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研究生: 林建隆
Jiann-Long Lin
論文名稱: 辦公大樓配電設計之諧波分析
Harmonic Analysis in Power Distribution System Design of Office Building
指導教授: 吳啟瑞
Chi-Jui Wu
口試委員: 陳在相
Tsai-Hsiang Chen
黃培華
Pei-Hwa Huang
陸臺根
Tai-Ken Lu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 119
中文關鍵詞: 諧波
外文關鍵詞: Harmonic
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本論文探討在辦公大樓配電設計階段,如果考量非線性負載的諧波問題,模擬分析負載容量對諧波狀況的影響。利用Matlab建立不平衡三相四線式諧波分析模擬程式,再從配電設計所獲得供電系統資料及各類諧波負載之諧波電流進行模擬分析。計算結果可獲得各配電箱盤內各相之電壓電流諧波失真、電壓電流均方根值、共振頻率和變壓器K係數,提供設計人員在規劃與設計配電系統時,決定是否需要裝置濾波設備及選擇適當設備規格之參考。


This thesis considers the non-linear load harmonic problems and the influence of the load capacity to the harmonics components during the power distribution design stage. The unbalanced three-phase four-wires system simulation program is set up by using the Matlab, then the analysis is accomplished by means of the data of the power supply system and the components of harmonic current of each kind of load that can be obtained from the power distribution designer. From the simulation results, it can obtain the harmonic voltage distortion, the harmonic current distortion, the rms voltage, the rms current and the resonance frequency of each phase in various distributing panels and the transformer’s K value. All results are usefule to distribution engineers for planning and designing of a distribution system to decide whether the filters are needed.

中文摘要…………..………………………………….…….….…..……I 英文摘要………….……..…………………….…………….…..…….. II 誌謝………………….…………………………………………………III 目錄……………..…………………………………………………..…..IV 符號索引………………………….………………………………...…VII 圖表索引…………….………….………………………….………..…XI 第一章 緒論 1.1 研究背景與動機……….…………………………………………1 1.2 研究目的………………….……………………………………..2 1.3 研究方法…….…………………………………………………..3 1.4 研究貢獻……….………………………………………………..4 1.5 論文內容架構.….………………………………………….……4 第二章 辦公大樓諧波問題 2.1 前言………………………………………………………………6 2.2 諧波定義…………………………………………………………6 2.3 諧波管制…………………………………………………………7 2.3.1 供電系統諧波管制…………………………………………8 2.3.2 電器產品諧波管制…..…………………..…………………9 2.4 辦公大樓諧波源..…………………….………………………...11 2.5 諧波對設備影響..……………………….…..………………….13 2.6 諧波改善方法..……………………….…..…………………….14 第三章 諧波潮流計算方法 3.1前言………………...…………………………………….………18 3.2 辦公大樓配電系統架構…..……………………………………18 3.3 諧波等效元件模型..……………………………………………20 3.3.1 電源………….……..……….……………………………..20 3.3.2 變壓器……….……………..………………….…………..21 3.3.3 導線………….…………..….……………………………..24 3.3.4 電容器…….….………….….……………………………..25 3.3.5 負載………….…..……….………………………………..26 3.4 諧波計算……….….……..……………………………………..28 3.4.1 基頻………………………………………………………..29 3.4.2 諧波………………………………………………………..34 3.4.3 均方根值…………………….…………………………….39 3.4.4 變壓器K係數…………………………………………….40 3.5 模擬程式驗證…….…………..………………………………...41 第四章 案例模擬與分析 4.1 前言………………………………………………………….….47 4.2 模擬案例配電系統架構………………………………………..47 4.3 諧波負載估算…….…..………………………………………...51 4.4 案例模擬..…………….………………………………………...53 4.4.1 輕載….…..……….…………………………………....…...53 4.4.2 半載…….…..………….…………………………………...74 4.4.3滿載…..……..………………………….…………………...94 4.5 綜合分析..…………………………………………….………114 第五章 結論與未來研究方向 5.1 結論..…………………………………………………………115 5.2 未來研究方向………………………….……………… ……116 參考文獻……………………………………………….……….……117

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