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研究生: 林恩孝
En-Hsiao Lin
論文名稱: 因應分散型電源併網將常閉環路升級為網目型配電系統之規劃設計
Planning of Upgrade Distribution System from Normally Closed-Loop to Mesh Arrangement for Interconnection of Distributed Generations
指導教授: 陳在相
Tsai-Hsiang Chen
口試委員: 楊文治
Wen-Chih Yang
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: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 120
中文關鍵詞: 網目型配電系統分散型電源基因演算法
外文關鍵詞: distributed generation, Normally closed-loop, Mesh, Genetic Algorithm
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  • 本研究主要在探討分散型電源併網運轉對網目型配電系統的影響與衝擊,進而提出可行之系統規劃、設計方案與技術,使配電系統結構更為強健,以使分散型電源之併網衝擊減至最小。本研究首先探討分散型電源對網目型配電系統饋線電壓變動之影響以及分散型電源之最大併網量;其次,藉由基因演算法探討網目型配電系統新增饋線之最佳化設計;最後,進一步將饋線座標化,並考慮新增饋線與風場之經濟效益等條件探討網目型配電系統新增饋線之最佳化設計。本研究係針對為因應分散型電源併網而將常閉環路升級為網目型態之配電系統進行最適規劃、設計分析與探討,俾使風力發電機併網條件得以放寬,以降低整體投資與運轉成本,提高相關產業之競爭力。本研究之研究結果將有助於各型態配電系統因應分散型電源併網衝擊之減輕及供電品質、安全性與整體效益之提升,以及可提供為未來系統升級及擴充時之參考與應用。


    The major purpose of this thesis is to explore impacts of distributed generation (DG) interconnection on mesh-type distribution systems and to propose a suitable system planning and design measure and technique to strengthen the distribution system and minimize the impact of DG interconnection. First, the steady-state voltage deviations due to DG interconnection and the maximum allowable capacities of DGs interconnection along a feeder are investigated. Then, optimal arrangement by using genetic algorithm for adding a new feeder to an existing mesh distribution system is presented. To find an optimal arrangement of a new feeder and take benefit and cost into account, the route of a feeder is considered. It is expected that the outcomes of this thesis are of value to reduce the impact of DG interconnection on various types of distribution systems, improve power quality and system security and efficiency. And the optimal arrangement scheme can be applied for future system upgrade and expansion.

    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 配電系統與分散型電源簡介 5 2.1 前言 5 2.2 配電系統 5 2.2.1 放射型配電系統 5 2.2.2 常閉環路型配電系統 6 2.2.3 網目型配電系統 7 2.3 分散型電源 8 2.3.1 國內外風機發展現況 9 2.3.2 風場資源與經濟效益 13 2.4 結語 15 第三章 分散型電源併網於網目型配電系統之饋線電壓變動與最大可併網量探討 17 3.1 前言 17 3.2 分散型電源併網運轉對網目型配電系統之衝擊分析 18 3.2.1 網目型範例系統與參數設計 19 3.2.2 新增饋線之線徑對DG併網所造成饋線沿線穩態電壓變動的影響分析 21 3.2.3 負載分佈對DG併網運轉所造成饋線沿線穩態電壓變動的影響分析 31 3.3 分散型電源最大可併網量分析 34 3.3.1 各併網點在常態運轉情況下之最大可併網量分析 35 3.4 非常態運轉情況下之最大可併網量與饋線電壓變動率綜合分析與改善 38 3.5 分散型電源併網於配電饋線之損失分析 48 3.6 結語 49 第四章 優質化電網規劃與設計探討 52 4.1前言 52 4.2 以基因演算法求解以新增饋線建構網目型饋線之最佳連接位置 52 4.2.1 基因演算法應用 53 4.2.2 網目型範例系統匯流排編碼 55 4.2.3 目標參數 55 4.2.4 適應度函數 57 4.3 以固定併網量為前題之最佳化設計 58 4.3.1 模擬結果與分析 60 4.4 以固定風場為前題之網目型配電饋線最佳化設計 71 4.4.1 模擬結果與分析 72 4.5 本章結論與探討 78 第五章 將饋線座標化並考慮新增饋線與風場經濟效益之最佳規劃 79 5.1 前言 79 5.2 以固定風場為前題並考慮新增饋線長度之最佳化設計 79 5.3 以固定風場為前題並考慮增設饋線與風場條件之經濟效益最佳化設計 83 5.3.1 新增饋線與風場經濟效益之適應度函數 89 5.3.2 新增饋線與風場經濟效益之最佳化流程圖 90 5.3.3 單一固定風場下增設饋線與風場間之經濟效益最佳化設計 92 5.3.4 兩個風場下增設饋線與風場間之經濟效益最佳化設計 97 5.3.4.1 兩個風場在系統強度與滿載有效風力時數不同情況下以經濟效益之新增饋線最佳化設計 102 5.3.4.2兩個風場在系統強度相似但滿載有效風力時數不同情況下以經濟效益之新增饋線最佳化設計 110 第六章 結論與未來方向 115 6.1 結論 115 6.2 未來研究方向 115

