越來越多的分散式能源併接於配電網路系統，因此經由輸配電線路傳輸之能量能夠獲得降低，藉此達到延緩興建輸配電設備效果。本論文探討非興建電力設備之方法解決輸配電壅塞瓶頸方案以提高電網設備資產使用效益。本研究以自然分布隨機取樣模擬負載、各策略發電及故障次數的自然變動，將系統不確定因素列入考慮，模擬分析分散式能源、儲能設備及需量反應對因負載成長所造成系統壅塞之影響。分析項目包括:配電網路設備避免成本與各策略年均化成本之比較，超載機率與超載風險。分析結果顯示透過非傳統輸配電瓶頸改善方式將有助於增加配電網路容量，並舒緩系統壅塞現象。

The amount of distributed generation (DG) is increasing worldwide, and it is located in distribution networks close to consumers or even in the consumers’ side of the meter. Therefore, the net demand to be supplied through transmission and distribution networks may decrease, allowing to postpone reinforcement of existing networks. This thesis presents a methodology for assessing the potential benefits of using non--constructional reinforcement strategies to relieve distribution network congestion and increase the utilization of the network assets. Due to the randomness of involved variables (load demand patterns, DG hourly production, DG availability, etc.), a simulation approach is used to model the uncertainties. The benefits of DG, energy storage (ES), and demand response (DR) on congestion relief and investment deferment are evaluated. The analyzed items include: the distribution network investment avoided cost, levelized annual cost, hourly overload probability, and hourly overload risk. Simulation results indicate the potential benefits of non--traditional strategies in increasing the distribution network utilization and relieving network congestion.

摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i
Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v
圖目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii
表目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix
第一章緒論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 研究背景與動機. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 研究流程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 相關論文回顧. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4 論文架構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
第二章改善區域輸配電瓶頸之策略. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1 風力發電. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2 太陽能發電. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3 柴油引擎. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.4 需量反應. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.4.1台灣用電負載管理措施簡介. . . . . . . . . . . . . . . 19
2.4.2美國現行的幾種電價費率. . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.5 儲能設備. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.6 各瓶頸舒緩策略之優缺點討論. . . . . . . . . . . . . . . . . 31
第三章區域輸配電瓶頸改善策略效益評估模式. . . . . . . . . . . . . 35
3.1 成本效益評估方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.2 供電成本與效益之計算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.3 改善策略之效益成本分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
第四章配電瓶頸舒緩策略對線路運轉影響模擬. . . . . . . . . . . . . 55
4.1 配電網路模型建構與參數定義. . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.1.1系統模擬架構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.1.2系統模擬參數定義. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.2 超載機率及風險模擬流程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.3 不同負載成長下各策略對系統運轉影響. . . . . . . . . . . . 67
4.3.1容量超載機率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.3.2容量超載風險. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.4 敏感度分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
第五章結論與未來研究方向. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.1 結論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.2 未來研究方向. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
參考文獻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

[1] “三蘆E/S延後完成對該地區供電短、中、長期之因應對策與具體作
法”，台灣電力股份有限公司。
[2] V.H. Méndez, J. Rivier, J.I. de la Fuente, T. Gómez, J. Arceluz, J.
Marén and A. Madurga, “Impact of distributed generation on distribution
investment deferral,” International Journal of Electrical
Power & Energy Systems, vol. 28, no. 4, pp. 244–252, May 2006.
[3] X. Li, and G.K. Zielke, “One-Year Deferral Method for Estimating
Avoided Transmission and Distribution Costs,” IEEE Transactions
on Power Systems, vol. 20, no. 3, pp. 1408–1413, August 2005.
[4] E. Haesen, A.D. Alarcon-Rodriguez, J. Driesen, R. Belmans, and
G. Ault, “Opportunities for active DER management in deferral of
distribution system reinforcements,” Proceedings of Power Systems
Conference and Exposition, PSCE ’09, 2009.
[5] L. Coles and R.W. Beck, “Distributed generation can provide an appropriate
customer price response to help fix wholesale price volatility,”
Proceedings of Power Engineering Society Winter Meeting,
vol. 1, pp. 141–143, January 2001.
77
[6] S. Heier, “Grid Integration of Wind Energy Conversion Systems”.
John Wiley & Sons Ltd, 1998, ISBN 0–471–97143–X.
[7] 公共建設設置太陽光電系統參考手冊，工業技術研究院，2009。
[8] 太陽光電示範系統推廣網站，工業技術研究院–太陽光電科技中
心。http://solarpv.itri.org.tw/memb/main.aspx
[9] 洪德深、陳斌魁、楊豐碩等，“台灣地區應用分散型電力可行性研
究”，1月2003年， 第四章第二節， pp. 8-12。
[10] “用電負載管理措施簡介”，台灣電力股份有限公司。http:
//www.taipower.com.tw/
[11] “經濟部長期負載預測與電源開發規劃摘要報告”，台灣電力股份有
限公司。http://www.taipower.com.tw/
[12] “需量反應計畫實施要點”，台灣電力股份有限公司，2009。
[13] S. M. Schoenung and W. V. Hassenzahl, Long- vs. Short-Term Energy
StorageTechnologies Analysis, SANDIA Report, 2003.
[14] B. Roberts and J. McDowall, “Commercial successes in power storage,”
IEEE Power and Energy Magazine, vol. 3, no. 2, pp. 24–30,
March 2005.
[15] A. Nourai, B.P. Martin, and D.R. Fitchett, “Testing the limits [electricity
storage technologies],” IEEE Power and Energy Magazine,
vol. 3, no. 2, pp. 40–46, March 2005.
78
[16] M.D. Anderson and D.S. Carr, “Battery energy storage technologies,”
Proceedings of the IEEE, vol. 81, no. 3, pp. 745–479, March
1993.
[17] I. Gyuk, EPRI-DOE Handbook of Energy Storage for Transmission
and Distribution Applications, EPRI Technical Report, December
2003.
[18] “World Wind Energy Report 2009,” WWEA. http:
//www.wwindea.org/home/images/stories/
worldwindenergyreport2009_s.pdf
[19] “2010年能源產業技術白皮書”，經濟部能源局。http://www.
moeaboe.gov.tw/
[20] 郭昱瑩，“成本效益分析”，華泰文化。
[21] R. Orans, S. Price, D. Lloyd, T. Foley, and E. Hirst, “Expansion of
BPA Transmission Planning capabilities,” report prepared for Transmission
Business Line, Bonneville Power Administration, Portland,
Oregon, November 2001.
[22] “仕豐變電所建置資料”，台灣電力股份有限公司。
[23] 藍偉庭，“風力發電產業大趨勢”， 工研院產經中心。
[24] 阜宣科技有限公司。http://www.fue-sen.com/