臺灣博碩士論文加值系統

本文的目的主要在探討風力發電之動態與暫態特性及大型風場併網後對於系統之影響，研究內容包括風力併網之穩態及動暫態行為分析與系統穩定度模擬。本論文以台灣本島真實系統為例，使用本島中部某計畫中風場的真實線路資料，利用電腦軟體進行模擬，應用不同控制策略探討風場加入系統的穩態現象，並探討故障時風機的暫態行為及系統穩定度分析。模擬結果可作為評估風力發電機併網可能對系統造成衝擊之參考。

The major purpose of this thesis is to analyze the dynamic and transient phenomena of wind turbine generator and the stability of power system with a large wind farm interconnected to it. The major research focuses include the steady-state, dynamic and transient response analysis and the stability simulation of the system. This thesis uses the real system data of a planned large wind farm in the midland of Taiwan, as an example. Different control strategies are applied to investigate the steady-state phenomena while the wind farm is interconected. Transient phanomen of a wind generater during fault and the stability of the system are studied. The simulation results show a considerable impact of a distributed wind generation interconnection.

中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
誌謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
圖表索引 Ⅶ
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究方法與步驟 2
1.3 論文大綱 3

第二章 風力發電概論 4
2.1 前言 4
2.2 國內、外風力發電發展現況 4
2.2.1 國外風力發電發展現況 5
2.2.2 國內風力發電發展現況 7
2.3 全球風力發電發展之趨勢 12
2.4 風力發電機的種類與特性 13
2.4.1 依轉輪構造區分 15
2.4.2 依發電機運轉特性區分 16
2.4.3 依發電機種類區分 17
2.4.3.1 同步發電機 17
2.4.3.2 永磁式同步發電機 18
2.4.3.3 感應發電機 19
2.4.3.4 雙饋式感應發電機 20

第三章 模擬軟體與模型簡介 22
3.1 前言 22
3.2 PSS/E介紹 22
3.3 PSS/E風機系統模型架構 23
3.3.1 雙饋式感應風力發電機 24
3.3.2 感應型風力發電機 28
3.4 風機併網步驟 32
3.5 動態風速改變設定法 36

第四章 風場併網運轉之穩態探討 38
4.1 前言 38
4.2 範例系統及參數 38
4.3 電壓變動分析 41
4.3.1 DFIG以功因調整模式 42
4.3.2 DFIG以電壓調整模式控制電壓在0.95p.u 44
4.3.3 DFIG以電壓調整模式控制電壓在1.00p.u 46
4.3.4 DFIG以電壓調整模式控制電壓在1.05p.u 49
4.4 故障電流分析 51

第五章 風場併網運轉之暫態分析 54
5.1 前言 54
5.2 風速變動之影響 54
5.2.1 風速驟變 55
5.2.2 風場切離 65
5.3 故障暫態分析 66
5.3.1 系統暫態穩定度模擬 67
5.3.2 轄區內的故障 128
5.4 模擬結果與討論 134

第六章 結論與未來研究方向 135
6.1 結論 135
6.2 未來研究方向 136

參考文獻 137
作者介紹 140

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