新增饋線之線徑對DG併網所造成饋線沿線穩態電壓變動

閉環路型配電系統改善而未盡完善之處，延伸出此一網目型配電饋線之概念而進 行分析與設計。台電配電技術手冊中規定一次選擇型系統、二次選擇型系統、重 點網路型系統與常閉環路型系統皆以地下化建構。因此，本年度計畫所探討的網 目型配電饋線亦考慮以地下電纜佈設。本小節將先以不同饋線線徑來探討新增饋 線對分散型電源併網運轉之效益[9]。

本小節模擬用系統參數說明如下：

1. 一次側短路容量、主變容量與主饋線規格皆與前述範例系統相同。

2. 分散型電源額定容量設為5MVA，功率因數分別設為0.85落後、1.0與0.95 領先。

3. 新增饋線線徑分別採795、477、366MCM，以進行其差異分析。

主變壓器其他饋線二次等效集總負載變更為16.5MW，模擬系統示意圖如圖 5-10所示。

TR

主變二次側其他饋線等效負載 AC

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10

B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 D1

D3

D5 D2

D4

(a) 網目型配電系統模擬架構一

TR

主變二次側其他饋線等效負載 AC

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10

B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 D1

D3

D5 D2

D4

(b) 網目型配電系統模擬架構二

圖5-5新增饋線線徑對DG併網運轉造成饋線沿線電壓變動影響分析用範例系統

分散型電源併網點分別設為A1、A5、A10。在採不同新增饋線線徑時，饋

14

線沿線電壓分別為圖5-6至圖5-23所示。

0.978 0.98 0.982 0.984 0.986 0.988 0.99

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線

圖5-6 DG(PF:1.0)併網於架構一A1點時饋線沿線電壓

0.978 0.98 0.982 0.984 0.986 0.988 0.99

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線

圖5-7 DG(PF:1.0)併網於架構二A1點時饋線沿線電壓

0.978 0.98 0.982 0.984 0.986 0.988

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線 圖5-8 DG(PF:0.95 Leading)併網於架構一A1點時饋線沿線電壓

15 0.978

0.98 0.982 0.984 0.986 0.988

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線 圖5-9 DG(PF:0.95 Leading)併網於架構二A1點時饋線沿線電壓

0.975 0.98 0.985 0.99 0.995

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線 圖5-10 DG(PF:0.85 Lagging)併網於架構一A1點時饋線沿線電壓

0.975 0.98 0.985 0.99 0.995

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線 圖5-11 DG(PF:0.85 Lagging)併網於架構一A1點時饋線沿線電壓

16 0.978

0.98 0.982 0.984 0.986 0.988 0.99

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線

圖5-12 DG(PF:1.0)併網於架構一A5點時饋線沿線電壓

0.978 0.98 0.982 0.984 0.986 0.988 0.99

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線

圖5-13 DG(PF:1.0)併網於架構二A5點時饋線沿線電壓

0.979 0.98 0.981 0.982 0.983 0.984 0.985 0.986 0.987 0.988

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線 圖5-14 DG(PF:0.95 Leading)併網於架構一A5點時饋線沿線電壓

17 0.979

0.98 0.981 0.982 0.983 0.984 0.985 0.986 0.987 0.988

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線 圖5-15 DG(PF:0.95 Leading)併網於架構二A5點時饋線沿線電壓

0.975 0.98 0.985 0.99 0.995 1

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線 圖5-16 DG(PF:0.85 Lagging)併網於架構一A5點時饋線沿線電壓線

0.975 0.98 0.985 0.99 0.995 1

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線 圖5-17 DG(PF:0.85 Lagging)併網於架構二A5點時饋線沿線電壓線

18 0.978

0.98 0.982 0.984 0.986 0.988 0.99

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線

圖5-18 DG(PF:1.0)併網於架構一A10點時饋線沿線電壓線

0.978 0.98 0.982 0.984 0.986 0.988 0.99

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線

圖5-19 DG(PF:1.0)併網於架構二A10點時饋線沿線電壓線

0.979 0.98 0.981 0.982 0.983 0.984 0.985 0.986 0.987 0.988

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線 圖5-20 DG(PF:0.95 Leading)併網於架構一A10點時饋線沿線電壓線

19 0.979

0.98 0.981 0.982 0.983 0.984 0.985 0.986 0.987 0.988

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線 圖5-21 DG(PF:0.95 Leading)併網於架構二A10點時饋線沿線電壓線

0.975 0.98 0.985 0.99 0.995 1

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線 圖5-22 DG(PF:0.85 Lagging)併網於架構一A10點時饋線沿線電壓線

0.975 0.98 0.985 0.99 0.995 1

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 D1 D2 D3 D4 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1

電壓(pu)

饋線沿線負載引接點 穩態電壓

鋼心鋁線 366 MCM 鋼心鋁線 477 MCM 鋼心鋁線 795 MCM 地下電纜 500 MCM DG併網未新增饋線 DG未併網未新增饋線 圖5-23 DG(PF:0.85 Lagging)併網於架構二A10點時饋線沿線電壓線

20

由圖5-6至圖5-23可以看出，在常態情況下運轉時，無論併網點是位於兩側 饋線前段、中段或後段﹔新增饋線係採366、477、795MCM線徑之架空鋼心鋁線 亦或500MCM地下電纜，其對分散型電源併網運轉所造成的穩態電壓變動率都無 明顯改善效果。交叉比對圖5-6至圖5-23可知，影響饋線沿線電壓較大者為DG的 容量、功因及併網位置。亦即在常態運轉情況下，單就分散型電源併網運轉所造 成的穩態電壓變動率而言，原常閉環路型饋線與新增一條饋線形成網目型配電饋 線之表現不分軒輊。

圖5-24至圖5-26係供網目型配電饋線架構一與二之比較用，由這些圖中可 知，當DG併網點位於主變二次側饋線出口端附近(A1點)時，因系統短路容量較 高，DG併網運轉對系統穩態電壓變動率的衝擊並不大，架構一與二的改善效益 並不明顯。當DG併網點位於主饋線兩側中段或是末段時，則DG併網運轉對系統 穩態電壓變動率的衝擊將較為明顯。因此，利用新增饋線將常閉環路型饋線升級 為網目型配電饋線時，對抑低電壓變動率的效益較易凸顯，尤其是新增饋線兩端 點之一接近DG併網點時，如圖2.25所示。另由圖2.25可知，500 MCM地下電纜 對穩態電壓變動率亦有略微的抑制效果，主要係因其具電容性，其長度愈長，效 益愈趨明顯，惟這此效益僅在重載時有效，在輕載時可能有電壓過高之虞，頇以 電抗器補償，因此其利弊尚頇視個案而定。

5.2.2.3 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