行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
因應分散型發電之配電系統設計與運轉研究--子計畫一:
因應分散型發電之配電系統設計研究(第 2 年) 研究成果報告(完整版)
計 畫 類 別 : 整合型
計 畫 編 號 : NSC 95-2221-E-011-207-MY2
執 行 期 間 : 96 年 08 月 01 日至 97 年 07 月 31 日 執 行 單 位 : 國立臺灣科技大學電機工程系
計 畫 主 持 人 : 陳在相
計畫參與人員: 碩士班研究生-兼任助理人員:林恩孝 碩士班研究生-兼任助理人員:陳政峰 碩士班研究生-兼任助理人員:楊承翰 碩士班研究生-兼任助理人員:潘喬俞 博士班研究生-兼任助理人員:楊念哲
報 告 附 件 : 出席國際會議研究心得報告及發表論文
處 理 方 式 : 本計畫涉及專利或其他智慧財產權,2 年後可公開查詢
中 華 民 國 97 年 11 月 16 日
行政院國家科學委員會補助專題研究計畫 成果報告
期中進度報告 因應分散型發電之配電系統設計與運轉研究(I)-子計
畫一:因應分散型發電之配電系統設計研究
計畫類別: 個別型計畫 整合型計畫 計畫編號:NSC 95-2221-E-011-207-MY2 執行期間:95年08月01日至97年07月31日
計畫主持人:陳在相 共同主持人:
計畫參與人員:楊念哲、林恩孝、陳政峰、潘喬俞、楊承翰 成果報告類型:精簡報告 完整報告
本成果報告包括以下應繳交之附件:
赴國外出差或研習心得報告一份
赴大陸地區出差或研習心得報告一份
出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份
國際合作研究計畫國外研究報告書一份
處理方式:除產學合作研究計畫、提升產業技術及人才培育研究 計畫、列管計畫及下列情形者外,得立即公開查詢
涉及專利或其他智慧財產權,一年二年後可公開查詢 執行單位:國立台灣科技大學電機工程系
中 華 民 國 九 十 七 年 十 月 三 十 一 日
I
中英文摘要
本研究計畫的主要目的在探究因應分散型發電系統併網運轉之配電系統設 計問題。主要研究工作在探討分散型發電機併網運轉對各種型態配電系統的影響 與衝擊,進而提出可行之規劃、設計方案與技術,使配電系統結構更為強健,將 分散型發電之併網衝擊減至最小,進而使風力發電機併網條件得以放寬,達到降 低整體投資與運轉成本,提高相關產業競爭力的目的。第一年已針對放射型配電 系統因應分散型發電機併網之最適規劃、設計進行分析與探討,第二年完成針對 常閉環路型配電系統因應分散型發電機併網之最適規劃與設計之分析與探討,第 三年則針對其他型態,特別是網目型態配電系統因應分散型發電機併網之最適規 劃、設計進行分析與探討。研究結果將有助於各型態配電系統因應分散型發電機 併網衝擊之減輕及供電品質、安全性與整體效益之提升,以及可提供為未來系統 升級及擴充時之參考與應用。
The major purpose of this research project is to examine the design of power distribution systems for interconnection with distributed generations (DG’s). The major works of this R&D project are to evaluate the impacts of parallel operation of DG’s with various types of distribution systems, and find out their finest planning and design. The major objects are making the distribution systems more robust, reducing the impacts of DG’s on distribution systems, releasing the requirements of interconnection of DG’s with public distribution systems, reducing total capital and operation costs, and improving the competitive strength of enterprises. In the first year, the research had focused on the planning and design of radial distribution feeders for interconnection with DG’s. In the second year, the major research effort concentrated on the planning and design of the normally closed loop arrangement for interconnection with DG’s. In the final year, the examination will deal with the planning and design of other types of distribution network arrangements; especially mesh type arrangement, for interconnection with DG’s. The results of this research project are of value to reducing the impacts of DG’s on distribution systems, improving power quality, safety and whole system efficiency, and better future system expansion.
