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研究生： 劉醇昱
Liu, Chun-Yu
論文名稱： 具功率調節系統之微型電網建模與功率控制策略研究
Study on Power Controlling Strategy and Modeling of Power Conditioning System in Microgrid
指導教授： 張簡樂仁
Chang-Chien, Le-Ren
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 電機資訊學院 - 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
論文出版年： 2022
畢業學年度： 110
語文別： 中文
論文頁數： 61
中文關鍵詞： 微型電網 、功率調節系統 、電網成形 、電網追隨
外文關鍵詞： Microgrid, Power Conditioning System, Grid Forming, Grid Following
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    • 由於再生能源的大量發展與各類型分散式能源的日益增多，微電網成為近年非常重要的研究課題。由於微電網包含不同類型的分散式能源及負載，研究上需要透過模擬環境掌握不同設備的特性，遂行控制目的，研析操作結果。本研究利用DIgSILENT PowerFactory電力系統模擬軟體，著重於建置各類型分散式能源模型，其目的是建置出具便利彈性調節參數功能的模型，並因應不同的模擬情境與模擬目的，開發出相應的功率控制策略。最後設定各類型測試情境以驗證建模之功能。

    Due to the massive development of renewable energy and the increasing number of various types of distributed generation, microgrid has become a very important research topic in recent years. Since the microgrid contains various types of distributed power sources and loads, it is necessary to understand the characteristics of different equipment through simulation in order to carry out the control purpose, and to analyze the operation results. This research aims to develop various types of distributed resource models under the DIgSILENT PowerFactory simulation software. The purpose is to build models with convenient and flexible parameter adjustment functions, and use the models to develop control strategies for different operating scenarios. The developed models are also validated by the test scenarios.

    摘要 I Abstract II SUMMARY III 誌謝 XIV 目錄 XV 圖目錄 XVIII 表目錄 XXII 第一章 緒論 1 1.1 背景與動機 1 1.2 目的與方法 2 1.3 本文貢獻 3 1.4 論文章節概要 4 第二章 分散式電源及模型介紹 5 2.1 前言 5 2.2 太陽能發電 5 2.2.1 太陽能電池等效電路 6 2.2.2 PowerFactory太陽能發電機組模型架構 6 2.3 儲能電池組 13 2.3.1 簡易儲能電池模型 13 2.3.2 PowerFactory儲能電池模型架構 14 2.4 柴油發電機 16 2.4.1 PowerFactory柴油發電機模型架構 17 2.5 儲能及太陽能發電混合模型 19 2.5.1 儲能及太陽能發電之電路架構 19 2.5.2 PowerFactory儲能及太陽能發電混合模型架構 20 2.6 PowerFactory負載模型 21 2.7 本章小結 23 第三章 併網模式控制架構 24 3.1 前言 24 3.2 具儲能之PCS 24 3.2.1 調頻控制 25 3.2.2 功率命令控制 30 3.2.3 故障穿越模型 32 3.3 儲能及太陽能發電混合模型之PCS 33 3.3.1 功率命令控制 33 3.3.2 太陽光電之協調控制 34 3.4 本章小結 35 第四章 電網成形模式控制架構 36 4.1 前言 36 4.2 電網成形模式控制方法 36 4.2.1 垂降控制(Droop Control) 36 4.2.2 虛擬同步機(Virtual Synchronous Machine, VSM) 37 4.3 PowerFactory電網成形模式架構 38 4.4 本章小結 41 第五章 案例分析 42 5.1 前言 42 5.2 微型電網案例描述 42 5.2.1 併網模式模擬情境 43 5.2.2 電網成形模擬情境 54 5.3 本章小結 57 第六章 結論與未來展望 58 6.1 結論 58 6.2 未來展望 59 參考文獻 60

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