能源知識庫

重點摘述

重點摘述

未來台灣將有大量風機併接至電網，並以Type3及Type4風機為主要發展，但Type3、Type4風機及離岸風場之海底電纜易產生諧波，即在大量風機併網下極有可能將大量諧波注入至電網中，過多的諧波會造成損失的增加及干擾敏感興設備的運行，特別對機器(發電機、變壓器、馬達等)設備有嚴重的影響，如馬達溫度每上升10℃將對使用壽命減少50%；變壓器若運轉溫度從100℃升至110℃，將使變壓器使用壽命由21.2年下降至7.42年，因此諧波對於電網上的設備而言是不好的。

詳細說明

我國離岸風機將大規模發展，為避免離岸風場所注入之諧波對國內電網電力品質產生嚴重衝擊，因此計畫首先將蒐集並參考國際再生能源併網諧波規範，並依據國內諧波測量資料，分析大量離岸風機併網所可能注入至國內電網的諧波程度，並提出因應對策。

海底電纜對諧波的影響

由於未來離岸風場將透過很長的海底電纜連接至陸上變電站，當海纜長度越長時，容易產生低階諧波，並對電網產生衝擊，如圖1所示

德國電流諧波規範

圖2為德國再生能源併連至中低電壓等級(分成10kV、20kV 及30kV)電網之諧波規範，依據各諧波級別(Ordinal number分別為5,7,11,13,17,19,23,25)所對應之每MVA的諧波電流值。

圖2 德國各諧波電流值

丹麥風場諧波規範

風場分類包括：A2、B、C及D四大類，各類風場對應的諧波規範為：A2(11kW~50kW)、B(50kW~1.5MW)、C(1.5MW~25MW)、D(小於25MW或大於100kV)。

圖3丹麥B類風場諧波規範，項目包括：Voltage level(<=1 kv或>1 kv)，SCR(<33,>=33.>=66,>=120,>=250,>=350)對應之奇數或偶數harmonic order h值。

圖3 丹麥B類風場諧波規範

諧波測量點PCC

在國際上大部分是規範PCC點上的諧波量，因此諧波測量點如圖4所示，以變電所及台電系統間為量測諧波量的地方。

圖4 諧波測量點

總結及未來發展

未來台灣離岸風場將大量併入電網中，且台電諧波規範版本為1993年時訂定，此版本規範可能無法應付現今情況，因此後續將繼續針對此議題進行深入了解，以提供未來訂定國內離岸風場併網之諧波規範的參考依據。