臺灣博碩士論文加值系統

根據行政院最近通過的「智慧型電動車發展策略與行動方案」，預計七年內投入138.77億元，從示範運行、技術研發和推廣三大方向，全力發展智慧電動車，中山科學研究院二所遂進行研究，開發以再生能源為核心之車載電源系統。本文遂根據中科院所建置的微電網儲能車，檢視該直流型微電網的保護系統，提出的建議有助於微電網保護協調之規劃、分析，也有助於未來在儲能車的建置及發展。此直流微電網內的元件包含再生能源、儲能設備、負載、電纜線以及充電器/換流器。本文使用MATLAB軟體針對此直流微電網系統進行模擬，計算各匯流排電壓值。另進行故障分析，先分析再生能源的短路狀況，並估算各故障點故障電流值，再根據負載電流與故障電流檢討現行的保護系統設定，提出修正後的保護參數。

According to the Development Strategy and Action Plan of Smart Battery Electric Vehicles recently adopted by the Executive Yuan, an amount of NTD13,8770,0000 is expected to be invested in seven years. Fully developed through demonstration operation, technology research and development, and promotion, smart battery vehicles are then researched by the Chung Shan Institute of Science and Technology (CSIST) and developed into a power system that uses renewable energy as its core. Then, according to the microgrid energy-storage vehicle established by the CSIST, the protection system of DC microgrid is viewed and suggestions beneficial to the planning and analysis of microgrid protection coordination and to the establishment and development of energy storage vehicles in the future are proposed. The components within this DC microgrid include renewable energy, energy storage devices, load, cable and charger/converter. In this study, MATLAB software is applied to simulate this DC microgrid system and to calculate the bus voltage values. In addition, fault analysis is carried out to analyze the short circuits of renewable energy and estimate the fault current values of each fault. Furthermore, the protection system settings are reviewed according to the load current and fault current, and then the post-revision protection parameter is proposed.

中文摘要 I
AbstractII
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究內容 2
1.3 文獻回顧 2
1.4 本論文的貢獻 3
1.5 各章重點 4
第二章 直流微電網各元件的運轉特性分析 5
2.1 前言 5
2.2 再生能源 5
2.2.1 太陽能電池簡介 6
2.2.2 最大功率點追蹤(MPPT) 7
2.3 燃料電池 9
2.4 儲能設備 10
2.5 電纜 13
2.6 負載 14
2.7 交/直流 充電器/換流器(AC/DC Charger/Inverter) 16
2.7.1 換流器/充電器簡介 16
2.7.2換流器/充電器保護方式 17
2.8 本章結論 19
第三章 直流微電網之電壓模擬 21
3.1 前言 21
3.1.1 疊代法 22
3.2 靜態模擬 23
3.3 動態模擬 31
3.4 本章結論 37
第四章 直流微電網保護系統分析 38
4.1 前言 38
4.2短路電流分析計算 38
4.3檢討直流微電網系統保護 42
4.4本章結論 49
第五章 結論與未來研究方向 50
5.1 結論與建議 50
5.2 未來研究方向 51
參考文獻 53
附錄一 XW6048規格 55
附錄二 TriStar-MPPT-60規格 56

圖目錄
圖2-1 太陽能電池原理 6
圖2-2 晴天天氣下一天太陽能功率輸出 8
圖2-3 薄霧天氣下一天太陽能功率輸出 8
圖2-4 燃料電池運作原理 9
圖2-5 鋰離子電池電壓與累積放電量關係圖 13
圖2-6 定置型電源系統一天負載 15
圖2-7 充電站電源系統一天負載 15
圖2-8 交流一天負載 16
圖3-1 案例1系統圖 24
圖3-2 靜態模擬程式計算流程 26
圖3-3 案例1程式計算結果 27
圖3-4 案例2系統圖 28
圖3-5 案例2程式計算結果 30
圖3-6 動態模擬程式計算流程 32
圖3-7 案例3電池電壓與電流以及負載電流狀態 33
圖3-8 案例4電池電壓與電流以及負載電流狀態 34
圖3-9 案例5電池電壓與電流以及負載電流狀態 35
圖3-10 案例6電池電壓與電流以及負載電流狀態 36
圖4-1 故障分析中案例1系統等效模型 41
圖4-2 故障分析中案例2系統等效模型 41
圖4-3 案例1在F1故障發生時現行無熔絲開關保護協調曲線圖 44
圖4-4 案例1在F2故障發生時現行無熔絲開關保護協調曲線圖 45
圖4-5 案例2在F1故障發生時現行無熔絲開關保護協調曲線圖 47
圖4-6 案例2在F2故障發生時現行無熔絲開關保護協調曲線圖 48

表目錄
表2-1 電線線阻對照表 14
表3-1 案例1各設備輸入參數 23
表3-2 案例2各設備輸入參數 29
表4-1 鋰離子電池短路電流 40
表4-2 無熔絲開關現行設定值 43

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[5]陳士麟，98年度「提升我國電力系統可靠度之分析規劃」委辦計畫期末報告，中原大學，98年3月。
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