中国储能网讯:为接轨国际间节能减碳风潮,台湾核能研究所(简称核研所)亦致力发展自主式(Autonomous)微电网技术,并规划分三个阶段进行,以有效提升国内再生能源利用率。第一阶段系统将着重分析与关键技术研发,第二阶段则进行系统工程整合,以能源电子技术配合微电网能源管理及储能技术,发展区域电网再生能源渗透率达10%(装置容量20%)的电力控制技术。
第三阶段将进行系统试运转,以分散式发电架构,示笵并推广自主式控制的微电网系统,于市电并联与孤岛运转平稳切换,有效控制微电网再生能源发电渗透率达 20%(装置容量达40%),提升国家能源安全、开发新兴国家市场与加入先进国家市场供应链,同时创造绿色就业机会及能源新兴产业的契机。
目前,核研所已完成建置国家级首座一百瓩(kW)级自主式低压380伏特(V)微型电网示笵系统及测试平台(图1),提供产业、学术单位、研究机构、电力公司等进行研究与测试,并发展微电网相关核心技术,包含能源电子、电力系统、智能控制与能源管理、电网级储能系统与应用工程技术等四大关键技术。
图1 百瓦级自主式微电网试验场
微电网经由静态开关与市电并联,当内部发生故障或外部市电故障时,静态开关运用主动式孤岛侦测技术,快速确认故障并完成隔离动作;而储能系统藉由双向功率转换器(图2)连结微电网电力汇流排,于一个周期内,由电流源快速转换为一稳定电压源,提供能量给予负载使用。
图2 双向功率转换器装置构造图
当静态开关跳脱瞬间,微电网电力汇流排电压将骤降,此时分散式电源搭配具实、虚功率控制及低电压穿越功能(LVRT)的再生能源电力转换器(图3),仍在可容忍电压笵围内,持续与微电网的电力汇流排连接,使微电网内部持续供电,达成市电并联模式与孤岛运转模式间之平稳切换。当微电网内部故障排除或外部市电恢復时,静态开关判断市电正常,则利用双向功率转换器调整实、虚功率输出至微电网电力汇流排,当内外部的电力汇流排电压、频率同步后令静态开关闭合,微电网再重新并网。
图3 具实虚功率控制及低电压穿越功能的再生能源电力转换器
目前核电所微电网已完成前述具主动式孤岛侦测技术的静态开关、实虚功率输出控制的双向功率转换器、电流源转换电压源平稳切换技术,及具有低电压穿越功能的再生能源电力转换器等设备开发及功能测试。