Energy Efficiency in Electrical Drive Systems: Technical potentials, barriers and policy approaches for small and medium industries in Ghana

Today industries and commerce in Ghana are facing enormous energy challenge. The pressure is on for industries to reduce energy consumption, lower carbon emissions and provide se-cured power supply. Industrial electric motor energy efficiency improvement is one of the most important tools to reduce global warming threat and reduce electricity bills. In order to develop a strategic industrial energy efficiency policy, it is therefore necessary to study the barriers that inhibit the implementation of cost – effective energy efficiency measures and the driving forces that promote the implementation. The aim of this thesis is to analyse the energy consumption pattern of electric motors, study factors that promote or inhibit energy efficiency improvements in EMDS and provide cost – effective solutions that improve energy efficiency to bridge the existing energy efficiency gap in the surveyed industries. The results from this thesis has revealed that, the existence of low energy efficiency in motor-driven systems in the surveyed industries were due to poor maintenance practices, absence of standards, power quality issues, lack of access to capital and limited awareness to the im-portance of energy efficiency improvements in EMDS. However, based on the results pre-sented in this thesis, a policy approach towards industrial SMEs should primarily include dis-counted or free energy audit in providing the industries with the necessary information on potential energy efficiency measures, practice best motor management programmes and estab-lish a minimum energy performance standard (MEPS) for motors imported into the country. The thesis has also shown that education and capacity development programmes, financial incentives and system optimization are effective means to promote energy efficiency in elec-tric motor – driven systems in industrial SMEs in Ghana

L’agrément : un agent moteur de développement des capacités, d’apprentissage collectif et de socialisation. Une étude de cas en profondeur dans un hôpital privé saoudien

Cette thèse vise à comprendre comment et dans quelle mesure l’agrément des établissements de santé est-il efficace pour développer les capacités des acteurs, nécessaires pour améliorer la qualité des soins et des services. Au cours des dix dernières années, il y a eu une croissance rapide, à l'échelle mondiale de la mise en œuvre de programmes d'agrément en santé pour l’amélioration de la qualité. L'expérience de la dernière décennie prouve que l'agrément est une technique valable pour l'amélioration de la qualité dans beaucoup d’organismes de santé. Il est également utilisé pour soutenir les réformes en santé. Malgré cela, les outils de gestion comme l’agrément sont souvent critiqués, car elles sont adoptées avec enthousiasme négligeant fréquemment une implantation favorisant la mise en place de comportements durables et la démonstration de meilleurs résultats. Le développement des capacités (DC) est un processus délibéré, multidimensionnel, dynamique dont le but est d’améliorer la performance des individus, des équipes, de l’organisation et d’un système. Le DC constitue une des trois assises de l’implantation d’une démarche institutionnalisée de la qualité, au même niveau que la communication et la reconnaissance. Cette recherche c’est déroulée dans un organisme d’Arabie Saoudite dans le cadre de leur première démarche avec le Conseil canadien d’agrément (CCASS) des services de santé. Une étude de cas unique d’implantation de l’agrément a été menée utilisant une approche mixte. Quatre niveaux d’analyse ont été étudiés en détail (individu, équipe, organisation et système) afin de mesurer 28 effets escomptés du DC puisés dans la littérature. Des entretiens semi-structurés, des groupes de discussion, une revue de la documentation ont été réalisés. Dans le but de mesurer trois des effets escomptés, un questionnaire sur le niveau d’implantation de la qualité (NIQ) a été administré pour la première fois en Arabie Saoudite dans cinq organismes. La performance du cas a été évaluée en relation avec les autres et en fonction de son positionnement dans le cycle d’agrément. Des analyses qualitatives et quantitatives utilisant la technique de polissage par la médiane ont été exécutées. Au niveau des individus, l’agrément a motivé la participation à de nouvelles formations. L’auto-évaluation est l’étape qui encourage l’apprentissage par l’autocritique. Le sentiment de fierté est le changement affectif le plus souvent répertorié. Les équipes ont amélioré leur communication par l’implantation d’une « chaîne de commandement ». Elle a introduit des notions de respect et de clarté des rôles telles qu’exigées par les normes. Au moyen de la mesure du NIQ, nous avons constaté que la majorité des organismes saoudiens se positionnent au niveau minimal d’implantation (assurance qualité). Le plus expérimenté avec l’agrément démontre les meilleurs résultats tout près du second niveau. Enfin, plus les organismes progressent dans la démarche d’agrément, plus les écarts de perception entre les 8 domaines mesurés par le questionnaire du NIQ et entre les différentes catégories d’emploi s’amincissent. En conclusion, l’agrément a démontré de l’efficacité à développer de nouvelles capacités par l’intégration des transformations des individus et par l’impact de l’acquisition des nouvelles capacités sur le changement des pratiques, majoritairement au niveau des individus, des équipes et de l’organisation. Le processus d’agrément a également fait preuve d’importants pouvoirs de convergence au niveau de l’adoption des pratiques édictées par les normes d’agrément qui contribuent positivement à l’amélioration de la qualité.

