电力系统大改造：微电网并网效益如何确保？

2013-11-12 09:55:20 北极星电力网　点击量：评论 (0)

微电网(Microgrid)系统为近年世界各国电力科技发展重点，主要效益归纳为二，首先，由于再生能源为间歇性能源，大量的再生能源并入电网将造成电压浮动的问题，影响区域电网供电稳定度;微电网具稳定电压及频率功能

谐波，因而也须建构微电网系统主要元件谐波时域模型，并开发微电网于并网与孤岛不同状态的叁相谐波潮流与不平衡分析，以确保微电网电力品质。现阶段，业界已运用主动式电力滤波器(APF)，改善微电网系统中谐波滤除、无效通滤补偿、功率因数修正与负载平衡等问题，并实现微电网电力品质监控平台;核研所正在研发中的微电网系统亦可支援上述功能。

此外，微电网所需的电力保护机制亦与传统电力系统不同，业者须导入具可扩充与随插即用(Plug-and-Play)的模组化微电网保护协调机制，同时还要依据微电网区域串、并联形式，开发微电网内部发生故障时的电源-负载配置(Configuration)方法，减少微电网内部故障时须卸除的负载量，并配合卸载计划提高供电可靠度。

强化微电网能源管理通讯/储能系统扮要角

至于微电网控制与管理方面，其监控介面与即时量测系统须确保各区域系统讯号的同步性、正确性与精确度，并于系统介面上设定与执行情境测试步骤，截取即时量测波形资料，做为故障侦测演算法、谐波频谱分析与卸载策略开发的依据。

此举将有助实现微电网生活化应用，透过建置家庭微电网监控介面与即时量测系统，并开发负载用电与再生能源发电量预测演算法，结合储能系统、电动车与未来时间电价机制，就可进行市电、负载、储能系统与再生能源的电力调度，满足用户节能需求。

未来，微电网将结合IEC-61850、电力线通讯(PLC)、ZigBee及无线区域网路(Wi-Fi)，与多区域微电网或台电配电自动化平台做连结，建立混合式通讯介面于微电网监控介面与即时量测系统，以达成并网及多区域供电调度功能。

除通讯技术外，电网级储能系统亦是微电网电能管理重要的一环，供应商须整合储能与微电网监控介面、即时量测系统，才能在不同的微电网运转模式下达成动态电力调节，以确保微电网供电品质。然而，新电池的开发与复合系统的应用，除须研发新的化学配方研发与结构设计外，还须进行其特性与应用测试，因此测量、评估与分析各种储能技术是发展电网级储能系统不可或缺的要务。

核研所建置储电电池管理系统测试平台，主要设备包括有25kW充放电测试机、5kW全钒液流电池(Vanadium Redox Battery， VRB)系统与60kWh磷酸锂铁电池组，并逐步建立储能电池与系统的测量分析能力、建立测试程序与标准，进行分散与集中化之电能管理系统(EMS)与电池管理系统(BMS)等技术开发。

此外，核研所近期更投入全钒氧化还塬液流电池技术开发，包含离子交换膜、活性物质、双极板及流道设计、电池平衡控制系统(BOP)及密封组装技术等，并依据微电网及储能系统的特性进行整合测试及应用，提供分散式再生能源微电网之能源有效调节运用。

台产官学研全力推动微电网

目前台湾的经济部已提出智能电网总体规画方案，而国科会能源国家型计划中，亦已列入智慧电网主轴计划--微电网先导计划，同时也与国内学术单位合作，包括中山大学、中央大学、中正大学、中塬大学、台湾大学、台湾科技大学、成功大学、清华大学、义守大学与联合大学等，全力培育国内微电网领域的专业人才，以加速推动未来微电网建置及前瞻性技术研发。

核研所扮演产业与政府之间的沟通桥梁，现已与中华电信研究所签订合作备忘录MOU，共同开发微电网分布式电力节点资讯同步整合技术，并与裕隆集团纳智捷公司签订合作意愿书，推动电动车应用。

核研所也已完成微电网产业先期参与及技术移转案，包含微电网能源管理与控制、新型谐波与间谐波量测演算法、负载预测、低压穿越测试环境建置和数位脉波调控等技术;并与国内多家厂商合作开发微电网能源管理控制平台、通讯技术、储能系统、微电网电力转换器、智慧家庭微电网等关键技术，以促成国内产业加速进入微电网供应链。

除电网建置与新技术研发外，台湾也开始着手推行微电网标准，包含产业标准验证试验设施规画等工作，如技术推广及示范教育等，充分让参访者了解微电网架构、发展现况与未来应用。

微电网技术可扩大再生能源应用，增强区域电网供电稳定及可靠度，配合经济部澎湖低碳岛示范计划、阳光屋顶百万座及千架海陆风力机等计划的推动，微电网将扮演重要角色并发挥效益，未来应用于离岛、偏远地