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研究生:林敬恆
研究生(外文):LIN,JING-HENG
論文名稱:微電網之孤島運轉研究
論文名稱(外文):Islanding Operation Study of a Microgrid System
指導教授:林嘉宏林嘉宏引用關係
指導教授(外文):LIN,CHIA-HUNG
口試委員:許振廷李宗恩
口試委員(外文):HSU,CHEN-TINGLEE,TSUNG-EN
口試日期:2016-07-04
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:電機工程系博碩士班
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:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:97
中文關鍵詞:智慧型電網分散式發電系統故障忍受能力暫態模擬分析
外文關鍵詞:Smart gridDistribution generation systemsFault ride-through capabilityTransient stability analysis
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智慧型電網在正常運作下須利用先進的感測與通訊系統及控制技術,才能確保電力系統能更有效率、經濟實惠及安全的將電力提供給用戶,其中之分散式發電系統若具有高故障忍受能力,可於系統故障期間,對電網提供更有效能之輔助。本論文將以核研所微型電網為研究對象,首先分析配電微電網併聯至台電高壓雙饋線之故障情境,接著研究不同型式分散式電源之故障忍受曲線,然後進行考慮分散式電源故障忍受曲線與各種外部故障情境之配電微電網暫態模擬分析。除了執行包括電力公司、分散式電源、電池儲能系統與負載之暫態模擬分析外,亦將進行必要的卸載,據此設計出高壓與低壓配電微電網之解聯電驛與保護協調,以確保微電網內重要負載的供電可靠度。經本論文的模擬除了可以實現配電微電網的有效運轉外,更可能提高再生能源併網的滲透率,對於節能減碳有極大的助益。
The smart grid has to adopt the advanced sensing systems, communication systems and control technology to ensure it can provide more efficient, affordable and security of electricity to users. It would be very helpful to the utility for grid support if the distributed generation (DG) systems with high fault ride-through (FRT) capability. The micro grid of the Institute of Nuclear Energy Research (INER) is selected for computer simulation. This research analyzes the fault scenarios of the Taipower high voltage power sources which connected to the INER micro grid. In addition, it is also necessary to investigate the fault characteristic of DG likes photovoltaic generation system and wind power system. After that, this research will performs the transient stability analysis considering various external fault scenarios with considering DG and battery energy storage system characteristic. According to the simulation results, the protective relays settings and load shedding scheme are therefore determined to ensure the electric power reliability of critical load. It is concluded that the implementation of this paper can extend the effectiveness of the micro grid and improve the penetration of renewable energy grid.
目錄
摘要 i
Abstract ii
誌 謝 iii
目錄 iv
圖 目 錄 vi
表 目 錄 x
第一章 緒論 1
1.1 研究背景及目的 1
1.2 研究方法與步驟 4
1.3 論文章節概要 7
第二章 微電網系統介紹 9
2.1 前言 9
2.2 微電網架構與特性 9
2.3 分散式電源 12
2.3.1 太陽能發電 14
2.3.2 風力發電 15
2.3.3 微型氣渦輪機 18
2.4分散式儲能 20
2.4.1孤島運轉 21
2.5 核研所微型電網 23
第三章 核研所微型電網電力系統 25
3.1 前言 25
3.2 核研所研究系統架構說明 25
3.2.1台電瑞源變電所OQ38饋線之負載量 26
3.3 核研所微型電網系統之硬體設備與參數 27
3.3.1 儲能發電系統參數 27
3.3.2 激磁系統模型及參數 29
3.3.3 調速機系統模型及參數 31
3.3.4 太陽光電系統模型與參數 32
3.3.5 核研所微型電網之卸載測試 34
3.4 高壓GCB11與低壓SS保護電驛設定與協調 37
第四章 核研所微型電網之故障事例分析 40
4.1 前言 40
4.2 台電瑞源變電所OQ38電源案例分析 40
4.2.1 案例一:慣量(H)不同的情境 41
4.2.2 案例二:儲能系統初始值不同的情境 43
4.2.3 案例三: 增益(K)不同的情境 45
4.2.4 案例四: PV發電初始值不同的情境 47
4.2.5 案例五: 不同的故障電壓大小 49
4.2.6 案例六: 不同故障持續時間 55
4.2.7 案例七: 有無卸載 57
4.3 台電佳安與松樹變電所4E-1電源案例分析 59
4.3.1 案例八:慣量(H)不同的型式 61
4.3.2 案例九: 增益(K)不同的型式 62
4.3.3 案例十: 有無卸載 65
第五章 核研所高壓與低壓配電微電網之保護協調 67
5.1 前言 67
5.2 核研所微型電網低電壓保護電驛設定 68
5.3 近端故障電壓擾動模擬案例分析 71
5.3.1 案例一 71
5.3.2 案例二 74
5.3.3 案例三 77
5.3.4 案例四 80
5.3.5 案例五 83
5.3.6 案例六 87
5.4 遠端故障頻率擾動模擬案例分析 90
5.4.1 案例七:頻率保護電驛 90
第六章 結論與未來研究方向 93
6-1 結論 93
6-2 未來研究方向 94
參考文獻 95


參考文獻
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[28]許振廷,「分散型智慧配電系統建立與控制技術研究」,核能研究所計畫報告,中華民國104年12月。
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[31]許家豪,孫士文,詹振旻,李奕德,張永瑞,「具高佔比再生能源之獨立型微電網協調控制」中華民國第36屆電力工程研討會,民國104年12月 12-13日,桃園市,中原大學。
[32]趙韋翔,連畊宇,陳士麟,張永瑞,李奕德,「多區域微電網保護系統設計」
中華民國第36屆電力工程研討會,民國104年12月 12-13日,桃園市,中原大學。

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