本論文研究在綠能高佔比情境下，分別探討區域電網系統面臨線路壅塞與匯流排電壓異常情形時，應用綠能輔助服務來調整其實虛功率，已協助台電整體系統之運轉能力。本論文分別以110年1月份供電檢討報告之尖峰情境彰濱161kV轄區系統及高屏69kV轄區系統做為研究對象，透過敏感度分析轄區系統綠能案場之實虛功率對目標過載線路與目標過電壓匯流排之影響程度，再配合綠能輔助服務調控流程，決定綠能案場所須調整之實功與虛功調控量，以有效紓解區域輸電線路壅塞與匯流排電壓異常情形。本論文透過發展再生能源管理監控系統，整合台電調度中心全島系統與台中供電轄區69kV系統之PSS®E檔案，並藉由FTP伺服器收集每15分鐘即時負載資訊與調度處GEMS變電所別綠能發電推估資訊，匯入PSS®E軟體執行N-1事故模擬，分析當前系統狀態潛在之過載線路，以擬定應對措施。此外，針對太陽光電案場智慧變流器輔助服務調控功能，本文以彰光100MW太陽光電案場為驗證對象，實際由建置於台中ADCC輸電級再生能源管理系統針對案場100部智慧變流器分別下達功率因數與實功調控指令，探討並驗證實虛功率輸出變化對於區域匯流排線電壓影響程度，未來可配合轄區負載預測量與各時刻匯流排電壓排程設定值，決定綠能案場自主調控虛功輸出量，以提升整體電網系統供電品質與穩定度。

The study introduces about using the application of renewable energy auxiliary service of real power and reactive power control ability and decision analysis under the situation of high penetration of renewable energy in the future. Then, discuss the control methods and the expected benefits when the regional power system network facing the transmission line congestion or abnormal bus voltage respectively. To verify the function of real power and reactive power control renewable energy auxiliary service to improve and strengthen the Taipower system operation capability, the study using the power system simulation software PSS®E. The load flow analysis and N-1 contingency analysis are executed to identify the transmission line with loading congestion problem. The sensitivity factor and the participation factor of renewable systems have been derived to find the proper amount of renewable generation control so that the above congestion problem can be mitigated. The article shows by developed renewable energy management monitoring system to integrate the ADCC and CDCC power system to form the PSS®E input file and collect the real time operation data from them to do the N-1 contingency simulation for studying the solution of system problems. Besides, The Zhangbin large scale PV system with capacity of 100MW is selected in this paper to demonstrate the ancillary services of renewable energy. The operation status of the testing renewable system has been collected and reported to the master station of transmission renewable energy management system (TREMS). The renewable ancillary services such as the adjustment of power generation and power factor is executed by transmitting the control command to the PV gateway and the smart inverters.

論文審定書 i
誌謝 ii
摘要 iii
Abstract iv
目錄 v
圖次 viii
表次 xi
第一章 緒論 1
1.1研究背景及目的 1
1.2研究方法 3
1.3文獻回顧 4
1.4論文章節概要 5
第二章 台電系統與綠能輔助服務 6
2.1台電系統簡介 6
2.2太陽光電系統與智慧變流器輔助服務 8
2.2.1國外智慧變流器調控模式 11
2.2.2我國智慧變流器調控標準 17
2.3國外風力發電系統輔助服務功能 19
2.3.1風機輔助服務與系統頻率響應 19
2.3.2風機輔助服務之負載追隨 23
2.3.3葉片角度之實功調控 24
2.3.4風力發電機運轉輔助服務調控測試 25
第三章 綠能輔助服務敏感度分析與調控決策 29
3.1前言 29
3.2線路壅塞輔助服務調控策略 29
3.2.1綠能實功調控之線路敏感度因子及參與因子 30
3.2.2綠能輔助服務實功調控效益評估 32
3.2.3綠能案場輔助服務實功調控流程 33
3.2.4案例分析:彰濱E/S 161kV轄區系統N-1事故 35
3.3電壓異常輔助服務調控策略 40
3.3.1綠能虛功調控之電壓敏感度因子與參與因子 40
3.3.2綠能輔助服務虛功調控效益評估 42
3.3.3綠能案場輔助服務虛功調控流程 43
3.3.4案例分析:高屏P/S 69 kV轄區系統過電壓模擬 45
第四章 再生能源監控管理系統 48
4.1前言 48
4.2輸電級再生能源管理監控系統應用流程 49
4.3綠能輔助服務應用分析 52
4.3.1台電系統PSS®E檔案整合 52
4.3.2 N-1事故線路壅塞模擬分析 55
4.3.3綠能發電預測與負載推估 57
4.3.3.1 GEMS綠能發電推估方法 57
4.3.3.2綠能發電預測方法 59
4.3.3.3負載推估方法 63
4.3.3.4台中供電轄區綠能發電與負載推估事例 64
4.3.4供電轄區綠能滲透率 67
4.3.5供電轄區電壓變動率 68
4.3.6線路壅塞輔助服務調控策略 70
4.3.7綠能輔助服務調控功能 71
4.3.7.1彰光PV案場現場概況 71
4.3.7.2彰光PV案場實測結果 73
4.4結論 79
第五章 結論與未來研究方向 80
5.1研究結論 80
5.2未來研究方向 81
參考文獻 82

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