AUTONOMOUS POWER DISTRIBUTION SYSTEMS

Using robotic systems for many missions that require power distribution can decrease the need for human intervention in such missions significantly. For accomplishing this capability a robotic system capable of autonomous navigation, power systems adaptation, and establishing physical connection needs to be developed. This thesis presents developed path planning and navigation algorithms for an autonomous ground power distribution system. In this work, a survey on existing path planning methods along with two developed algorithms by author is presented. One of these algorithms is a simple path planner suitable for implementation on lab-size platforms. A navigation hierarchy is developed for experimental validation of the path planner and proof of concept for autonomous ground power distribution system in lab environment. The second algorithm is a robust path planner developed for real-size implementation based on lessons learned from lab-size experiments. The simulation results illustrates that the algorithm is efficient and reliable in unknown environments. Future plans for developing intelligent power electronics and integrating them with robotic systems is presented. The ultimate goal is to create a power distribution system capable of regulating power flow at a desired voltage and frequency adaptable to load demands.

A Cost Analysis Of Carbon Dioxide Emission Reduction Strategies For New Plants In Michigan's Electric Power Sector

This thesis attempts to find the least-cost strategy to reduce CO2 emission by replacing coal by other energy sources for electricity generation in the context of the proposed EPA’s regulation on CO2 emissions from existing coal-fired power plants. An ARIMA model is built to forecast coal consumption for electricity generation and its CO2 emissions in Michigan from 2016 to 2020. CO2 emission reduction costs are calculated under three emission reduction scenarios- reduction to 17%, 30% and 50% below the 2005 emission level. The impacts of Production Tax Credit (PTC) and the intermittency of renewable energy are also discussed. The results indicate that in most cases natural gas will be the best alternative to coal for electricity generation to realize CO2 reduction goals; if the PTC for wind power will continue after 2015, a natural gas and wind combination approach could be the best strategy based on the least-cost criterion.

A NEW DC UPS FOR DC POWER DISTRIBUTION SYSTEM IN DATA CENTER

In recent years, the 380V DC and 48V DC distribution systems have been extensively studied for the latest data centers. It is widely believed that the 380V DC system is a very promising candidate because of its lower cable cost compared to the 48V DC system. However, previous studies have not adequately addressed the low reliability issue with the 380V DC systems due to large amount of series connected batteries. In this thesis, a quantitative comparison for the two systems has been presented in terms of efficiency, reliability and cost. A new multi-port DC UPS with both high voltage output and low voltage output is proposed. When utility ac is available, it delivers power to the load through its high voltage output and charges the battery through its low voltage output. When utility ac is off, it boosts the low battery voltage and delivers power to the load form the battery. Thus, the advantages of both systems are combined and the disadvantages of them are avoided. High efficiency is also achieved as only one converter is working in either situation. Details about the design and analysis of the new UPS are presented. For the main AC-DC part of the new UPS, a novel bridgeless three-level single-stage AC-DC converter is proposed. It eliminates the auxiliary circuit for balancing the capacitor voltages and the two bridge rectifier diodes in previous topology. Zero voltage switching, high power factor, and low component stresses are achieved with this topology. Compared to previous topologies, the proposed converter has a lower cost, higher reliability, and higher efficiency. The steady state operation of the converter is analyzed and a decoupled model is proposed for the converter. For the battery side converter as a part of the new UPS, a ZVS bidirectional DC-DC converter based on self-sustained oscillation control is proposed. Frequency control is used to ensure the ZVS operation of all four switches and phase shift control is employed to regulate the converter output power. Detailed analysis of the steady state operation and design of the converter are presented. Theoretical, simulation, and experimental results are presented to verify the effectiveness of the proposed concepts.

Monitorització de la qualitat de l'electricitat d'un edifici universitari mitjançant l'analitzador CM4000

Es va instal.lar un analitzador CM4000 a la Facultat de Ciències per tal de poder enregistrar en temps real les incidències en la xarxa elèctrica que s'estaven produint (caigudes de tensió i problemes amb els harmònics). El projecte vol monotoritzar la qualitat dels registres d'aquest analitzador que queden enregistrats a la base de dades Power Server. A partir d'aquestes dades es realitza un estudi sobre la freqüència de les incidències, buscant el patró dels dies i hores en què les incidències són màximes

Projecte d'infraestructures d'un sector residencial a Tossa de Mar

Projecte de millores d'infrastructures de la urbanització de Santa Maria de Llorell (Tossa de Mar

Two methods for voltage sag source location

This paper presents and compares two approaches to estimate the origin (upstream or downstream) of voltage sag registered in distribution substations. The first approach is based on the application of a single rule dealing with features extracted from the impedances during the fault whereas the second method exploit the variability of waveforms from an statistical point of view. Both approaches have been tested with voltage sags registered in distribution substations and advantages, drawbacks and comparative results are presented

Classification of sags according to their origin based on the waveform similarity

A statistical method for classification of sags their origin downstream or upstream from the recording point is proposed in this work. The goal is to obtain a statistical model using the sag waveforms useful to characterise one type of sags and to discriminate them from the other type. This model is built on the basis of multi-way principal component analysis an later used to project the available registers in a new space with lower dimension. Thus, a case base of diagnosed sags is built in the projection space. Finally classification is done by comparing new sags against the existing in the case base. Similarity is defined in the projection space using a combination of distances to recover the nearest neighbours to the new sag. Finally the method assigns the origin of the new sag according to the origin of their neighbours

Redisseny d’una línia d’alta tensió comparant el traçat aeri amb el traçat soterrat

