Electrical and Electronics Commons^™

การควบคุมแรงดันอย่างเหมาะที่สุดด้วยกราฟคุณลักษณะกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟกับแรงดันสำหรับระบบจำหน่ายที่มีระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายตัว, พงศธร เรืองจันทร์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายตัวในระบบจำหน่ายมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเป็นจำนวนมาก ซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาแรงดันเกินในสายป้อน การใช้ความสามารถในการชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟของอินเวอร์เตอร์ด้วยกราฟคุณลักษณะ Q(U) เป็นวิธีที่สามารถแก้ปัญหาแรงดันเกินได้ วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอวิธีการปรับตั้งค่ากราฟคุณลักษณะ Q(U) โดยประยุกต์ใช้ปัญหาการไหลของกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟที่เหมาะที่สุด ร่วมกับการวิเคราะห์ข้อมูลด้วยเทคนิคการจำแนกกลุ่มแบบเคมีน ทดสอบกับระบบไฟฟ้าจริงของสถานีไฟฟ้าอุบลราชธานี 2 วงจรที่ 7 ผลการทดสอบพบว่า สามารถควบคุมแรงดันให้อยู่ในเกณฑ์ 0.95 - 1.05 pu. ที่กำหนด ช่วยลดปริมาณความต้องการกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟ และช่วยลดปริมาณกำลังไฟฟ้าสูญเสียในแต่ละวันของระบบจำหน่ายได้ เมื่อเปรียบเทียบผลกับกราฟคุณลักษณะ Q(U) ที่ปรับตั้งค่าตามมาตรฐาน IEEE 1547-2018 อย่างไรก็ตาม กราฟคุณลักษณะ Q(U) จะสามารถแก้ไขปัญหาแรงดันตามที่กล่าวได้ก็ต่อเมื่อเป็นไปตามเงื่อนไข 2 ประการ คือ โหลดการใช้ไฟฟ้าของผู้ใช้ไฟฟ้าทุกราย ในช่วงเวลาที่กำลังผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์มีค่าสูงสุด จะต้องมีปริมาณไม่ต่ำกว่าร้อยละ 60 ของค่าความต้องการกำลังไฟฟ้าสูงสุดของแต่ละราย และจำเป็นต้องควบคุมขนาดแรงดันที่สถานีไฟฟ้าต้นทางให้อยู่ในช่วง 0.95 – 1.00 pu.

การศึกษาลักษณะสมบัติทางไฟฟ้าสถิตและจลนศาสตร์ไฟฟ้าของอนุภาคในน้ำมันฉนวน, พนิตตา โรจน์ธนวณิชย์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษากลศาสตร์ทางไฟฟ้าของอนุภาคในน้ำมันฉนวนภายใต้สนามไฟฟ้าเป็นหนทางหนึ่งในการศึกษาลักษณะเชิงปริมาณของประจุบนอนุภาคในน้ำมันฉนวน. วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาพฤติกรรมการรับและคายประจุของอนุภาคตัวนำและอนุภาคฉนวน ในน้ำมันฉนวนภายใต้สนามไฟฟ้า. วัตถุประสงค์หลักของการศึกษาคือ การสังเกตพฤติกรรมทางจลนศาสตร์ทางไฟฟ้าของอนุภาคในน้ำมันฉนวน เพื่อดูความสัมพันธ์ของประจุกับการเคลื่อนที่. การศึกษาทำโดยการวัดประจุบนอนุภาคทั้งในสภาวะสถิตและในระหว่างการเคลื่อนที่. ระบบวัดประจุที่ใช้ประกอบด้วยถ้วยฟาราเดย์แบบอนุภาคเคลื่อนที่ผ่านและวงจรวัดประจุ. ความเร็วของอนุภาคสามารถคำนวณได้จากความสัมพันธ์ระหว่างสมการแรงคูลอมบ์ แรงโน้มถ่วง และแรงต้านความหนืดของตัวกลาง. การทดลองวัดความเร็วในการเคลื่อนที่ของอนุภาค เมื่อใช้อิเล็กโทรดแบบระนาบขนานและแบบทรงกลมกับระนาบ แสดงให้เห็นว่าความเร็วในการเคลื่อนที่ของอนุภาคเพิ่มขึ้นตามขนาดแรงดันที่เพิ่มขึ้น. การวัดประจุบนอนุภาคทำได้โดยใช้ถ้วยฟาราเดย์แบบอนุภาคเคลื่อนที่ผ่านกับวงจรวัดประจุและถ้วยฟาราเดย์กับอิเล็กโตรมิเตอร์ ใช้เวลาในการอัดประจุนาน 15 s ถึง 240 s. การทดลองพบว่าค่าประจุที่วัดได้จากอุปกรณ์ถ้วยฟาราเดย์แบบอนุภาคเคลื่อนที่ผ่านกับวงจรวัดประจุสอดคล้องกันเป็นส่วนใหญ่กับผลการวัดด้วยถ้วยฟาราเดย์กับอิเล็กโตรมิเตอร์ แต่ค่าที่ได้มีขนาดต่ำกว่า. ขนาดของอิเล็กโทรดมีผลต่อการวัดประจุด้วยวงจรวัดประจุ. อิเล็กโทรดที่มีขนาดกว้างให้ค่าผลการวัดสูงกว่าอิเล็กโทรดที่มีขนาดเล็ก. สำหรับการสูญเสียประจุของอนุภาคในน้ำมันฉนวน อิเล็กโทรดที่ใช้ในการวัดประจุมีสองตำแหน่งคือ A และ B ซึ่ง A ห่างจาก B เป็นระยะ 2 cm โดยที่อนุภาคเคลื่อนที่ถึงตำแหน่ง B มีค่ามากกว่าตำแหน่ง A. เมื่ออนุภาคเคลื่อนที่จะมีการสูญเสียประจุเกิดขึ้น ส่งผลให้ประจุที่วัดได้จากตำแหน่ง B มีค่าน้อยกว่าตำแหน่ง A.

การซิงโครไนซ์สัญลักษณ์โอเอฟดีเอ็มบนช่องสัญญาณเฟดดิงแบบพหุวิถี, พฤกษ์ สระศรีทอง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เสนอวิธีการซิงโครไนซ์สัญลักษณ์โอเอฟดีเอ็มบนช่องสัญญาณเฟดดิงแบบพหุวิถี เพื่อหาตำแหน่งเริ่มต้นของสัญลักษณ์โอเอฟดีเอ็มที่ทำให้ได้รับข้อมูลได้อย่างถูกต้อง โดยได้เสนอวิธีการซิงโครไนซ์สองวิธีที่แตกต่างกัน วิธีแรกคือการซิงโครไนซ์ด้วยไซคลิกพรีฟิกซ์ร่วมกับการประมาณค่าการแผ่เวลาประวิงของช่องสัญญาณที่มีการแผ่ออกทางเวลาเพื่อประมาณค่าตำแหน่งเริ่มต้นที่แท้จริงของสัญลักษณ์โอเอฟดีเอ็ม ส่วนวิธีที่สองเสนอการหาค่าต่ำสุดของผลต่างกำลังงานของคลื่นพาห์ย่อยระหว่างเวลาที่ติดกัน เพื่อหาช่วงเวลาที่ปลอดภัยจากการแทรกแซงระหว่างสัญลักษณ์ จากผลการทดสอบวิธีแรกพบว่า การซิงโครไนซ์ร่วมกับการประมาณการแผ่เวลาประวิงซึ่งไม่ต้องการความรู้ช่องสัญญาณเพิ่มเติมสามารถให้สมรรถนะที่เทียบเคียงได้กับวิธีการซิงโครไนซ์ด้วยไซคลิกพรีฟิกซ์แบบดั้งเดิมที่ใช้ข้อมูลเวลาประวิงกำลังงาน ในส่วนผลการทดสอบวิธีที่สองนั้นพบว่า การหาค่าต่ำสุดของผลต่างกำลังงานของคลื่นพาห์ย่อยระหว่างเวลาที่ติดกันสามารถให้สมรรถนะที่เหนือกว่าวิธีการดั้งเดิมที่ใช้ผลต่างกำลังงานเช่นเดียวกันเป็นอย่างมาก อีกทั้งสามารถทำงานในช่องสัญญาณที่มีการเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาได้อย่างมีประสิทธิภาพ เหมาะแก่การนำไปประยุกต์ใช้กับภาครับในยานพาหนะความเร็วสูง

การทำนายกำลังผลิตของโซลาร์เซลล์โดยใช้โมเดลประมาณค่าและตัวกรองคาลมาน, พีรพล จิรนันทเจริญ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เสนอแนวทางในการทำนายกำลังผลิตของโซลาร์เซลล์โดยใช้แบบจำลอง Auto Regressive Integrated Moving Average (ARIMA) และ Kalman filter algorithm แนวทางในการทำนายนี้ทำนายกำลังผลิตแบบเวลาจริงของสถานี Photovoltaic (PV) ใดๆที่ต้องการทราบโดยในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้จะทำนายกำลังผลิตทุกๆ 5 