臺北科技大學電機工程系研究所學位論文
國立臺北科技大學,正常發行
選擇卷期
- 學位論文
汽電共生廠兼具發電系統及工業配電系統之特質，其保護協調極為複雜，一般保護協調設計均簡化系統分析；本文採較精準的以電力暫態分析軟體(Electrical Transient Analysis Program，ETAP)進行實際系統分析，文中選擇一位於科技園區之汽電共生廠為分析案例。汽電共生廠是科技園區內唯一的發電廠，園區內主要用戶皆由其供電。由於科技園區的用戶均為高科技公司，對電力的穩定及品質均十分要求；若汽電共生廠發生事故，而保護協調不當，勢必影響整個園區內的科技公司造成無法估計的損失，因此，詳細分析其保護協調非常重要。本文依據汽電共生廠所提供的資料包含發電機組、匯流排、廠內負載、保護設備(高低壓斷路器與保護電驛)等之資料，經本文加以整理出相關參數與保護設備設定計算值，輸入到ETAP電力系統模擬軟體進行廠內系統保護協調上的模擬分析，並探討模擬結果，最後檢討ETAP應用於汽電共生廠設計之可用性。以確認其可作為保護協調設計之輔助工具。
- 學位論文
三相感應電動機在現今工業及生活應用佔有相當高的比重，而三相感應電動機經過調查佔台灣地區使用耗電量65%以上，所以其相關的三相感應電動機的效率、諧波等用電品質問題不容忽視，在本文裡針對一個典型的台北近郊山坡型社區的三相感應電動抽水機進行有關電力品質量測與改善研究，目的希望對有相同問題或不同但有相同電力品質產生時提供參考。 目前工業生產或民生應用的三相感應電動機因為不堪電力品質不良的影響，所造成的浪費電、設備效率差、溫昇、甚至燒毀等問題，因此非常重視電源的品質狀況。鑑於隨著國內業界對電力品質的重視逐漸增高，而期待有容易取得與容易使用改善對策，且能夠進而改善電力品質達到節省費用支出，相信電力品質的量測及改善值得研究與探討。 電力品質的重要性，現代社會不管是民生、工業都離不開“電力”，工業不管是傳統工業亦好，高科技工業亦好都必須重視電源狀況。為電力品質的暫態現象，例如電壓昇高降低、諧波的影響、功率因數、需量，突波的出現，這是屬於暫態記錄的範圍也電力品質好壞的依據。 因此擬藉本論文對一個典型三相感應電動抽水機設備電力品質的量測研究及改善探討來提供參考。經常固投電容器補償功率因數或老舊電容器對於諧波產生的影響。功率因數的高低及台電用電需量的訂定會影響用電電費，即影響家庭、公司的支出，尤其在這能源短缺高能源成本的時代更值得研究與改善。
- 學位論文
車牌辨識系統近年來應用已日漸多元化，而嵌入式系統在手機與平板電腦蓬勃發展下，效能已經提高到可以應用在小型停車場的處理。本篇論文使用與ARM系統晶片相同匯流排的Leon3系統晶片的矽智財，在Xilinx公司所製作的FPGA板上，運用Leon3所提供的編譯器來做影像處理，達到車牌辨識的效果。 考量系統晶片在FPGA開發平台的效能會受到限制。因此，本論文在影像處理部份，採用不需要大量運算的演算法。以車牌定位為例，其係運用垂直邊緣偵測來留下字元垂直部份，再利用影像下半部份干擾較少的部份，由下往上來尋找接近車牌大小的區塊，接著再利用水平掃描來找出每個字元的位置。而字元辨識部份，則利用垂直掃描和水平掃描來找出相對應的字元，再將每個字元自中間部份切割，以輔助字元的判斷。實際量測結果顯示，本論文所提出的演算法，其辨識率可達56%。
- 學位論文
由於台灣地區天然資源匱乏，各種發電燃料皆需仰賴進口，近來國際原物料飆漲，燃煤及核能等基載機組電廠屢遭困境，短期內無法滿足基載需求，需啟動燃油及燃氣機組填補，導致發電成本逐年增加。 台灣地區所有用戶約有1,300萬用戶，其中高壓雖僅2.3萬戶，卻占了全台用電量58%，故台灣地區決定優先建制高壓以上AMI，其AMI基本功能是對用戶用電狀態進行記錄，包括用戶用電資料及電力品質資料。本論文係利用高壓 AMI電表來達到用電監控，配合AMI電表蒐集每15分鐘之尖峰值，引導用戶轉移尖峰用電至離峰時間使用，使離峰負載穩定成長，產生需量反應最佳化，解決用電瓶頸，並利用已建置高壓AMI為基礎，未來將可提供高壓入口網站服務，用戶可經由該網站查詢相關用電資料及需量方案試算，亦提供台電公司開發具誘發性之方案及用電資訊，將會提高用戶參與節能減碳意願，以降低能源成本。