關鍵詞(keywords):分散型發電(distributed generations)、配電系統(distribution
systems)、網目型(mesh-type)、系統設計(system design)、基因演算法(Genetic
Algorithm method)
II
目錄
中英文摘要 ... I 目錄... II 圖表索引... IV
第一章 前言... 1
第二章 研究目的... 2
第三章 文獻探討... 3
第四章 研究方法... 6
第五章 研究成果與討論... 7
5.1 配電系統簡介 ... 7
5.1.1 放射型配電系... 7
5.1.2 常閉環路型配電系統... 7
5.1.3 其他常見之配電網路型態... 8
5.2因應分散型電源併網於配電系統之饋線電壓變動探討與分析 ... 8
5.2.1 常閉環路型配電饋線因應分散型電源併網運轉之分析與改善... 9
5.2.2 分散型電源併網運轉對網目型配電系統之衝擊分析... 10
5.2.2.1 網目型範例系統與參數設計 ... 11
5.2.2.2 新增饋線之線徑對DG併網所造成饋線沿線穩態電壓變動 的影響分析 ... 13
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 ... 20
5.3分散型電源最大可併網量分析 ... 24
5.3.1 各併網點在常態運轉情況下之最大可併網量分析... 24
5.3.2 非常態運轉情況下之最大可併網量與饋線電壓變動率綜合分析與 改善 ... 27
5.4分散型電源併網於配電饋線之損失分析 ... 35
5.5優質化電網規劃與設計探討 ... 36
5.5.1 以基因演算法求解以新增饋線建構網目型饋線之最佳連接位置 37 5.5.1.1 基因演算法應用 ... 37
5.5.1.2 網目型範例系統匯流排編碼 ... 38
5.5.1.3 目標參數 ... 39
5.5.1.4 適應度函數 ... 40
5.6以固定併網量為前題之最佳化設計 ... 41
5.6.1 模擬結果與分析... 42
5.7以固定風場為前題之網目型配電饋線最佳化設計 ... 49
III
5.8模擬結果與分析 ... 49
5.9以固定風場為前題並考慮新增饋線長度之最佳規劃 ... 53
第六章 結論... 57
第七章參考文獻 ... 58
IV
圖表索引
圖5-1 分歧線採熔線保護之放射型配電系統 ... 7
圖5-2 常閉環路型配電饋線 ... 8
圖5-3 典型的網目型配電系統型態 ... 11
圖5-4 網目型範例系統架構圖 ... 12
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 ... 13
圖5-6 DG(PF:1.0)併網於架構一A1點時饋線沿線電壓 ... 14
圖5-7 DG(PF:1.0)併網於架構二A1點時饋線沿線電壓 ... 14
圖5-8 DG(PF:0.95 Leading)併網於架構一A1點時饋線沿線電壓 ... 14
圖5-9 DG(PF:0.95 Leading)併網於架構二A1點時饋線沿線電壓 ... 15
圖5-10 DG(PF:0.85 Lagging)併網於架構一A1點時饋線沿線電壓 ... 15
圖5-11 DG(PF:0.85 Lagging)併網於架構一A1點時饋線沿線電壓 ... 15
圖5-12 DG(PF:1.0)併網於架構一A5點時饋線沿線電壓 ... 16
圖5-13 DG(PF:1.0)併網於架構二A5點時饋線沿線電壓 ... 16
圖5-14 DG(PF:0.95 Leading)併網於架構一A5點時饋線沿線電壓 ... 16
圖5-15 DG(PF:0.95 Leading)併網於架構二A5點時饋線沿線電壓 ... 17
圖5-16 DG(PF:0.85 Lagging)併網於架構一A5點時饋線沿線電壓線 ... 17
圖5-17 DG(PF:0.85 Lagging)併網於架構二A5點時饋線沿線電壓線 ... 17
圖5-18 DG(PF:1.0)併網於架構一A10點時饋線沿線電壓線 ... 18
圖5-19 DG(PF:1.0)併網於架構二A10點時饋線沿線電壓線 ... 18
圖5-20 DG(PF:0.95 Leading)併網於架構一A10點時饋線沿線電壓線 ... 18
圖5-21 DG(PF:0.95 Leading)併網於架構二A10點時饋線沿線電壓線 ... 19
圖5-22 DG(PF:0.85 Lagging)併網於架構一A10點時饋線沿線電壓線 ... 19
圖5-23 DG(PF:0.85 Lagging)併網於架構二A10點時饋線沿線電壓線 ... 19
圖5-24 DG併網於A1點之電壓變動率 ... 21
圖5-25 DG併網於A5點之電壓變動率 ... 21
圖5-26 DG併網於A10點之電壓變動率 ... 21
圖5-27 網目型配電饋線兩側負載分佈示意圖 ... 22
圖5-28(a) 負載分佈對於A1併網運轉之DG所造成饋線沿線穩態電壓變動率 的影響... 23
圖5-28 (b) 負載分佈對於A5併網運轉之DG所造成饋線沿線穩態電壓變動率 的影響... 23
圖5-28 (c) 負載分佈對於A10併網運轉之DG所造成饋線沿線穩態電壓變動
率的影響... 23
V
圖5-29 分散型電源運轉於功因1.0時之最大可併網量 ... 25
圖5-30 分散型電源運轉於功因0.95超前時之最大可併網量 ... 25
圖5-32 饋線沿線之阻抗角 ... 26
