本論文為配合我國政府綠能發展政策，規劃於2025年前將台灣的太陽能光伏發電系統容量提升至20 GW，達成我國能源轉型之目標，本論文探討高佔比再生能源併網對未來台電系統運轉調度之影響。根據台電系統未來所規劃之發電機機組，並考慮台電系統於尖峰負載及離峰負載時段，在不同發電機機組數目與發電量之情境，利用PSS®E電力模擬軟體，進行未來綠能高佔比之台電系統電力潮流分析，檢視綠能併網對台電系統電壓及超高壓線路之電力潮流衝擊。此外，針對台電系統發生發電機組跳脫時，進行系統暫態穩定度分析，以探討系統轉動慣量及系統備轉容量的減少對電力系統頻率的影響。同時，本文亦模擬太陽能光伏發電系統於不同升降載速率變動對系統頻率的衝擊。最後，評估台電系統在綠能高佔比條件下，電網運轉可能面臨的潛在問題，並提供未來台電系統運轉調度及系統規劃之參考和建議。

This thesis is to investigate the impact of high penetration renewable energy to the operation of Taipower system for increasing the installation capacity of photovoltaic power generation system to reach 20 GW by 2025. The power flow analysis using PSS®E simulation tool is executed to solve the valtage and transmisstion power flow for both system peak and off-peak operation conditions according to the system generation planning in the future. The transient stability analysis of the Taipower system for the contingency of generator tripping is also pecformanced to investigate the frequency response by considering the reduction of system inertia and spinning reserve. The effect of ramping rate of PV power generation on he system frequency is studied too. Finally, the potential problems of Taipower system with high penetration of renewable energy are identified to provide suggestions for future system operation and planning.

論文審定書 i
誌 謝 ii
摘要 iii
Abstract iv
目錄 v
圖目錄 x
表目錄 xv
第一章 緒論 1
1.1研究背景、目的及重要性 1
1.2研究方法 3
1.3論文章節概要 4
第二章 頻率響應模型 5
2.1前言 5
2.2 系統轉動慣量 5
2.3 系統頻率響應模型 8
2.3.1 發電機模型 8
2.3.2 負載模型 10
2.3.3 原動機模型⁄渦輪機模型 11
2.3.4 調速機模型 13
2.3.5 太陽能光伏發電機模型及參數 17
第三章 台電系統運轉調度介紹 20
3.1 前言 20
3.2 2025年國內各縣市太陽能光伏發電設置潛量推估 21
3.3 2025年太陽能光伏發電系統區域發電量 23
3.4 2025年台電系統運轉調度介紹 23
3.5 備轉容量 24
3.6 情境設置方法介紹 24
3.7 2025年區域供需介紹[19] 26
3.8 台電輸電系統規劃相關準則 29
3.8.1 用詞定義 29
3.8.2 系統穩態電壓之規劃準則 30
3.8.3 輸電線及主變壓器之規劃準則 30
3.8.4 系統穩定度之規劃準則 31
第四章 電力潮流分析 33
4.1 前言 33
4.2 情境一電力潮流分析 35
4.2.1 情境一電壓分析 35
4.2.2 情境一潮流分析 36
4.3情境二電力潮流分析 37
4.3.1 情境二電壓分析 37
4.3.2 情境二潮流分析 38
4.4情境三電力潮流分析 39
4.4.1 情境三電壓分析 39
4.4.2 情境三潮流分析 40
4.5 情境四電力潮流分析 41
4.5.1 情境四電壓分析 41
4.5.2 情境四潮流分析 42
4.6 情境五電力潮流分析 43
4.6.1 情境五電壓分析 43
4.6.2 情境五潮流分析 44
4.7 情境六電力潮流分析 45
4.7.1 情境六電壓分析 45
4.7.2 情境六潮流分析 46
4.8 結論 47
第五章 台電發電機組跳脫對系統之影響分析 48
5.1 前言 48
5.2 情境一發電機組跳脫分析 50
5.2.1 事例1A 50
5.2.2 事例1B 51
5.2.3 事例1C 53
5.2.4 事例1D 54
5.3 情境二發電機組跳脫分析 56
5.3.1 事例2A 56
5.3.2 事例2B 57
5.3.3 事例2C 59
5.3.4 事例2D 60
5.4 情境三發電機組跳脫分析 62
5.4.1 事例3A 62
5.4.2 事例3B 63
5.4.3 事例3C 65
5.4.4 事例3D 66
5.5 情境四發電機組跳脫分析 68
5.5.1 事例4A 68
5.5.2 事例4B 69
5.5.3 事例4C 71
5.5.4 事例4D 72
5.6 情境五發電機組跳脫分析 74
5.6.1 事例5A 74
5.6.2 事例5B 75
5.6.3 事例5C 77
5.6.4 事例5D 78
5.7 情境六發電機組跳脫分析 79
5.7.1 事例6A 79
5.7.2 事例6B 81
5.7.3 事例6C 82
5.7.4 事例6D 84
5.8 結論 86
第六章 太陽光伏發電量驟變對系統之影響分析 89
6.1 前言 89
6.2 情境一太陽能光伏發電系統升降載速率變動分析 91
6.2.1 事例7A 91
6.2.2 事例7B 92
6.2.3 事例7C 93
6.3 情境二太陽能光伏發電系統升降載速率變動分析 94
6.3.1 事例8A 94
6.3.2 事例8B 95
6.3.3 事例8C 96
6.4 情境三太陽能光伏發電系統升降載速率變動分析 97
6.4.1 事例9A 97
6.4.2 事例9B 98
6.4.3 事例9C 99
6.5 情境四太陽能光伏發電系統升降載速率變動分析 100
6.5.1 事例10A 100
6.5.2 事例10B 101
6.5.3 事例10C 102
6.6 情境五太陽能光伏發電系統升降載速率變動分析 103
6.6.1 事例11A 103
6.6.2 事例11B 104
6.6.3 事例11C 105
6.7 情境六太陽能光伏發電系統升降載速率變動分析 106
6.7.1 事例12A 106
6.7.2 事例12B 107
6.7.3 事例12C 108
6.8 結論 109
第七章 結論及未來研究方向 111
7.1 研究結論 111
7.2 未來研究方向 112
參考文獻 113
附錄 115
2025年台電規劃之發電機機組資料 115

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