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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林彥均
研究生(外文):Yan-Jun Lin
論文名稱:金門電力系統電力防衛計畫與儲能系統分析
論文名稱(外文):Kinmen Power System’s Protection System and Energy Storage Analysis
指導教授:陳斌魁陳斌魁引用關係
指導教授(外文):Bin-Kwie Chen
口試委員:陳斌魁
口試委員(外文):Bin-Kwie Chen
口試日期:2015-01-12
學位類別:碩士
校院名稱:大同大學
系所名稱:電機工程學系(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:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:179
中文關鍵詞:再生能源儲能系統電力防衛計畫低頻卸載
外文關鍵詞:energy storageunderfrequency load sheddingrenewable energy
相關次數:
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隨著再生能源裝置量的提升,高佔比再生能源不穩定的電力輸出特性(間歇性)可能對電力品質(電壓、頻率)及供電可靠度造成影響。其電力防衛計畫應適時地調整,或可視電力系統架構裝設儲能系統以幫助調節電網頻率、穩定系統電壓使系統供電品質維持穩定,進而提升電網運轉之穩定度和效率。本研究選取金門電力系統做為樣本系統,檢視不同運轉模式下之負載潮流分析結果,確認系統元件負載率、重要匯流排電壓及發電機進相情形,再輔以暫態穩定度分析,模擬分析事故(如:接地故障、跳機、風力驟變…等)發生是否影響供電可靠度與電力品質,根據模擬結果對既有電力防衛計畫提出改善建議,如:新低頻卸載方案…等,並蒐集國內外儲能系統研究,以國外經驗為借鏡,探討未來架設儲能系統可能遭遇之困難及因應對策,將儲能系統併入金門電力系統,探討其對電網穩定度之效益。
Renewable energy which power output is changeful and uncontrollable, may impact seriously on power system’s reliability and quality with the increase of renewable energy. Power system’s protection should be timely adjusted or install energy storage system in order to increase power system’s reliability. This study used the power system simulation program PSS/E to analyze Kinmen system stability and propose some suggestion such as new underfrequency load shedding scheme. This study also collect lots of energy storage’s study and summarize energy storage’s application and development.
誌謝 i
Abstract ii
摘要 iii
目錄 iv
表目錄 ix
圖目錄 xiii
第壹章、前言 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究方法與步驟 2
第貳章、負載潮流分析 1
2.1 金門電力系統介紹 1
2.1.1柴油機組 2
2.1.2風力機組 4
2.1.3變電站與變壓器 5
2.1.4系統負載與指標饋線 7
2.1.5既有調度準則 9
2.2 運轉模式與案例選擇 9
2.3 負載潮流分析結果與說明 13
2.3.1 夏季負載尖峰分析結果 13
2.3.2 夏季負載離峰分析結果 15
2.3.3 冬季負載尖峰分析結果 15
2.3.4 冬季負載離峰分析結果 18
2.3.5 22.8kV輸電線路輪停 19
第参章、暫態穩定度分析 23
3.1 既有保護設定 23
3.1.1既有低頻卸載方案 23
3.1.2金沙風場保護設定 24
3.2 暫態穩定度分析動態參數 24
3.2.1柴油發電機資料 24
3.2.2激磁機資料 25
3.2.3 調速機資料 25
3.2.4 負載模型及參數 25
3.3 事故案例選取 26
3.4 暫態穩定度分析結果與說明 31
3.4.1一台柴油機組故障跳脫-ST01、ST02 31
3.4.2兩台柴油機組故障跳脫-ST03、ST04、ST05 36
3.4.3風機故障跳脫-ST06、ST07 54
3.4.4 風機出力降50%-ST08、ST09 57
3.4.5夏興孤島系統-ST10、ST11 59
3.4.6損失最大負載量-ST12 62
3.4.7變電站出口匯流排接地-ST13、ST14、ST15、ST16 66
3.5 暫態穩定度分析結果討論 72
第肆章、電力防禦計畫架構 75
4.1 新低頻卸載保護策略 75
4.1.1新低頻卸載方暫態穩定度分析 78
4.1.2新低頻卸載方分析結果討論 85
4.2 新低頻卸載加入頻率變動電驛保護策略 86
4.2.1 頻率變動電驛設定 87
4.2.2 加入頻率變動電驛卸載策略暫態穩定度分析 89
4.3 各低頻卸載方案分析結果討論 95
4.4 分散式能源併網規範 100
第伍章、儲能系統應用與發展 104
5.1儲能系統發展現況 104
5.2 儲能系統應用 107
5.2.1儲能於發電端的應用 109
5.2.2儲能於輸配電端的應用 115
5.2.3儲能於用戶端的應用 117
5.3 儲能系統發展阻礙 120
5.3.1儲能系統成本過高 120
5.3.2 缺乏統一的規範和標準 120
5.3.3 儲能系統技術障礙 122
5.4 儲能系統發展方向 124
5.4.1 儲能系統商業化 124
5.4.2 設立相關標準法規 128
5.4.3制定政策推動儲能發展 129
5.5 儲能系統併網討論 132
5.5.1 併網儲能系統設定 132
5.5.2儲能併網之暫態分析結果 134
第陸章、結論建議 137
6.1 結論 137
6.2 建議 138
6.3 未來研究方向 142
參考文獻 143
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