強化我國配電電網韌性之策略與技術 (中)

黃銘宏1   江興芳2  傅振豪3 *  主筆

*1.台電公司配電處處長

 2.台電公司配電處課長

 3.台電公司配電處專員

(續第96期電子報)

參、強化電網韌性之策略與技術

　　電網整體架構涵蓋發電、輸變電及配電三大系統。電力由多元發電來源產出後，經超高壓輸電網傳送至變電所降壓，再由配電饋線送至用戶(如圖2)，近年隨著航空城、捷運系統擴充及鐵路地下化等重大建設快速推動，加上縣市升格為直轄市所帶動的人口集中與都市擴張，再加上AI與高效能運算等新興應用帶動高科技產業擴廠，我國用電需求逐年攀升。然而，變電所未能及時增設，導致既有變電設備與饋線長期高負載運轉，增加設備故障與停電風險。

　　為配合淨零碳排政策並強化供電韌性，台電公司推動強化電網韌性建設計畫，以「力求分散、持續強固、加強防衛」為三大主軸，預計10年投入5,645億元(如圖3)，全面推動分散工程、強固工程與防衛工程，強化電網面對極端氣候與系統故障的因應能力。

        此外，為因應大量再生能源併網對配電系統穩定性的衝擊，並配合智慧電網的發展趨勢，更導入先進配電管理系統，以提升供電效率、穩定性與整體系統韌性，以下為其整體策略及技術介紹:

一、強化電網韌性計畫三大主軸

(一)分散工程:

　　台灣地狹人稠且電網密度高，為減少電網過度集中與單一節點失效的風險，推動『區域分散』策略，該工程投資約4,379億元，佔計畫整體預算比例最大，亦為項目最多的工程，包含電廠直供園區、綠能分散供電、樞紐節點分群、增加配送節點、精進區域調度等五大面向，另為減少跨區融通電力所帶來的系統不穩定及風險因子，將電廠及周邊離岸風電，就近供應至周邊園區。再者，為降低超高壓變電所過於集中的風險，增加強化分群相關工程，如興建新中寮超高壓開閉所，同時增加電網配送節點，原調度中心集中調度電源的模式，則新增分區調度功能 (如圖4) ，限縮可能的事故停電範圍。

(二)強固工程:

　　為因應絕緣劣化、設備不良造成的停電事故，以及再生能源的大幅成長，將廣設儲能設施，減緩綠能併網衝擊，提高調度彈性，該工程投資約1,250億元，包含電網擴充更新、廣增儲能設備與變電所屋內化三大面向，因傳統的屋外變電所易遭鳥獸及雷擊等外力及極端氣候的威脅，規劃改建為屋內變電所，以提高供電安全，同時搭配變電所內部的隔艙式設計，例如讓原本的通鋪變為分艙式做法，具備屏蔽與隔離的優點，除加強安全性，增加供電穩定性，更能避免事故影響之擴大，計畫中預定將24座變電所改建為屋內式，新設28座地下化多功能變電所，以新北市板橋區新民變電所為例(如圖5)，不僅提供電力服務，亦結合台北南區營業處與教育娛樂空間「電幻一號所」，翻轉變電所鄰避印象，打造與社區共融的新型基礎設施，提升民眾接受度，也有助於建構韌性穩定的供電系統。                                             

(三)防衛工程:

　　為提升電網面對突發事故的應變能力，推動「強化防衛縱深」策略，建構電廠與電網間的多層次防護機制，該工程投資約16.9億元，包含「強化防衛縱深」與「即時動態防衛」兩大面向，即時監測設備運作狀況，提升故障判斷與防衛精準度，當事故發生時，建立可依電網運作動態調整的防衛體系，落實第一道（電廠內部）、第二道（廠網之間）的防衛配置(如圖6)，實現系統故障的快速隔離；並更新電驛硬體設備，建構動態模擬系統、即時監測分析機制以及策略模擬中心，提升整體電網管理效率與防禦能力，確保在極端氣候或系統異常下，具備足夠的韌性與反應速度。

二、配電智慧電網技術--先進配電管理系統(ADMS)

　　因應再生能源快速成長與用電需求日益複雜，為提升電網穩定性與韌性，台電公司開始發展智慧電網，而配電系統之先進配電管理系統（Advanced Distribution Management System，簡稱ADMS）是智慧電網發展的核心技術之一，結合即時監控、自動化控制與數據分析，實現配電系統的智慧化管理(如圖7)，其簡介如下:

(一)核心功能與技術架構:

　　先進配電管理系統（ADMS）結合監控控制與資料蒐集系統（SCADA）、配電管理系統（DMS）、停電管理系統（OMS）、故障檢測與供電恢復（FDIR）以及分散式能源資源管理（DREAMS），實現即時監控與快速故障處理，提升供電穩定性。此外，ADMS 能整合地理資訊系統（GIS）、歷史資料庫（IS&R）與應用程式介面（API），促進系統間的高效整合與資料共享，支援再生能源併網與智慧電表應用，實現電網的智慧化與彈性化。

(二)應用與發展

　　台電公司自1992年起推動配電饋線自動化，至今涵蓋九千多條自動化饋線與3萬多具自動化開關，已至少達成90%以上的自動化覆蓋率，所以ADMS整合監控控制與資料蒐集系統（SCADA）、配電管理系統（DMS）、停電管理系統（OMS）、地理資訊系統（GIS）等功能，便可以實現即時監控、故障自動處理與分散式能源管理，提升電網的彈性與穩定性。此外，亦推動結合ADMS與分散式再生能源管理系統（DREAMS），以因應再生能源併網對配電系統穩定性的衝擊。

(三)效益與挑戰

　　ADMS的導入帶來多項效益，包括提升供電可靠性、優化電網運作、促進再生能源整合以及提升用戶滿意度。然而，推動ADMS也面臨系統整合複雜、資安風險增加以及人力資源需求等挑戰。因此，持續投入資源，強化系統整合能力、資安防護措施以及人才培育，才能確保ADMS的穩定運作與持續發展。

(待續)