Electrical and Electronics Commons^™

การกำหนดขนาดที่เหมาะสมของระบบกักเก็บพลังงานประเภทแบตเตอรี่ร่วมกับระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับกำไรส่วนต่างราคาไฟฟ้าและบริการเสริมความมั่นคงของโรงงานอุตสาหกรรม, ธนภูมิ ศรีอุดมขจร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยฉบับนี้นี้ศึกษาการกำหนดขนาดแบตเตอรี่ที่เหมาะสมเพื่อใช้ร่วมกับระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในโรงงานอุตสาหกรรม โดยพิจารณาการหากำไรจากส่วนต่างของราคาพลังงานไฟฟ้า(Energy Arbitrage)และการให้บริการเสริมความมั่นคงในระบบไฟฟ้า (Ancillary Service) ในส่วนของการให้บริการไฟฟ้าสำรอง เพื่อลดภาระที่ผู้ให้บริการโครงข่ายต้องจัดเตรียมไฟฟ้าสำรองมารองรับความผันผวนของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในกรณีที่ไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้เต็มที่ ในการศึกษาได้ใช้โหลดไฟฟ้าที่ได้มีการบันทึกจาก การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ประเภทกิจการขนาดกลาง ที่ความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด 1,000 กิโลวัตต์ นำมาศึกษากับ โปรไฟล์ความเข้มแสงอาทิตย์โดยนำข้อมูลมาจากโปรแกรม PVsyst มาวิเคราะห์และกำหนดรูปแบบการทำงานของระบบกักเก็บพลังงานประเภทแบตเตอรี่ ในการวิเคราะห์นี้ใช้การประเมินมูลค่าปัจจุบันสุทธิ (Net Present Value: NPV) และอัตราผลตอบแทนภายใน (Internal Rate of Return: IRR) และจุดจำกัดกำลังทำงานของโรงงาน (Power Limit) ที่เหมาะสม สำหรับระบบกักเก็บพลังงานประเภทแบตเตอรี่เพื่อให้ช่วยสำรองพลังงานได้อย่างต่อเนื่อง ผลการศึกษาพบว่าการใช้งานระบบกักเก็บพลังงานประเภทแบตเตอรี่ร่วมกับระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในโรงงานอุตสาหกรรมสามารถช่วยลดภาระกำลังไฟฟ้าสำรองจากผู้ให้บริการโครงข่ายได้ และยังให้ผลตอบแทนที่ดี โดยการเพิ่มขนาดของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ จะช่วยให้ NPV และ IRR สูงขึ้นจนถึงจุดหนึ่งและลดลงหากติดตั้งใหญ่เกินความจำเป็น การเพิ่มขนาดของระบบกักเก็บพลังงานประเภทแบตเตอรี่ จะช่วยลดการพึ่งพากำลังไฟฟ้าสำรองจากผู้ให้บริการโครงข่ายได้ หากตั้งจุดทำงานที่เหมาะสม

A Study Of Electric Vehicle Charging To Mitigate Impacts On A Power Distribution System, Samran Saleem

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Electric vehicles continue to gain rapid acceptance in the global market thus reshaping the way power distribution systems function today. The study examines how EV’s charging affects the voltage quality, voltage unbalance, overloading the system as well as performance of the distribution grids. MATLAB/Simulink simulations have been done using the modified IEEE 13 node test system on Node 634, Node 692, and Node 611 to analyze four charging cases including no charging (Case A) and evening peak (Case B) and early morning (Case C) and overnight off-peak (Case D) charging to assess EVs charging impact on domestic power grid. The …

แบบจำลองการจับคู่ของผู้เข้าร่วมตลาดซื้อขายไฟฟ้าแบบเพียร์ทูเพียร์โดยพิจารณาความพึงพอใจของผู้เข้าร่วมตลาด, ชัพวิชญ์ สมเพาะ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

จากปัญหาภาวะโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และนโยบายภาคพลังงานที่ได้ส่งเสริมให้ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนมากขึ้น ส่งผลให้มีผู้ใช้ไฟฟ้าที่สามารถผลิตไฟฟ้าเอง (Prosumer) เพิ่มขึ้น และนำไปสู่การเกิดขึ้นของตลาดซื้อขายไฟฟ้าแบบเพียร์ทูเพียร์ (P2P) ซึ่งเปิดโอกาสให้ผู้ใช้ไฟฟ้าสามารถซื้อขายกันโดยตรงในราคาและปริมาณที่พึงพอใจได้ อย่างไรก็ตาม การออกแบบตลาดซื้อขายไฟฟ้าแบบเพียร์ทูเพียร์ให้เกิดความเท่าเทียมระหว่างผู้เข้าร่วมตลาด อีกทั้งสามารถสะท้อนความต้องการของผู้เข้าร่วมตลาดได้นั้น เป็นสิ่งที่จำเป็น ดังนั้น งานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นนำเสนอแบบจำลองการจับคู่ในตลาดซื้อขายไฟฟ้าเพียร์ทูเพียร์แบบล่วงหน้า (Day-ahead) โดยเปิดโอกาสให้ผู้เข้าร่วมตลาดทั้งผู้ซื้อและผู้ขายสามารถให้คะแนนความพึงพอใจซึ่งกันและกัน และกำหนดให้คู่ที่มีคะแนนความพึงพอใจร่วมสูงสุดได้จับคู่ก่อน อย่างไรก็ตาม เพื่อให้สามารถนำแบบจำลองนี้ไปทดสอบใช้จริงได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศไทย ควรมีการดำเนินการในด้านอื่น ๆ ควบคู่ไปด้วย เช่น การปรับปรุงระเบียบ/ข้อกำหนด การอนุญาตให้เรียกเก็บค่าใช้บริการโครงข่ายจากเจ้าของโครงข่าย และการพัฒนาตลาดไฟฟ้าในช่วงเวลาอื่น ๆ เป็นต้น

Optimal Centralized Operations Of Local Energy Market Considering Electric Vehicle Charging Activity For Local Grid Services, Arnon Teawnarong

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This dissertation investigates the optimal operation of local energy markets (LEM) within Thailand’s low-voltage distribution system (LVDS) to integrate renewable energy sources and electric vehicles (EVs). Despite extensive research, uncertainties persist in selecting optimal transaction partners and negotiating prices to maximize social welfare. Additionally, LEM operations should consider self-managing energy consumption and utilizing EVs to mitigate distribution network constraint (DNC) violations and leverage local resources to alleviate power imbalances during real-time electricity delivery. Local grid service programs, which offer incentives, face challenges in ensuring equitable participation and allocating fair incentives. Additionally, implementing a penalty scheme presents issues in fairness, mitigating …

Real-Time Occupancy-Based Control Of Hvac Systems In Office Buildings Considering Energy Saving And Thermal Comfort, Emmanuel Agabi

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Traditional heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) control systems often waste energy and fail to maintain thermal comfort due to their reliance on static setpoints, manual on/off control, and limited responsiveness to occupancy and weather conditions. With advancements in the Internet of Things (IoT), integrating occupancy data into building energy management systems, including HVAC systems, has progressed beyond conventional sensor-based approaches. This thesis addresses the inefficiency of traditional control of HVAC systems by proposing two strategies for a single-zone office building. The first one is occupancy-based control (OBC), and the second is data-driven supervisory model predictive control (SMPC). By leveraging …

