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研究生: 楊凱平
Kai-ping Yang
論文名稱: 微型電網於市電併聯與孤島運轉模式間之轉態行為研究
Study on Transition Behaviors between Grid-connected and Islanding Modes in a Microgrid
指導教授: 陳在相
Tsai-hsiang Chen
口試委員: 蕭瑛東
Ying-tog Hsiao
蒲冠志
Guan-chih Pu
蕭弘清
Horng-ching Hsiao
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: 94
中文關鍵詞: 微型電網轉態行為功率轉換器
外文關鍵詞: microgrid, transition behaviors, converters
相關次數: 點閱:186下載:5
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  • 本論文主要在研究微型電網於市電併聯與孤島運轉模式間之轉態行為。首先,利用MATLAB/SimulinkR模擬軟體建立柴油發電機組、直流-交流功率轉換器、直流-直流功率轉換器、電壓控制型直流-交流功率轉換器及電流控制型直流-交流功率轉換器模型。接著,整合所建立之柴油發電機系統與分散型電源轉換器模型,規劃、建構出一模擬用之輻射型微型電網系統模型。最後,則透過各種情境的假設、模擬與分析,探究輻射型微型電網系統於市電因故停電而由併網運轉模式轉換為孤島運轉模式﹔以及反之於市電復電後,由孤島運轉模式轉換為併網運轉模式之轉態行為,對輻射型微型電網系統頻率與各母線電壓所造成的擾動情形,並觀察市電與各分散型電源之功率潮流變化,期藉資探求輻射型微型電網系統之最適規劃與設計,進而提高供電品質,及降低轉態行為對設備與用電裝置所可能造成之衝擊與危害。


    The main purpose of this thesis is to investigate the transition behaviors between grid-connected and islanding modes in a microgrid. First of all, a diesel generating set and the converters, involving AC-DC, DC-DC, voltage-controlled DC-AC and current-controlled DC-AC types were modeled by using MATLAB/SimulinkR. Next, a sample radial microgrid system was arranged and formed by integrating the diesel generating set and converters models mentioned above. Finally, the disturbances in the system frequency and bus voltages during the transition periods between grid-connected and islanding modes in a microgrid were simulated and analyzed. In addition, the power flow of DERs and public grid were also observed. On the basis of the achievements of this thesis, the most suitable planning and design for a microgrid can be possible obtained. The lessening the impact on the system equipment and apparatus, and the improvement of power quality during the transitions can then be achieved as well.

    中文摘要 I 英文摘要 II 誌 謝 III 目 錄 IV 圖表索引 VII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究方法與步驟 2 1.3 研究貢獻 3 1.4 論文架構 4 第二章 微型電網與分散型電源發展概況 6 2.1 前言 6 2.2 世界性實驗型微型電網測試系統概況 6 2.2.1 美國CERTS微型電網 7 2.2.2 威斯康森大學微型電網 8 2.2.3 英國曼特斯特大學實驗型微型電網 9 2.2.4 日本NEDO微型電網 10 2.2.5 中國合肥科技大學微型電網實驗平台 12 2.2.6 各國微型電網系統綜整 13 2.3 國內微型電網發展概況 16 2.3.1 核能研究所 17 2.3.2 台電綜合研究所 18 2.4 再生能源發展概況 18 2.4.1 風力發電 19 2.4.2 太陽能發電 21 2.4.3 微型渦輪發電機 21 2.5 本章結論 22 第三章 微型電網管理與控制技術 23 3.1 前言 23 3.2 微型電網系統簡介 23 3.2.1 微型電網基本架構介紹 23 3.2.2 微型電網系統元件介紹 25 3.2.3 微型電網優勢與挑戰 26 3.3 微型電網系統控制技術 27 3.3.1 局部性控制 28 3.3.2 集中式控制 29 3.3.3 分散式控制 31 3.4 微型電網系統管理模式 31 3.4.1 孤島運轉模式 31 3.4.2 併網運轉模式 32 3.4.3 併網運轉模式轉換為孤島運轉模式 32 3.4.4 孤島運轉模式轉換為併網運轉模式 32 3.5 本章結論 33 第四章 微型電網系統柴油發電機與功率轉換器之動態模型建構 34 4.1 前言 34 4.2 柴油發電系統模型建構 34 4.2.1 柴油發電系統之自動發電控制 34 4.2.2 柴油發電系統之自動發電控制模型驗證 36 4.3 三相交流-直流功率轉換器模型 37 4.3.1 同步旋轉座標軸轉換 37 4.3.2 脈波寬度調變策略 38 4.3.3 三相交流-直流功率轉換器模型建構 39 4.3.4 交流-直流功率轉換器電流閉迴路控制模式 41 4.3.5 交流-直流功率轉換器電流閉迴路控制驗證 43 4.4 單臂型直流-直流功率轉換器模型 45 4.4.1 單臂型直流-直流功率轉換器模型建構 45 4.4.2 降壓模式之控制策略 46 4.4.3 降壓模式之控制策略驗證 48 4.4.4 升壓模式之控制策略 50 4.4.5 升壓模式之控制策略驗證 51 4.5 直流-交流功率轉換器模型建構 54 4.5.1 直流-交流功率轉換器電流控制模式 54 4.5.2 直流-交流功率轉換器電流控制模式驗證 57 4.5.3 直流-交流功率轉換器電壓控制模式 59 4.5.4 直流-交流功率轉換器電壓控制模式驗證 63 4.6 本章結論 64 第五章 輻射型微型電網於市電併聯與孤島運轉間之轉態過程模擬與分析 65 5.1 前言 65 5.2 輻射型微型電網範例系統架構與模擬規劃 66 5.2.1 輻射型微型電網範例系統架構 66 5.2.2 模擬規劃 68 5.3 微型電網於市電因故停電轉換成孤島運轉模式之過程模擬分析 69 5.3.1 案例模擬分析 70 5.3.2 綜合探討 78 5.4 微型電網於市電復電後轉換成併網運轉模式之過程模擬分析 81 5.4.1 案例模擬分析 81 5.4.2 綜合探討 87 5.5 本章結論 88 第六章 結論與未來研究方向 91 6.1 結論 91 6.2 未來研究方向 92 參考文獻 93 作者簡介 96

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    無法下載圖示 全文公開日期 2016/07/20 (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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