นาที จุดมุ่งหมายของการใช้ Kalman filter algorithm เพื่อติดตามกำลังผลิตแบบเวลาจริงของสถานีที่ต้องการทราบค่ากำลังผลิตในกรณีที่ข้อมูลกำลังผลิตขาดหายไปในบางช่วงเวลา Kalman filter มีข้อดีที่ไม่ต้องใช้ข้อมูลในอดีตจำนวนมากในการทำนายและติดตามข้อมูลที่ต้องการ แต่เนื่องจาก Kalman filter algorihm ต้องการข้อมูลการวัดค่าแบบเวลาจริงเพื่อปรับแก้ในสมการดังนั้นเราจึงได้เสนอแบบจำลองการคำนวณค่าประมาณกำลังผลิต Estimator model เพื่อคำนวณค่ากำลังผลิตแบบเวลาจริงเพื่อนำไปใช้ใน Kalman filter algorithm ซึ่ง Estimator model จะคำนวณค่าประมาณกำลังผลิตแบบเวลาจริงของสถานีที่เราต้องการทำนายจากข้อมูลค่ากำลังผลิตแบบเวลาจริงของสถานีข้างเคียง จากนั้นจึงส่งผลลัพธ์นั้นไปใช้ในการทำนายกำลังผลิตจาก Kalman filter algorithm พบว่าผลลัพธ์ที่ได้มีความใกล้เคียงกับค่าจริงโดยสามารถดูได้จากค่าดัชนีชี้วัดความแม่นยำ นอกจากนั้นเรายังเปรียบเเทียบผลลัพธ์ของการทำนายกับ Persistence Model และ Artificial Neural Network ซึ่งผลลัพธ์ปรากฏว่า ARIMA-Kalman ให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า Persistence Model และมีความแม่นยำใกล้เคียงกับ Artificial Neural Network ที่ใช้กันมากขึ้นเรื่อยๆในปัจจุบัน แต่ ARIMA-Kalman มีข้อดีตรงที่ไม่ต้องใช้ข้อมูลกำลังผลิตของสถานีที่ต้องการทำนายกำลังผลิตเป็นจำนวนมากในการทำนาย

การศึกษาการเจริญเติบโตและสารต้านอนุมูลอิสระในผักชีโดยใช้แหล่งกำเนิดแสงแอลอีดี, มาโนช แสนหลวง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรมที่มีการเพาะปลูกพืชผักอยู่มากมาย หนึ่งในนั้นคือการปลูกผักชี (Coriandrum sativum) เกษตรกรนิยมปลูกผักชีในแถบภาคกลางของประเทศไทย ซึ่งจะปลูกได้ดีในช่วงฤดูหนาวทำให้ผักชีมีราคาถูกในช่วงฤดูนี้ แต่ฤดูอื่นจะปลูกผักชีได้ยากมากขึ้นเนื่องจากสภาพอากาศแบบร้อนชื้นในประเทศไทย อีกทั้งศัตรูพืชที่มาทำลายผักชี ทำให้ผักชีมีราคาสูง การนำแสงเทียมมาใช้ในการเพาะปลูกพืชจึงนิยมมากขึ้น ซึ่งสามารถเลือกปลูกในพื้นที่ปิด ควบคุมปัจจัยสภาพแวดล้อมได้อีกทั้งยังควบคุมผลผลิตได้ตลอดทั้งปี โดยงานวิจัยนี้จะออกแบบและสร้างหลอดไฟที่เหมาะสมสำหรับการปลูกผักชีต่อการเพิ่มการเจริญเติบโตในด้านความสูง จำนวนใบ จำนวนก้าน น้ำหนักสดและแห้ง อีกทั้งยังวิเคราะห์ถึงปริมาณสารต้านอนุมูลอิสระที่อยู่ในผักชีอีกด้วย ทั้งนี้งานวิจัยจะเน้นการศึกษาผลของแสงทั้ง 3 สีซึ่งมีผลต่อการเจริญเติบโตของต้นผักชี ประกอบไปด้วยแสงสี Red (660 nm), Blue (447 nm) และ Far-red (730 nm) นำมาสร้างเป็นหลอดแอลอีดี 6 แบบคือ R:B:Fr = 10:4:1, 10:2:1, 10:1:1 และ R:B = 10:4, 10:2, 10:1 โดยใช้ค่า PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density) ที่ 2 ระดับคือ 150±10 และ 250±10 µmol/m2/s เปรียบเทียบกับการปลูกผักชีด้วยแสงอาทิตย์ รวม 13 การทดลอง จากผลการทดลองพบว่าการใช้หลอดไฟแอลอีดีในการเพาะปลูกผักชีส่งผลดีกว่าการปลูกด้วยแสงอาทิตย์ทุกรูปแบบ ที่ระดับความเข้มแสงทั้ง 