電力工程 109 年策略規劃與問題解決(依類科命題)考古題

一個含高占比之再生能源發電系統原本經由傳輸線連接至一個電力系 統的匯流排做穩定運轉。當該電力系統發生異常、保護電驛動作，致使 該高占比再生能源發電系統與該電力系統瞬間解聯時，試說明該電力系 統之電力潮流與併接點之電氣特性如何受到該高占比再生能源瞬間解 聯的影響？該電力系統之同步發電機有那些相關設備如何因應此解聯 做調整？該電力系統之穩定度特性如何做評估分析？（25分）

在「台灣電力股份有限公司再生能源發電系統併聯技術要點」中，第七 點「系統影響規範」中的第（七）項為：「諧波管制：諧波污染限制應依 台電公司『電力系統諧波管制暫行標準』規定辦理。併接點電壓在3,300 伏特以下系統，比照3,300伏特至22,800伏特系統標準辦理。」請就該併 聯技術要點的內容，針對：⑴諧波（harmonic）之量測點、⑵諧波的定 義、⑶諧波失真（harmonic distortion）的定義、⑷總諧波失真（total harmonic distortion）的定義、⑸總需量失真（total demand distortion）的 定義等議題，提出解釋與說明。（25分）

有關容量為1 MW（1000瓩）的大型太陽能或光伏（photovoltaic）發電系 統，此系統與電網併聯。 說明此發電系統架構及操作原理。（10分） 欲提高發電效率，說明在興建及營運方面，如何執行？（15分）

捷運的電聯車牽引裝置採用三相變頻器（inverter）驅動三相感應電動機， 其中三相變頻器的重要元件為高壓、高功率半導體開關元件，此元件有 GTO（gate turn-off thyristor）或IGBT（insulated-gate bipolar transistor）。 試作答下列問題： 比較GTO 與IGBT 的特性，並說明用IGBT 與功率二極體組成三相變 頻器的電力電路。（10分） 三相變頻器由電子元件所組成，有容易故障及使用年限短的問題。請 針對三相變頻器的保養檢測及維修方面，建立相關執行策略，以確保 大眾運輸的可靠性。（15分）