第二章 國際上主要分散型電源併網規範中有關電壓變動管制部份之調查
2.2 美國
2.2.1 IEEE STD 1547
截至目前為止,既設配電系統之規劃、設計並未顧及分散型電源之併聯運轉,
此乃舉世皆然。故當分散型電源在申請併入公共電網時及併聯運轉後爭議紛至沓來。
電力公司擔心DG的併網運轉會影響其可靠度、安全性與電力品質,而DG業者則擔心 過於嚴苛的併網規定會造成併網成本過高,以致於無利可圖。而政府方面則擔心過當 的併網法規可能有礙再生能源政策的推展。IEEE協調委員會乃在審度時勢、參酌各界 意見後,本諸專業,經多年之努力於2003年正式出版DG與電力系統互連之標準 — IEEE STD 1547[1],供各界參考與引用。為美國各州在制定分散型電源併網審查辦法 時之準據,例如加州的Rule 21與德州的分散型電源併聯手冊,皆是以IEEE STD 1547 為準據而制訂的。
IEEE STD 1547係針對發電容量在10MVA以下,併接於一次或二次輻射狀配電系 統之分散型電源,所提出之最低併聯技術需求規範。IEEE STD 1547中有關電壓變動
管制條文整理如下。
1. 互連系統對於異常電壓之響應
IEEE STD 1547對於分散型電源在系統電壓異常時之規範如表2-1所示。
表2-1 IEEE STD 1547對「互連系統對異常電壓之響應」規範
a基準電壓是指ANSI C84.1-1995表格1所示之系統標稱電壓。
b在分散型電源容量≤30 kW時,係指最大清除時間; >30 kW時,則係指預 外,表2-1中所述之基準電壓係定義於ANSI C84.1-1995之中,由此一標準可得知美國 電力系統電壓分為低壓、中壓、高壓和特高壓四個等級,其各等級之電壓範圍如表2-2 所示。
表2-2 ANSI C84.1-1995所定義之電力系統電壓等級
IEEE STD 1547對於分散型電源所引發之系統頻率異常現象之規範如表2-3所 示,表中各項規範之意涵說明如下。 於0.16秒內啟動保護系統,與系統解聯;當系統頻率介於59.8 ~ 57Hz時,分散型電源 需於0.16 ~ 300秒內啟動保護系統,與系統解聯;又當系統頻率小於57Hz時,分散型 電源需於0.16秒內啟動保護系統,與系統解聯;而當系統頻率介於在59.8 ~ 57Hz時可 調整設定點,故最大清除時間也可做適度之調整,可調整範圍介於0.16 ~ 300秒之間。
在分散型電源容量小於或等於30kW情況下,當系統頻率大於60.5Hz或小於59.3Hz時,
分散型電源需於0.16秒內與系統解聯。表2-3中所示之清除時間係指在不正常狀況發生 之後,分散型電源停止供電至區域電力系統之允許時間。
4. 諧波 STD 1547之電壓閃爍規範係引用IEEE STD 519 - 1992之規定而來的,如圖2-1所示,
其中∆
V
10(max)須小於0.46%。dips per second
2 1 0.3 0.2
dips per hour dips per minute
frequency of dips borderline of visibility of flicker
borderline of irritation
seconds time between dips
percent voltage dip
圖2-1 電壓閃爍視覺感度曲線
6. 直流注入量
分散型電源及與其互聯之系統在PCC處不能注入超過其全部額定輸出電流0.5%
的直流電流成份。