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研究生: 郭浤洋
Hong-yang Guo
論文名稱: 龍門電廠商轉後抽蓄水力電廠調度策略及系統穩定度之研究
A Study on the Pumped Storage Unit Dispatching and Power System Stability after Commercial Operation of the Lungmen Nuclear Power Plant
指導教授: 郭明哲
Ming-Tse Kuo
口試委員: 陳南鳴
Nan-Ming Chen
吳啟瑞
Chi-Jui Wu
吳進忠
none
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: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 113
中文關鍵詞: 龍門電廠抽蓄機組調頻備轉容量電力潮流頻率穩定度
外文關鍵詞: Lungmen Nuclear Power Plant, Pumped Storage Units, Frequency Regulating Reserve, Power Flow, Frequency Stability
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  電力系統運轉而言,設置足夠的備轉容量用以因應發電機組非預期的跳機事故及負載預測偏差量是非常重要的。因此電力公司必須建立一套規劃準則,以確保電力系統安全運轉並供應充足的電力與保持優良的電力品質並且降低發電成本。台灣電力公司預計於民國101年進行龍門電廠一號機商轉,以及於民國102年進行龍門電廠二號機商轉,則系統中最大發電機組將由核二廠一部機組985MW增加為龍門電廠一部機組1350MW,提升了近40%的發電量,因此若考慮在一年之中負載較低的冬季時刻,龍門電廠發生跳機事故時,則可能發生低頻卸載。
  本論文即利用台電公司所提供的負載-頻率靈敏係數,計算在冬季各個時段龍門電廠跳機後系統最低頻率,估計是否會發生低頻卸載,若可能發生低頻卸載,即需使用抽蓄機組作為瞬間備轉容量。因抽蓄機組作為備轉容量的時段,系統可靠度將大為提升,因此系統可以減少調頻備轉容量的安排,以節省備轉容量的發電成本。
  本論文使用PSS/E模擬軟體,分析龍門電廠併入台灣電力系統後電力潮流的改變,當龍門電廠跳機後,模擬系統頻率的變化以及調頻備轉容量是否足夠,再分析當發電機升載後,電力系統的潮流變化,最後提供合適的調度建議。


As far as power system operation is concerned, it is very important to set up enough spinning reserve to avoid an unexpected generator breakdown and the lack of electricity which comes from load forecast error. Therefore, the power company must establish a set of planning principles to make sure that the power system is capable of running safely, supplying sufficient power, maintaining superior power quality and reducing the cost of electricity. Taiwan Power Company is expected to start commercial operation for the first unit of Lungmen nuclear power plant in 2012 and the second unit will start in 2013. The largest generator in the system will be Lungmen nuclear power plant whose rated capacity is 1350MW in place of Kuosheng nuclear power plant whose rated capacity is 985MW and the capacity will be increased nearly 40%. However, if Lungmen nuclear power plant has a power outage, it is possible to have under-frequency load shedding considered in a low load in winter during a year.
This thesis uses the load-frequency sensitivity factor which was provided by Taiwan Power Company to calculate the lowest frequency of each period in winter when Lungmen nuclear power plant has a breakdown and to estimate whether there is the possibility of having under-frequency load shedding or not. If it does, pumped storage units will be taken as instantaneous reserve therefore the reliability of power system can improve dramatically during this period. As a result, systems can reduce the arrangement of frequency regulating reserve and save the cost of electricity.
This thesis also uses PSS/E simulation software to analyze the change of power flow after Lungmen nuclear power plant is incorporated into Taiwan Power System. When Lungmen nuclear power plant break down, firstly, the software will simulate the shift of system frequency and check whether the frequency regulating reserve is sufficient or not. Secondly, the change of power flow is analyzed after generators have been increased capacity. Finally, the reasonable unit commitment is suggested.

