含綠能之本土化配電網路管理系統

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更新時間：2024-03-22 13:41

【技術簡介】
因應未來大量再生能源併入配電系統後易造成電力潮流、故障轉供等問題，且國內廠商之電力監控及地理空間資訊技術欠缺整合，無法有效提高再生能源資訊之應用彈性，故國原院開發含綠能之本土化配電網路管理系統，整合配電監控系統(SCADA)與地理空間資訊系統(GIS)。
再生能源不穩定及不易預測等特性，易引起電壓波動升降或三相不平衡等問題。因此，國原院開發饋線開關操作序列策略平台，於每一開關切換步驟中，採先投入饋線常開之聯絡開關，再開啟饋線環路之常閉開關，可避免用戶停電，並計算各饋線三相負載及再生能源裝置容量等變動資訊，供調度人員進行開關調整之演練。此外，可降低饋線三相負載最大變動率，確保饋線開關操作與調度之可靠。
而在複雜的配電系統中，由於饋線主幹及分歧線的節點數量太多，若要掌握各節點的資訊，則須裝設許多量測設備，不僅成本提高，且大量數據在傳遞與彙整上，具有一定的難度。當再生能源占比逐漸提高時，且節點量測資料有限的情況下，勢必難以掌握再生能源發電所引起的電壓上升情形，進而影響用電品質。因此開發狀態估測技術，可估測配電系統主幹與分歧線之發電狀態，並針對估測結果與現場量測值之誤差值比對；同時將估測結果顯示於地理空間資訊系統，以協助調度人員掌握分散式電源對於饋線變動之影響，及檢視監測設備是否正常運行。
另外國原院整合圖形結構與雙向追蹤方式，追蹤地理空間資料表之幾何資訊，可將饋線各線段間座標點計算成線段長度，並與配電圖資資料庫交互參照及驗證，建立資料庫設備參數。應用饋線故障區間連結性追蹤運算技術，分析具通訊之故障指示器(FCI)運轉資訊，建立FCI之過電流標記邏輯，以輔助縮小故障區間。

圖1、本土化配電網路管理系統

圖2、饋線開關操作序列策略平台

圖3、狀態估測技術使用者介面與平台

圖4、縮小配電系統故障區間應用功能程式

【計畫規劃/技術應用】
國原院調和國內電力與資訊業之跨業合作，進行高占比再生能源之饋線調度與配電圖資應用等技術發展，且本土化配電網路管理系統已於108年4月在台電雲林區處配電調度中心上線運轉，與既有國外產品性能不相上下，透過擷取配電圖資管理系統資料，自動建構饋線單線圖與再生能源資訊，以縮短配電圖資轉檔所需時間，有效管理雲林縣配電系統300多條饋線與700 MW以上再生能源併網發電。本計畫研發成果參加2020、2022年TIE台灣創新技術博覽會，分別以「含綠能之配電饋線轉供方法」、「配電饋線分區段轉供復電策略」專利技術獲得鉑金獎殊榮。110年更以「智慧配電網路管理系統(iDNMS)」技術，奪得素有科技產業奧斯卡之稱的全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)，科技研發實力受到國際肯定。並於同年榮獲被譽為公務人員最高殊榮之「110年公務人員傑出貢獻獎團體獎」。

圖5、全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)獎牌

圖6、獲總統頒發110年公務人員傑出貢獻團體獎

【未來佈局】
目前規劃推廣本土化配電網路管理系統至台電各區處，俾利於提升國家再生能源併網的使用與管理，開啟相關創新產業的新契機。未來將持續開發含再生能源之電網三相配置、狀態估測、動態保護協調及動態地理空間資訊視覺化等相關技術，希望藉由本計畫之技術突破，進而提升本土產業技術與創新產業應用，作為進軍東南亞電力市場之商業契機。

【連絡資訊】
姓名：姜政綸
電話：03-4711400分機6363
E-mail：Jhenglun@nari.org.tw