臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要探討離島電力系統併入再生能源之風力發電機組時，對既有離島電力系統所帶來的影響，並針對離島電力系統中發電機組、匯流排、變壓器、輸配線路及風力發電機組等電力設備進行模擬分析。本研究利用電力系統模擬分析軟體，將完整的離島電力系統及風力發電機動態模型建構完成，並進行模擬分析，觀察離島電力系統中風力發電機對電力潮流及暫態穩定度的衝擊情形，其中電力潮流模擬觀察負載潮流方向、線路載流量、變壓器利用率等部份，暫態穩定度模擬離島電力系統遭受突發三相短路事故時，對離島電力系統各發電機組轉子角度、速度、匯流排電壓等電力設備的影響，以及分析臨界清除時間、新增風力發電機組跳機頻率及電壓等分析，並將分析結果與台電公司之輸電系統規劃準則及再生能源發電系統併聯技術要點等規定比對，作為日後再生能源風力發電機組於離島及其他地區研究、規劃、設置、發電併入電網時的重要參考依據。

This paper mainly discusses the impact on the existing off-island power system if the off-island power system is added into wind turbines for renewable energy. A simulation is conducted on the electric power generators, buses, transformers, transmission and distribution lines, wind turbines and other electrical equipment. This paper uses a power system simulation software to construct a complete dynamic model of the off-island power system, and conducts a simulation and analysis to observe the impact of the wind turbine on the off-island power system’s power flow and transient stability. The power flow simulates the load direction, the line carrying capacity and the transformer’s utilization rate for observed, while the transient stability simulates the impact on the off-island power generator’s rotor angle, speed, bus voltage and other electrical equipment when a sudden three-phase short circuit critical clearing time, frequency changes of the new wind turbine and voltage. The analysis results are then compared with Taipower’s planning criteria for power transmission system and key points for Renewable Energy power Generation system’s Alignment Techniques, and serve as on important basis for future research, planning, setup and power generation of renewable-energy wind turbines on off-islands and in other areas.

摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 4
1.3 文獻回顧 4
1.4 本文概要 5
第二章 離島環境說明 6
2.1 離島環境地理說明 6
2.2 離島環境地形與地質說明 7
2.3 離島環境氣候說明 9
2.4 離島用電負載現況說明 10
第三章 離島電力系統現況說明 12
3.1 離島電力系統發電機組架構 12
3.2 離島電力系統輸配電設備 17
3.3 離島電力系統風力發電機組架構 18
第四章 離島電力系統動態模擬結果與分析 22
4.1 離島電力系統動態模型建置 22
4.1.1 柴油發電機組模型 23
4.1.2 匯流排(Bus)模型 24
4.1.3 變壓器模式 24
4.1.4 風力發電機組模型 25
4.2 離島電力系統電力潮流模擬分析 27
4.2.1 離島電力系統尖峰用電時段電力潮流模擬 27
4.2.2 離島電力系統尖峰用電時段電力潮流分析 31
4.2.3 離島電力系統尖峰用電時段PCC點附近偶發事故分析
- 34
4.2.4 離島電力系統離峰用電時段電力潮流模擬 39
4.2.5 離島電力系統離峰用電時段電力潮流分析 43
4.2.6 離島電力系統離峰用電時段PCC點附近偶發事故分析
------------------------------------------------------------------46
4.3 離島電力系統暫態穩定度模擬與分析 51
4.3.1 離島電力系統尖峰用電時段暫態穩定度模擬與分析 52
4.3.2 離島電力系統離峰用電時段暫態穩定度模擬與分析56
4.4 離島電力系統臨界清除時間模擬與分析 60
4.4.1 離島電力系統尖峰用電時段臨界清除時間模擬與分析
60
4.4.2 離島電力系統離峰用電時段臨界清除時間模擬與分析
64
4.5 離島新設風力發電機組跳機後頻率及電壓分析 67
4.5.1 離島尖峰用電時段新設風力發電機組跳機後頻率與電
壓分析 67
4.5.2 離島離峰用電時段新設風力發電機組跳機後頻率與電
壓分析 71
第五章 結論與未來展望 76
5.1 結論 76
5.2 未來展望 76
參考文獻 78

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