圖5-33 饋線沿線之短路容量 ... 26
圖5-34 分散型電源運轉於0.95超前時之饋線沿線最大可併網量 ... 27
圖5-35 故障發生於變電所饋線出口處附近之非常態運轉型態1、2 ... 27
圖5-36 故障發生於饋線中段之非常態運轉型態3、4 ... 28
圖5-37 故障發生於饋線末端之非常態運轉型態5、6 ... 28
圖5-38 六種非常態運轉情況下A1的最大可併網量 ... 29
圖5-39 六種非常態運轉情況下A5的最大可併網量 ... 29
圖5-40 六種非常態運轉情況下A10的最大可併網量 ... 29
圖5-41 分散型電源併網於A1點在六種非常態運轉狀況下的電壓變動率 .... 30
圖5-42 分散型電源併網於A5點在六種非常態運轉狀況下的電壓變動率 .... 30
圖5-43 分散型電源併網於A10點在六種非常態運轉狀況下的電壓變動率 .. 31
圖5-44 DG併網於A1在非常態運轉下新增饋線可行連接方式之系統短路電 流... 32
圖5-45 DG併網於A5在非常態運轉下新增饋線可行連接方式之系統短路電 流... 35
圖5-46 DG併網於A10在非常態運轉下新增饋線可行連接方式之系統短路 電流... 35
圖5-47 新增饋線前後線路功率損失比較 ... 36
圖5-48 範例系統主要參數及匯流排編碼 ... 38
圖5-49 以基因演算法求解新增饋線最佳連接方式流程圖 ... 41
圖5-50 DG併網於負載引接點4,AV
d權重設為100%之最佳連接方式 ... 44
圖5-51 DG併網於負載引接點4,P
d權重設為100%之最佳連接方式 ... 44
圖5-52 DG併網於負載引接點9,AV
d、P
d權重各為50%之最佳連接方式 .. 44
圖5-53 DG併網於負載引接點9,AV
d權重設為100%之最佳連接方式 ... 44
圖5-54 DG併網於負載引接點9, P
d權重設為100%之最佳連接方式 ... 45
圖5-55 DG併網於負載引接點9,AV
d、P
d權重各為50%之最佳連接方式 .. 45
圖5-56 DG併網於負載引接點15,AV
d權重100%之最佳連接方式 ... 45
圖5-57 DG併網於負載引接點15, P
d權重設為100%之最佳連接方式 ... 45
圖5-58 DG併網於負載引接點15,AV
d、P
d權重各為50%之最佳連接方式 45
圖5-59 在AV
d權重100%下新增一條饋線最佳化連接方式之適應度函數收斂
情形 ... 46
圖5-60 在AV
d權重100%下新增三條饋線最佳化連接方式之適應度函數收斂
VI
情形 ... 46
圖5-61 在AV
d與P
d權重各半下新增一條饋線最佳化連接方式之適應度函數收 斂情形 ... 46
圖5-62 在AV
d與P
d權重各半下新增三條饋線最佳化連接方式之適應度函數收 斂情形 ... 47
圖5-63 在P
d權重為100%下新增一條饋線最佳化連接方式之適應度函數收斂 情形 ... 47
圖5-64 在P
d權重為100%下新增三條饋線最佳化連接方式之適應度函數收斂 情形 ... 47
圖5-65 在AV
d權重為100%下DG於負載引接點4併網之電壓分佈 ... 48
圖5-66 在AV
d權重為100%下DG於負載引接點9併網之電壓分佈 ... 48
圖5-67 在AV
d權重為100%下DG於負載引接點15併網之電壓分佈 ... 48
圖5-68 以固定風場為前題新增饋線連接方式最佳化流程 ... 50
圖5-69 DG於負載引接點5併網並運轉於功因0.85 (lagging)時可得最大可併 網量之最佳連接方式 ... 52
圖5-70 DG於負載引接點9併網並運轉於功因0.85 (lagging)時可得最大可併 網量之最佳連接方式 ... 52
圖5-71 DG於負載引接點15併網並運轉於功因0.85(lagging)時可得最大可併 網量之最佳連接方式... 52
圖5-72 DG於負載引接點5併網並運轉於功因1.0時可得最大可併網量之最佳 連接方式 ... 52
圖5-73 DG於負載引接點9併網並運轉於功因1.0時可得最大可併網量之最佳 連接方式 ... 52
圖5-74 DG於負載引接點15併網並運轉於功因1.0時可得最大可併網量之最佳 連接方式 ... 52
圖5-75 DG運轉於功因0.85(Lagging)下新增單一饋線最佳化最大可併網量的 適應度函數收斂狀況 ... 52
圖5-76 DG運轉於功因0.85(Lagging)下新增三條饋線最佳化最大可併網量的 適應度函數收斂狀況 ... 53
圖5-77 DG運轉於功因1.0下新增單一饋線最佳化最大可併網量的適應度函數 收斂狀況 ... 53
圖5-78 DG運轉於功因1.0下新增三條饋線最佳化最大可併網量的適應度函數 收斂狀況 ... 53
圖5-79 模擬案例之饋線座標圖 ... 54
圖5-80 在考慮饋線長度下DG於負載引接點5併網並運轉於功因0.85(lagging)
VII
時可得最大可併網量之最佳連接方式 ... 55
圖5-81 在考慮饋線長度下DG於負載引接點9併網並運轉於功因0.85(lagging) 時可得最大可併網量之最佳連接方式 ... 55
圖 5-82 在 考 慮 饋 線 長 度 下 DG 於 負 載 引 接 點 15 併 網 並 運 轉 於 功 因 0.85(lagging)時可得最大可併網量之最佳連接方式 ... 55
圖5-83 在考慮饋線長度下DG運轉於功因0.85(lagging)時新增單一饋線最佳 化最大可併網量的適應度函數收斂狀況 ... 56
