台灣電力公司再生能源發電系統倂聯技術要點

為配合政府推動再生能源發展的政策，台電公司於91 年 6 月完成再生能源發電系 統併聯技術要點的訂定，主要是針對20MVA 以下，連接台電公司電網之再生能源發電 系統，提出併聯技術最小需求標準，其主要內容包括併聯系統之分類、保護協調之規劃 設計安裝及運轉規範等，此技術要點目前尚有許多未完備之處，還有待主管機關、專家 學者、台電公司及民間業者共同協商檢討與修訂。

（1）故障電流的限制

與配電系統併聯者，其發電機組加入後，系統三相短路電流應小於10kA，否則需 裝置限流設備或改接其他線路。

（2）電壓變動的限制

發電廠併接於69kV（含）以上輸電系統者，其正常電壓變動率應維持在±2.5%以 內。發電廠併接於22.8kV（含）以下配電系統者，其正常電壓變動率應維持在±5%以內，

若為感應發電機型者，併聯時電壓瞬間突降不得超過10%。

（3）諧波管制

諧波污染限制為依照台電公司「電力系統諧波管制暫行標準」辦理。

（4）功率因數

發電廠與台電公司責任分界點之功率因數運轉原則 a. 日間（8:00~21:00）

（a）同步發電機者：應保持在 85%滯後至 100%之間。

（b）感應發電機型者：應保持在 85%滯後至 95%超前之間。

b. 深夜期間（21:00~次日 8:00）及例假日、國定假日、春節期間（除夕至元宵）

應儘量維持100%（亦即不逆送無效電力至台電公司系統）。

（5）保護設備的要求

對於分散型電源應安裝之保護設備如表4-28 所示[21]，依併聯電壓等級而有不同 的要求。

表4-28 保護設備的要求 保護電驛種類 低壓配電系統

(110/220/380V)

高壓配電系統

(11/22kV)

特高壓輸電系統

備，因而阻礙了分散型電源的推廣，為幫助分散型電源的發展與應用，除了電力系統應 保留適當之彈性空間，以因應未來分散型電源技術的發展外，應儘量及盡速將併聯規範 標準化，並簡化審查程序及建立爭議協商機制，以利業者引用與遵循，而早日達成能源 利用多元化之目標。

第六章 結論及未來研究方向

6.1 結論

本研究主要目的為探討風力發電機與市電系統併聯之衝擊及其分析與模擬 技術之研究，第一年預期完成之工作項目為

1. 國內外風力發電相關技術資料與文獻之蒐集

2. 國內外風力發電系統規劃、設計、運轉與維護等相關技術資料與文獻之蒐集 3. 風力發電機與市電系統併聯所可能造成衝擊之探討與分析

4. 風力發電機與市電系統併聯之技術探討與效益分析 5. 風力發電機併網衝擊分析用元件與系統數學模型之開發

上述工作項目皆已如期完成，在風力發電機併網衝擊分析用元件與系統數學 模型之開發方面，已蒐集許多風力發電系統之規格型式及其相關輸出特性資料，

並利用 Matlab/Simulink 平台及內建之風機模型，建構本研究所需的風力發電系 統模型，經由所模擬之風力發電系統模型輸出特性結果與實際風機資料比較，顯 示本研究已正確建立系統分析所須之穩態風力發電系統模型。在風力發電機併聯 運轉可能造成衝擊之探討與分析方面，本文建構一實際系統且蒐集其相關資料與 其相比較以求正確性，主要探討風力發電系統併網後之穩態特性及故障電流分 析，並針對風力發電系統的併聯位置與併聯數量來模擬分析，以了解其造成的衝 擊影響。由模擬結果可知，風力發電系統併網位置需考慮實際系統的負載分佈情 形，將其併網於系統饋線上負載較大的位置可以改善饋線的電壓降問題；而風力 發電系統的併聯數量則需針對實際系統所需求的負載量來加以評估，以避免系統 有逆送電的問題；在故障電流分析方面，當風力發電系統愈靠近故障點，則風力 發電系統將供應較大的故障電流，而風力發電系統離故障點愈遠，則風力發電系 統所供應的故障電流對系統影響愈小。另外本研究亦針對國內外風力發電運轉現

況、發展趨勢、政府配套措施、利益分析等進行資料收集及彙整，以了解我國發 展風力發電過程中業者所須具備的投資策略及政府必要之輔導政策。本期研究亦 針對國外各主要具有風力發電經驗之國家，蒐集其分散式電源併聯至公共電網之 相關法規、對既有電網可能導致之衝擊、所需具備之條件及所需採取之保護、防 範措施。然各國發展風力發電皆有其特殊之環境及條件背景，其經驗不見得可全 盤移植至我國，但可藉助其既有之研究基礎及運轉經驗進一步研究發展，以便作 為評估我國風力發電匯入電網時之參考及必要之因應對策。

6.2 未來研究方向

未來主要研究方向將於既有之基礎上研究，內容包括：

1. 持續國內外風力發電相關技術資料與文獻之蒐集

持續蒐集風力發電機相關技術資料與文獻，以充分掌握世界性風力發電機發 展現況、未來發展趨勢、規格、運轉特性、控制方式與維護技術等，舉凡研 究報告、技術論文、設計規範、裝置準則與相關標準等均在蒐集之列，以做 為後續風力發電機與市電系統併聯之衝擊探討及其分析與模擬技術研發之參 考基礎。持續蒐集國內外風力發電系統裝置容量、規劃、設計、運轉與維護 等相關技術資料與文獻，舉凡研究報告、技術論文、設計規範、設計案例、

裝置準則、相關標準與新聞稿等均在蒐集之列，以做為後續風力發電機與市 電系統併聯之衝擊探討及其分析與模擬技術研發之參考。

2. 風力發電機併網衝擊分析用典型市電系統之建構

採用 ARENE 或 Matlab/Simulink Systems 軟體開發各種數學模型，包括風速 模型、感應發電機模型、風機控制系統、風力發電系統整合模型、保護電驛 及電力單獨運轉現象之模擬電路等。

3. 風力發電機併網衝擊之分析與模擬

參考文獻

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[21] 台灣電力公司再生能源發電系統倂聯技術要點，台灣電力公司，2002 年。

研發成果資料表

日期：94 年 03 月 26 日 計畫名稱：風力發電機與市電系統併聯之衝擊及其分析與模擬技術之研究(I)

計畫主持人：陳在相

計畫編號：NSC93-ET-7-011-007-ET

期刊 0

風力發電機之併網衝擊。因風力發電機依額定容量、電壓、控制技術等之不 同，併網點之有異，其併網衝擊亦有明顯差異，因此，須組合模擬、分析與 探討各種狀況與系統，以資充分瞭解各種系統在各種運轉狀況下之併網衝 擊，國外系統各種配電型態、接地方式、保護協調方式，有助瞭解國外相關 併聯標準、規則、規範、準則、要點之訂定意義。

4. 風力發電機併網衝擊之綜合探討

綜合探討、分析風力發電機併網對市電系統之衝擊，藉此，進一步探討風力 發電機併網時所須注意之事項、保護協調策略、相關配套措施及先進技術等，

並探討我國相關法規各相關條文之適切性及需增、修訂之處或方向。

5. 探討風力發電系統併網運轉之動態與暫態現象，以模擬分析實際系統併聯風 力發電系統衝擊影響的暫態現象。