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研究生: 李峻耀
Li, Jun-Yao
論文名稱: 以統計分析方法估算台電各項輔助服務需求量
Estimating Various Ancillary Services Requirement of Power System in Taiwan through Statistical Analysis
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: 96
中文關鍵詞: 輔助服務淨負載再生能源統計分析
外文關鍵詞: Ancillary Services, Net Load, Renewable Energy, Statistical Analysis
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  • 台灣電力公司所設立之電力交易平台已上線運行一段時間,其主要的交易商品為各項電力輔助服務容量,交易平台上的各項輔助服務需求量需因應負載特性及再生能源的供電逐時調整,有必要透過系統性的方法進行評估。
    本論文根據國內外有關於電力輔助服務的技術文獻內容,汲取國外各電力公司的運營經驗後,提出了一套基於統計分析技術,估算台灣電力系統各項輔助服務需求量的方法。此方法將會使用到大量的負載、再生能源出力資料及預測資料來估算各項輔助服務備轉容量。其估算出的輔助服務需求量亦與台電系統的歷史運轉資料相互檢核,驗證本論文提出的統計分析方法能夠有效地因應各項輔助服務的需求量,確保電力系統在逐年升高的再生能源滲透率情況下能夠穩定運行。

    The Ancillary Service (A/S) Market Platform established by Taiwan Power Company has been commercialized. The products of the ancillary service can be catagorized into different kinds of operating reserves. Since the A/S platform is running on the intra-hourly basis according to the load characteristics and the renewable energy supply, it is essential to establish a systematic time-sequence method for estimating various A/S requirements.
    This thesis proposes a statistical method to estimate the requirements of various ancillary services in Taiwan based on references published in the litera-tures and technical reports. The method makes use of both historical and foreast data of the load and renewable generation to estimate the A/S demand for the future time of interest. The estimated outcome is also cross-checked with the real operation data. The validation shows that the proposed statistical method can effectively reflect the A/S demand, which ensures the stable operation in the Taipower system under the increasing penetration of renewable generation.

    摘要 I Abstract II SUMMARY III 誌謝 XII 目錄 XIII 圖目錄 XVIII 表目錄 XXII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 文獻回顧 1 1.2.1 國內外評估調頻備轉相關文獻 1 1.2.2 國內外評估即時備轉相關文獻 3 1.2.3 國內外評估補充備轉相關文獻 3 1.3 台電系統備轉容量輔助服務分項介紹 6 1.3.1 調頻備轉輔助服務 6 1.3.2 即時備轉輔助服務 7 1.3.3 補充備轉輔助服務 7 1.4 本文架構 8 第二章 調頻備轉需求量估算方法 9 2.1 近年淨負載、日內淨負載變化量趨勢 9 2.1.1 近年淨負載趨勢 9 2.1.2 日內淨負載變化量趨勢 11 2.1.3 比較不同時間解析度之日內淨負載變化量趨勢 12 2.2 淨負載成分解析 14 2.2.1 淨負載追隨變化量(Net Load Following Ramp) 14 2.2.2 淨負載擾動(Net Load Fluctuation) 16 2.3 預測資料集選用及預測流程圖介紹 17 2.3.1 預測資料集 18 2.3.2 預測流程及流程圖 19 2.4 淨負載追隨變化量、淨負載擾動取百分位數方法 22 2.4.1 百分位數於統計學中之定義 22 2.4.2 適用於淨負載追隨變化量之逐時取百分位數方法 23 2.4.3 適用於淨負載擾動之非逐時取百分位數方法 24 2.5 預測試算範例 24 2.6 本章小結 25 第三章 調頻備轉需求量估算結果與驗證 26 3.1 2021年估算結果 26 3.1.1 夏季代表性月份 26 3.1.2 冬季代表性月份 28 3.2 2022年估算結果 31 3.2.1 夏季及其代表性月份 31 3.2.2 冬季及其代表性月份 33 3.3 考慮再生能源裝置容量增加影響 36 3.3.1 再生能源裝置增長對照額外調頻需求影響表 36 3.3.2 考慮再生能源裝置增長量後之調頻估算結果 40 3.4 以台電AGC機組餘裕進行調頻需求估算驗證 44 3.4.1 AGC機組總出力量與淨負載之關係分析 44 3.4.2 AGC機組 3分鐘內升降載餘裕定義 45 3.4.3 2021年10月至11月全系統AGC狀態範例分析 47 3.4.4 AGC機組3分鐘內升降載餘裕與調頻備轉需求估算結果比較 49 3.5 本章小結 51 第四章 即時備轉、補充備轉需求量估算方法 52 4.1 淨負載、太陽能發電、風力發電預測誤差分析 52 4.1.1 2021淨負載預測誤差分析 52 4.1.2 2021太陽能出力預測誤差分析 55 4.1.3 2021風力發電出力預測誤差分析 58 4.2 估算補充備轉需求量之關鍵指標 60 4.2.1 預測資料集選用 60 4.2.2 淨負載預測誤差 61 4.2.3 系統風險指數 63 4.2.4 預測流程及流程圖介紹 65 4.2.5 預測試算範例 68 4.3 本章小結 70 第五章 即時、補充備轉需求量估算結果與驗證 71 5.1 2022年即時備轉需求量 71 5.2 2022年補充備轉需求量估算結果與驗證 71 5.2.1 夏季及其代表性月份估算結果 72 5.2.2 冬季及其代表性月份估算結果 74 5.2.3 季節轉換之月份估算結果 75 5.2.4 以台電系統實際運轉資料檢核估算結果 77 5.3 本章小結 79 第六章 結論與未來展望 80 6.1 結論 80 6.2 未來展望 80 參考文獻 83 附錄A 2022年各項備轉容量需求估算結果 87

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    下載圖示 校內:2025-01-01公開
    校外:2025-01-01公開
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