Évaluation biomécanique de la locomotion à la suite d'une arthroplastie de la hanche

Depuis les dernières années, la prévalence de personnes souffrant de dégénérescence des cartilages articulaires, communément appelée ostéoarthrite (OA), ne cesse d’augmenter. Les douleurs articulaires et les raideurs musculaires associées à cette pathologie mènent à des limitations des capacités fonctionnelles, à une perte de mobilité et d’autonomie affectant grandement la qualité de vie de ces personnes. Afin de soulager les personnes souffrant de cette pathologie, l’arthroplastie de la hanche est une procédure chirurgicale fréquemment utilisée. À la suite de cette chirurgie, une amélioration de la qualité de vie et une reprise des capacités fonctionnelles sont souvent observées. Cependant, comparativement à des sujets sains, la vitesse de marche est diminuée, une faiblesse des muscles abducteurs de la hanche est constatée et des mouvements compensatoires au niveau du tronc sont persistants. L’objectif de cette thèse est d’évaluer le patron locomoteur chez des patients qui subiront une arthroplastie de la hanche. Plus spécifiquement, les adaptations locomotrices pré et post-opératoires seront quantifiées dans le but d’apporter des modifications aux programmes de réhabilitation pour ainsi favoriser un patron locomoteur sans déficit. Afin de répondre à cet objectif, trois études distinctes ont été effectuées. Dans le cadre de la première étude, l’impact de l’implantation d’une prothèse totale de la hanche avec une tête fémorale de large diamètre et une prothèse de resurfaçage a été évalué par rapport aux sujets sains lors de la locomotion. Au cours de cette étude, le contrôle du tronc a été analysé en utilisant la distance entre le centre de masse corporel et le centre articulaire de la hanche opérée. Suite aux résultats obtenus, aucune différence majeure n’existe entre les deux types de prothèses en ce qui a trait au contrôle du tronc et ce, à un an post-opératoire. Lors de la deuxième étude, la symétrie des paramètres biomécaniques des membres inférieurs lors de la locomotion chez des patients ayant bénéficié de l’implantation d’une prothèse de la hanche a été caractérisée suite à un programme d’exercices péri-opératoires (pré et post-opératoire). Lors de cette étude, le programme d’exercices péri-opératoires était complémentaire au protocole de réadaptation du centre hospitalier. D’après les résultats obtenus lors de cette étude exploratoire, ce programme d’exercices péri-opératoires semble permettre d’améliorer la symétrie de la puissance et du travail musculaire au niveau de la hanche, du genou et de la cheville favorisant ainsi un patron de marche avec de minimes compensations. Finalement, dans le cadre de la troisième étude, l’approche prédictive et l’approche fonctionnelle, utilisées pour localiser le centre articulaire de la hanche, ont été comparées aux mesures radiographiques, chez des patients à la suite d’un remplacement articulaire de la hanche. À la suite de cette étude, les résultats démontrent que l’utilisation de l’approche fonctionnelle est plus appropriée chez des patients ayant bénéficié d’une arthroplastie de la hanche. En effet, cette approche individualisée est plus précise ce qui, par conséquent, permettra d’obtenir des résultats de plus grande qualité lors d’analyses biomécaniques de la locomotion.

