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研究生:余鴻昌
論文名稱:太陽光電發電系統對配電系統簡易衝擊效應分析研究
指導教授:鍾翼能鍾翼能引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立彰化師範大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:49
中文關鍵詞:電力品質系統衝擊分散型電源
外文關鍵詞:Power qualitySystem impactDistributed generation
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傳統電廠發電均依賴燃油與燃煤為主要發電之原料,燃油與燃煤均會讓CO2增加,全球暖化問題會更加嚴重;尋找潔淨之再生能源是目前二十一世紀能源科技重要之課題。
在潔淨再生能源中以太陽能發電及風力發電為目前主流,而該兩種發電方式為分散式電源系統運轉,其發電後併接在低壓配電系統所造成的系統衝擊問題勢必存在。
本文之研究目的將以探討太陽光電發電系統併聯至台電電力系統網路時,所造成之衝擊效應利用簡易分析法進行衝擊分析;可提供除了利用電力潮流模擬系統衝擊分析外的另一種衝擊分析方式。

Traditional power plants mainly utilize fuel oil and fuel coal as the materials for generating electricity. Fuel oil and fuel coal generations increase the amount of CO2, which leads to more serious global warming problem. Therefore, the top concern of energy technology in the 21st century is to search for clean renewable energy.
Solar energy and wind power are the mainstreams among the clean renewable energy, and generate electricity via the distributed generation system. Their electricity generations will affect some power quality connects at the distribution system.
The purpose of the present study is to investigate the impacts caused by the Photovoltaic integration interconnection the Taipower electricity network via the simplified impact analysis. It aims at offering an alternative in impact analysis aside from the analysis based on Power flow simulation.

中文摘要 i
ABSTRACT ii
謝誌 iii
目 錄 iv
圖目錄 vii
表 目 錄 viii
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2研究動機 2
1.3論文內容概述 2
第二章 太陽光電發電系統 4
2.1太陽電池 4
2.2電力調節器 7
2.3太陽光電發電系統分類 7
2.3.1獨立型系統 8
2.3.2混合獨立型系統 9
2.3.3市電併聯型系統 10
2.4國內太陽光電發電系統併網相關規定 10
第三章 衝擊效應分析 15
3.1短路故障 15
3.1.1故障電流來源與影響 15
3.1.2故障電流計算方式 17
3.2電壓變動 19
3.2.1電壓變動來源與影響 19
3.2.2電壓變動計算方法 21
3.3諧波電流 25
3.3.1諧波電流來源與影響 25
3.3.2諧波電流計算方法 26
第四章 實際案例分析 28
4.1穩態電壓變動率分析 28
4.2功率因數分析 30
4.3故障電流分析 30
4.4諧波分析 32
4.5電力潮流軟體模擬穩態電壓變動率 32
4.5.1系統參數 32
4.5.2純電阻負載分析 34
4.5.3功率因數為0.9落後分析 39
4.6估算穩態電壓變動率與軟體模擬結果比較 45
4.7本章總結 46
第五章 結論與未來研究方向 47
5.1結論 47
5.2未來研究方向 47
參考文獻 49

圖目錄
圖2.1太陽電池分類 4
圖2.2太陽電池等效電路 5
圖2.3太陽電池 8
圖2.4獨立型太陽光電系統 9
圖2.5 混合獨立型太陽光電系統 9
圖2.6 市電併聯型態陽光電系統 10
圖3.1故障電流三期間 16
圖3.2 短路容量圖 18
圖3.3 串聯故障點 18
圖3.4 並聯故障點 19
圖3.5等效電路圖 21
圖3.6相量圖 22
圖3.7 諧波與失真波形 25
圖4.1 功率因數1空調負載運轉 39
圖4.2 功率因數1空調負載不運轉 39
圖4.3 功率因數0.9落後空調負載運轉 44
圖4.4 功率因數0.9落後空調負載不運轉 44

表 目 錄
表2.1太陽電池種類差異表 5
表4.1責任點參數表 28
表4.2責任點相關電網資料及阻抗角 29
表4.3穩態電壓變動率 29
表4.4電網端最大故障電流 31
表4.5高壓側(11.4kV)貢獻最大故障電流與總故障電流 31
表4.6 電力調節器在額定功率時所產生的各級諧波電流百分比 32
表4.7太陽電池模組詳細規格 33
表4.8電力調節器參數 33
表4.9 功率因數1空調負載運轉電力調節器100% 34
表4.10功率因數1空調負載運轉電力調節器功率75% 35
表4.11功率因數1空調負載運轉電力調節器50% 35
表4.12功率因數1空調負載運轉電力調節器25% 36
表4.13功率因數1空調負載不運轉電力調節器100% 36
表4.14功率因數1空調負載不運轉電力調節器75% 37
表4.15功率因數1空調負載不運轉電力調節器50% 37
表4.16功率因數1空調負載不運轉電力調節器25% 38
表4.17功率因數0.9落後空調負載運轉電力調節器100% 40
表4.18功率因數0.9落後空調負載運轉電力調節器75% 40
表4.19功率因數0.9落後空調負載運轉電力調節器50% 41
表4.20 功率因數0.9落後空調負載運轉電力調節器25% 41
表4.21功率因數0.9落後空調負載不運轉電力調節器100% 42
表4.22 功率因數0.9落後空調負載不運轉電力調節器75% 42
表4.23 功率因數0.9落後空調負載不運轉電力調節器50% 43
表4.24 功率因數0.9落後空調負載運轉電力調節器25% 43
表4.25責任分界點之系統衝擊評估表 46


[1] 宋金蓮,2009,「太陽能發電原理與應用」,初版,五南出版社。
[2] 經濟部太陽光發電示範系統資訊網,http://210.69.121.54/。
[3] 邱玉桂,「太陽光電發電系統對市電衝擊效應分析」,私立大葉大學電機工程學系博士論文,2010。
[4]「台灣電力公司再生能源發電系統併聯技術要點」,台灣電力公司,2009.12.31公告實施。
[5]「100kWp以下自用太陽光電發電系統申請併聯處理要點」,台灣電力公司,2006。
[6] 傅俊仁,「分散式電源對配電系統之故障電流與電壓驟降分析」,私立南台科技大學電機工程研究所碩士論文,2005。
[7] 王廷興,「配電工程(四)」, http://www.teac.org.tw/t00006.ppt#256,1,,投影片 1,2006。
[8] 郭誌原,「風力發電與電力系統併聯影響研究」,國立中山大學電機工程研究所碩士論文,2004。
[9] 陳在相,2004,「電力系統分析」,第二版,東華出版社。
[10] 鄭煌仕,「考慮分散式電源對配電系統對電壓與諧波分析」,南台科技大學電機工程研究所碩士論文,2003。
[10] 羅欽煌,2008,「工業配電(修訂三版)」,全華出版社。
[11] 許炎豐,台灣電力股份有限公司訓練所99太陽光電系統規劃及設置實 務研討班,「PV發電系統與市電併之系統衝擊評估講義」。
[12] 李劍冬,「再生能源發電設備併網之運轉經驗及管理制度」,行政院所屬各機關因公出國報告書,2012。
[13] 余春賢,「分散式發電與電力系統衝擊」,國立成功大學電機工程研究所碩士論文,2007。

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