圖5-84 在考慮饋線長度下DG運轉於功因0.85(lagging)時新增三條饋線最佳 化最大可併網量的適應度函數收斂狀況 ... 56
表3-1 2007年全球前10名風力機組裝置容量國家 ... 5
表5-1 非常態運轉的範例系統編號與負載狀況 ... 28
表5-2 分散型電源併網於A1在非常態運轉下可行之連接方式 ... 32
表5-3 分散型電源併網於A5在非常態運轉下可行之連接方式 ... 32
表5-4 分散型電源併網於A10在非常態運轉下可行之連接方式 ... 34
表5-5 網目型配電饋線不同權重下最佳化連接方式 ... 44
表5-6 網目型配電饋線在固定風場下最佳化連接方式 ... 51
表5-7 模擬案例之饋線座標 ... 54
表5-8 考慮饋線長度下最佳化之連接方式 ... 55
1
第一章 前言
自從京都議定書生效後,全球各國政府與企業無不積極投入再生能源的開 發與應用,其中,尤以再生能源發電為甚,再生能源發電系統相較於傳統式發電 系統最大的不同處,在於使用再生能源來發電,發電過程無溫室效應氣體之產 生,為一潔淨之發電系統,故又被稱為綠色能源。惟因其發電容量明顯較小且分 散併接於配電系統各處,相對於單機容量大而集中的傳統式發電系統,被稱為分 散型發電系統或分散型電源(DG)。配電系統負載種類多且性質不一,分散型電 源的併網運轉,會讓系統電力潮流、暫穩態電壓、短路電流等產生明顯改變,使 得配電系統的控制與管理更顯不易,分析上也更加複雜,電力品質的維護也更加 不容易,對用戶的衝擊自然直接與明顯。因此,對於分散型電源的併網頇加審慎 評估,對配電系統的結構與強健度亦應設法改善,以期有助再生能源的發展及利 我國再生能源政策的推動。
傳統配電系統在設計上並未考慮到分散型電源的併網運轉。因此,對分散
型電源併網運轉衝擊的承受能力有限。目前的作法是消極的法規限制其最大可併
網量、運轉與控制方式等。有鑑於此,本研究首先針對分散型電源併網運轉所衍
生出對於配電系統造成的電壓變動與短路電流增加等進行分析,並針對最適併網
點、併網方式、最大可併網量、運轉功因限制等問題進行探討,進而再就配電系
統的結構與規劃、設計準則等進行深入研析,期找出技術可行又符合經濟效益的
優質配電網路,以利再生能源的發展、降低分散型電源對系統的衝擊、維持甚至
進而提高系統供電品質與可靠度。
2
第二章 研究目的
本計畫研究重點在針對分散型電源在各類型配電系統中併網運轉時,對各
該類型系統所造成的衝擊及所可能產生的運轉問題進行探討,並將焦點放在佔再
生能源比例超過90%的風力發電上。針對風力發電機併網時所所可能帶來逆送電
力至輸電系統、電壓波動、電壓突降、短路電流增加、保護裝置失靈等問題作深
入研究,並就最大可併網容量、最適併聯點及功因控制等問題進行探討。前兩年
係以我國常見的放射型、常開環路型及已少量建置完成的常閉環路型配電系統進
行探討,本(第三)年度則是針對網目型(Mesh type)配電系統進行研析,期評估出
符合再生能源發電系統發展的最適系統型態與規劃、設計原則,以有助再生能源
政策的推展及紓緩溫室效應氣體的排放量。
3
第三章 文獻探討
有關分散型電源與配電系統之相互影響,H. Lee Willis提出其分析結果與經 驗,文中提到分散型電源與配電系統併聯運轉有其先天的優缺點,分散型電源提 供功率與電壓,但會使保護協調、電力潮流及電壓控制等問題複雜化,並提到大 部分配電系統為放射型或常開環路型,全系統在正常情況下只有單一個電源,當 分散型電源併聯至配電系統時,全系統將有兩個以上的電源,而其對分散型電源 併聯至配電系統之分析可分成兩大類: (1)DG輸出小於併網點下游負載量;(2)DG 輸出大於併網點下游負載量。第一類DG對其併網點下游之負載將不至於有明顯 影響,只有變電所至DG併網點間之電力潮流量將因之減少;第二類對於併網點 下游之負載亦不會有明顯之衝擊,但變電所至DG併網點間之饋線段將有電力潮 流逆送的現象。
W. El-Khattam等人提出整合蒙地卡羅法與傳統牛頓-拉弗森法之推測性電力 潮流分析法,用以有效且準確地分析包含分散型電源運轉情況在內的電力潮流 解。而E. Bompard等人則提出分散型電源對放射型配電系統影響的研究結果,並 依其影響系統之程度分為:(1) 定PQ型設備、(2) PV+虛功限制型設備及(3) 提供 電壓及虛功控制範圍之設備。不同類型之分散型電源對放射型配電系統的影響程 度將有明顯不同。
Jeff W. Smith等人針對鄉村型配電饋線進行電壓衝擊分析,由於風力發電機 的建造成本持續下降,風力發電機單機容量有愈來愈大的趨勢,而大容量風力發 電機併聯至長距離鄉村型配電饋線也愈來愈普遍,作者依分析結果進一步提出關 於改變系統結構用以減少短時間電壓波動的建議,且找出饋線上長時間的可能電 壓波動值,及提出可行的電壓改善策略。
Ahmed R. Abdelaziz等人則提出計算包含風力發電在內之配電系統每小時可 能過電壓的機率,以應用於風力發電系統的規劃設計。A. P. Agalgaonkar等人則 提出風力發電對配電系統線路損失與電壓衝擊的分析結果,文中提到當負載需求 高時,風力發電有利於電壓的改善、系統線路損失的降低及風力發電機本身成本 效益的提昇。文中考慮風力發電機的兩種併網形式:(1)小容量風力發電機經由 一般變壓器升壓併網、(2)大容量風力發電機經由隔離變壓器升壓併網;而風力 發電機則考慮: (1)感應型風力發電機及(2)同步型風力發電機兩種型式。Peng Wang等人提出考慮風力發電機影響之配電系統可靠度分析,進而選擇出適合風 力發電機設置之位置及數量。Alshamali曾針對分散式電源機組加入配電饋線所 造成之衝擊進行研究,主要針對配電饋線發生非對稱短路故障時,DG與系統併 聯點之電壓變動量進行分析,得知其值端視併聯點與故障點距離之遠近而定,嚴 重時有可能造成DG誤動作。對於孤島運轉的偵測,Kim提出”電壓幅度變動法”,
