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研究生: 劉桂宇
Kuei-Yu Liu
論文名稱: 配電饋線太陽電池最大併網容量之分析
Analysis of the PV Hosting Capacity for Distribution Feeders
指導教授: 吳瑞南
Ruay-Nan Wu
口試委員: 張宏展
Hong-Chan Chang
謝宗煌
Tsung-Huang Hsieh
游宏益
Hung-Yi Yu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2018
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 77
中文關鍵詞: 蒙地卡羅法滲透率最大併網容量
外文關鍵詞: Monte Carlo, Penetration, Hosting Capacity
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  • 再生能源為取不盡用之不竭的綠色能源,在全球紛紛倡導節能減碳之下,再生能源開發規模與日俱增。然而台灣具有良好的日照條件,為發展太陽光電系統的良好立基。藉由政府近幾年積極推行太陽能發電系統建置並擴大發展,現今成為我國發展替代能源重要一環。
    為了探討配電饋線太陽光電系統最大併網容量,本文選擇IEEE 33配電級饋線,配合EPRI所開發之OPENDSS軟體撰寫饋線資料,進行負載潮流模擬分析,在符合限制條件,分別調整太陽光電變流器功率因數,再透過MATLAB軟體,計算各個匯流排之最大併網容量。並同時在多個匯流排上併聯PV系統,利用隨機分析方法,藉由蒙地卡羅迴圈,注入不同滲透率後,得到配電饋線PV系統所能承載之最大併網容量而不違反限制條件。
    從計算結果觀察到饋線在多個匯流排同時併接PV系統時,併網容量能大於單一匯流排所併接PV系統之最大併網容量,表示各匯流排上,因虛功率補償影響,能夠允許更多太陽光電系統加入。最後並在匯流排上分別裝置電容器組,觀察電容器組裝置位置以及藉由調整變流器不同之功率因數對於PV系統最大併網影響。


    Renewable energy is an inexhaustible resource. In the world, it has been advocating energy saving and cutting carbon dioxide. Therefore, the scale of renewable energy development has been increasing day by day. However, Taiwan is suitable for development solar energy owing to sufficient sunshine. With the government actively promoting photovoltaic system construction and expanding its development in recent years, it has become an important alternative energy in Taiwan.
    In order to investigate the maximum hosting capacity of distribution solar photovoltaic system, the IEEE 33 test feeder is selected for simulation analysis to investigate the hosting capacity in distribution. Then the research use OPENDSS, which is development from Electric Power Research Institute, analyzed the bus voltage stability in distribution system. After the real power inject from PV system, we can calculate power flow in OPENDSS. Under the limited conditions, it can adjust the PV inverter via MATLAB application to calculate the PV system hosting capacity. The thesis is also use Stochastic approach and inject different penetration through the Monte Carlo loop to explore the hosting capacity in the distribution feeder without violation.
    Finally, observing from the result, when the PV system connects to multiple buses simultaneously, the capacity can be larger than connect to the single bus. The data indicate that the reactive power compensate in the feeder. Finally, capacitor is installed the bus respectively, and observe the hosting capacity with different location of capacitor and adjusting the power factor of inverter.

    中文摘要 I Abstract II 目錄 III 圖目錄 VI 表目錄 VIII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的與方法 2 1.3 論文章節概述 4 第二章 太陽光電系統介紹 6 2.1 前言 6 2.2 太陽光電發電原理 6 2.3 太陽光電發電種類 8 2.4 太陽光電變流器(PV Inverter) 10 2.5 太陽能電池種類 11 2.6 各國再生能源併網規範限制 13 2.6.1 電壓變動及容忍規範 14 2.6.2 最大併網容量 16 2.6.3 頻率變動 17 2.6.4 運轉功率因數 19 2.7 再生能源躉購費率 20 2.8 太陽光電併網滲透率 23 第三章 太陽光電最大併網容量研究 24 3.1 前言 24 3.2 電壓降 24 3.3 太陽光電系統最大併網容量 25 3.4 配電系統電壓控制設備 29 3.4.1 智慧變流器 29 3.4.2 有載切換器開關 35 3.4.3 靜態型無效功率補償器 37 第四章 測試結果與討論 38 4.1 OPENDSS軟體及系統模型介紹 38 4.2 太陽光電模擬元件介紹 40 4.3 IEEE 33配電饋線系統 43 4.4 計算最大併網容量 46 4.4.1 配電饋線限制條件 46 4.4.2 各匯流排最大併網容量 48 4.4.3 饋線最大併網容量計算 54 4.5 實際模擬結果 58 第五章 結論與未來研究方向 73 5.1 結論 73 5.2 未來展望 74 參考文獻 75