Measuring and evaluating quality of care in referral maternities in Mali and Senegal in the context of overlapping interventions

Dans cette thèse, nous décrivons les résultats d’un projet de recherche visant à mesurer et évaluer la qualité des soins obstétricaux des hôpitaux de référence au Mali et au Sénégal. Dans ces pays, la mortalité maternelle hospitalière est élevée et est liée en partie à la pratique médicale inadéquate. Cette recherche a été réalisée dans le cadre de l’étude QUARITE, un essai randomisé en grappe évaluant l’efficacité du programme GESTA International visant à réduire la mortalité maternelle hospitalière. GESTA a été mis en œuvre entre 2008 et 2010 et consistait en la formation des professionnels de santé et en la revue des cas de décès maternels. En parallèle de QUARITE, les programmes de prévention de la transmission du VIH de la mère à l’enfant (PTME) ont été mis à l’échelle à travers les pays. Ces derniers ayant également la capacité d’augmenter la qualité des soins obstétricaux, nous avons donc évalué les effets des deux programmes (GESTA et PTME) sur la qualité des soins. Dans un premier temps, à l’aide d’une recension des écrits nous avons évalué la capacité d’un audit clinique basé sur des critères à mesurer la qualité des soins obstétricaux. Cet audit vérifiait si l’offre des soins avait respecté les critères cliniques définissant la meilleure prise en charge selon l’évidence scientifique et l’avis des experts. Nous avons démontré que cet outil est largement utilisé dans les pays à faibles et moyens revenus, malgré le peu d’évidence sur sa validité (article 1). Dans un deuxième temps, nous avons développé un audit clinique basé sur des critères qui s’applique au contexte ouest-africain et qui a été approuvé par des experts-obstétriciens nationaux et internationaux. À partir des dossiers obstétricaux, les actes médicaux posés pendant le travail et l’accouchement ont été évalués à l‘aide de cet instrument. La qualité des soins a été estimée sous forme de pourcentage de critères atteints. Appliqué dans différents contextes et par différents auditeurs, nous avons démontré que notre instrument est fiable et valide (article 3). Néanmoins, l’expérience de l’audit nous a amenés à nous questionner sur le mauvais remplissage des dossiers médicaux et ses conséquences sur la qualité des soins (article 2). Dans un troisième temps, l’outil a été appliqué à large échelle pour évaluer les effets de l’intervention GESTA (article 4). Nous avons mené une révision de plus de 800 dossiers obstétricaux dans 32 hôpitaux de référence (16 bénéficiaires de l’intervention et 16 non-bénéficiaires). Grâce à cet audit clinique, nous avons démontré que le programme GESTA contribue à l’amélioration de la qualité des soins, spécifiquement l’examen clinique lors de l’admission et le suivi après l’accouchement. Dernièrement, nous avons utilisé cet instrument afin d’évaluer les effets des programmes de PTME sur la qualité des soins obstétricaux (article 5). Notre travail a documenté que seulement certaines composantes du programme de PTME améliorent la qualité des soins telles que la formation des professionnels et les services complémentaires en nutrition. En conclusion, cette recherche a identifié plusieurs pistes d’intervention pour améliorer la qualité des soins obstétricaux en Afrique de l’Ouest.

Influence of compounding and process variables on quality of condams made from natural rubber latex

Condoms are widely accepted as a contraceptive for family planning and population control. It is also accepted as the most effective barrier against sexually transmitted diseases, especially AIDS, the incurable disease. But presence of pinholes and low film strength of condoms make it unsuitable for the purpose. Quality improvement of condoms by reducing the pinhole formation and increasing the film strength is thus an essential requirement for population control as well as for preventing the spread of sexually transmitted diseases. Strict implementation of WHO specification of condoms further increases the rejection percentage. This causes higher rejection loss to condom manufacturers because the defects could be identified only at the final stage of processing. If the influence of various factors which cause these defects is known, manufacturers can take remedial measures to reduce the defectives so that rejection loss can be decreased and quality of condoms increased. In the present study, it was proposed to conduct experiments to improve the quality of condoms by reducing the pinhole rejection percentage and increasing the tensile properties, burst volume, and burst pressure. Ageing property improvement also was an important target among other parameters. Until a cure for AIDS is found, a high quality latex condom is the only effective device in the prevention of the spread of HIV, AIDS and STD's. Hence it is all the more necessary to have high quality condoms.