其原理係利用DG與系統併聯運轉時及DG孤島運轉時,兩者之負載潮流於併聯點
4
所造成之電壓變動幅度會有明顯不同之特性。Salman則提出除利用電壓變動法 外,若再加入功率因數變動之偵測,可獲得較好之效果。Guillot則利用”頻率變 動法” 偵測孤島運轉之存在。
R.J.Coomer等人則提出網目型特色及實際應用所遇見的問題及相對應的改 善方式,其特色包括了網目型配電系統提供了更高的可靠性與更靈活的配電發式 來供給給用戶端,但相對問題便是在短路電流方面容易有過大的問題,所以相對 的要數量更多的斷路器來保護。文中雖然提到要用大量單獨的斷路器,但這些斷 路器的保護等級卻不用太高。可以利配電盤進一步的規劃安排設置,實現模組化 的保護設備搭配上其他保護元件,來降低所需斷路器的保護等級,讓成本降低。
M.Brenna等人則是針對分散型電源對於輻射型、閉環路型與網目型電路的 衝擊上建立了一套可以利用可以利用斷路器進行切換的系統,這個系統包含了三 種不同的配電模式,在文中分別對這三種系統以分散型電源進行衝擊分析,分析 其最大可併網量,其結論是閉環路配電系統與網目型配電系統在滿載與輕載時大 致上都會有無效功率過多的問題對於系統的影響,也提出在同一個主變下針對不 同配電架構下切換時其電壓電動的影響與與其供電品質的改善,也提出了網目型 系統在故障時容易改變電力潮流的流向,使得保護協調變得更難預測,要改善這 個問題也是利用IGBT做了IGBT Bridge結合了Interface converter,當作方向電驛 以預防不固定故障電流方向加以保護電路。
G.Celli等人則提到歐洲的配電系統,在每個區塊用不同架構的配電模式下,
將其連接整合在一起,探討其功率損失與電壓曲線利用SPIRA這套軟體來進行分 析負載潮流與短路電流,另外對於分散型電源容量去改善電力潮流與其對可靠度 的影響則是利用了DigSlient這套裝軟體去進行模擬,文中結論提到網目型配電系 統在負載成長時其發展性會優於輻射型與閉環路系統,但其中相對的問題還是短 路電流的問題尤其在弱質網目的地方併網上分散型電源的時候,分散型電源在輻 射型網路上的短路電流上升比起在網目型要輕微,然而萬一有大容量分散型電源 會引起短路電流突然的驟增,所以對於分散型電源在網目型位置的選則是重要 的,所以採用網目型的方法會在每個節點上有三相短路電流,所以對於網目來說 保護協調是一個頗大問題尤其是中斷容量的斷路器與系統保護上協調的損失需 要用到三相電力轉換器來限制其驟升的節點電流,另外文中也提到可以利用電壓 調整器來改善其電壓曲線。
在風力發電機裝置容量方面, 根據全球風能協會 (GWEC, Global Wind Energy Council)於2008年5月最新發表之2007年全球風力年報(Global Wind 2007 Report),全球風力機組裝置容量由1996年的6.1 GW(百萬瓩)增加至 2007年 的93.9 GW,年成長率約28.2%;其中,裝置容量前5名國家分別為德國、美國、
西班牙、印度、中國[1]。
5
表3-1 2007年全球前10名風力機組裝置容量國家
國名
2007 2006
裝置容量
(MW) 排名
所占 百分 比率
裝置容(MW) 排 名
所占 百分 比率 全世界 93,864 100 74,051 100
德國 22,247 1 23.7 20,622 1 27.8
美國 16,818 2 17.9 11,575 3 15.6
西班牙 15,145 3 16.1 11,623 2 15.7
印度 7,845 4 8.4 6,270 4 8.5
中國 5,906 5 6.3 2,599 6 3.5
丹麥 3,125 6 3.3 3,136 5 4.2
義大利 2,726 7 2.9 2,123 7 2.9
法國 2,454 8 2.6 1,567 10 2.1
英國 2,389 9 2.5 1,962 8 2.6
葡萄牙 2,150 10 2.3 1,716 9 2.3
日本 1,538 13 1.6 1,309 13 1.8
台灣 282 24 0.3 188 25 0.3
南韓 191 27 0.2 173 26 0.2
前 10名共計 80,805 86.1 63,193 85.3
前 10名以外 13,059 13.9 10,858 14.7
6
第四章 研究方法
本多年期計畫首先針對各常見之配電系統型態進行分析與探討,進而建構 可用以探討分散型電源併網衝擊之各類型典型配電系統,並續行分散型電源併網 衝擊之分析及適合分散型電源併網運轉配電系統之最適規劃與設計。其中建構可 用來探討與分析分散型發電併網衝擊之典型配電系統相當關鍵,因分散型發電機 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,
因此各類型均頇建構兩個以上之典型配電系統,方足以適用各相關問題之求解與 探究。
本年度研究計畫的主要研究項目簡述如下:
將第一年與第二年針對風力機併網於放射型及常閉環路型饋線所產生 的電壓波動、併網點電壓突降與短路電流變化及造成電壓控制與保護 協調衝擊、最大併網容量、併網點等種種問題的探討站果進行歸納整 理,找出分散型電源併網於網目型配電系統造成衝擊最具有影響力的 因子進行探討。
