應用於市電併聯型感應發電機電壓調整之直接電流注入型靜態同步補償器之研究

相較於同步發電機，感應發電機具有結構堅固、體積小、價格便宜及保養容易等優點，所以廣泛應用於小水力、風力等分散式發電。一般為了使感應發電機的輸出頻率固定，通常以市電併聯方式進行發電，然而由於感應發電機的轉子磁場必須透過定子線圈之電流感應來建立，所以當與市電併聯時不但無法提供電力系統無效電力，反而需要吸收電力系統的無效電力。此外，由於感應發電機設置的地點普遍屬於偏遠地區，所以當負載或轉速改變時，其端電壓很容易產生大幅度的變動。為了改善感應發電機電壓調整率不佳的問題，一般常採用並聯固定電容器作為無效電力之補償，然而由於固定電容器無法連續進行無效電力之調整，且投入及移除時容易造成系統電壓的不穩定，再加上當感應發電機因事故與市電解聯時容易與電容器發生自激，造成過電壓或欠電壓，以致難以在事故回復後立即恢復與市電之併聯。本計畫所提之直接電流注入型靜態同步補償器以電壓源型變流器為基礎，在直流側僅需要被動電容器當作穩壓裝置，故只要市電提供電容器及變流器微量的能量，維持電容器電壓之穩定，即可透過變流器輸出電壓之調變，對感應發電機進行連續無效電力的補償，進而改善其電壓調整率。本計畫所提之靜態同步補償器採用新型電壓空間向量調變技術，可追隨感應發電機輸出電壓之相位，並直接改變輸出之無效電流，故即使感應發電機與系統解聯發生頻率變動，仍可進行電壓的調整。為了在事故排除後能迅速恢復併聯、並降低併聯對電力系統之衝擊，本計畫將整合前一年度研究計畫(NSC97-2221-E-182-059)所開發之電子式調速機(Electronic Load Governor, ELG)，將感應發電機之電壓、相位及頻率調整至與市電一致。由於整個系統均為國人自製，預計該系統在市場的競爭上將具高效率、低成本之優勢。

系統編號:PB9907-12639
原計畫編號:NSC99-2628-E182-053