[电动机械L18补充教材]NKMU_长时间的电压变化.ppt

7.6 分散式電源應用在電壓調整 圖7.13舉了一個例子說明。 通常電廠皆有安裝有區域隔離開關，故當緊急狀況時，部份配電饋線是可以由不同的饋線或變電所來供電。 如果故障於尖峰負載時發生，僅僅透過正常的開關閉合，是無法從其他的饋線去做負載的轉供。 然而，若一發電機是位於接近開關的連接點附近，則它就可能用可以接受之電壓，去提供額外的負載所需之足夠的電力。 如果，此發電機具有足夠之容量，它將也可提供電壓調整的功能。 圖7.13 利用發電機去支援饋線上非故障區域的復電 用發電機來做電壓調節的一個優點，是它的控制比調整器及負載分接頭切換器(LTCs)之不連續性的分接頭切換設備，來得較快速與平順。 儘管有此優勢存在，大多數的配電保護工程師仍是勉強的以沒有經過仔細研究和昂貴的控制設備，來進行此類型操做。 此爭論是在於使用自動的電壓調整，會使得系統更容易地去支援一不受重視的區域。 因此，一些直接轉供跳脫的經驗法則，是需要去確認當某些電廠斷路器動作時，發電機是否有切離系統。 7.6 分散式電源應用在電壓調整 通常，分散式電源的銜接，是為使用功率與作功率因數控制的。這使得電力孤島效應的危險減少。 雖然，分散式電源不再試圖去做電壓調整工作，但是在負載受限制的狀況下。 透過取代或移轉部分的實功及虛功，仍被用來做電壓的調整。 另外，用戶自有的分散式電源可以脫離電網(off-grid)簡單的運轉，及供應用戶部份或全部離線負載。 如此避免了相互聯結的問題，和透過減少負載的方式，對電壓的調整提供了一些協助。 7.6 分散式電源應用在電壓調整 分散式電源的控制必須與既存的線路調整器及變電所的負載分接頭切換器做周詳的協調。 反方向的電力潮流有時會誤導電壓調整器，使其分接頭切換至錯誤的位置。 同時，發電機亦可能導致分接頭經常做切換，而致使其分接頭的切換機構壽命縮短，提早故障。 幸好，有一些製造廠商已經預料到這些問題，目前已可提供微電腦控制式的精密調節器來弭補這些問題。 為使用分散式電源來做電壓調節，在選擇設備時是有限制的。 7.6 分散式電源應用在電壓調整 需選擇輸出穩定、可控制的設備，如往復式發動機（引擎）、燃氣渦輪機、燃料電池和儲能式電池。 並非所有技術對調整電壓都合適。他們必須能夠產生可以控制量的虛功。 設備製造廠商需要換流器來做彼此的聯接，當與電網聯接時， 有時會將換流器以程式控制，使其僅運轉於功率因數等於1。 簡單的感應發電機與感應馬達一樣，會消耗虛功率，如此會造成低電壓狀態。 7.6 分散式電源應用在電壓調整 7.7 電壓閃爍 雖然，電壓閃爍(voltage flicker)嚴格來講並不能算是長期間的電壓變化。 而把它放在本章來討論，是因為造成問題的根本原因是一樣的：系統太弱而無法承受負載。 同樣地，一些解決方法是與慢速變換的電壓調整問題一樣。 由電壓閃爍所引起之電壓變動，通常都在正常的服務電壓範圍之內，但是變化之快速已足以引起某些末端用戶的不好受。 閃爍(Flicker)，這名詞有時被視為與電壓擾動、電壓閃爍、光閃爍、或燈光閃爍等名詞同義。 此現象被認為可定義成因系統的電壓擾動，而引起可辨覺到的光輸出變化（閃爍）。 因為閃爍是人類眼睛所可以觀察的到最常見的問題，所以它被認為是一個感覺的問題。 電壓閃爍可分為兩種類型：週期性和非週期性。 週期性的閃爍(cyclic flicker)是因系統之週期性的電壓擾動所引起的。 而非週期性閃爍(noncyclic flicker)，則是由偶發的電壓擾動所引起的。 7.7 電壓閃爍 圖7.14 一般的閃爍曲線 圖7.15所示為一正弦曲線的週期性閃爍的例子。 此種型態之閃爍僅有振幅的調變，其主要訊號（在北美為60赫茲）為載波訊號，而閃爍則為調變訊號。 閃爍訊號通常是以正常運轉電壓的百分率來表示。 因以百分率來表示，所以閃爍訊號就與峰值、波峰－波峰值、均方根值、線至中性點值…等無關。 7.7 電壓閃爍 電壓調節百分率通常可表示為： 此式中：Vmax = 調變訊號的最大值 Vmin = 調變訊號的最小值 V0 = 正常運轉電壓的平均值 7.7 電壓閃爍 最常用來表示電壓閃爍的方法是類似電壓調節百分率的表示。 它通常是表示為，在某一段時間內，相對於平均電壓的總電壓變化量之百分率(?V/V )。 如圖7.14所示，人類的眼睛對5到10赫茲的亮度擾動特別敏感。 若閃爍的頻率增加或減少，而離開這範圍，則人類眼睛對亮度擾動的可容忍度會較高。 7.7 電壓閃爍 圖7.15 電壓閃爍波形的例子 7.7.1 電壓閃爍的來源 通常，在相對於負載需量而言是虛弱的系統上，常會產生電壓閃爍，進而導致低短路比。 它因與短時間