建構出強健度最佳的兩種網目型配電系統,於不同架構下之常態運轉 的典型範例系統模型,並考慮其兩種架構分別故障於饋線出口端、饋 線兩側中段與饋線兩側末端,所衍生出之非常態運轉所產生的衝擊,
再依據這些主要的因子分析結果,找出可行性較高且具有發展潛力的 網目型配電系統進行衝擊分析,探討併網時影響系統的因子並提出最 適之改善方式。
最後考慮優質配電網具有指標性的性能參數以固定併網量與固定風場 分別為前題,加上開發的基因演算法搭配電力潮流在多目標函數下給 予不同權重,並符合電壓變動規範下規劃設計出的最佳的網目型配電 系統。
概括這三年的研究與探討,提出可行的方法,以期有助於分散式電源 與配電系統併聯運轉之整體供電品質與安全性以及可靠度的提升,降 低整體之成本,讓發電系統與用戶皆可獲得最大效益。為達此目標,
本文除了蒐集國內外相關技術資料及文獻外,並選用商用套裝軟體
matlab/simulink與cymdist建立範例架構,在此架構下做相關模擬與分
析,與相互驗證。
7
第五章 研究成果與討論
5.1 配電系統簡介
發電廠生產的電力最終必將送至用戶的用電設備。一般而言,電力是由發 電廠產生,經輸電網路輸送至區域負載中心後,再以配電線路,將電力配送至各 用電戶。時至今日,再生能源(如太陽能、風力及生質能等)普獲重視,分散型電 源已如雨後春筍般遍佈於配電系統,電力於產生後已不透過輸電網路,而直接由 高壓配電饋線,甚或低壓線路就近供應至負載,致使電力系統的結構有了革命性 的改變,配電系統的重要性亦隨之與日俱增,值得深入探討與改進,使能扮演好 日益吃重的角色。
由於配電系統與用戶最為接近,其電壓高低或是閃爍,對用戶產生的衝擊 是直接而明顯的,嚴重者將造成所連接用電器具的損壞或使用壽命的縮短,造成 安全上的顧慮及成本的增加。適合分散型電源併網運轉的配電系統之規劃、設計 與運轉已是電業、從業人員、研究與決策人員極為重視的課題,本研究亦是就此 一問題進行探討,期有助我國再生能源政策的推展。
5.1.1 放射型配電系統
放射型配電系統,如圖5-1所示,由於具有架構簡單及建置成本低廉等優點,
為現今最被廣泛應用的配電網路類型。一般而言,當故障發生於放射型饋線上游 時,其中下游也將受波及而停電,是故放射型饋線之供電可靠度相當低,比較適 合使用於鄉村及偏遠地區[5]。
圖5-1分歧線採熔線保護之放射型配電系統
5.1.2 常閉環路型配電系統
當故障發生於常閉環路型主環路饋線上時,故障點兩側斷路器會自動啟
斷,隔離故障,是故其供電可靠度相對較放射型饋線高出許多。常見之常閉環路
型饋線型態如圖5-2所示。常閉環路型饋線除供電可靠度較放射型者為高外,短
路容量亦相對較高,故其系統強健度亦較高,整體配電效率亦較佳[9]。
8
R.M.U
圖5-2 常閉環路型配電饋線
5.1.3 其他常見之配電網路型態
除了前述兩種配電系統型態外,常見的配電系統型態尚有一次選擇型、二 次選擇型及重點網路型等。其中一次選擇型系統,是以兩回路供電,負載係以自 動負載切換開關(ATS)在兩回路間切換,供電可靠度較常閉環路型饋線為高,適 用於以地下配電方式供電之重要負載區。而二次選擇型系統為在電源引出端加裝 一組選擇開關的方式來提升供電可靠度[2],適用於對供電可靠度要求較高的用 戶。重點網路型則是同時由兩路或兩路以上的電源透過網路變壓器,供電給供電 可靠度與品質要求甚高的用戶。網路變壓器係採二次側併聯方式供電,職是之 故,既使有一變壓器發生故障,也不致於會造成停電,因此,其供電可靠度較前 述各類型配電網路均高。
5.2 因應分散型電源併網於配電系統之饋線電壓變動探討 與分析
分散型電源對不同類型配電饋線所造成之衝擊並不一致。常閉環路型配電
饋線在正常狀態下運轉時,其短路容量相對較呈放射型運轉時者高出許多,因
此,若採用與放射型饋線相同的方法來決定其DG併網量時,在常態運轉下,其
所造成之電壓變動率應無超過規範值之問題。然而,常閉環路型饋線之設計主要
係考量供電可靠度之提升,故在饋線發生故障時仍頇能持續供電。因此,在此非
常態情況下,饋線將呈放射型運轉, DG對饋線電壓的影響,將因DG的併網點
及饋線因故障而開斷的點的不同,而有明顯差異,穩態電壓變動率將有超過規範
值之虞。因此,在第三年的研究中,研究團隊將就此一部分進行探討,尋求與設
計出更優質的配電網路,期能更適合分散型電源的併網運轉及有助我國再生能源
政策的推展。因此,本年度(第三年)計畫係先就第一與第二年對放射型與常閉環
路型配電網路所做分析與探討的結果進行瞭解與綜整,進而尋求改善之策,結果
發現,網目型配電饋線在技術與經濟上較具可行性。因此,本年度計畫主要係就
網目型配電系統進行分析、探討與設計。
9
5.2.1 常閉環路型配電饋線因應分散型電源併網運轉之分析與改善
放射型與常閉環路型配電系統因應分散型電源併網運轉之分析與改善為第 一與第二年計畫的研究內容,詳細內容不在此贅述,僅將其結果做一綜整,以為 後續研究之參考。
在第一年計畫的研究中,已對如何降低分散型電源對放射型配電系統的衝 擊進行探討,分別就改變主變一次側短路容量、主變額定容量、主變百分阻抗值、
饋線長度、饋線線徑、配電電壓等級及增設新增饋線等作改善探討,所獲結論摘 要如下:
1. 改變主變一次側短路容量對於分散型電源可併網容量並無明顯的改善效 果,即主變一次側短路容量對分散型電源可併容量的影響有限。其原因 係主宰主變壓器下游饋線沿線短路容量者主要為主變壓器阻抗。
2. 改變主變壓器容量及百分阻抗值,較改變主變一次側之短路容量能得到 較明顯的改善效果,對併網點在饋線前端的DG而言,其改善效果尤其明 顯。然而,對併網點處於饋線末端之DG的改善程度則大多不盡理想。
