能源知識庫

重點摘述

當再生能源併入電網時，其發電出力之變動性及不可預測性，可能會影響用戶之電力品質、電力可靠度及電網的運轉操作。因此世界各國大多有制定相關法規標準，就再生能源之併網衝擊影響進行規範，以確保電網能順利運轉和維持良好的電力品質及供電可靠度。本文將就新版美國IEEE 1547標準草案的主要修正方向內容進行說明，可做為日後國內訂定/修正相關法規的參考依據。從中可發現到，新版美國IEEE 1547標準將明確說明分散式電源的電壓調方式、要求分散式電源具有電壓/頻率穿越能力，以及有條件地允許孤島運轉。

新版美國IEEE 1547標準草案修正說明

1. 電壓調節

在2003年公佈的IEEE 1547標準當中，要求分散式電源的併網不可造成電網電壓違反ANSI C84.1的規範，且不允許分散式電源主動地參與區域電網電壓的調整，但在大量分散式電源併網注入實功率時，此規範並無法解決電網電壓過高的問題。因此在2014年公佈的修正規範當中，允許分散式電源可在電網調度者及電源運轉員的協調同意之下，可參與區域電網電壓的調整，然而該修正規範並未就分散式電源調節電壓的方式及要求進行敘述，而在新版IEEE 1547標準中，預計將會明確說明分散式電源可藉由運轉在下列模式來提供電壓調節能力：

Ø  固定功因模式

Ø  電壓-虛功模式(範例特性曲線如圖1所示)

Ø  電壓-實功模式(範例特性曲線如圖2所示)

Ø  虛功率模式

Ø  動態虛功電流

圖1電壓-虛功模式範例特性曲線

圖2電壓-實功模式範例特性曲線

2. 電壓/頻率穿越能力

2003年公佈的IEEE 1547標準對分散式電源在異常電壓及頻率下應有的反應能力分別如圖3及圖 4所示，從中可發現到電網發生異常電壓/頻率時，分散式電源需在短時間內跳脫，亦即不被允許提供電壓/頻率穿越能力。在2014年公佈的修正規範中，則允許在電網調度者及電源運轉員的協調同意下，分散式電源於異常情形時的跳脫時間可拉長(及允許提供電壓/頻率穿越能力)且跳脫電壓/頻率可視電網情形彈性調整。在新版IEEE 1547標準案中(如圖 5及圖 6所示)，更直接明確要求分散式電源應提供電壓/頻率穿越能力，且將分散式電源在異常電壓/頻率下所應具有的反應歸類如下：

Ø continuous operation：分散式電源在正常電壓/頻率範圍下連續運轉。

Ø mandatory operation：分散式電源在異常電壓/頻率情形下”應”持續運轉。

Ø permissive operation：分散式電源在異常電壓/頻率情形下”可”持續運轉。

Ø momentary cessation：分散式電源在異常電壓/頻率情形下停止輸出功率但不跳脫。

Ø shall trip：分散式電源在異常電壓/頻率情形下必須跳脫。

圖3舊版IEEE 1547-異常電壓下的運轉能力要求

圖4舊版IEEE 1547-異常頻率下的運轉能力要求

圖5新版IEEE 1547草案-異常電壓下的運轉能力要求

圖6新版IEEE 1547草案-異常頻率下的運轉能力要求

3.     孤島運轉

在既有的IEEE 1547標準中，並不允許孤島運轉的產生，但在目前的新版標準草案中，預期性的孤島運轉是被允許的。只要滿足符合以下條件：

Ø 包含分散式電源及負載

Ø 可和區域電力系統(Area EPS)併聯或解聯

Ø 包含局部電力系統(Local EPS)和部分的區域電力系統

Ø 被事先預期規劃進行許孤島運轉。