Application for fault location in electrical power distribution systems

Fault location has been studied deeply for transmission lines due to its importance in power systems. Nowadays the problem of fault location on distribution systems is receiving special attention mainly because of the power quality regulations. In this context, this paper presents an application software developed in Matlabtrade that automatically calculates the location of a fault in a distribution power system, starting from voltages and currents measured at the line terminal and the model of the distribution power system data. The application is based on a N-ary tree structure, which is suitable to be used in this application due to the highly branched and the non- homogeneity nature of the distribution systems, and has been developed for single-phase, two-phase, two-phase-to-ground, and three-phase faults. The implemented application is tested by using fault data in a real electrical distribution power system

A hybrid method for sag source location in power network

The work presented in this paper belongs to the power quality knowledge area and deals with the voltage sags in power transmission and distribution systems. Propagating throughout the power network, voltage sags can cause plenty of problems for domestic and industrial loads that can financially cost a lot. To impose penalties to responsible party and to improve monitoring and mitigation strategies, sags must be located in the power network. With such a worthwhile objective, this paper comes up with a new method for associating a sag waveform with its origin in transmission and distribution networks. It solves this problem through developing hybrid methods which hire multiway principal component analysis (MPCA) as a dimension reduction tool. MPCA reexpresses sag waveforms in a new subspace just in a few scores. We train some well-known classifiers with these scores and exploit them for classification of future sags. The capabilities of the proposed method for dimension reduction and classification are examined using the real data gathered from three substations in Catalonia, Spain. The obtained classification rates certify the goodness and powerfulness of the developed hybrid methods as brand-new tools for sag classification

Depicting the interplay between organisational tiers in the use of a national quality registry to develop quality of care in Sweden

BACKGROUND: With a pending need to identify potential means to improved quality of care, national quality registries (NQRs) are identified as a promising route. Yet, there is limited evidence with regards to what hinders and facilitates the NQR innovation, what signifies the contexts in which NQRs are applied and drive quality improvement. Supposedly, barriers and facilitators to NQR-driven quality improvement may be found in the healthcare context, in the politico-administrative context, as well as with an NQR itself. In this study, we investigated the potential variation with regards to if and how an NQR was applied by decision-makers and users in regions and clinical settings. The aim was to depict the interplay between the clinical and the politico-administrative tiers in the use of NQRs to develop quality of care, examining an established registry on stroke care as a case study. METHODS: We interviewed 44 individuals representing the clinical and the politico-administrative settings of 4 out of 21 regions strategically chosen for including stroke units representing a variety of outcomes in the NQR on stroke (Riksstroke) and a variety of settings. The transcribed interviews were analysed by applying The Consolidated Framework for Implementation Research (CFIR). RESULTS: In two regions, decision-makers and/or administrators had initiated healthcare process projects for stroke, engaging the health professionals in the local stroke units who contributed with, for example, local data from Riksstroke. The Riksstroke data was used for identifying improvement issues, for setting goals, and asserting that the stroke units achieved an equivalent standard of care and a certain level of quality of stroke care. Meanwhile, one region had more recently initiated such a project and the fourth region had no similar collaboration across tiers. Apart from these projects, there was limited joint communication across tiers and none that included all individuals and functions engaged in quality improvement with regards to stroke care. CONCLUSIONS: If NQRs are to provide for quality improvement and learning opportunities, advances must be made in the links between the structures and processes across all organisational tiers, including decision-makers, administrators and health professionals engaged in a particular healthcare process.

A Influência da Concentração de Poder na Melhoria da Qualidade: O Caso Royal

This work intends to analyze the influence of the power in the process of quality improvement in managerial organizations, being taken based on a case study regarding to a company of medium load placed in the southeast area of Brazil which in the intention of solving difficulties in inserting its products in the market, it opted to implement quality programs. The data were collected through observations and bibliographical researches about the company, where the author participated as employee for a close period of 6 years. The results indicate that the imported methodologies of administration ¿ as it is the case of the quality models ¿ cannot produce the expected results, when these methodologies are implemented by ignoring cultural factors, mainly related to form as the power is shared and practiced in the organizations.

