臺灣博碩士論文加值系統

近年來全球氣候異常，溫室氣體議題受到廣大的注意與討論，再生能源的運用能有效降低二氧化碳的排放。然而大多數學者戮力於研究再生能源的發展，鮮少人去真正了解目前受到大量運用的風力發電，其使用狀況以及運轉維護背後的困難。本文針對台電公司第一期風力發電計畫GE 1.5se型風力發電機之使用現況介紹，文中將簡介此型發電機之構造、運轉條件、控制技術、保護系統以及各種運轉形式。藉由本文的介紹，提供風力發電機維護及運轉參考，讓讀者對風力發電實務能更進一步的了解，以及獲得較高運轉效率的方法。文末提供風力發電廠運轉及維護人員參考意見，以及進修與努力的方向。

In recent years, global climate change and greenhouse gases have attracted much attention and have been extensively discussed. However, most studies focus on the development of renewable energy sources. Few people truly understand the real operation of widely used wind turbines and the difficulties of operating and maintaining these wind machines. This thesis would concentrate on the GE 1.5se wind turbines which have been installed in phase one of the wind power generation project of Taiwan Power Company. The structure, running conditions, control technique, protection system and different modes of operation of the GE 1.5se wind turbine are discussed. Through the discussion and description, practices of operation and maintenance of wind turbines are expected to be better understood and more efficient operation of wind turbines can be achieved. The future development and challenge of wind power generation are also reviewed.

中文摘要 -------------------------------- i
英文摘要 -------------------------------- ii
誌謝 ------------------------------------ iv
目錄 ------------------------------------ vi
表目錄 ---------------------------------- ix
圖目錄 ---------------------------------- x
符號說明 -------------------------------- xiii
第一章 緒論------------------------------ 1
1.1 研究動機----------------------------- 1
1.2 研究目的----------------------------- 2
1.3 研究方法----------------------------- 2
1.4 文獻探討----------------------------- 3
第二章 風力發電簡介---------------------- 5
2.1 風力機種類--------------------------- 5
2.2 風力發電原理------------------------- 6
2.2.1 風的形成--------------------------- 6
2.2.2 風向及風速------------------------- 7
2.2.3 風壓及風能------------------------- 8
2.3 風力機的型式------------------------- 9
2.3.1 依旋軸的方式分類------------------- 9
2.3.2 機械型式分類----------------------- 9
2.3.3 以主軸長度分類--------------------- 10
2.3.4 以電力技術分類--------------------- 10
2.3.5 以機艙長度分類--------------------- 10
2.3.6 以轉速分類------------------------- 11
2.4 風力發電技術------------------------- 11
2.4.1 可變旋翼控制輸出------------------- 12
2.4.2 變轉速及無齒輪箱式傳動系統--------- 13
2.5 離岸式風力發電技術------------------- 14
2.5.1 風力機大型化----------------------- 14
2.5.2 基座技術--------------------------- 15
2.5.3 風力機設計調整--------------------- 15
2.6 國內外風力發電現況------------------- 16
2.6.1 國內風力發電現況------------------- 18
2.6.2 國外風力發電現況------------------- 23
第三章 雙饋式感應發電機原理-------------- 29
3.1 前言--------------------------------- 29
3.2 變速�睎W風力發電技術概述------------- 29
3.2.1 風力發電機組功率控制方式----------- 30
3.2.2 變速�睎W風力發電技術--------------- 32
3.2.3 雙饋發電機之等效電路分析----------- 37
3.3 雙饋式感應發電機之基本原理----------- 48
3.3.1 GE 1.5 MW風力發電機簡介------------ 48
3.3.2 雙饋式感應電機之運轉原理----------- 49
3.3.3 傳統與雙饋式感應電機之特性比較----- 50
3.3.4 雙饋式感應發電機之運轉特性--------- 52
3.3.5 PWM電力轉換器---------------------- 54
3.3.6 DFIG交流勵磁變速�睎W運行之原理----- 57
3.3.7 DFIG之向量控制--------------------- 60
第四章 運轉與維護實務-------------------- 63
4.1 前言--------------------------------- 63
4.2 風力機組設備簡介--------------------- 63
4.2.1 GE 1.5MW風力發電機之設計理念------- 63
4.2.2 GE 1.5se風力發電機主要組件--------- 70
4.3 風力發電機運轉監控及保護系統--------- 80
4.3.1 GE 風力發電機運轉監控系統---------- 81
4.3.2 電力監控系統----------------------- 83
4.4 GE 1.5se風力機運轉維護情形----------- 83
4.4.1 通訊中斷故障----------------------- 86
4.4.2 葉片電池故障----------------------- 87
4.4.3 CCU相關故障------------------------ 87
4.5 GE 1.5se風力機檢修實務--------------- 88
4.5.1 Hub至Top Cabinet通訊異常----------- 88
4.5.2 旋翼控制系統檢修------------------- 92
4.5.3 Thyristor模組更換作業-------------- 97
4.5.4 旋翼控制系統歸零作業--------------- 98
4.5.5 檢試驗工作------------------------- 100
第五章 結論與建議------------------------ 104
5.1 結論--------------------------------- 104
5.1.1 風電技術發展趨勢------------------- 105
5.1.2 風電技術亟待升級------------------- 107
5.1.3 風力發電設備深具潛力--------------- 108
5.2 建議--------------------------------- 109
5.2.1 放慢腳步，穩紮穩打----------------- 109
5.2.2 擬定完整配套措施------------------- 110
5.2.3 風電業者營運管理模式創新----------- 111
5.2.4 結合觀光與教學--------------------- 112
參考文獻 -------------------------------- 114
自傳 ------------------------------------ 117

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