摘要I AbstractII 誌謝III 目錄IV 圖目錄VIII 表目錄X 符號索引XII 第一章緒論1 1.1 研究背景1 1.2 本論文之主要貢獻3 1.3 論文架構3 第二章各國電力系統備轉容量相關規範5 2.1 歐洲的部分國家備轉容量規定5 2.1.1 歐洲輸電調度中心協會(ENTSO-E)5 2.1.2 電力輸送調節聯盟(UCTE)6 2.1.3 歐洲電力調度中心(ETSO)7 2.1.4 NORDEL8 2.2 北美部分國家備轉容量規定8 2.2.1 北美電力可靠度公司(NERC)9 2.2.2 東北部電力協調委員會(NPCC)9 2.2.3 紐約州可靠度委員會(NYSRC)9 2.2.4 紐約獨立調度中心 (NYISO)10 2.2.5 西部電力協調委員會(WECC)10 2.2.6 佛羅里達可靠度協調委員會備轉容量規定(FRCC)11 2.2.7 西南部電力池(SPP)12 第三章台灣電力系統備轉容量計算方式13 3.1 台灣電力系統頻率控制方式13 3.2 獨立型電力系統備轉容量16 3.3 台電現行備轉容量之規定18 3.4 備用容量及備轉容量定義19 3.4.1 系統備用容量19 3.4.2 系統備轉容量20 3.5 台電現行合理備轉容量規劃與調度20 3.5.1 計算負載-頻率靈敏係數22 3.5.2 負載-頻率靈敏係數之選擇策略25 3.5.3 系統安全限制下合理備轉容量之計算與調度29 第四章抽蓄電廠抽水策略36 4.1 前言36 4.2 冬季各時段負載-頻率靈敏係數選擇策略38 4.3 發電機組跳機後系統最低頻率計算41 4.4 系統安全限制抽蓄機組調度策略42 4.4.1 抽蓄水力電廠之運用43 4.4.2 抽蓄水力之經濟調度43 4.4.3系統安全限制條件44 4.5 冬季龍門電廠跳機對系統頻率之影響45 4.5.1 平日龍門電廠跳機後系統頻率變化45 4.5.2 假日龍門電廠跳機後系統頻率變化47 4.6 加入抽蓄負載對龍門電廠跳機後系統頻率之影響48 4.6.1 平日龍門電廠跳機後系統頻率變化(系統加入抽蓄負載)49 4.6.2 假日龍門電廠跳機後系統頻率變化(系統加入抽蓄負載)51 4.7 符合系統安全限制條件下改變調頻備轉容量規劃54 4.7.1 冬季平日調頻備轉容量規劃57 4.7.2 冬季假日調頻備轉容量規劃60 4.8 冬季農曆春節合理備轉容量之調度63 4.8.1 冬季農曆春節期間電力系統負載63 4.8.2 龍門電廠跳機後系統頻率變化67 4.8.3 抽蓄機組調度策略及調頻備轉容量規劃69 4.8.4 系統安全限制下合理抽蓄機組調度策略71 4.9 本章結論75 第五章龍門電廠併入系統後穩定度模擬77 5.1 前言77 5.2 PSS/E模擬軟體78 5.2.1 電力潮流78 5.2.2 電力系統穩定度分析79 5.3 台灣電力系統負載80 5.3.1 民國100年系統負載及電力潮流分析80 5.3.2 民國101年及102系統負載及電力潮流分析82 5.4 龍門電廠商轉後系統穩定度分析85 5.4.1 民國101年尖峰時段龍門電廠跳機後系統穩定度86 5.4.2 民國101年半尖峰時段龍門電廠跳機後系統穩定度89 5.4.3 民國101年離峰時段龍門電廠跳機後系統穩定度92 5.4.4 民國102年尖峰時段龍門電廠跳機後系統穩定度96 5.4.5 民國102年半尖峰時段龍門電廠跳機後系統穩定度99 5.4.6 民國102年離峰時段龍門電廠跳機後系統穩定度102 5.5 本章結論106 第六章結論與未來展望108 6.1 結論108 6.2 未來展望110 參考文獻111 作者簡介113

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無法下載圖示 全文公開日期 2016/07/28 (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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