energy），以及啟動大型負載或備援電力投入時的電壓波動範圍。

3.  為何採用電力系統分析模型進行精細化模擬？ 

電力網路遵循嚴格的物理定律，任何一處的變動都可能牽一髮而動全身。系統端通常採用 PSS/E 等軟體評估大電網衝擊；用戶端則廣泛使用 ETAP 等專業分析軟體，對廠內配電網路進行數位建模。由於每個案場的設備規格、供電架構與運轉邏輯皆不相同，工程師必須「視個別案例的狀況，決定應該進行的分析項目」，量身打造最合適的安全防護網。

4. 模擬架構：從電力潮流到用戶端保護協調判定 

在用戶端的模擬架構中，電機技師會將廠內所有的變壓器、馬達、電纜與保護開關參數輸入模型。針對「保護電驛協調分析」，模型會繪製時間-電流特性曲線（TCC），確保故障發生時，最靠近故障點的開關能第一時間跳脫；針對「電弧分析」，則根據短路電流與保護設備的清除時間，計算出設備盤面可能爆發的熱能，以此規範維修人員必須穿著的個人防護裝備（PPE）等級。

5. 以廠房擴建與備援電力測試來建構模擬試行

舉例來說，某科技廠區計畫增設大型備援發電機組。在實際動工前，電機技師會透過 ETAP 進行多項模擬試行：首先執行故障電流分析，確認發電機併網後，整體短路電流是否會「撐爆」既有的開關；接著模擬市電中斷、備援電力接手啟動全廠設備的瞬間，評估其產生的電壓波動（Voltage Dip）是否會導致敏感儀器當機；最後微調各級保護電驛的設定值，避免因啟動電流過大而引發誤跳脫。

6. 分析結果導出安全邊界，保障設備與人員安全 

透過電力系統分析模型的反覆驗證，我們能精準預見隱藏在電路圖中的風險。系統端的分析確保了國家電網的強韌與穩定；而用戶端的分析結果，則直接轉化為廠區的電氣設備採購規格、電驛設定報告與工安規範，構築起確保「設備不損壞、產線不停擺、人員保平安」的最後一道防線。