淺談如何解決微電網(wǎng)并網(wǎng)的效益問(wèn)題
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圖4 微電網(wǎng)靜態(tài)開(kāi)關(guān)重新併網(wǎng)的內、外電網(wǎng)電壓同步波形。
目前核電所微電網(wǎng)已完成前述具主動(dòng)式孤島偵測技術(shù)的靜態(tài)開(kāi)關(guān)、實(shí)虛功率輸出控制的雙向功率轉換器、電流源轉換電壓源平穩切換技術(shù)，及具有低電壓穿越功能的再生能源電力轉換器等設備開(kāi)發(fā)及功能測試。
有別傳統電網(wǎng) 微電網(wǎng)電力系統大改造
微電網(wǎng)內部包含再生能源系統、分散式電源，如微渦輪機、燃料電池及各類(lèi)負載組成，當處于孤島運轉時(shí)，其電力潮流方向、系統暫態(tài)現象、電力品質(zhì)分析及保護協(xié)調機制，均與傳統電網(wǎng)的需求不同。
目前核研所開(kāi)發(fā)的微電網(wǎng)叁相潮流解析法，適用于低電壓、高R/X比的叁相不平衡系統或電壓控制型匯流排過(guò)多的微電網(wǎng)系統，不論于微電網(wǎng)在併網(wǎng)或孤島運轉下，皆能保持強健性及快速收斂、求解的效果。另外，為分析微電網(wǎng)併網(wǎng)、孤島及N-1事件時(shí)的系統暫態(tài)響應，核研所亦已建立高聚光太陽(yáng)能電池（HCPV）、風(fēng)力機組、電力轉換器及電子負載等微電網(wǎng)細部元件的數學(xué)模型。
由于再生能源使用的電力轉換器大多含有電容及電感元件，容易產(chǎn)生系統諧波，因而也須建構微電網(wǎng)系統主要元件諧波時(shí)域模型，并開(kāi)發(fā)微電網(wǎng)于併網(wǎng)與孤島不同狀態(tài)的叁相諧波潮流與不平衡分析，以確保微電網(wǎng)電力品質(zhì)?，F階段，業(yè)界已運用主動(dòng)式電力濾波器（APF），改善微電網(wǎng)系統中諧波濾除、無(wú)效通濾補償、功率因數修正與負載平衡等問(wèn)題，并實(shí)現微電網(wǎng)電力品質(zhì)監控平臺；核研所正在研發(fā)中的微電網(wǎng)系統亦可支援上述功能。
此外，微電網(wǎng)所需的電力保護機制亦與傳統電力系統不同，業(yè)者須導入具可擴充與隨插即用（Plug-and-Play）的模組化微電網(wǎng)保護協(xié)調機制，同時(shí)還要依據微電網(wǎng)區域串、併聯(lián)形式，開(kāi)發(fā)微電網(wǎng)內部發(fā)生故障時(shí)的電源-負載配置（Configuration）方法，減少微電網(wǎng)內部故障時(shí)須卸除的負載量，并配合卸載計畫(huà)提高供電可靠度。
強化微電網(wǎng)能源管理 通訊/儲能系統扮要角
至于微電網(wǎng)控制與管理方面，其監控介面與即時(shí)量測系統（圖5）須確保各區域系統訊號的同步性、正確性與精確度，并于系統介面上設定與執行情境測試步驟，截取即時(shí)量測波形資料，做為故障偵測演算法、諧波頻譜分析與卸載策略開(kāi)發(fā)的依據。
圖5 微電網(wǎng)監控介面與即時(shí)量測系統
此舉將有助實(shí)現微電網(wǎng)生活化應用，透過(guò)建置家庭微電網(wǎng)監控介面與即時(shí)量測系統，并開(kāi)發(fā)負載用電與再生能源發(fā)電量預測演算法，結合儲能系統、電動(dòng)車(chē)與未來(lái)時(shí)間電價(jià)機制，就可進(jìn)行市電、負載、儲能系統與再生能源的電力調度，滿(mǎn)足用戶(hù)節能需求。
未來(lái)，微電網(wǎng)將結合IEC-61850、電力線(xiàn)通訊（PLC）、ZigBee及無(wú)線(xiàn)區域網(wǎng)路（Wi-Fi），與多區域微電網(wǎng)或臺電配電自動(dòng)化平臺做連結，建立混合式通訊介面于微電網(wǎng)監控介面與即時(shí)量測系統，以達成併網(wǎng)及多區域供電調度功能。
除通訊技術(shù)外，電網(wǎng)級儲能系統亦是微電網(wǎng)電能管理重要的一環(huán)，供應商須整合儲能與微電網(wǎng)監控介面、即時(shí)量測系統，才能在不同的微電網(wǎng)運轉模式下達成動(dòng)態(tài)電力調節，以確保微電網(wǎng)供電品質(zhì)。然而，新電池的開(kāi)發(fā)與復合系統的應用，除須研發(fā)新的化學(xué)配方研發(fā)與結構設計外，還須進(jìn)行其特性與應用測試，因此測量、評估與分析各種儲能技術(shù)是發(fā)展電網(wǎng)級儲能系統
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