    [1] 經濟部能源局-陽光屋頂百萬座,http://mrpv.org.tw/。
    [2] 經濟部能源局-千架海陸風力機,http://www.twtpo.org.tw/。
    [3] Stochastic analysis to determine feeder hosting capacity for the distributed solar PV, Electric Power Research Institute (EPRI), Palo Alto, CA: 2012.1026640.
    [4] 太陽光電資訊網,http://www.solarpv.org.tw。
    [5] 康渼松、黃健鴻、周柜宏、林嘉宏、柯裕隆,「智慧型電網太陽光電發電系統併網衝擊分析」,2015第十四屆離島資訊技術與應用研討會。
    [6] 太極能源科技股份有限公司-太陽能電池。
    [7] 科技網October 30, 2013,
    https://www.digitimes.com.tw/tech/dt/n/shwnws.asp?cnlid=13&id=0000355208_7z93ho02lqd2r89fg16cl&ct=1。
    [8] 陳士偉-「淺談矽晶太陽能電池」,
    http://www.ndl.org.tw/docs/publication/24_1/pdf/E1.pdf。
    [9] 台灣世曦工程顧問股份有限公司,「國內外再生能源發電系統併網規範研討」,中華技術專刊,2014年7月。
    [10] IEEE Std. 1547, Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems, 2012.
    [11] UL 1741, Standard for Inverters, Converters, Controllers and Interconnection System Equipment for Use with Distributed Energy Resources, 2010.
    [12] California Electric Rule 21, California Public Utilities Commissions (CPUC), 2014.
    [13] Halton Hill Hydro, Guidelines for Applicants Connecting Distributed Generation.
    [14] E.ON Netz GmbH, Grid Connection Regulations for High and Extra High Voltage.
    [15] JEAG9701, 分散型電源系統連系技術指針。
    [16] 台灣電力股份有限公司,「台灣電力股份有限公司再生能源併聯技術要點」。
    [17] 經濟部能源局,「106年再生能源電能躉購費率及其計算公式」及「107年再生能源電能躉購費率及其計算公式」。
    [18] Fen Ding, Barry Mather, and Peter Gotseff, “Technologies to Increase PV Hosting Capacity in Distribution Feeders”2016 IEEE Power and Energy Society General Meeting (PESGM).
    [19] Fen Ding, Barry Mather, Nathan Ainsworth, Peter Gotseff, and Kyri Baker, “Locational Sensitivity Investigation on PV Hosting Capacity and Fast Track PV Screening,”2016 IEEE/PES Transmission and Distribution Conference and Exposition (T&D).
    [20] V. Quintero-Molina, Miguel Remero-L, Andres Pavas, “Assessment of the Hosting Capacity in Distribution Networks with Different DG location”2017 IEEE Manchester Power Tech.
    [21] 蘇勝一,「提高分散式電源併聯容量之饋線開關及電壓整合控制」,碩士論文,國立中山大學,民國九十八年。
    [22] Electric Power Research Institute, “Modeling High-Penetration PV for Distribution Interconnection Studies: Smart Inverter Function Modeling in OPENDSS, Rev. 2,”2013.
    [23] Electric Power Research Institute, “Distribution Management Systems and Advanced Inverters: Autonomous Versus Integrated PV Control,”2014.
    [24] 蘇華宗,「變壓器有載分接頭切換器(OLTC)接線方式特性研究」,碩士論文,國立台灣科技大學,民國九十三年。
    [25] 王宏魯、金原傑、陳鍾賢,「考量機率特性之電力系統靜態虛功補償器最佳規劃」,中華民國第32屆電力工程研討會,2012。
    [26] “OpenDSS PVSystem Model” [Online] Available: http://sourceforge.net/p/electricdss/discussion/861977/thread/4a71dbf8/3b2f/attachment/OpenDSS%20PVSystem%20Model.pdf
    [27] Electric Power Research Institute, “OpenDSS PVSystem Element Model Version 1,”23 Feb. 2011.
    [28] Electric Power Research Institute, “Distribution feeder hosting capacity: What matters when planning for DER,”USA April 2015.
    [29] 白義和,「用於配電最佳電壓分佈之電容器配置及電壓預測」,碩士論文,國立台北科技大學,民國九十六年。

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