Συγκριτική μελέτη για τη χρήση συνεχούς ρεύματος (DC) σε δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας πλοίου μεταφοράς υγροποιημένου φυσικού αερίου (LNG)

Γαρύφαλλος, Ιάκωβος; Garyfallos, Iakovos

dc.contributor.author	Γαρύφαλλος, Ιάκωβος	el
dc.contributor.author	Garyfallos, Iakovos	en
dc.date.accessioned	2016-05-17T09:17:04Z
dc.date.available	2016-05-17T09:17:04Z
dc.date.issued	2016-05-17
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42499
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.12004
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Συστήματα πρόωσης	el
dc.subject	Propulsion systems	en
dc.subject	Συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας	el
dc.subject	Δίκτυο AC	el
dc.subject	Δίκτυο DC	el
dc.subject	Υγροποιημένο αέριο	el
dc.subject	Electric generation systems	en
dc.subject	AC power grid	en
dc.subject	DC power grid	en
dc.subject	lng	en
dc.title	Συγκριτική μελέτη για τη χρήση συνεχούς ρεύματος (DC) σε δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας πλοίου μεταφοράς υγροποιημένου φυσικού αερίου (LNG)	el
dc.title	Comperative study for the usage of direct current on the electric grid a LNG carrier	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλεκτρολογία	el
heal.classification	Electric energy	en
heal.classification	Ναυπηγική	el
heal.classification	Ενέργεια	el
heal.classification	Marine engineering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-12-11
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η εφαρμογή προηγμένων συστημάτων ισχύος σε πλοία. Αρχικά, παρουσιάζονται διάφορες προηγμένες τεχνολογίες παραγωγής ισχύος, εξελιγμένες διαμορφώσεις μετασχηματιστών καθώς και μοντέρνα συστήματα αποθήκευσης της παραγόμενης ισχύος και βελτίωσης της ποιότητάς της. Γίνεται αναφορά επίσης σε ορισμένα συστήματα εξοικονόμησης ενέργειας, ενώ στη συνέχεια δίνονται συγκεκριμένα παραδείγματα εφαρμογών συνεχούς ρεύματος (DC). Το επόμενο κεφάλαιο της εργασίας έχει ως θέμα τη μεταφορά και τη διανομή της ηλεκτρικής ισχύος, δίνοντας ιδιαίτερη σημασία στα συστήματα συνεχούς ρεύματος, καθώς και στα DC μικροδίκτυα. Γίνεται αναφορά στην ευστάθεια και την προστασία των συστημάτων, ενώ πραγματοποιείται και μια σύγκριση μεταξύ των συστημάτων συνεχούς (DC) και εναλλασσόμενου (AC) ρεύματος. Το θεωρητικό μέρος ολοκληρώνεται με την παρουσίαση των βασικών χαρακτηριστικών, των πλεονεκτημάτων και των μειονεκτημάτων 4 διαφορετικών συστημάτων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και πρόωσης πλοίων, τα οποία θα εξεταστούν στη συνέχεια της διπλωματικής εργασίας. Τα υπόλοιπα κεφάλαια της διπλωματικής εργασίας αποτελούν το υπολογιστικό μέρος, όπου διεξάγονται προσομοιώσεις στο υπολογιστικό πακέτο Matlab/SIMULINK R2015b της εταιρίας Mathworks, με σκοπό τη σύγκριση των δικτύων AC και DC στο περιβάλλον ενός πλοίου μεταφοράς υγροποιημένου φυσικού αερίου (LNG). Τα συστήματα μελετήθηκαν σε δυο καταστάσεις λειτουργίας, τη φόρτωση και την εκφόρτωσή του (CARGO_UNLOAD_LOAD) και την πορεία στην θάλασσα με τους αντίστοιχους ελιγμούς (PORTOUT_SEAGOING). Τα εξεταζόμενα δίκτυα για την παραγωγής της απαιτούμενης ηλεκτρικής ενέργειας είναι ένα AC και ένα DC. Επίσης σε κάθε κατάσταση λειτουργίας με το αντίστοιχο εξεταζόμενο δίκτυο χρησιμοποιήθηκαν 1, 2 και 3 γεννήτριες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Στη συνέχεια επιχειρείται η οικονομοτεχνική αξιολόγηση 4 συστημάτων πρόωσης και παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας για το πλοίο, το έχει τη δυνατότητα ανάκτησης των ατμών φυσικού αερίου που διαρρέουν από τις δεξαμενές μεταφοράς του (GAS MODE). Στη συνέχεια προτάθηκαν τέσσερα διαφορετικά συστήματα, τα οποία θα συγκριθούν σε οικονομική βάση, ώστε να αξιολογηθεί η βιωσιμότητα της κάθε επένδυσης. Τα κύρια συστήματα που εξετάστηκαν είναι: DIESEL ELECTRIC PROPULSION, FULL POWER CONVERTER AC SYSTEM, DC SYSTEM και VARIABLE FREQUENCY AC SYSTEM. Τέλος παρουσιάζονται τα συμπεράσματα και οι μελλοντικές προοπτικές σχετικά με την εφαρμογή προηγμένων DC συστημάτων ισχύος σε πλοία.	el
heal.abstract	The subject of this thesis is the application of advanced power systems on ships. Various advanced propulsion technologies, advanced configurations of transformers and state-of-the-art power storage systems are presented. Energy saving systems are also described, as well as specific examples of DC applications. The next chapter of this thesis is the transmission and distribution of electrical power, giving special attention to DC systems, as well as to the DC microgrids. The stability and security of the systems are of particular interest. A comparison between DC and AC systems is attempted. The theoretical part is completed with the presentation of the main characteristics, advantages and disadvantages of four different power and propulsion systems, which will be examined in this particular thesis. The remaining chapters are the computational part of this thesis, where simulations are carried out with the computational software Matlab / SIMULINK R2015b of Mathworks company, for the comparison of AC and DC systems in the environment of an LNG tanker (LNG). The systems were studied in two modes, loading and unloading (CARGO_UNLOAD_LOAD) and the seagoing (PORTOUT_SEAGOING). The systems studied for the production of the required electric power are AC re DC systems. Also in each mode 1, 2 and 3 power generators were tested. Then, a feasibility evaluation of the four power generation and propulsion systems is attempted. The ship has the potential recovery of gas vapors leaking from transportation tanks (GAS MODE). The four different systems studied are compared on an economic basis, to assess the viability of each investment. The main systems examined are: DIESEL ELECTRIC PROPULSION, FULL POWER CONVERTER AC SYSTEM, DC SYSTEM and VARIABLE FREQUENCY AC SYSTEM. Finally the conclusions and future perspectives on the application of advanced DC Power Systems on Ships are presented.	en
heal.advisorName	Προυσαλίδης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλός, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Λυρίδης, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ναυτικής Μηχανολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	194 σ.
heal.fullTextAvailability	true