台灣電力公司利用 OPAL-RT 平台驗證智慧變流器，提升電網韌性
隨著全球能源轉型的推進，高比例再生能源滲透正在徹底改變電力系統的運作模式。太陽能與風力發電等再生能源逐漸從過去電網的「邊緣補充」轉變為主要電源，但這也帶來了前所未有的挑戰。傳統同步發電機逐步退役，使得電力系統的機械慣量不斷下降。在面臨突發擾動，如故障或大型機組跳脫時，系統的頻率與電壓穩定性容易受到影響，頻率變化率（RoCoF）可能變得非常劇烈。
面對這樣的局面，台灣電力公司積極投入電網創新技術的研發，期望透過智慧變流器等新型設備，提升整體電網的韌性與穩定性。智慧變流器雖然在功能上已經可以滿足先進的併網要求，但其導入電網後的實際效益與對系統穩定性的影響，仍需透過嚴謹的驗證來確認。現代電網對 IBR（基於變流器的資源）提出了更高要求，例如需要具備類同步發電機特性（Grid-Forming）、高精度的故障穿越（Fault Ride-Through, FRT）能力，以及黑啟動功能，這些複雜功能的研發與驗證難度極高，傳統的實驗方法往往耗時且成本昂貴。
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為此，台電導入了由思渤科技台灣獨家代理的 OPAL-RT 即時模擬平台，建立了一套完整的智慧變流器驗證體系。該平台不僅可以透過 RT-LAB 或 HYPERSIM 模擬龐大的電網及複雜的開關模型，並支持 SIMULINK、PSS/E、PSCAD 等多種建模方式，還提供 IEEE 標準模組，使研究單位能夠在高度精確的模擬環境中進行各種極端情境測試。此外，功率即時模擬功能使得模擬出的電壓與電流信號能直接饋入實體變流器，驗證其在實際電網環境下的功率輸出與效益。透過硬體閉迴路 （Hardware-in-the-Loop, HIL）測試，讓台電工程師可以在 OPAL-RT 即時模擬主機上運行數千個開關元件的複雜電網模型，安全模擬各種極端故障，而無需承擔實體設備損壞風險，並大幅縮短驗證時間。 |
透過這套平台，協助台電不僅成功建構出智慧變流器即時模擬與驗證的完整環境，也能快速整合第三方設備，提升研發的靈活性與效率。更重要的是，OPAL-RT 提供微秒級的模擬步長，使變流器的 Grid-Forming、高頻響應等複雜功能能在逼真的「數位電網」中進行全工況測試，滿足最嚴苛的研發標準。台灣電力公司江文莊電機工程師表示：「思渤科技代理的 OPAL-RT 系統協助本所實現了先進電力電子設備對微電網及電力系統影響的評估，既安全又大幅縮短驗證時程，這正是我們所需要的。」
此次專案思渤科技藉由 OPAL-RT 平台，協助台電成功驗證了智慧變流器在高比例再生能源電網中的功能與效益，不僅降低了實體試驗成本與風險，也加速了電網創新技術的實際應用，為提升電網韌性與穩定性提供了堅實保障。這一案例充分展現了數位化模擬與硬體驗證結合的優勢，也為智慧電網的發展提供了可借鑑的成功經驗。
