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研究生: 林勉海
Mian-Hai Lin
論文名稱: 具太陽能發電之二次變電所主變壓器轄區電壓控制
Voltage Control of Main Transformer Feeding Area in Secondary Substation with Photovoltaic Generation
指導教授: 吳啟瑞
Chi-Jui Wu
口試委員: 吳啟瑞
Chi-Jui Wu
陸臺根
Tai-Ken Lu
莊永松
Yung-Sung Chuang
郭明哲
Ming-Tse Kuo
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: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 151
中文關鍵詞: 太陽能發電配電系統並聯電容器有載分接頭切換器饋線調壓器智慧變流器電壓控制策略
外文關鍵詞: photovoltaic generation, distribution system, shunt capacitor, on-load tap changer, feeder voltage regulator, smart inverter, voltage control strategy
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  • 本論文研究含大量太陽能發電之二次變電所主變壓器轄區電壓控制方法與策略。考量太陽能併入及負載量造成之電壓變動,以二次變電所主變壓器轄區基本架構,建立代表性的範例系統進行模擬與分析。若當前的電壓控制方法無法解決電壓變動問題,則考慮再安裝饋線調壓器進一步改善。最後整合變電所內有載分接頭切換器、並聯電容器與饋線調壓器、太陽能智慧變流器四項設備,提出整體電壓控制策略,並探討設備間之協調。本研究使用MATLAB/Simulink建立配電系統模型,模擬與分析輕、中、重載和不同太陽能發電量下之電壓與設備動作情形,亦考慮夏月住宅型和工業型一日逐時負載與太陽能發電量之情境。最後利用MATLAB/GUI開發人性化電壓控制介面,介面考慮整體電壓控制策略,並可設定自動運轉、手動運轉,期望能提供建議供運轉人員參考。


    This thesis investigates the voltage control method and strategy of the main transformer feeding area in a secondary substation with a large amount of solar power. Considering the voltage variation caused by loads and incorporation of solar energy, a representative example system is established based on the structure of the main transformer feeding area in secondary substation in simulation and analysis. If the existing voltage control methods cannot solve the voltage variation problem, the feeder voltage regulator (FVR) is considered to install to improve furthermore. Finally, it is to integrate four devices, which are on-load tap changer (OLTC), shunt capacitor (SC) in the substation, feeder voltage regulator, and smart inverter (SI), to propose the overall voltage control strategies and discuss the coordination among these devices. In this study, the MATLAB/Simulink is used to establish the distribution system model to analyze the voltage control and equipment action in the situation of light, medium, and heavy system loads and different solar power generation. The situations of summer residential and industrial hourly load and solar power are under consideration as well. At last, it is to use the MATLAB/GUI to develop the user-friendly voltage control interface. The overall voltage control strategy can be set to operate in automatic or manual mode, which is expected to provide recommendations for the operating personnel.

    摘要 Abstract 致謝 目錄 圖目錄 表目錄 第一章 緒論 1.1 研究背景 1.2 文獻探討 1.3 研究目標與步驟 1.4 論文架構概述 第二章 配電系統架構與再生能源發展 2.1 簡介 2.2 配電系統架構 2.3 負載模型 2.4 再生能源發展 2.5 再生能源併網規範 第三章 電力系統之電壓及虛功率控制方法 3.1 簡介 3.2 電壓及虛功率控制之原理 3.3 電壓控制設備與動作原理 3.3.1 並聯電容器 3.3.2 有載分接頭切換器 3.3.3 饋線調壓器 3.3.4 智慧變流器 3.4 分接頭切換設備電壓調整方法 3.5 台電現行之電壓控制模式 3.6 台電電力系統電壓控制目標 第四章 不含饋線調壓器之二次變電所主變壓器轄區電壓控制 4.1 模擬系統架構及參數 4.2 模擬軟體介紹 4.2.1 模擬方法 4.3 情境設定與電壓控制方法 4.3.1 情境設定 4.3.2 電壓控制方法 4.4 輕載時不同太陽能發電量之模擬 4.4.1 綜合比較與分析 4.5 中載時不同太陽能發電量之模擬 4.5.1 綜合比較與分析 4.6 重載時不同太陽能發電量之模擬 4.6.1 綜合比較與分析 4.7 本章小結 第五章 含饋線調壓器之二次變電所主變壓器轄區電壓控制 5.1 前言 5.2 加入饋線調壓器後之整體電壓控制方法 5.3 輕載時不同太陽能發電量之模擬 5.3.1 綜合比較與分析 5.4 中載時不同太陽能發電量之模擬 5.4.1 綜合比較與分析 5.5 重載時不同太陽能發電量之模擬 5.5.1 綜合比較與分析 5.6 本章小結 第六章 二次變電所主變壓器轄區人性化電壓控制介面開發 6.1 前言 6.2 考慮逐時負載與太陽能發電量之模擬結果 6.2.1 住宅型日負載模擬 6.2.2 工業型日負載模擬 6.2.3 綜合比較與分析 6.3 整體電壓控制策略 6.4 MATLAB/GUI簡介 6.5 二次變電所主變壓器轄區人性化電壓控制介面功能介紹 6.6 電壓控制介面運轉狀態模擬 6.6.1 綜合比較與分析 6.7 本章小結 第七章 結論及未來研究方向 7.1 結論 7.2 未來研究方向 參考文獻 附錄

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