วงจรอ้างอิงแรงดันแบบช่องว่างแถบพลังงานที่ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงของกระบวนการผลิตโดยใช้เทคนิคการชดเชยพจน์อันดับสูง สำหรับสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำ, มัฆวาน โลหิตศิริ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วงจรอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าที่มีความแม่นยำถือเป็นองค์ประกอบสำคัญในระบอิเล็กทรอนิกส์หลากหลายประเภท อย่างไรก็ตาม วงจรอ้างอิงแรงดันแบบช่องว่างแถบพลังงานโดยทั่วไปมักประสบปัญหาจากพจน์ดีกรีสูงที่มีความไม่เชิงเส้นต่ออุณหภูมิ (higher-order temperature effects) โดยเฉพาะพจน์ TlnT ซึ่งเป็นข้อจำกัดหลักในการเพิ่มความแม่นยำของสัญญาณแรงดันอ้างอิง งานวิจัยนี้ได้นำเสนอวิธีการใหม่ในการสร้างและชดเชยพจน์ TlnT โดยตรง พร้อมทั้งประยุกต์ใช้เทคนิคกำลังสองน้อยที่สุด (least-squares) เพื่อหาสัดส่วนที่เหมาะสมของการรวมแรงดัน PTAT, CTAT และ TlnT โดยสามารถหักล้างผลกระทบจากพจน์ที่ขึ้นอุณหภูมิทั้งดีกรีหนึ่งและดีกรีสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ งานวิจัยนี้ได้มีการประยุกต์ใช้วิธีการหักล้างพจน์ดีกรีสูงด้วยวิธีการชดเชยทีละส่วน (piecewise compensation) เพื่อแก้ปัญหาข้อจำกัดที่เกิดจากวงจรสร้างสัญญาณ TlnT นั่นคือค่าความแม่นยำของของกระแส ZTAT ที่ระบุได้ด้วยค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของกระแส (TCI) มีผลกระทบโดยตรงต่อสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของแรงดันอ้างอิง (TCV) อีกทั้งได้เลือกจุดทำงานสงบของวงจร (operating point) เพื่อลดผลของการแปรผันที่เกิดจากกระบวนการผลิต (process variation) ผลการจำลองวงจรด้วย Monte Carlo simulation ในช่วงการแปรผันของกระบวนการผลิต แรงดันแหล่งจ่าย 1.8 - 2.5 V และอุณหภูมิระหว่าง -40 ถึง 125 °C พบว่าวงจรที่ออกแบบนั้นมีค่า TCV ต่ำถึง 1.69 ppm/°C แรงดันอ้างอิงเฉลี่ยประมาณ 501.14 mV มีค่าสัมประสิทธิ์การแปรผัน (CV) เท่ากับ 0.22% มีค่า line sensitivity เท่ากับ 0.0054%/V มีค่า PSRR เท่ากับ -91.68 dB และ -9.72 ที่ DC และ 100 kHz ตามลำดับ ในแง่ของสัญญาณรบกวนมีค่าเท่ากับ 1.09e-12 V2/Hz ที่ความถี่ 1 kHz และมีค่ารวมในช่วงความถี่ 10 – 10 kHz เท่ากับ 95.89 μVrms และใช้กระแสเพียง 28.21 μA

Enhancing Energy Efficiency In Kubernetes Cluster Through Energy-Aware Resource Scheduling By Node Labeling Assignment, Soundharya Moorthi

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

As the demand for cloud-native infrastructure grows, managing energy becomes increasingly essential for small-scale and large-scale Kubernetes clusters. This research introduces two scheduling strategies to enhance energy usage in Kubernetes clusters: the energy-aware resource scheduler and the adaptive energy-aware resource scheduler. Both approaches aim to reduce energy consumption by dynamically managing node states and workload assignments based on resource utilization. Both schedulers are implemented as extenders on top of the default Kubernetes scheduler. A comparative evaluation against the default Kubernetes scheduler and the bin packing scheduler, using power and energy utilization metrics, demonstrates that while the energy-aware scheduler achieves notable …

Non-Invasive Monitoring Device For Early Detection Of Breast Cancer Related Lymphedema, Amy Prendergast

Honors Theses and Capstones

Breast Cancer Related Lymphedema (BCRL) is a common co-morbidity in cancer survivors following neoadjuvant therapies such as chemotherapy, radiation, and/or surgery. It is brought about by the disruption in the lymphatic system (think lymph node biopsy) that leads to a buildup of lymphatic fluid in the arm. Current diagnostic strategies for this condition are merely retroactive, and fairly limited in the parameters that are examined to ensure patient well-being long term. We hypothesize that with an approach that mimics bioimpedance spectroscopy analysis, we will be able to provide a clinical support tool that would better determine early stages of lymphedema …

Optimizing Energy-Efficient Grid Performance: Integrating Electric Vehicles, Dstatcom, And Renewable Sources Using The Hippopotamus Optimization Algorithm, Mohamed Abdelaziz, A.A. Ali, R.A. Swief, Rasha Elazab