3. 與改變主變壓器一次側系統短路容量相較,改變饋線長度及饋線線徑較 能有效提升饋線末端之DG可併網容量。亦即,降低配電饋線長度可有效 增加饋線沿線之分散型電源可併網容量。然而,饋線的建設並非一蹴可 及,且仍頇考慮負載的地理分布。因此,縮短饋線長度及加大饋線線徑 雖能有效提升分散型電源的可併網容量,但仍頇經過適切的分析、規劃 與設計方能據以執行。
4. 改變電壓等級能全面、有效的改善分散型電源的可併網容量,然而配電 電壓等級的改變並不容易,經濟與安全性為其主要考量因素。除此之外,
尚涉及系統與用戶設備的更換與調適等問題,更頇經較長程的規劃與推 動,方能執行。
5. 以增設饋線的方式來改變系統結構,以提升DG最大可併網容量的方法是 相對較前述各種方法簡單而有效。但系統結構的改變將造成其保護、協 調、控制與運轉模式等的異動,可謂牽一髮而動全身,有大有小,有輕 有重,不一而足。必頇深入分析、檢討,方能妥為因應。其技術與經濟 的可行性均應列入評估,方能期周延。
第二年計畫的研究內容係著重於探討分散型電源併網運轉對常閉環路型配
電系統所造成的衝擊,尤其是在因故障發生後以放射型饋線運轉時之非常態狀況
下所可能導致的電壓變動率大幅提升問題。在本第二年度計畫的研究中係以增設
新增饋線的方式進行改善,並討論以裝設切換開關方式作為輔助,彌補新增饋線
後仍無法改善之問題。綜合本年度研究之結論如下:
10
1. 分散型電源併網時,新增饋線以一端愈接近分散型電源併網點為佳,且 新增饋線接於併接分散型電源饋線之ㄧ端需在分散型電源併網點遠離主 變壓器的一側,另一端則以愈接近短路容量高的地方為佳。
2. 分散型電源於常閉環路型饋線之一側前端併網時,於該側饋線前端至另 一側饋線前端增設饋線時'最能有效改善其電壓變動率。
3. 分散型電源於常閉環路型饋線之一側中段併網時,於分散型電源併網點 遠離主變之一方至另一側饋線前端新增饋線,較能有效改善電壓變動率。
4. 分散型電源於常閉環路型饋線之一側末段併網時,以該側饋線末段至另 一側饋線前端增設新增饋線時,最能有效改善電壓變動率。然而,一般 而言,該新增饋線的長度將甚長,較不具經濟可行性。若以新增饋線於 兩側饋線末端做連絡,通常已能有效降低DG在該非常態情況下所造成之 電壓變動率。
5. 新增饋線的增設除了頇考慮電壓變動率外,亦頇考慮新增饋線的長度,
新增饋線太長將導致經濟可行性的降低。因此,實際增設饋線時,尚頇 將新增饋線的長度納入考慮。
5.2.2 分散型電源併網運轉對網目型配電系統之衝擊分析
由以上所述可知,放射型與常閉環路型配電系統對分散型電源併網運轉衝 擊的承受能力有明顯不同。放射型配電饋線由於饋線沿線短路容量相對低,承受 分散型電源併網運轉衝擊的能力甚為有限,不利再生能源政策的推展。常閉環路 型饋線沿線短路容量相對較呈放射型時者高出許多,但為顧及供電可靠度與電力 品質,在無其他改善或配套措施下,其分散型電源最大可併網量反不及放射型饋 線。在第三年的計畫中將採用網目型配電系統,來進行分散型電源併網的衝擊分 析,並輔以經濟效益的探討,來尋求最佳的系統結構,建構出適合分散型電源併 網運轉的優質配電系統。
近年來全球環保意識抬頭,能源耗竭情況卻愈趨嚴重,使得利用自然無污 染的風力發電、太陽光電發電等再生能源發電的案例越來越多。隨著需求的快速 增長與科技的長足進步,這些分散型電源的容量也與日俱增,其中風力發電機單 機容量2~3MW已日漸普及,配電系統的供電品質勢將面臨更大考驗。分散型電 源的併網運轉會造成電壓變動頻繁、電流方向改變、短路電流提升及電力逆送等 問題。電壓的過高或過低,將直接影響到用戶用電器具的效能與使用壽命等。其 中電壓變動對高科技產業而言尤其難以忍受。因此,本節將首先針對分散型電源 併網運轉對網目型配電系統所可能造成的電壓變動問題,進行深入的分析與探 討。
電壓的品質一直都是產、學、研各界極為重視的問題。目前台灣電力公司
11
再生能源發電系統併聯技術要點規定﹕當發電廠併接於69kV(含)以上輸電系統 者,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,
電壓變動率應維持在±5%以內[2]。目前風力發電機單機容量已有高達5MW者,
其所造成的電壓變動率將甚為顯著。若考慮風力發電機併網運轉前系統的電壓變 動率背景值,將有可能造成不符合電業法規範的情形。有鑑於此,台電已考慮將 風力發電機併網運轉所造成的電壓變動率限制在±2.5%內。因此,本節也將以此 規範值來進行評估。影響網目型配電系統饋線電壓變動的因素甚多,本節首先針 對常閉環路型升級成為網目型所頇新增的饋線,以改變其線徑、負載分佈情況、
分散型電源運轉功因等三個主要影響因子來進行分析與探討。一般而言,網目型 配電系統大都建構於高密度的商業中心,例如:澳洲昆士蘭的黃金海岸中央高密 度商業中心等[8]。
典型的網目型配電系統架構,如圖5-3所示,其可視為由3條放射型配電饋線 在末端連結在一起而成[8]。本年度計畫係以第二年計畫的研究成果為基礎,將 其升級為網目型,並參考圖5-3(a)進行範例系統的建構。
11kV Zone substation
signle CB intermediate distributin substation
11kV/415V
mesh point substation 11kV/415V
11kV zone substation
Charlotte Street
Jennings Building
Custom Credit Qantas
House City Building
Hibernian Building Catana
House
