在全球因應氣候變遷與保護環境的呼聲中，因再生能源因為具有潔淨、低溫室氣體排放及自產能源的特性，愈來愈多的國家將再生能源列為未來能源政策考慮重點之一。風力發電一直被列為我國發展再生能源的選項之一，風力發電不但可以完全避免排放造成溫室效應的二氧化碳，也不會產生與化石燃料或核能發電相關的污染物。
然而感應發電機為風力機重要之基本組件。現今感應風力機的電力埠及控制可分為單饋控制與雙饋控制二種。經比較其控制、運轉各方面後，發現雙饋感應發電機為目前較穩定發展的機組設計，其優於單饋發電機在於運轉方面，它不需要並聯電容器或是同步發電機來提供無效功率，可在孤島的狀況下持續運轉發電，換句話說，雙饋機可以獨立供電。而在控制方面因感應機為時變且非線性元件，所以本文排除傳統純量控制法則，採用感應機的向量控制方法，將感應機線性化，並利用其控制轉子電流向量成分就可控制功率的流動，利用方法來進行控制器的設計。本論文並針對雙饋機及單饋機之穩態及暫態特性進行模擬與分析與比較，以對於其控制器及運轉特性有更深切的認識。

In response to the global climate change and environmental protection needs, more and more nations take renewable energies as one of the major future energy policies for its characteristics of clean, low greenhouse gas emission and self-productivity. Among Taiwan’s many renewable energy development, wind energy is always on the list. Wind energy will not only avoid the problems of carbon dioxide which cause greenhouse effect, but also refrain pollution caused by fossil fuel or nuclear energy.
The induction generator is a fundamental component of a wind machine. It’s electric port and control can be classified into single fed control and double fed control. Through various comparisons of control and operation, double fed control seems to be more stable at present. Double fed induction generator may continuously produce power at island state without the supply of reactive power from parallel capacitor or the synchronous generator. which is the biggest advantage than single fed induction. , In other words, double fed induction generator may supply power independently. The induction generator is a time-varying and non-linear component. So the traditional rule of scalar control is not adopted in the thesis. The induction generator can be linearized by using vector control, and the power flow can also be directed with the control of its composition of rotor current vector and the controller is designed under the above methodology.
The thesis aims to simulate, analyze and compare the steady and transient states of single fed and double fed wind generators with the purposes a more through understanding of the controller and its operation.

中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 IX
符號表 X
第一章 緒論 1
　　1-1 研究動機 1
　　1-2 國內外風力發展近況 2
　　1-3 相關研究概況 4
　　1-4 論文架構 5
第二章 分散式電源 6
　　2-1 分散式電源的種類 6
　　　　2-1-1風力發電 6
　　　　2-1-2太陽能發電 9
　　　　2-1-3水力發電 11
　　　　2-1-4地熱發電 12
　　　　2-1-5潮汐發電 13
　 2-2分散式電源對電力系統的影響 14
　　　　2-2-1短路故障及保護協調 15
　　　　2-2-2電壓調整及線路損失 15
　　　　2-2-3諧波失真 16
　　　　2-2-4電壓驟降 16
2-2-5電壓驟降 17
2-3 IEEE分散式電源運轉規範 17
第三章 雙饋感應電動機向量控制原理 23
3-1 座標軸轉換 23
3-2 感應發電機數學模型推導 25
3-3 感應機向量控制 33
第四章 風力機控制模型建立 38
4-1 雙饋感應機與單饋感應機簡介 38
4-2 雙饋風力機控制原理與功率轉換器介紹 39
4-3 雙饋風力機控制系統建立 46
4-3-1風力機規格表 46
4-3-2雙饋機之電力潮流 46
4-3-3雙饋式感應發電機控制器建立 48
4-4 單饋風力機控制系統建立 52
4-4-1風力機規格表 52
4-4-2單饋式風力發電機控制系統建立 53
第五章 雙饋與單饋風力系統模擬比較分析 57
　　5-1 風力機並聯市電系統運轉架構 57
　　5-2 穩態模擬分析比較 58
　　5-3 暫態模擬分析比較 59
　　　　5-3-1瞬間加載模擬分析比較 62
5-3-2瞬間減載模擬分析比較 63
　　　　5-3-3單線短路故障模擬分析比較 65
5-3-4線間故障模擬分析比較 68
5-3-5雙線接地故障模擬分析比較 71
　　　　5-3-6風速變化模擬分析比較 74
　　5-4 本章結論 76
第六章 結論及未來研究之方向 78
6-1結論 79
6-2未來研究之方向 80
參考文獻 81
附錄

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