簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 楊昆達
Yang, Kung-Da
論文名稱: 故障電流限制器在船舶電力系統裝設位置之探討
Investigation of Allocation of Fault Current Limiters in a Shipboard Power System
指導教授: 李建興
Lee, Chien-Hsing
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 系統及船舶機電工程學系
Department of Systems and Naval Mechatronic Engineering
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 59
中文關鍵詞: 故障電流限制器船舶電力系統短路電流
外文關鍵詞: Fault current limiters, shipboard power systems, short-circuit current
相關次數: 點閱:123下載:2
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 故障電流限制器為一種常被裝設於陸上電力系統用以避免故障電流超出斷路器遮斷容量之阻抗設備,或是用以提升其系統電力品質與可靠度之元件。因目前將故障電流限制器安裝於船舶電力系統用以抑制故障電流之實例極少,且因應節省減碳之趨勢,電力推進船舶為未來船隻設計的方向,而促使本研究擬探討此元件於船舶電力系統之適用性,並提出其安裝策略以決定適當裝設位置與阻抗值大小。為了驗證所提方法之可行性,本文先以IEEE 30個匯流排系統為例,並與其他文獻所得結果作比較,再以一艘500噸級巡防艦及一艘2700噸電力推進海洋研究船來實現所提裝設故障電流限制器之策略,所得結果期能作為未來船舶電力系統設計之參考。

    Generally, a fault current limiter (FCL) is an impedance component that is used to install in an electrical power system for preventing fault currents from exceeding fault clearance capacity of circuit breakers, or increasing the power quality and reliability of its power system. Since there are currently no practical examples of installing fault current limiters to suppress fault currents on a shipboard power system which may have become the preferred design for future ships to reduce carbon dioxide emissions, this motivates us to investigate the feasibility of applying the FCL into a shipboard power system and to find a proper allocation to install FCL with a corresponding impedance value. To verify the feasibility of the proposed strategy for allocating the FCL, the IEEE 30-bus system is first studied and the method is then implemented into a 500 ton guided-missile patrol vessel and a 2700 ton oceanographic research vessel with electric propulsion. Hopefully, the results can be used as a reference for engineers to design a shipboard power system in the future.

    摘 要 i Abstract ii 誌 謝 iii 目 錄 iv 表目錄 vi 圖目錄 viii 符號說明 ix 第一章 序 論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 文獻回顧 2 1.3 本論文之貢獻 4 1.4 論文研究架構 4 第二章 故障電流限制器簡介 6 2.1 傳統抑制故障電流之方法 6 2.2 故障電流限制器發展概況及種類 7 2.3 故障電流之現象 12 2.4 故障電流之計算 14 2.5 故障電流限制器動作原理 17 第三章 船舶電力系統安裝故障電流限制器之策略 20 3.1 船舶電力系統安裝故障電流限制器之考量因素 20 3.1.1 船舶電力系統與岸電系統之差異 20 3.1.2 故障電流限制器安裝於船舶電力系統不同位置之效益 20 3.2 故障電流權重排序法 21 3.3 故障電流限制器之阻抗建構法 27 3.4船舶電力系統安裝故障電流限制器之流程 30 第四章 模擬結果分析與討論 33 4.1 IEEE 30個匯流排系統 33 4.2 500噸級巡防艦電力系統測試 40 4.3 2700噸級電力推進船電力系統測試 45 第五章 結論與未來展望 54 5.1 結論 54 5.2 未來研究方向 55 參考文獻 57 簡 歷 59

    [1] 李建興、何政龍,船舶電力推進技術概況之探討,中華民國第二十九屆電力工程研討會,中華民國97年。
    [2] 盧展南等,故障電流限制器對增強輸電網路安全性之探討,台灣電力公司研究計畫期末報告,中華民國95年。
    [3] 楊文祥,故障電流限制器Is-Limiter應用於輸電系統之研究,國立台北科技大學電機工程研究所碩士論文,中華民國96年。
    [4] M. Nagata, K. Tanaka and H. Taniguchi, “FCL location selection in large scale power system,” IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 11, no. 1, pp. 2489-2494, March 2001.
    [5] K. Hongesombut, K. Furusawa, Y. Mitani and K.Tsuji, “Optimal location assignment and design of superconducting fault current limiters applied to loop power systems,” IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 13, no. 2, pp. 1828-1831, 2003.
    [6] D. Jioka, Y. Yokomizu and T. Matsumura, “Determination of impedance of fault current limiter in distribution system with generator based on linear network analysis,” Proceedings of the International Conference on Future Power Systems, pp. 1-4, 2005.
    [7] 楊見志,故障電流限制器在電力系統裝設位置之研究,國立中山大學電機工程研究所碩士論文,中華民國96年。
    [8] 蘇信益,故障電流限制器裝設於船舶之短路電流分析,國立高雄海洋科技大學研究所碩士論文,中華民國96年。
    [9] B.-C. Sung, D.-K. Park, J.-W. Park, T.-K. Ko, “Study on optimal location of a resistive SFCL applied to an electric power grid,” IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 19, no. 3, pp. 2048-2052, 2009.
    [10] J.-H. Teng and C.-N. Lu, “Optimum fault current limiter placement with search space reduction technigue,” IET Generation, Transmission and Distribution, vol. 4, no. 4, pp. 485-494, 2010.
    [11] L. Kovalsky, X. Yuan, K. Tekletsadik, A. Keri, J. Bock and F. Breuer, “Applications of superconducting fault current limiters in electric power transmission systems,” IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 15, no. 2, pp. 2130-2133, 2005.
    [12] Available on http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=941
    [13] 陳引幹,超導在電力應用上的前景與展望,馬達數位科技學習網(http://emotors.ncku.edu.tw/motor_learn/),第84期,中華民國93年。
    [14] H. Saadat, Power System Analysis, USA, McGraw-Hill, 1999.
    [15] 李建興、楊昆達、廖振倫,故障電流限制器安裝於船舶電力系統之探討,第三十屆電力工程研討會,中華民國98年。
    [16] 孫行仁,船舶電力系統之動態響應研究,國立高雄海洋科技大學碩士論文,中國民國96年。
    [17] 謝宏明,使用基因演算法進行配電系統靜態轉供開關安裝位置之決定,私立中原大學電機工程系碩士論文,中華民國93。
    [18] Available on http://www.ee.washington.edu/research/pstca/
    [19] Available on http://www.terasaki.co.jp/

    下載圖示 校內:2015-08-03公開
    校外:2015-08-03公開
    QR CODE