Westpac Bank
(a) (b)
圖5-3 典型的網目型配電系統型態
5.2.2.1 網目型範例系統與參數設計
本年度計畫在探討、規劃網目型配電系統時,主要係以常閉環路型饋線為 基礎,利用最佳化技術來尋求增設饋線以形成網目型配電饋線系統的最佳方式。
所規劃設計的新增饋線,係為可供給負載之正常饋線,有別於前一年度之新增饋
線僅於系統異常時用以提供DG電力潮流路徑及改善電壓變動。網目型配電饋線
之結構具相當之靈活性與擴充性,本年度計畫將充分發揮其特點。建構適用的典
型網目型配電系統甚為關鍵,因其必頇能充分反應出分散型電源併網對其所造成
之衝擊。本年度計畫設計了兩種網目型配電網路架構[8-11],分別是新增饋線在
12
變電所饋線出口處附近跨接於兩側主饋線,其單線圖如圖5-4(a)所示,另一種架 構為新增饋線於兩側主饋線中段跨接,如圖5-4(b)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 C1
C3 C4
C5 C2
(a)新增饋線於變電所饋線出口處附近跨接於兩側主饋
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 C1
C3 C4
C5 C2
(b)新增饋線跨接於兩側主饋線中段 圖5-4 網目型範例系統架構圖
範例系統參數說明如下:
1. 系統一次側短路容量設為7,500MVA。
2. 主變額定容量為60MVA,額定電壓為161-22.8kV,主變百分阻抗值為 15.78%。
3. 饋線A與B均為10公里,饋線C、D均為5公里,導線採25kV級500MCM之 XLPE電纜線。
4. 全系統共有30個負載引接點,各相鄰引接點間相距皆為一公里,負載假 設為重載情況(主變容量的40%),並採均勻分佈,即每個負載點負載均為 300kVA,功率因數為0.85落後。
5. 主變二次側其他饋線等效總負載為15MVA,功因設為1.0,採集總方式
掛接於主變二次側。
13
5.2.2.2 新增饋線之線徑對 DG 併網所造成饋線沿線穩態電壓變動的影響分析 如前述,本年度計畫所建構之網目型配電系統主要是以第二年計畫中就常 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 (p u )
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 (p u )
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 (p u )
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 A 1 0 D1 D2 D3 D4 D5 B 1 0 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1
電壓 (p u )
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 A 1 0 D1 D2 D3 D4 D5 B 1 0 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1
電壓 (p u )
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 (p u )
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 (p u )
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 (p u )
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 A 1 0 D1 D2 D3 D4 D5 B1 0 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1
電壓 (p u )
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 (p u )
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 (p u )
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 (p u )
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 (p u )
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 (p u )
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 (p u )
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 (p u )
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 (p u )
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 (p u )
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
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