臺灣博碩士論文加值系統

近年民眾對環保意識的抬頭，反對核能和減少火力發電廠的訴求越來越多，促使政府致力推廣綠能的發展，預計在未來太陽光電加裝的總量達20GW。本論文利用PSS/E 32.05版模擬軟體來分析未來台灣電力系統加裝不同總裝置容量的太陽光電系統的情形，探討加裝太陽光電後對台電系統的影響。
本文也探討併接太陽光伏發電系統後的暫態響應和日照量變化對系統的影響。本文在台電系統中加入智慧變流器模擬低頻率和低電壓持續運轉能力對系統的影響，以及智慧變流器調控虛功率對附近匯流排電壓的影響。最後檢視加裝太陽光電後的偶發事故是否符合台電準則。

Opposition against nuclear energy and demands for the reduction of fossil fuel power station have increased amidst the rise in environmental awareness in recent years, forcing governments to turn to the development of green energy. In Taiwan, the government anticipates increasing solar power production to 20 gigawatts in the near future. In this study, PSS/E 32.05 was used to simulate the power generation of Taipower’s power grid coupled with photovoltaic (PV) systems of different total capacities and explore the effects of adding PV systems to Taipower’s power grid.
Moreover, the effects of transient stability analysis and solar irradiance variation on grid-connected PV systems were analyzed in this study. The smart inverters were added to the Taipower’s power grid to simulate the effects of low-frequency, low-voltage ride-through on the grid, as well as the effects of the smart inverter’s regulating reactive power on nearby peripheral bus voltage. Finally, the conformity of contingencies to Taipower regulations after the addition of PV was validated.

目錄
論文審定書 i
誌 謝 ii
摘要 iii
Abstract iv
目錄 v
圖目錄 xi
表目錄 xvi
第一章 緒論 1
1.1研究背景及目的 1
1.2研究方法 2
1.3研究概要與章節簡述 2
第二章 智慧變流器介紹 4
2.1前言 4
2.2 智慧變流器功能介紹 4
2.3 低電壓持續運轉能力(LVRT) 8
2.4 低頻率持續運轉能力(LFRT) 10
第三章 高佔比太陽光電之台電系統介紹 11
3.1 前言 11
3.2 佔比與滲透率介紹 11
3.3太陽光電系統加裝介紹 12
3.4 太陽能發電機模型及參數介紹 18
3.4.1發電機數學模型與參數 18
3.4.2電動數學模型與參數 19
3.5 台電輸電系統規劃準則 20
3.5.1 輸電線及主變壓器之規劃準則 20
3.5.2 輸電線及主變壓器之規劃準則 21
第四章 太陽光伏發電系統發電量驟變分析 22
4.1 前言 22
4.2 太陽能發電系統總裝置容量3GW分析 24
4.2.1 事例1A 24
4.2.2 事例1B 25
4.2.3 事例1C 26
4.2.4 事例1D 27
4.2.5 事例1E 28
4.2.6 事例1F 29
4.3 太陽能發電系統總裝置容量6GW分析 30
4.3.1 事例2A 30
4.3.2 事例2B 31
4.3.3 事例2C 32
4.3.4 事例2D 33
4.2.5 事例2E 34
4.3.6 事例2F 35
4.4 太陽能發電系統總裝置容量9GW分析 36
4.4.1 事例3A 36
4.4.2 事例3B 37
4.4.3 事例3C 38
4.4.4 事例3D 39
4.4.5 事例3E 40
4.4.6 事例3F 41
4.5 太陽能發電系統總裝置容量12GW分析 42
4.5.1 事例4A 42
4.5.2 事例4B 43
4.5.3 事例4C 44
4.5.4 事例4D 45
4.5.5 事例4E 46
4.5.6 事例4F 47
4.6 太陽能發電系統總裝置容量15GW分析 48
4.6.1 事例5A 48
4.6.2 事例5B 49
4.6.3 事例5C 50
4.6.4 事例5D 51
4.4.5 事例5E 52
4.6.6 事例5F 53
4.7 太陽能發電系統總裝置容量18GW分析 54
4.7.1 事例6A 54
4.7.2 事例6B 55
4.7.3 事例6C 56
4.7.4 事例6D 57
4.7.5 事例6E 58
4.7.6 事例6F 59
4.8 結論 60
第五章 低頻率及低電壓持續運轉分析 61
5.1 前言 61
5.2 總裝置容量3GW 63
5.2.1 事例7A 63
5.2.2 事例7B 63
5.3 總裝置容量6GW 65
5.3.1 事例8A 65
5.3.2 事例8B 65
5.4 總裝置容量9GW 67
5.4.1 事例9A 67
5.4.2 事例9B 67
5.5 總裝置容量12GW 69
5.5.1 事例10A 69
5.5.2 事例10B 69
5.6 總裝置容量15GW 71
5.6.1 事例11A 71
5.6.2 事例11B 71
5.7 總裝置容量18GW 73
5.7.1 低頻率持續運轉分析案例 73
5.7.2 低電壓持續運轉分析 73
5.8 結論 74
第六章 偶發事故分析 75
6.1 前言 75
6.2 總裝置容量3GW 76
6.2.1 事例12A 76
6.2.2 事例12B 76
6.3 總裝置容量6GW 76
6.3.1 事例13A 76
6.3.2 事例13B 76
6.4 總裝置容量9GW 77
6.4.1 事例14A 77
6.4.2 事例14B 77
6.5 總裝置容量12GW 77
6.5.1 事例15A 77
6.5.2 事例15B 77
6.6 總裝置容量15GW 78
6.6.1 事例16A 78
6.6.2 事例16B 78
6.7 總裝置容量18GW 79
6.7.1 事例17A 79
6.7.2 事例17B 79
6.8 結論 79
第七章 太陽光電虛功率調控 80
7.1 前言 80
7.2 虛功率調控 81
7.2.1 總裝置容量9GW 82
7.2.2 總裝置容量12GW 84
7.2.3 總裝置容量15GW 86
7.3 結論 88
第八章 結論及未來研究方向 89
8.1研究結論 89
8.2未來研究方向 90
參考文獻 91

[1]台灣電力股份有限公司再生能源發電系統併聯技術要點,105年10月核定版
[2]台灣電力股份有限公司輸電系統規劃準則
[3]台灣電力股份有限公司再生能源發電系統併聯技術要點修整草案條文對照表
[4]許振廷,“智慧變流器場域實場規劃與功能驗證計畫”,工研院能源計畫,中華民國105年11月
[5]B. Seal, “Common Functions for Smart Inverters, Version 3”, Proceeding of the EPRI
[6]“Solar Generation Integration Whitepaper”, Prepared by: Emerging Technologies Working Group
[7]“Draft Standard for Interconnection and Interoperability Energy Resources with Associated Electric Power Systems”, IEEE P1547/D5, August 2016