- 學位論文
在解制後的電力市場，對電力市場的各參與者創造了更多的競爭機會與更公平的交易機制。在電力市場中，電力供應業者將在預定的負載需求，透過競價的運作模式以求取最大的利潤。發電業者執行機組排程的目的是為了獲取本身最大利潤，為一種價格為導向的機組排程，傳統上滿足負載需求再也不是發電業者的主要目的。而電力市場中，發電業者必需承受各項的風險，諸如電價變動風險、事故風險等等，因此在不確定性電力市場中。發電業者在風險管理之下，尋求市場最終交易的排程，已成為重要的研究課題。 而由於世界能源的短缺問題，許多國家意識到再生能源的重要性，而再生能源技術中以風力發電為最成熟、具有商業化發展前景的新能源技術。雖然已有許多文獻能以很低的誤差預測風速，但是還是無法與實際情形完美結合，而風速的誤差正是本文探討的風險所在。本文考慮風力的可能誤差，以基因演算法分別討論傳統機組排程與最大利潤機組排程，最後考慮風險，得到一個兼具風險與最大利潤的結果。透過負面風險整合出的風險管理策略，可獲得最小的負面風險及提升永續經營的能力。
- 學位論文
本論文提出應用基因演算法於電力系統有效─無效功率之最佳化排程。過去研究常將一天24小時的有效、無效功率排程之最佳化(即機組調派、虛功率與電壓控制)分開探討，本文將以智慧型控制方法來整合兩者之最佳化，期望達到更完整之排程。在滿足所有運轉的限制式情況下，使火力發電機組之總發電成本、傳輸線總實功率損失最小化。近年來風力發電逐漸受到重視，但因其具有不確定之特性，故本文利用機率之抽樣方法取出10種24小時之風力發電資料，使火力發電機組在考慮此風力情境下達到近似最佳化的24小時排程。 本文透過分析模擬IEEE 30-Bus系統，以輪流方式對有效─無效功率進行最佳化，經由測試後證實所提出方法之可行性，並可求得近似最低總發電成本、降低輸電線有效功率損失以及使負載匯流排電壓在合理範圍內，期望能幫助調度人員作更經濟、安全的排程。
- 學位論文
視覺信號保真度(Visual information fidelity，VIF)為一影像品質評估法，其考慮了人類視覺系統(Human Visual System，HVS)特性以做到主觀評估參考與失真兩張影像間之差異程度。 本文提出基於視覺信號保真度的評估方法做改進，讓影像評估同時著重於包含物件顯著區域和失真較嚴重的視覺敏感區域。我們還透由修改視覺信號保真度演算法，改善視覺信號保真度高估與低估之情形。 當失真嚴重且集中時，人眼對影像品質會驟降之情形，視覺信號保真度容易高估品質評估，我們利用衰減信號特徵圖上考慮信號衰減較強之集中性來判斷，以調高失真影像在視覺信號保真度的人類視覺通道模型中之視覺雜訊變異量，以降低影像的評估分數，符合人眼特性。 另外在人眼比對兩張極相似的影像時，視覺信號保真度會低估評估分數的問題，所以我們藉由比較兩張影像在高斯尺度混合(Gaussian Scale Mixture，GSM)模型上之誤差，讓誤差低於門檻時提高評估分數。 最後由於視覺信號保真度利用灰階影像評估互信息量，沒有考慮對彩色影像資訊，所以讓演算法加入色差演算法CIEDE2000，讓評估著重於顏色差異較大的局部區域且提升視覺雜訊的變異量，來彌補視覺信號保真度的不足。
- 學位論文