Renewable Electrical Energy Engineering

The rapid increase in renewable energy integration and electric vehicle (EV) adoption creates significant challenges for the stability and efficiency of power distribution networks. This study addresses the need for optimized placement and sizing of Electric Vehicle Charging Stations (EVCSs), photovoltaic (PV) systems, and Distribution Static Compensators (DSTATCOMs) to enhance grid performance. The motivation for this work arises from the fluctuating nature of renewable energy generation and the unpredictable demands of EV charging, which strain existing infrastructure. To address these challenges, we propose a novel optimization framework that introduces the Renewable Distributed Generation Hosting Factor (RDG-HF) and Electric Vehicle Hosting …

Smart System For Wheat Diseases Early Detection, Rustam Baratov, Himola Sunnatillayeva, Almardon Mamatovich Mustafoqulov

Chemical Technology, Control and Management

This paper presents a smart system for early detection of wheat plant diseases in the vegetation period. The proposed smart system allows detecting three types of wheat diseases, particularly yellow rust, powdery mildew and septoria at early stage and significantly improves the soil and ecology by locally spraying harmful chemicals just to sickness plants. The proposed diagnostic program is created in the C++ programming language. The basic structure of the smart system consists of Raspberry PI 4 MODULE, Logitech HD Pro Webcam C920, buzzer, HC-SR04 distance sensor, DC motor driver, AC motor, power supply, relay and some digital devices.

Study Of Dynamic Characteristics Of The Mechanical Circuit Of The Developed Induction Inertial Vibration Transducer, Sulton Fayzullayevich Amirov, Asror Abdunabiyevich Shoimkulov

Chemical Technology, Control and Management

The article examines the dynamic characteristics of the mechanical circuit of the developed induction vibration transducer. It is found that in the investigated transducers forced oscillations occur with the frequency of the input disturbing force, the amplitude of forced oscillations does not depend on the initial conditions and time, and in forced oscillations with damping there is always a shift of the oscillation phase compared to the phase of the input disturbing force. It is shown that the induction vibration transducer reproduces the measured vibrations with small distortions only in a relatively narrow frequency region at frequencies of the input …

Isolation And Characterization Of Caffeine-Degrading Bacteria From Coffee Plantation Areas In Malaysia, Elvina Clarie Dullah, Mohd Fazli Farida Asras

Makara Journal of Technology

Decaffeination by microbial degradation is currently the most optimal and low-cost approach, involving only microbial cells and/or their enzymes. The bacterium was characterized using a series of biochemical tests. Positive results were obtained from carbohydrate fermentation, citrate utilization, and catalase tests, while negative results were obtained from Voges-Proskauer (VP) and indole tests. Three different caffeine concentrations of 0.25%, 0.4%, and 2% were tested and measured through Gas Chromatography-Mass Spectrophotometry (GC-MS) analysis. The highest caffeine reduction (89.25%) was found when 0.25% caffeine was used in the media. Only a small amount of caffeine was reduced to 0.4% and 2%, with 34.78% …

Optimization Of The Building Envelope And Roof Shading To Reduce The Energy Consumption Of College Low-Rise Buildings In Indonesia, Nasruddin Nasruddin, Azimil Gani Alam, Mohammad Imroz Sohel

Makara Journal of Technology

Energy consumption in buildings is a crucial concern globally, prompting researchers to explore innovative solutions to mitigate its impact. This study investigates the optimization of building envelopes and roof shading systems of existing buildings in Indonesia to realize notable energy savings. Multiple scenarios were explored, with modifications to building envelopes and roof shading, highlighting the overall thermal transfer value as a key parameter. Using EnergyPlus simulations, the efficacy of natural ventilation in corridors and roof shading modifications was assessed in reducing energy consumption. The findings revealed that renovating existing buildings by optimization of the building envelope and roof shading by …

Energy Efficiency And Fault Tolerance In Open Ran And Future Internet, Saish Urumkar, Byrav Ramamurthy, Sachin Sharma

Conference papers

Open Radio Access Networks (Open RAN) repre- sent a promising technological advancement within the realm of the future internet. Research efforts are currently directed towards enhancing energy efficiency and fault tolerance, which are critical aspects for both Open RAN and the future internet landscape. In the context of energy saving in Open RAN, there exists a spectrum of methods for achieving energy efficiency. These methods include the toggling of on/off states for different hardware resources such as base station units, distributed units, and radio units. Conversely, for enhancing fault tolerance in Open RAN, Software-Defined Networking (SDN) and OpenFlow based techniques …

