第五章 結果與討論
5.3 輻射型微型電網系統之動態模擬與分析
5.3.2 輻射型微型電網系統於市電併聯與孤島運轉模式之動態分析
5.3.2.1 併網運轉模式
由於系統於0.5 秒前尚未穩定,固本研究計畫內所有案例皆從 0.5 秒後才進行分析與討 論。圖5-53 至圖 5-60 為併網運轉模式下,不同案例的系統頻率與母線電壓響應圖。在系統 頻率方面,無論再生能源發電系統輸出功率緩慢變動或系統總負載量劇烈變動時,系統頻 率皆能快速穩定至60 Hz,但後者所產生的暫態響應,比前者來的明顯,如圖 5-53 至圖 5-56 所示。
在母線電壓方面,系統總負載量越大時,母線電壓下降越多,且越末端之母線電壓下 降程度越大;再生能源發電系統輸出功率越大時,各母線電壓越高,且再生能源併網點的 母線電壓提升較多,而系統總負載量劇烈變動下的電壓變化,遠比再生能源輸出功率緩慢 變化來的大,如圖5-57 至圖 5-60 所示。
圖5-53 案例 1 併網運轉模式下之系統頻率
圖5-54 案例 2 併網運轉模式下之系統頻率
圖5-55 案例 3 併網運轉模式下之系統頻率
圖5-56 案例 4 併網運轉模式下之系統頻率
圖5-57 案例 1 併網運轉模式下之母線相電壓
圖5-58 案例 2 併網運轉模式下之母線相電壓
圖5-59 案例 3 併網運轉模式下之母線相電壓
圖5-60 案例 4 併網運轉模式下之母線相電壓
5.3.2.2 併網運轉模式
如圖5-61 至圖 5-68 所示,於孤島運轉模式下進行模擬時,在系統頻率方面,無論再生 能源發電系統輸出功率緩慢變動及系統總負載量劇烈變動後,系統頻率會緩慢回復至60 Hz,
但後者所產生的暫態響應比前者來的明顯許多,如圖5-61 至圖 5-64 所示;此外,當系統總 負載量超過柴油發電系統的額定容量時,系統頻率會穩定於低於60 Hz 之頻率點,如圖 5-61 所示。
於母線電壓方面,無論再生能源發電系統輸出功率或系統總負載量變動時,母線 1 與 母線 2 電壓皆會穩定至孤島運轉初始值,其餘母線電壓會依據再生能源發電系統輸出功率 增加而提升,且越靠近再生能源發電系統併網點之母線電壓上升越多,如圖5-65 至圖 5-68 所示;系統總負載量劇烈變動時,母線3 至母線 5 的電壓隨著系統總負載量變大而下降,
越末端之母線電壓下降越明顯,且比再生能源輸出功率緩慢變動時來的明顯。
圖5-61 案例 1 孤島運轉模式下之系統頻率
圖5-62 案例 2 孤島運轉模式下之系統頻率
圖5-63 案例 2 孤島運轉模式下之系統頻率
圖5-64 案例 3 孤島運轉模式下之系統頻率
圖5-65 案例 1 孤島運轉模式下之母線相電壓
圖5-66 案例 2 孤島運轉模式下之母線相電壓
圖5-67 案例 3 孤島運轉模式下之母線相電壓
圖5-68 案例 4 孤島運轉模式下之母線相電壓