A petició d’un grup d’empreses del polígon industrial “Polígon”, es redacta el presentprojecte que té per objecte establir les característiques tècniques per a la construcció d’una variant de la línia de doble circuit 110 kV que uneix les dues subestacions; S.E. Polígon Nord – S.E. Polígon Sur. Actualment es disposa d’una línia de doble circuit 110 kV que uneix les dues subestacions; S.E. Polígon Nord – S.E. Polígon Sur i que travessa vàries parcel•les del polígon industrial “Polígon” sobrevolant-les i reduint, per tant, la seva capacitat d’aprofitament de sòl. Es consideraran, i es calcularan, les dues alternatives que existeixen actualment en línies de transport elèctric: variant aèria i variant soterrada

Energiansiirtoketjun energiatehokkuus

Tämän työn tavoitteena oli tarkastella energiansiirtoketjun kokonaisenergiatehokkuutta, alkaen polttoaineesta ja päättyen sähköenergian loppukäyttäjään. Tarkasteltava energiansiirtoketju alkaa polttoaineen tuotannosta ja siirrosta. Tämän jälkeen tulee sähköenergian tuottaminen, siirtäminen, jakelu ja loppukäyttö. Sähköntuotannon osalta tarkasteltiin myös vesivoimaa ja tuulivoimaa, jolloin energiansiirtoketjusta jää polttoaineen tuotannon ja siirron häviöt pois. Työn pääpaino kohdistui sähköenergian tuotannon, siirron, jakelun ja loppukäytön energiatehokkuuksien tarkastelemiseen. Työssä selvitettiin myös tulevaisuuden näkymiä, miten hyötysuhteita saataisiin parannettua eri osa-alueilla uusilla tekniikoilla ja käyttötottumuksilla. Loppukäyttäjä saa polttoaineen energiasta hyödyksi noin neljänneksen. Suurimmat häviöt syntyvät sähköenergian tuotannossa, lukuun ottamatta vesivoimalaitoksia, joiden hyötysuhde on erittäin korkea.

Calidad de onda en el servicio eléctrico: causas y efectos de las perturbaciones que afectan la calidad de la electricidad

La qualitat d'ona en el servei elèctric

Monitorización y diagnostico de la calidad de onda : estrategias para la identificación y localización de faltas en sistemas de distribución eléctrica

Control de la qualitat de la Xarxa elèctrixa

Siirtohinnoittelun kehittäminen etäluettavilta mittareilta saatavan datan avulla sähkönjakeluyhtiö Mäntsälän Sähkö Oy:lle

Sähkönsiirtomaksuilla katetaan luonnollisena alueellisena monopolina toimivan paikallisen sähkönjakeluyhtiön toiminta. Koska sähköverkkoyhtiöt toimivat monopoliasemassa, niiden toimintaa valvoo Energiavirasto. Energiavirasto valvoo pääasiassa verkkoyhtiöiden liikevaihtoa ja toiminnan tehokkuutta. Verkkoyhtiöiden toimintaa säätää Suomessa sähkömarkkinalaki. Verkkoyhtiöiden kustannusrakenne on hyvin sidottu verkoston kustannuksiin. Koska sähköverkoston kustannukset ovat pitkän käyttöiän ja suurien alkuinvestointien vuoksi vuosittain kiinteät ja merkittävän suuret, olisi verkkoyhtiön kannalta tärkeää, että vuosittaiset tulot eivät suuresti vaihtelisi. Nykyisellä hinnoittelumallilla kuitenkin verkkoyhtiöiden tulot jäävät hyvin riippuvaisiksi talven kylmyydestä. Nykyisin Suomessa yleisesti käytettävässä siirtohinnoittelun hinnoittelumallissa ei huomioida myöskään sitä, että verkkoyhtiön kustannukset ovat enemmän riippuvaisia verkossa siirretyistä tehoista kuin energioista. Siirtohinnoittelun kannalta on tapahtunut ja on tapahtumassa merkittäviä muutoksia. Etäluettavien sähkönkulutusmittarien käyttöönoton myötä asiakkaiden kulutuksesta saadaan huomattavasti entistä enemmän tietoa, mikä auttaa kustannusvastaavien hintojen määrittämisessä. Samaan aikaan asiakkaiden sähkön käyttö voi muuttua huomattavasti varsinkin sähköautojen ja lämpöpumppujen yleistymisen myötä. Tämän työn tarkoituksena on luoda Mäntsälän Sähkö Oy:lle sähkönsiirtohinnoittelun kustannuksia vastaavien hintojen määrittämiseksi laskentasovellus sekä selvittää tulevaisuuden siirtohinnoittelun toteuttamismahdollisuuksia. Lyhyen aikavälin suunnittelussa keskitytään kustannusvastaavien hintojen määrittämiseen keskihintaperiaatteen avulla ja pidemmän aikavälin suunnittelussa asiakkaiden huipputehoihin perustuvan hinnoittelun toteuttamisen vaikutuksiin sekä verkkoyhtiön että asiakkaan näkökulmasta.

Projecte d'infraestructures d'un sector residencial a Tossa de Mar

Projecte de millores d'infrastructures de la urbanització de Santa Maria de Llorell (Tossa de Mar

Calidad de onda en el servicio eléctrico: causas y efectos de las perturbaciones que afectan la calidad de la electricidad

La qualitat d'ona en el servei elèctric

Monitorización y diagnostico de la calidad de onda : estrategias para la identificación y localización de faltas en sistemas de distribución eléctrica

Control de la qualitat de la Xarxa elèctrixa