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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:楊士賢
研究生(外文):Shih-Sian Yang
論文名稱:太陽能逆變器之非集中式電壓解耦控制以抑制配電系統之壓升
論文名稱(外文):Decentralized Decoupled Voltage Control for PV Inverters to Suppress Voltage Rise in Distribution Power System
指導教授:李宗璘李宗璘引用關係
指導教授(外文):Tzung-Lin Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:電機工程學系研究所
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:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:100
中文關鍵詞:再生能源非集中式逆變器太陽能發電光伏逆變器電壓調節
外文關鍵詞:renewable energydistributed generationPV invertervoltage regulation
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當太陽能發電系統與市電併聯且注入功率時會造成饋線上之電壓上升,若電壓上升過高而超出規範,則安裝於饋線上之太陽能發電必須解聯,減少太陽能發電之發電量。本論文提出一種非集中式太陽能逆變器之電壓控制策略,其輸出實功率會因安裝點電壓與安裝點饋線之電阻性做調節,而虛功率補償會隨著安裝點電壓與安裝點饋線之電感性改變。經由這種電壓控制策略使得饋線電壓將抑制於合理的範圍之內且不超出電力法規。本論文含Matlab電力潮流之案例分析以及實際硬體實驗結果,兩者結果均印證本論文所提出之電壓控制策略之可行性。
When the increased distributed photovoltaic(PV) inverter connected with the grid, the bus voltage will rise because of the injection of the active power. Once the bus voltage exceeds the limitation of the standard, the PV must be disconnected from the grid for safety reason, this reduce the total active power injection of the PV inverters. This thesis presents a decentralized voltage control for PV inverter. The active power output regulated according to the voltage and the resistance of transmission feeder in local, and reactive power compensation changed based on the voltage and the inductance of transmission feeder in local. By this voltage control strategy, the voltage would limit in a allowed range without exceeding the limitation of the standard. This paper includes the results of the power flow analysis MATLAB simulated and real hardware circuits . Those results would confirm the feasibility of the voltage control method in this thesis.
摘要 iii
Abstract iv
目錄 v
圖目錄 viii
表目錄 xi
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 1
1.3 研究目的 4
1.4 論文大綱 4
第二章 文獻回顧 6
2.1 簡介 6
2.1.1 非集中式發電系統 6
2.1.2 各國電壓波動及頻率偏移相關規範 7
2.1.3 調節饋線上電壓波動之方法 14
2.2 已發展之非集中式逆變器控制法則 18
2.2.1 固定功率因數法(Fixed cosφ method)[25] 20
2.2.2 固定無效功率法(Fixed Q method)[25] 20
2.2.3 實功率與固定功率因數曲線法(Fixed cos(P) method)[25] 21
2.2.4 實功率與電壓修正功率因數曲線法(cos(P,v))[25] 22
2.2.5 電壓修正無效功率法(Q(v))[25] 24
2.2.6 含實功率削減之電壓修正無效功率法(Q(v) with P cutting) 26
2.3 各種功率控制法則檢驗與分析 30
2.3.1 電壓變動率-時間曲線 32
2.3.2 實功率輸出與變壓器負載比較 33
2.3.3 綜合比較 34
2.4 總結 35
第三章 逆變器控制與操作原理 37
3.1 簡介 37
3.2 本文提出之非集中式逆變器控制策略 37
3.3 逆變器系統控制架構 44
3.4 動作原理分析 48
3.4.1 傳輸饋線等效圖 48
3.4.2 相量分析 49
第四章 模擬與分析 50
4.1 簡介 50
4.2 模擬與分析 50
4.2.1 功率潮流計算 50
4.2.2 應用本文提出之控制策略於固定供率輸出之功率潮流分析 52
4.2.3 執行本文提出之控制策略於不同類型饋線之結果 56
4.2.4 模擬實際太陽能最大功率追蹤曲線案例 59
第五章 實驗結果與分析 67
5.1 實驗設計 67
5.1.1 逆變器實驗架構及控制時序 67
5.2 實驗控制參數設計與實驗結果 68
5.3 總結 80
第六章 結論與未來研究方向 83
6.1 結論 83
6.2 未來研究方向 83
參考資料 84
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[33]F. Katiraei, R. Iravani, N. Hatziargyriou ,and A. Dimeas, “Microgrids management,” IEEE Power and Energy Mag., vol.6, no.3, pp. 54-65, May/Jun. 2008.
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