中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：為接軌國(guó)際間節(jié)能減碳風(fēng)潮，臺(tái)灣核能研究所(簡(jiǎn)稱核研所)亦致力發(fā)展自主式(Autonomous)微電網(wǎng)技術(shù)，并規(guī)劃分三個(gè)階段進(jìn)行，以有效提升國(guó)內(nèi)再生能源利用率。第一階段系統(tǒng)將著重分析與關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，第二階段則進(jìn)行系統(tǒng)工程整合，以能源電子技術(shù)配合微電網(wǎng)能源管理及儲(chǔ)能技術(shù)，發(fā)展區(qū)域電網(wǎng)再生能源滲透率達(dá)10%(裝置容量20%)的電力控制技術(shù)。
第三階段將進(jìn)行系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)，以分散式發(fā)電架構(gòu)，示笵并推廣自主式控制的微電網(wǎng)系統(tǒng)，于市電并聯(lián)與孤島運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)切換，有效控制微電網(wǎng)再生能源發(fā)電滲透率達(dá) 20%(裝置容量達(dá)40%)，提升國(guó)家能源安全、開發(fā)新興國(guó)家市場(chǎng)與加入先進(jìn)國(guó)家市場(chǎng)供應(yīng)鏈，同時(shí)創(chuàng)造綠色就業(yè)機(jī)會(huì)及能源新興產(chǎn)業(yè)的契機(jī)。
目前，核研所已完成建置國(guó)家級(jí)首座一百瓩(kW)級(jí)自主式低壓380伏特(V)微型電網(wǎng)示笵系統(tǒng)及測(cè)試平臺(tái)(圖1)，提供產(chǎn)業(yè)、學(xué)術(shù)單位、研究機(jī)構(gòu)、電力公司等進(jìn)行研究與測(cè)試，并發(fā)展微電網(wǎng)相關(guān)核心技術(shù)，包含能源電子、電力系統(tǒng)、智能控制與能源管理、電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)與應(yīng)用工程技術(shù)等四大關(guān)鍵技術(shù)。
圖1 百瓦級(jí)自主式微電網(wǎng)試驗(yàn)場(chǎng)
微電網(wǎng)經(jīng)由靜態(tài)開關(guān)與市電并聯(lián)，當(dāng)內(nèi)部發(fā)生故障或外部市電故障時(shí)，靜態(tài)開關(guān)運(yùn)用主動(dòng)式孤島偵測(cè)技術(shù)，快速確認(rèn)故障并完成隔離動(dòng)作;而儲(chǔ)能系統(tǒng)藉由雙向功率轉(zhuǎn)換器(圖2)連結(jié)微電網(wǎng)電力匯流排，于一個(gè)周期內(nèi)，由電流源快速轉(zhuǎn)換為一穩(wěn)定電壓源，提供能量給予負(fù)載使用。
圖2 雙向功率轉(zhuǎn)換器裝置構(gòu)造圖
當(dāng)靜態(tài)開關(guān)跳脫瞬間，微電網(wǎng)電力匯流排電壓將驟降，此時(shí)分散式電源搭配具實(shí)、虛功率控制及低電壓穿越功能(LVRT)的再生能源電力轉(zhuǎn)換器(圖3)，仍在可容忍電壓笵圍內(nèi)，持續(xù)與微電網(wǎng)的電力匯流排連接，使微電網(wǎng)內(nèi)部持續(xù)供電，達(dá)成市電并聯(lián)模式與孤島運(yùn)轉(zhuǎn)模式間之平穩(wěn)切換。當(dāng)微電網(wǎng)內(nèi)部故障排除或外部市電恢復(fù)時(shí)，靜態(tài)開關(guān)判斷市電正常，則利用雙向功率轉(zhuǎn)換器調(diào)整實(shí)、虛功率輸出至微電網(wǎng)電力匯流排，當(dāng)內(nèi)外部的電力匯流排電壓、頻率同步后令靜態(tài)開關(guān)閉合，微電網(wǎng)再重新并網(wǎng)。
圖3 具實(shí)虛功率控制及低電壓穿越功能的再生能源電力轉(zhuǎn)換器
目前核電所微電網(wǎng)已完成前述具主動(dòng)式孤島偵測(cè)技術(shù)的靜態(tài)開關(guān)、實(shí)虛功率輸出控制的雙向功率轉(zhuǎn)換器、電流源轉(zhuǎn)換電壓源平穩(wěn)切換技術(shù)，及具有低電壓穿越功能的再生能源電力轉(zhuǎn)換器等設(shè)備開發(fā)及功能測(cè)試。
