第五章 雙饋式風力發電系統控制策略對暫態電壓變動之影響研究
5.2 雙饋式風機併網暫態研究
5.2.3 風機併聯後加入電容器的影響
本節探討範例饋線上風機併網後再加入電容器之影響，一部風機使用虛功控制 模式且另一部使用電壓控制模式，藉以探討加入電容後對整體饋線電壓變動的現象，
分析上以其年度最高負載740kW及年度最低負載140kW作為重點，負載功率因數為 0.85，以負載與電容器併接位置的對應情形來分析，以了解風機併網後對於併入電容 器的暫態影響，分析案例如表5-3所示。
表5-3 風機併網後加入電容器之暫態分析模擬編號
Case01 電容在風機併接點切入
Case02
重載下
(負載P.F為0.85) 電容在饋線末端切入
Case03 電容在風機併接點切入
Case04
輕載下
(負載P.F為0.85) 電容在饋線末端切入
5.2.3.1
年度重載下電容器在風機併接點切入圖5-14為重載下電容器在風機併接點切入之暫態波形，風速在100秒時逐漸升到 14m/s，此時風機達到額定輸出時，B02匯流排電壓升至0.9964p.u.，在B04匯流排電壓 升至1.0013p.u.，而在B06匯流排電壓升至0.9971p.u.。在200秒時併入電容器600kvar，
此時B02匯流排電壓迅速升至0.9973p.u.後維持在0.9972p.u.，在B04匯流排電壓迅速升 至1.0114p.u.後維持在1.011p.u.，而在B06匯流排電壓迅速升至1.0072p.u.後維持在 1.0068p.u.；由於風機採用電壓控制模式配合虛功率控制模式，因此，在風機併網點位 置調整其電壓與所需之虛功率，在電容器切入後，在風機併網點到饋線末端之沿線電 壓降略為超過11.4kV。
(a) B02~B03饋線段之電流 (b) B02~B03饋線段電流之角度
(c) B04~B05饋線段之電流 (d) B04~B05饋線段電流之角度
(e) B05~B06饋線段之電流 (f) B05~B06饋線段電流之角度
(g) B02匯流排電壓 (h) B04匯流排電壓
(i) B06匯流排電壓
圖5-14 年度重載下電容器在風機併接點切入之暫態波形
5.2.3.2
年度重載下電容器在饋線末端切入圖5-15為重載下電容器在饋線末端切入之暫態波形，風速在100秒時逐漸升到 14m/s，此時風機達到額定輸出時，B02匯流排電壓升至0.9964p.u.，在B04匯流排電壓 升至1.0013p.u.，而在B06匯流排電壓升至0.9971p.u.。在200秒時併入電容器600kvar，
此時B02匯流排電壓迅速升至0.9973p.u.後維持在0.9972p.u.，在B04匯流排電壓迅速升 至1.0114p.u.後維持在1.0109p.u.，而在B06匯流排電壓迅速升至1.0154p.u.後維持在 1.0149p.u.。
(a) B02~B03饋線段之電流 (b) B02~B03饋線段電流之角度
(c) B04~B05饋線段之電流 (d) B04~B05饋線段電流之角度
(e) B05~B06饋線段之電流 (f) B05~B06饋線段電流之角度
(g) B02匯流排電壓 (h) B04匯流排電壓
(i) B06匯流排電壓
圖5-15 年度重載下電容器在饋線末端切入之暫態波形
5.2.3.3
年度輕載下電容器在風機併接點切入圖5-16為輕載下電容器在風機併接點切入之暫態波形，風速在100秒時逐漸升到 14m/s，此時風機達到額定輸出時，B02匯流排電壓升至0.9992p.u.，在B04匯流排電壓 升至1.0073p.u.，而在B06匯流排電壓升至1.0065p.u.。在200秒時併入電容器600kvar，
此時B02匯流排電壓迅速升至1.0003p.u.後維持在1.00029p.u.，在B04匯流排電壓迅速 升至1.0209p.u.後維持在1.0203p.u.，而在B06匯流排電壓迅速升至1.02p.u.後維持在 1.0195p.u.。
(a) B02~B03饋線段之電流 (b) B02~B03饋線段電流之角度
(c) B04~B05饋線段之電流 (d) B04~B05饋線段電流之角度
(e) B05~B06饋線段之電流 (f) B05~B06饋線段電流之角度
(g) B02匯流排電壓 (h) B04匯流排電壓
(i) B06匯流排電壓
圖5-16 年度輕載下電容器在風機併接點切入之暫態波形
5.2.3.4
年度輕載下電容器在饋線末端切入圖5-17為輕載下電容器在饋線末端切入之暫態波形，風速在100秒時逐漸升到 14m/s，此時風機達到額定輸出時，B02匯流排電壓升至0.9992p.u.，在B04匯流排電壓 升至1.0073p.u.，而在B06匯流排電壓升至1.0065p.u.。在200秒時併入電容器600kvar，
此時B02匯流排電壓迅速升至1.0003p.u.後維持在1.00029p.u.，在B04匯流排電壓迅速 升至1.0209p.u.後維持在1.0204p.u.，而在B06匯流排電壓迅速升至1.0284p.u.後維持在 1.0279p.u.。
(a) B02~B03饋線段之電流 (b) B02~B03饋線段電流之角度
(c) B04~B05饋線段之電流 (d) B04~B05饋線段電流之角度
(e) B05~B06饋線段之電流 (f) B05~B06饋線段電流之角度
(g) B02匯流排電壓 (h) B04匯流排電壓
(i) B06匯流排電壓
圖5-17 年度輕載下電容器在饋線末端切入之暫態波形