考慮風力發電機併網之配電饋線電壓控制研究｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

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研究生：	江龍生 Lung-sheng Chiang
論文名稱：	考慮風力發電機併網之配電饋線電壓控制研究 Study on Distribution Feeders Voltage Control Considering Wind Generation Interconnection
指導教授：	陳在相 Tsai-Hsiang Chen
口試委員:	劉志文 Chih-Wen Liu 辜志承 Jyh-Cherng, Gu 許炎豐 Yen-Feng Hsu
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：	2005
畢業學年度：	93
語文別：	中文
論文頁數：	160
中文關鍵詞：	配電系統、電壓控制、電壓品質、風力發電機
外文關鍵詞：	Wind Generation, distribution system, voltage control, voltage quality
相關次數：	點閱：623 下載：13
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本論文旨在研究含有風力發電機之配電饋線之電壓控制問題與技術。首先針對電壓品質影響因子進行分析，以瞭解其特性與影響度，接著探討風機併網之衝擊，以及不同型式的風力發電機併網運轉對饋線電壓之影響，並討論在此一狀況下可行之電壓控制與協調方式。最後，歸納分析與探討結果得知，為因應分散式電源之併網，建立適當的配電管理系統，用以處理饋線電壓控制與協調問題有其必要，以確保在有分散式電源併網運轉之情形下饋線電壓之品質。本論文之研究結果有助於配電工程師規劃、設計及運轉其含分散型發電系統之配電系統。

The main purpose of this thesis is to investigate the voltage control problems and techniques of a distribution feeder with interconnection of wind generation systems. At first, the factors and their effects on the feeder voltage profiles were examined. The impacts of various types of wind generation system on the feeder voltage profiles and the interactions of wind generation systems with existing voltage regulating equipments were explored as well. It was found that the coordination of voltage control facilities is required for a distribution system interconnected with distributed generation systems (DGs). As a result, a distribution management system (DMS) with voltage control and coordination functions is necessary especially when a distribution network is interconnected with DGs. The research results of this thesis are of values to the distribution engineers for planning, design and operating their distribution systems that are capable of interconnection with DGs.

論文摘要	I
英文摘要		II
誌謝	III
目錄	IV
圖表索引	VIII
第一章 緒論	1
1 研究背景	1
2 研究方法與步驟	2
3 研究貢獻	3
4 論文架構	3
第二章 電壓品質與控制技術概論	5
1 前言	5
2 電壓品質與管制標準	6
2.1 電壓變動現象之分類與定義	6
2.2 電壓變動管制標準	11
2.3 再生能源發電並聯之管制標準	14
3 影響饋線電壓之主要系統因素	18
3.1 系統短路容量	18
3.2 主變壓器	19
3.3 導線	20
3.4 負載	20
3.5 分散式電源	21
4 主要電壓控制設備介紹	22
4.1 有載切換抽頭變壓器	23
4.2 並聯電容器	23
4.3 自動電壓調整器	24
4.4 其他電壓控制設備	25
5 本章結語	27

第三章 饋線電壓品質影響因子分析	28
1 前言	28
2 範例系統架構	29
3 饋線電壓品質主要影響因子分析	32
3.1 電源短路容量	34
3.2 配電變電所主變額定容量	36
3.3 主變百分阻抗值	39
3.4 導線線徑	41
3.5 饋線長度	44
3.6 饋線負載量	46
3.7 饋線負載分佈	48
3.8 負載功率因數	50
3.9 主變二次側其他饋線之負載量總和	53
3.10 饋線負載不平衡	55
3.11 一次配電電壓等級	58
4 故障電流分析	60
4.1 電源短路容量	61
4.2 主變額定容量	63
4.3 主變百分阻抗值	66
5 綜合比較分析	69
第四章 風力發電機併網運轉對配電饋線電壓與故障電流衝擊之分析	74
1 前言	74
2 範例系統介紹	75
3 風機併網對系統穩態特性之衝擊分析	80
3.1 饋線沿線電壓最大變動率分析	81
3.1.1 在饋線上併網	81
3.1.2 以專線引接至主變壓器二次側匯流排併	88
3.1.3 於標的饋線末端併網	91
3.1.4 綜合分析與比較	93
3.2 風機併網前後造成之饋線沿線電壓變動分析	95
3.2.1 在饋線上併網	95
3.2.2 以專線引接至主變壓器二次側匯流排併	99
3.2.3 於標的饋線末端併網	103
3.2.4 綜合分析與比較	107
3.3 電力潮流變動分析	108
3.3.1 在饋線上併網	108
3.3.2 以專線引接至主變壓器二次側匯流排併網	110
3.3.3 於標的饋線末端併網	112
3.3.4 綜合分析比較	114
3.4 併網前後電流變動分析	116
3.4.1 在饋線上併網	116
3.4.2 風機以專線引接至主變壓器二次側匯流排併網	119
3.4.3 風機於饋線末端併網	121
3.4.4 綜合分析比較	123
4 風機併網對故障電流之影響分析	124
4.1 短路故障電流分析	124
5 風機發電量對電力潮流分佈之影響	127
6 綜合分析與探討	130
第五章 風力發電機與電壓控制設備對配電饋線電壓之綜合影響分析	132
1 前言	132
2 範例系統介紹	133
3 電壓控制設備對饋線電壓之影響分析	135
3.1 並聯電容器對饋線電壓之影響	135
3.1.1 並聯電容器掛接位置	135
3.1.2 並聯電容器容量	136
3.2 有載切換抽頭變壓器對饋線電壓之影響	137
3.3 有載切換抽頭變壓器與並聯電容器之綜合影響	138
3.4 綜合比較分析	139
4 感應型風機併網與電壓控制設備對饋線電壓之綜合影響分析	141
4.1 風機在饋線末端併網	142
4.2 風機在饋線中點併網	144
4.3 綜合比較分析	145
5 同步型風機併網與電壓控制設備對饋線電壓之綜合影響分析	146
5.1 風機在饋線末端併網	147
5.2 風機在饋線中點併網	148
5.3 綜合比較分析	150
6 多部風機併網與電壓控制設備對饋線電壓之綜合影響分析	150
7 綜合分析與探討	154
第六章 結論及未來研究方向	156
1 結論	156
2 未來研究方向	157
參考文獻	158
作者簡介	160

                                

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