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具饋線快速復電功能之本土化配電網路管理系統

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具饋線快速復電功能之本土化配電網路管理系統

●技術簡介:
於本土化配電網路管理系統開發饋線轉供與跨平台資料整合功能,當饋線事故時,提出考量權重與分段轉供的復電方案,完成監控與圖資平台整合。系統已於台電雲林區處上線運轉,管理全縣300多條饋線與700MW以上再生能源,109年正確進行231次饋線事故邏輯判斷,協助台電完成快速復電,有效提高饋線調度運轉能力。
●技術之科學突破性:
饋線快速復電功能主要為故障偵測、隔離、上游復電及下游轉供。配電饋線包含:斷路器、保護電驛、手/自動開關及饋線終端單元(FTU),FTU裝設於自動化開關,負責蒐集電壓、電流與過電流旗標等資訊。當饋線發生故障時,本土化配電網路管理系統即執行饋線快速復電功能,保護電驛因過電流而動作,以斷路器啟斷故障電流;根據FTU旗標訊號判斷故障位置;而後開啟故障範圍前後端自動化開關來隔離故障,並進行上游復電,下游健全區則採轉供來復電。

  當饋線發生故障後,若以FTU數據作為轉供依據,會造成饋線裕度估算錯誤,致使轉供饋線因容量不足而跳脫。故本技術包含配電潮流計算與再生能源發電預估策略,考量線路阻抗、再生能源裝置容量與位置等資訊,據以提出饋線裕度、線路損失、最高/最低電壓及其位置等轉供建議方案。當下游健全區負載量為輕/中載時,採單一轉供;若為重載時,則採分段轉供。

  單一轉供係指下游以一條饋線進行轉供。當執行下游轉供,欲選出適當的轉供饋線,需評估許多準則。但準則愈多時,其複雜度也增加,故本技術採用層級分析策略,提出適當轉供建議方案。該策略採用之權重因子,係與台電調度人員進行訪談而訂,於系統可調整各種因子的權重,結合饋線運轉資訊與配電潮流計算,提出適用於不同人員的轉供建議,權重因子包括:電流裕度、轉供饋線隸屬的變電所、轉供後最高/最低電壓、轉供開關種類及線路損失等。

  分段轉供係指下游經兩條(含)以上饋線進行轉供。考量區域用電量較大時,使得饋線可轉供裕度較小,為解決轉供後之容量不足問題,本技術開發分段轉供策略,若轉供後之負載率高於饋線容量時,則自動執行此功能,將下游健全區較重負載拆成兩個較輕負載,分別由兩條饋線轉供,同時滿足均化饋線負載與最少開關操作次數,恢復供電。

  最後,透過跨平台資料整合技術,可於圖資平台顯示饋線運轉資訊,並將開關啟閉狀態及饋線復電過程,以視覺化方式呈現於圖台中,使調度人員易於圖台管理饋線運轉狀態。

  經與國際廠商施耐德、西門子的ADMS相關產品比較,其設備規範與介紹中,未提及具再生能源的配電潮流計算功能,且雖皆具備饋線轉供功能,惟都以電流裕度作為考量依據,另未說明分段轉供及圖台未標示故障範圍等功能。基此,本技術創新特色包含:計算再生能源的潮流計算、依據調度人員實務經驗提出轉供權重因子、提供饋線轉供與分段轉供功能及圖資平台顯示饋線復電與運轉狀態。
●技術之產業應用性:
台電既有配電系統係使用國外廠商的饋線調度管理平台,該管理平台暫無再生能源管理功能,故於饋線轉供過程恐造成饋線末端電壓升高之問題,且未結合地理空間資訊進行電力資訊圖像化監控顯示,亦無法因地制宜開發客製化功能,倘若平台進行功能更新及擴充,易受國外廠商於價格及技術上箝制,而國內廠商於配電端電力管理監控技術成熟,國內產業具技術實力。基此,核能研究所與台電針對本土化配電網路管理系統進行多次開會研商,並選定再生能源占比較高之雲林縣作為示範場域,將更能驗證系統成效。

  本土化配電網路管理系統已整合配電監控、地理圖資及配電潮流應用程式,在事故發生時,可根據線路阻抗、再生能源裝置容量及其位置等資訊進行程式分析,並結合層級分析策略作為權重因子基礎,計算饋線裕度、線路損失、最高/最低電壓及其位置,提出智慧化轉供建議方案;若下游健全區負載過重時,則透過分段轉供功能,將負載拆解為較小的區域,以多條饋線進行轉供,以解決饋線轉供後之容量不足問題,使系統在再生能源併網下能順利恢復下游健全區域用電。此外,透過跨平台資料整合技術,可於地理圖資平台顯示饋線運轉資訊、饋線供電、停電及故障範圍,輔助調度員迅速掌握饋線故障位置,達到饋線快速復電功效。

  本系統已於台電雲林區處上線運轉,有效管理雲林縣全縣300多條饋線與700MW以上之再生能源併網發電,協助台電於5分鐘內完成饋線事故之偵測、隔離、與復電的運轉實績,統計109年度運轉數據,本系統已成功進行231次饋線事故邏輯正確判斷,協助台電完成饋線快速復電,提高饋線調度運轉與管理再生能源能力。且透過將技術移轉給國內配電管理廠商,已提升產業具備整合配電應用功能的技術能量,廠商已陸續將本土化配電網路管理系統應用至其他縣市,包含基隆市、台北市、新北市、苗栗縣、南投縣、彰化縣、雲林縣、嘉義縣市、高雄市、台南市、屏東縣、花蓮縣及澎湖縣共13個縣市,並有效管理約4000多條饋線,協助達成饋線快速復電的使命。

線上展網址:
https://tievirtual.twtm.com.tw/iframe/1703d214-ed95-4272-aece-88fdeb7df72e?group=23bfb1fa-dd5b-4836-81a1-4a1809b1bae5&lang=tw

聯絡人

  • 姓名:姜政綸

  • 電話:03-4711400分機6363

  • 地址:桃園市龍潭區佳安村文化路1000號

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其他資訊

  • 展館別:未來科技館 2023半導體專區

  • 所屬代表參展單位:國家科學及技術委員會

  • 主要應用領域:綠能與環境

位置 更多資訊

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  • 技術成熟度:試量產

  • 展示目的:可交易技術、研發成果展示

  • 流通方式:自行洽談

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