    [1] Turan Gonen, Electric Power Distribution System Engineering, McGraw-Hill, pp. 174-191(1986).
    [2] 配電技術手冊(一),配電系統規劃,台灣電力公司,中華民國九十三年十二月。
    [3] 林正凱,「二次配電系統型態之研究」,碩士論文,國立台灣科技大學,中華民國九十三年七月。
    [4] R. J. Coomer, A. L. Hoi, J. W. Robinson, “An economical distribution system for high density commercial and industrial loads,” Power Engineering Journal, pp. 95-102, March 1988.
    [5] Ferry A. Viawan, Daniel Karlsson, Ambra Sannino, Jaap Daalder“Protection Scheme for Meshed Distribution Systems with High Penetration of Distributed Generation,”Power Systems Conference: Advanced Metering, Protection, Control, Communication, and Distributed Resources, pp. 99-104, March 2006.
    [6] 陸茵、高文秀、劉旭田、陳水金,「使用Matlab/Simulink建構智慧型電驛於常閉環路配電系統之保護協調學習平台」,聖約翰學報,第二十四期,第41-50頁(2007)。
    [7] 經濟部能源局能源資訊教育網 http://energymonthly.tier.org.tw/
    [8] 工研院能資所 http://www.itri.org.tw/chi/rd/01.asp
    [9] WWEA ,“World Wind Energy Report 2008,”February 2009.
    [10] GWEC ,“Global Wind 2008 Report,”February 2009.
    [11] 風力發電第三期可行性研究報告,台灣電力公司,中華民國九十四年十月。
    [12] 楊鏡堂、顏溪成,「綠色能源發展與提高能源使用效率」,全國能源會議,(2005)。
    [13] BTW Consultant ApS, Denmark, March 2004.
    [14] G. Celli, V. allegranza, R. Cicoria, A. Iaria, “Mesh vs. Radial MV Distribution Network in Presence of Large Amount of DG,” Power Systems Conference and Exposition, pp.709-714, Oct 2004.
    [15] M.Brenna, R. Faranda, E. Tironi, “Non-conventional Distribution Network Schemes Analysis with Distribution Generation,” Techniques and equipments for quality and reliability of electrical power (TEQREP), Bucharest - Romania, Apr, 2004.
    [16] M. Wolff, B. Lange, D. Braams, L. hofmann, M. Rosin,“Control Strategies for Wind Farms in Meshed Grids,” EWEC 2007 European Wind Energy Conference & Exhibition, May 2007.
    [17] 陳加灃,「因應分散型電源併網之配電系統改善檢討」,碩士論文,國立台灣科技大學,中華民國九十六年七月。
    [18] Antonino Augugliaro, Luigi Dusonchet, Salvatore Favuzza, and Eleonora Riva Sanseverino, “Voltage Regulation and Power Losses Minimizationin Automated Distribution Networks by an Evolutionary Multiobjective Approach,” IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS, VOL. 19, NO.3, pp.1516-1527, AUGUST 2004.
    [19] 分散型電源併入配電系統之電壓控制與防止單獨運轉研究完成報告,台灣電力公司,中華民國九十六年一月。
    [20] 林豐澤,「演化式計算下篇:基因演算法以及三種實例」,智慧科技與應用統計學報,第三卷,第一期,第29-56頁,民國九十四年六月。
    [21] 李清吟,李永青,「應用基因演算法於電力系統最佳補償」,第七屆人工智慧與應用研討會論文集,第435至440頁 (2002)。
    [22] 成政田,「配電系統個別相負載計算技巧及其應用」,博士論文,國立台灣科技大學,中華民國八十八年十一月。
    [23] 張鼎煥、呂威賢,「我國風力發電發展政策效益分析」,台灣風能協會第一屆學術研討會,台北,(2007)。
    [24] 楊明浩、余政達,「台灣地區陸上及離岸式風力發電潛力及效益評估」,資源與環境學術研討會,花蓮,第122-134頁(2006)。
    [25] 黃恆倫,「風力發電之網路連接動態模擬」,碩士論文,國立成功大學,中華民國93年六月。
    [26] 李育明、曾詠恩,「台灣地區風力發電之潛力分析與生命週期評估」,碩士論文,國立台北科技大學,中華民國九十五年七月。
    [27] 97~106年長期負載預測與電源開發規劃報告摘要,經濟部能源局,中華民國九十七年十二月。

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