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研究生: 張凱舜
Kai-Shun Zhang
論文名稱: 大量太陽光電併入台電系統後低電壓穿越曲線之擬定與穩 定度分析
Formulations of Low Voltage Ride Through Curves and Stability Analysis with High Photovoltaic Penetration in Taiwan Power System
指導教授: 郭明哲
Ming-Tse Kuo
口試委員: 吳進忠
Wu Chin-Chung
郭政謙
Cheng-Chien Kuo
楊念哲
Nien-Che Yang
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: 2020
畢業學年度: 108
語文別: 中文
論文頁數: 159
中文關鍵詞: 故障穿越曲線穩定度分析太陽光電系統臺灣電力系統
外文關鍵詞: Fault Ride Through (FRT) Curve, Stability Analysis, Solar Photovoltaic System, Taiwan Power System
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  • 本論文主要探討大量太陽能併入台電電網後,觀察電力潮流、暫態穩定度以及從事故案例中擬定一條太陽能的低電壓穿越曲線,以降低因事故而跳脫太陽能,維持電網的穩定性。本論文模擬使用PSS/E電力系統分析軟體,為了更貼近能源政策的目標,電網架構則使用民國114年的資料,包含夏季日間的尖峰系統和冬季日間的離峰系統,主要將太陽能併網至利於發展的中南部地區,如彰化、雲林、台南、高雄以及屏東,之後再透過「再生能源發電系統併聯技術要點」與「輸電系統規劃準則」中所規範的內容來作分析,並檢視是否符合台電規範。接著透過各事故案例中觀察太陽能輸出的實功、虛功、電壓以及系統轉子角,來擬定一條低電壓穿越曲線,其案例的模擬結果均不會造成太陽能的跳脫,同時也兼具系統的穩定度,故本論文所提出的低電壓穿越曲線可供未來台電在擬定此曲線時作為參考。


    This thesis mainly discusses the observation of power flow, transient stability, and the formulation of a solar fault ride through (FRT) curve from fault cases after a large amount of solar energy is connected into the Taiwan power system in order to reduce the tripping of solar energy due to accidents and maintain the stability of the power grid. Power System Simulator for Engineering (PSS/E) is used for power system analysis software in this thesis. In order to be closer to the goals of energy policy, the grid structure uses the data of 2025, including day time of summer and day time of winter systems. Solar energy systems are mainly connected to development-friendly centers in southern regions of Taiwan, such as Changhua, Yunlin, Tainan, Kaohsiung, and Pingtung. Afterwards, the analysis is carried out through the contents specified in the "Technical Points for Parallel Connection of Renewable Energy Power Generation System" and "Transmission System Planning Guidelines". Whether it complies with Taipower specifications is also checked. Then, by observing the real power, reactive power, voltage, and system rotor angle of the solar output in each fault case, a fault ride through curve is drawn up. The simulation results of these cases will not cause the solar energy to trip, but also maintain the power system stability. Therefore, the fault ride through curve proposed in this thesis can be used as a reference for Taipower company in the future when drawing up this curve.

    摘要 I Abstract II 致謝 III 目錄 IV 圖目錄 VIII 表目錄 XVII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 文獻探討 3 1.3 研究目標與方法 5 1.4 論文架構 6 第二章 太陽能的發展與規範 9 2.1 前言 9 2.2 太陽能發電的趨勢與展望 9 2.2.1 我國太陽能發電趨勢與展望 9 2.2.2 各國太陽能發電趨勢與展望 15 2.3 我國再生能源併網規範 17 2.4 低電壓穿越曲線的制定標準 20 2.4.1 台灣 20 2.4.2 德國 21 2.4.3 中國 22 2.4.4 丹麥 23 第三章 使用軟體與太陽能模型簡介 27 3.1 前言 27 3.2 PSS/E模擬軟體簡介 27 3.3 太陽能模型簡介 30 3.4 模擬軟體中發電機電壓與頻率電驛解聯模型簡介 34 第四章 太陽能併入台電電網之最大併網量 39 4.1 前言 39 4.2 電網系統架構 39 4.3 太陽能併網規劃與模擬流程架構介紹 41 4.4 太陽能最大併網量地點 48 4.4.1 彰化地區 48 4.4.2 雲林地區 54 4.4.3 台南地區 58 4.4.4 高雄地區 65 4.4.5 屏東地區 69 4.5 太陽能併入台電電網之三相短路電流分析 72 4.6 太陽能併入台電電網之電壓變動率分析 73 4.7 太陽能併入台電電網之暫態穩定度分析 77 4.8 模擬結果與討論 81 第五章 小型電力系統之低電壓穿越曲線擬定及穩定度分析 83 5.1 系統介紹 83 5.2 太陽能之低電壓穿越曲線擬定過程 88 5.3 暫態穩定度分析 92 5.4 模擬結果與討論 98 第六章 太陽能併入台電電網之低電壓穿越曲線擬定及穩定度分析 101 6.1 前言 101 6.2 太陽能併入台電電網之低電壓穿越曲線之擬定過程 102 6.3 太陽能採用自定低電壓穿越曲線之事故分析 109 6.3.1 太陽能發電機組在事故下之暫態穩定度分析 110 6.3.2 太陽能發電機組在事故下運轉結果 126 6.4 模擬結果與討論 128 第七章 結論與未來展望 131 7.1 結論 131 7.2 未來展望 134 參考文獻 135

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    無法下載圖示 全文公開日期 2025/07/16 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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