國外廣域量測系統應用於台電系統保護之可行性調查試驗
  類別：研究分析報告
出版品名稱：國外廣域量測系統應用於台電系統保護之可行性調查試驗
研究人員：范振理,陳彥豪,呂凱尼,陳盈棻
出版年月：202408
頁數：233
關鍵字：廣域測量系統,同步相量測量,相量量測單元,適應性保護機制
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內容摘要
廣域測量系統(WAMS)在電力系統監控、運轉、控制和保護中具有廣泛的應用，在現代電力系統中，WAMS被用作現代監測和控制技術的基礎。以下是推動使用WAMS需求因素：(1)優化電網應用、符合經濟和技術需求；(2)增加區域和主電網的互連；(3)測量、控制和保護技術的改善；(4)調和不同能源之併網，如風能、水力、太陽能及獨立電廠；(5)對導致大規模停電的電力系統擾動現象的監控。而這些需求為全球電力事業單位對於傳統的監控和數據採集(SCADA)技術帶來了挑戰。

本調查試驗目標透過調查探索世界各先進國家WAMS的應用情形及運轉維護經驗，並蒐集適應性保護機制驗證方式，以初步評估導入台電系統的可行性。爰此，本計畫與美國喬治梅森大學合作，針對國際電力公司、電網營運商及設備供應商等電力領域相關單位，進行訪談及問卷調查，蒐集目前全球WAMS技術使用情形及相關資訊，藉此了解全球相量測量單元(PMU)設置與維護情形、同步相量(Synchrophasor)資料蒐集存取與應用情形及對應之相關標準與通訊協定等，並針對有別於廣泛運用情形之特殊案例提出探討與分析。

本次問卷調查主要由美國喬治梅森大學團隊，針對18間電力領域相關單位(包括10家國際電力公司、2家電網運營商和6家設備供應商)執行訪談及問卷調查。依據本次問卷調查結果，大多數電力公司都安裝了PMU，但仍有部分電力公司並無安裝同步相量裝置，安裝PMU的電力公司將其安裝在各自的高壓系統，並在資料蒐集存取及應用上對應相關標準與通訊協定等，依照不同情境需求而有不同的應用情形。
目錄
第1章 緒論 7
1.1  調查試驗背景 7
1.1.1  廣域測量系統介紹 7
1.1.2  台電電網即時狀態監測系統 15
1.1.3  台電PMU廣域量測系統的應用與發展 19
1.2  調查試驗目標 26
1.3  調查試驗內容 26
1.4  預定工作流程及工作項目 28
 
第2章 國外廣域量測系統應用調查 30
2.1  問卷調查或線上訪談諮詢國外機構 30
2.2  現場實地訪談 31
2.2.1  初步接洽及現地訪談國外電力機構(研究團隊) 31
2.2.2  現地訪談國外電力機構及設備廠家之技術交流(台電公司與研究團隊) 32
2.2.3  WAMS應用線上研討會 48
2.3  分析問卷調查、線上訪談及現場實地訪談結果 51
2.3.1  電力公司問卷訪談結果 54
2.3.2  電網營運者問卷訪談結果 84
2.3.3  設備供應商問卷訪談結果 86
 
第3章 廣域量測結合保護之應用試驗項目 93
3.1  蒐集適應性保護機制、相關電驛設定邏輯及驗證方式 93
3.1.1  前言 93
3.1.2  系統描述和方法 95
3.1.3  試驗與結果 99
3.2  蒐集適應性低頻卸載之案例及驗證方式 106
3.2.1  自動低頻卸載基本原理 107
3.2.2  現行土耳其電力系統卸載方案設置 108
3.2.3  適應性測距保護電驛與低頻卸載方案 109
3.2.4  模擬結果 115
3.2.5  文獻小結 118
3.3  其它廣域量測結合保護之應用試驗項目研究案例 119
3.3.1  抓住下一個動態浪潮：廣域監測系統和補救行動計畫(RAS)解決方案的概述 119
3.3.2  希臘輸電系統WAMPAC的設計與應用 132
 
第4章 廣域量測系統應用研析 142
4.1  WAMS技術分析 142
4.2  WAMS  /  WAMPAC建置程序與架構 143
4.3  WAMS軟體供應商資訊及相關軟體應用 143
4.4  工業應用 144
4.5  相關挑戰及限制 146
4.5.1  設計及安裝 147
4.5.2  通訊頻寬 147
4.5.3  PMU應用 148
4.6  運轉方式、導入台電系統保護與控制之建議與初步可行性評估 149
4.6.1  國外應用實例分析 153
4.6.2  WAMS成果效益評估 156
 
參考文獻 158
 
附件1–問卷調查回覆原稿 159
附件2–國外廣域量測系統應用調查報告(英文版) 210
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備註
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