Improving Energy Efficiency In Open Ran Through Dynamic Cpu Scheduling, Saish Urumkar, Byrav Ramamurthy, Sachin Sharma

Conference papers

Open RAN is a promising cellular technology that is currently undergoing extensive research for future wireless radio access networks. Achieving optimal energy efficiency in Open RAN poses a significant challenge. This paper introduces a CPU scheduling algorithm that specifically targets this chal- lenge by optimizing energy consumption at the base station while maintaining optimal performance levels. With the goal of minimizing energy consumption, the proposed algorithm dynamically adjusts the CPU core states, seamlessly switching between active and sleep modes based on the load conditions. To evaluate the algorithm’s effectiveness in terms of energy saving and performance, experimental testing is conducted …

On The Integration Of Hydrogen Into Integrated Energy Systems: Reliability Assessment And Optimal Operation And Planning, Tao Wu

Electrical Engineering Theses and Dissertations

Hydrogen, regarded as one of the cleanest energy carriers, is gaining momentum to support the realization of net-zero emissions integrated energy systems due to its versatile applications across various energy sectors. In the near-term, blending hydrogen into integrated energy systems offers opportunities to promote hydrogen integration considering the current high levelized cost of hydrogen. However, because of the different physical properties of hydrogen, the impact of hydrogen on the reliability and optimal operation of integrated energy systems should be investigated to maximize the share of hydrogen without degrading the functionality of integrated energy systems. In the long-term, the optimal planning …

Design, Fabrication And Characterization Of Zero Power Sensor/Harvester For Smart Grid Applications, Zeynel Guler

Mechanical Engineering ETDs

This study presents a flexible sensor/harvester device to be used in both electromagnetic sensing and energy harvesting applications for smart grids. When a current passes through a wire, the sensor detects the magnetic field created by that current. The sensor magnet interacts with the wire magnetic field resulting in a transfer of energy through the piezoelectric cantilever. Piezoelectric, conductive, magnetic, and magnetostrictive composite thin films were prepared to fabricate this device.

Initially, the magnet of the cantilever was optimized considering its shape, thickness, length, taper angle etc. via both simulations and experiments. Peak to peak voltage versus cantilever position graph …

Adaptive Traction, Power And Torque Control Strategies And Optimization In An All-Electric Powertrain, Aymane Hidara

Theses and Dissertations

Electric and hybrid-electric vehicles lean heavily on intricate control algorithms to provide smooth, reliable, and secure operations under any driving conditions. Three distinct supervisory control strategies have been developed, each aiming to improve reliability and vehicle performance of a dual-motor electric vehicle equipped with an all-wheel-drive, fully electric powertrain. These algorithms are adept at dynamically modulating and constraining the torque provided to the wheels, leveraging two autonomous permanent magnet electric drive units. This study utilizes a vehicle model jointly provided by MathWorks and General Motors in partnership with industry sponsors. The these strategies were implemented in the model and enhanced …

Safety-Aware Autonomous Robot Navigation, Mapping And Control By Optimization Techniques, Tingjun Lei

Theses and Dissertations

The realm of autonomous robotics has seen impressive advancements in recent years, with robots taking on essential roles in various sectors, including disaster response, environmental monitoring, agriculture, and healthcare. As these highly intelligent machines continue to integrate into our daily lives, the pressing imperative is to elevate and refine their performance, enabling them to adeptly manage complex tasks with remarkable efficiency, adaptability, and keen decision-making abilities, all while prioritizing safety-aware navigation, mapping, and control systems. Ensuring the safety-awareness of these robotic systems is of paramount importance in their development and deployment. In this research, bio-inspired neural networks, nature-inspired intelligence, deep …

Improved Methodology For Conducted Emi Assessment Of Power Electronics And Line Impedance Measurement, Mark Anthony Didat

Theses and Dissertations

Electromagnetic Interference (EMI), primarily common mode (CM), is problematic in a wide range of electronic circuits due to its propensity to radiate, particularly in high power applications. It is routine for much effort and resources to be dedicated to its characterization and reduction as EMI compliance is a requirement for most electronic systems and devices, including power electronics. Many well-known factors contribute to a system’s EMI performance including intentional coupling from system components as well as unintentional coupling from parasitics. Sources of intentional coupling may include Y-capacitors intended to mitigate EMI as part of a filter. Unintentional coupling is more …