Power Factor Correction Boost Converter Based on the Three-State Switching Cell

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The variability and predictors of quality of AIDS care services in Brazil

Background: Since establishing universal free access to antiretroviral therapy in 1996, the Brazilian Health System has increased the number of centers providing HIV/AIDS outpatient care from 33 to 540. There had been no formal monitoring of the quality of these services until a survey of 336 AIDS health centers across 7 Brazilian states was undertaken in 2002. Managers of the services were asked to assess their clinics according to parameters of service inputs and service delivery processes. This report analyzes the survey results and identifies predictors of the overall quality of service delivery.Methods: The survey involved completion of a multiple-choice questionnaire comprising 107 parameters of service inputs and processes of delivering care, with responses assessed according to their likely impact on service quality using a 3-point scale. K-means clustering was used to group these services according to their scored responses. Logistic regression analysis was performed to identify predictors of high service quality.Results: The questionnaire was completed by 95.8% (322) of the managers of the sites surveyed. Most sites scored about 50% of the benchmark expectation. K-means clustering analysis identified four quality levels within which services could be grouped: 76 services (24%) were classed as level 1 (best), 53 (16%) as level 2 (medium), 113 (35%) as level 3 (poor), and 80 (25%) as level 4 (very poor). Parameters of service delivery processes were more important than those relating to service inputs for determining the quality classification. Predictors of quality services included larger care sites, specialization for HIV/AIDS, and location within large municipalities.Conclusion: The survey demonstrated highly variable levels of HIV/AIDS service quality across the sites. Many sites were found to have deficiencies in the processes of service delivery processes that could benefit from quality improvement initiatives. These findings could have implications for how HIV/AIDS services are planned in Brazil to achieve quality standards, such as for where service sites should be located, their size and staffing requirements. A set of service delivery indicators has been identified that could be used for routine monitoring of HIV/AIDS service delivery for HIV/AIDS in Brazil (and potentially in other similar settings).

Power flow in four-wire distribution networks - General approach

The neutral wire in most power flow software is usually merged into phase wires using Kron's reduction. Since the neutral wire and the ground are not explicitly represented, neutral wire and ground currents and voltages remain unknown. In some applications, like power quality and safety analyses, loss analysis, etc., knowing the neutral wire and ground currents and voltages could be of special interest. In this paper, a general power flow algorithm for three-phase four-wire radial distribution networks, considering neutral grounding, based on backward-forward technique, is proposed. In this novel use of the technique, both the neutral wire and ground are explicitly represented. A problem of three-phase distribution system with earth return, as a special case of a four-wire network, is also elucidated. Results obtained from several case studies using medium- and low-voltage test feeders with unbalanced load, are presented and discussed.

Transient stability analysis of electrical power systems using a neural network based on fuzzy ARTMAP

This work presents a methodology to analyze transient stability for electric energy systems using artificial neural networks based on fuzzy ARTMAP architecture. This architecture seeks exploring similarity with computational concepts on fuzzy set theory and ART (Adaptive Resonance Theory) neural network. The ART architectures show plasticity and stability characteristics, which are essential qualities to provide the training and to execute the analysis. Therefore, it is used a very fast training, when compared to the conventional backpropagation algorithm formulation. Consequently, the analysis becomes more competitive, compared to the principal methods found in the specialized literature. Results considering a system composed of 45 buses, 72 transmission lines and 10 synchronous machines are presented. © 2003 IEEE.

Frequency-adjustable positive sequence detector for power conditioning applications

This paper proposes a novel and simple positive sequence detector (PSD), which is inherently self-adjustable to fundamental frequency deviations by means of a software-based PLL (Phase Locked Loop). Since the proposed positive sequence detector is not based on Fortescue's classical decomposition and no special input filtering is needed, its dynamic response may be as fast as one fundamental cycle. The digital PLL ensures that the positive sequence components can be calculated even under distorted waveform conditions and fundamental frequency deviations. For the purpose of validating the proposed models, the positive sequence detector has been implemented in a PC-based Power Quality Monitor and experimental results illustrate its good performance. The PSD algorithm has also been evaluated in the control loop of a Series Active Filter and simulation results demonstrate its effectiveness in a closed-loop system. Moreover, considering single-phase applications, this paper also proposes a general single-phase PLL and a Fundamental Wave Detector (FWD) immune to frequency variations and waveform distortions. © 2005 IEEE.

Harmonic content identification based on neural method for single phase power systems

An alternative method is presented in this paper to identify the harmonic components of non-linear loads in single phase power systems based on artificial neural networks. The components are identified by analyzing the single phase current waveform in time domain in half-cycle of the ac voltage source. The proposed method is compared to the fast Fourier transform. Simulation and experimental results are presented to validate the proposed approach.