台電公司正在佈設興建台灣~澎湖161kV海底電纜工程計畫(以下簡稱台澎海纜)，擔負起輸送澎湖地區再生能源之任務，同時解決未來澎湖低碳島之再生能源占比達55%以上的能源開發管制限制。 台電公司評估台澎海纜報告中，海域路徑分為南、北兩回線，長度約58.8公里，並採用單芯交連聚乙烯(XLPE) 630mm2海底電纜。台澎海纜工程統包採購於100年11月30日決標，由日商J-Power Systems Corporation及Sumitomo Corporation(以下簡稱JPS/SC)共同承攬海底電纜線路設計、製造及安裝，JPS/SC於102年5月完成「海底電纜細部設計技術資料—海底電纜送電容量計算書」送審查，該計算書內容綜合採用IEC-60287規範及JCS-0501規範推導輸電容量。 本研究重點，主要以IEC-60287規範推算台澎海纜輸電容量，藉此找出推算運算式及計算結果之差異，經驗證結果兩者海纜輸電容量差異不大，未來台灣地區再規劃新的海底電纜方案，對於不同海域地形之環境，有哪些因素須考慮，哪些因素可以不考慮之建議，是可提供設計人員在評估海底電纜輸電容量時有更多元之參考。
- 學位論文
由於網際網路在近年廣泛的發展下，電信商在相互競爭的狀況下，不止要提高網路品質，如何能即時線上維護客戶端設備，亦成為產品售後服務重要的一環；而面對家庭網路環境越來越為複雜的狀況下，如何能夠快速有效管理家庭異質網路，已成為電信商重要的研究課題。因此本論文將實作客戶端設備(Customer Premise Equipment - CPE)廣域網路(Wide Area Network - WAN)管理的通訊協定(CPE WAN Management Protocol - CWMP)，CWMP是一個具有整合性的管理介面，且能能夠遠端管理終端設備(CPE)的通訊協定，讓新的服務更容易新增於客戶端的網路終端設備(CPE)中，亦能夠透過廣域網路由遠端來管理掌握目前平台的運作狀況，協助使用者故障排除。過去有許多網路管理協定，如簡單網路管理協議(Simple Network Management Protocol - SNMP)、遠端登入協議(Telnet)、安全性登入協議(SSH)，本研究發現CWMP通訊協定是最適合被用來管理家庭網路的客戶端家用閘道器(Home Gateway)，家用閘道器只要利用定義完整資料模型，便可與電信商的自動組態伺服器(Auto-Configuration Server - ACS)作資料交換，所以本研究就針對實作CWMP通訊協定應用程式，並且架構於資料模型(TR-181 Data Model)上，利用OpenACS驗證其功能，並透過擷取封包軟體取樣分析，以證明此實作的應用程式具有良好的穩定性與效能，另一方面本文利用GetParameterValues 遠端呼叫程序(Remote Procedure Call RPC)改善Upload RPC效能，在特定環境下能提升40倍的速度。
- 學位論文
本論文係提出三種新型的高升壓型轉換器架構。架構一為，改良KY升壓型轉換器的新型高升壓型轉換器，相較於KY升壓型轉換器，此架構乃藉由耦合電感的觀念以彌補KY升壓型轉換器之電壓轉換比不足的缺點，同時耦合電感之漏感的能量可以被回收。架構二、三為改良基於電荷幫浦電容之雙升壓電感轉換器的新型高升壓型轉換器。相較於基於電荷幫浦電容之雙升壓電感轉換器，架構二為，於原本的電路中額外加入一個倍壓電路及一組線圈，以提升電壓轉換比，並將三組線圈繞製於同一磁性元件上，如此一來將可減少整體電路的體積。除此之外，耦合電感之漏感能量皆能回收。架構三為，改善架構二之元件過多的缺點，藉由將架構二之耦合電感的第三組線圈串接於電荷幫浦電容上，來移除所使用的倍壓電路，進而降低元件的數目，同時也可以達到與架構二相同的電壓轉換比。再者，電荷幫浦電容於儲能時所造成的電流突波也可以被第三線圈所抑制，並且此耦合電感之漏感能量皆能回收。於本論文中，首先針對所提之新型高升壓型轉換器進行動作原理說明與分析，緊接著將藉由模擬以驗證所提電路之可行性，最後再藉由Altera公司所生產之現場邏輯閘陣列晶片EP1C3T100C8N來做為系統控制的運算核心，實際驗證所提電路之有效性。