2 ระดับ การเลือกใช้แสงที่ค่า PPFD ที่สูงกว่าส่งผลต่อการเจริญเติบโตของผักชีทุกด้าน จากการวิเคราะห์แสงสีพบว่าแสงสี Far-red ส่งผลต่อความสูงของต้นผักชีอย่างมาก แต่จะทำให้จำนวนใบและก้าน รวมถึงน้ำหนักสดและน้ำหนักแห้งลดลง ส่วนแสงสี Blue ทำให้จำนวนใบและจำนวนก้านของผักชีเพิ่มมากขึ้น มีน้ำหนักแห้งมีมากแต่ปริมาณน้ำหนักสดมีค่าลดลงตามสัดส่วนของแสงสี Blue ที่เพิ่มมากขึ้น ในส่วนของสารต้านอนุมูลอิสระพบว่าแสงสี Blue ช่วยทำให้ปริมาณสารต้านอนุมูลอิสระเพิ่มมากขึ้นแต่แสงสี Far-red ทำให้ปริมาณสารต้านอนุมูลอิสระในผักชีลดน้อยลง เมื่อพิจารณาถึงสารต้านอนุมูลอิสระโดยรวมพบว่าผักชีที่ได้รับแสงจากหลอดแอลอีดีมีปริมาณสารต้านอนุมูลอิสระมากกว่าผีกชีที่ได้รับแสงอาทิตย์ แต่เมื่อพิจารณาถึงปริมาณสารต้านอนุมูลอิสระจากน้ำหนักของผักชีที่เท่ากันเป็นปริมาณ 1 กรัมพบว่าผักชีภายใต้แสงอาทิตย์กลับมีปริมาณสารต้านอนุมูลอิสระมากที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับผักชีที่ได้รับแสงจากหลอดแอลอีดี

การประยุกต์ใช้การจัดเรียงรูปแบบโครงข่ายแบบสถิตและการควบคุมแทปหม้อแปลงเพื่อลดการใช้กำลังไฟฟ้าจากกริดให้ต่ำที่สุดสำหรับระบบผลิตไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์, วัชริศ สืบอุดม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ระบบไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ (Photovoltaic, PV) เป็นหนึ่งในการผลิตไฟฟ้าแบบกระจายตัวที่มีการเติบโตทั่วโลก การเพิ่มปริมาณของระบบไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ในระบบโดยการใช้ต้นทุนต่ำเป็นสิ่งที่น่าสนใจในการศึกษา ขนาดกำลังการผลิตติดตั้งของระบบไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์นั้นถูกจำกัดด้วยข้อจำกัดต่าง ๆ เช่น ข้อจำกัดด้านความร้อนของสายส่ง ข้อจำกัดด้านแรงดันไฟฟ้า หรือแม้กระทั้งปัญหาเกี่ยวกับการออกแบบระบบป้องกัน การจัดเรียงรูปแบบโครงข่ายถูกควบคุมด้วยผู้ประกอบการระบบจำหน่ายในประเทศไทยจะเป็น การไฟฟ้าส่วนภูมิภาคและการไฟฟ้านครหลวง โดยการจัดเรียงรูปแบบโครงข่ายสามารถทำเพื่อวัตุประสงค์ต่าง ๆ เช่น การลดกำลังสูญเสียในระบบไฟฟ้า การทำโหลดสมดุล และการแก้ไขความผิดพร่องในระบบไฟฟ้า ส่วนหม้อแปลงไฟฟ้านั้นเป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับการเพิ่มหรือลดระดับแรงดันไฟฟ้า วิทยานิพนธ์เล่มนี้จึงได้นำเสนอการลดการใช้กำลังไฟฟ้าจากกริดให้ต่ำที่สุดสำหรับระบบผลิตไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์โดยใช้การจัดเรียงรูปแบบโครงข่ายแบบสถิตและการควบคุมแทปหม้อแปลง ปัญหาถูกจำลองผ่านการไหลของกำลังไฟฟ้าเพื่อจะหาระบบที่ทำให้การใช้กำลังไฟฟ้าจากกริดมีค่าน้อยสุดภายใต้ข้อจำกัดต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นข้อจำกัดด้านความร้อนหรือข้อจำกัดด้านแรงดันไฟฟ้าของระบบ ขั้นตอนวิธีในการดำเนินการมีดังต่อไปนี้ เริ่มต้นจากการหาช่วงเวลาที่จะนำมาทดสอบโดยใช้ข้อมูลของโปรไฟล์การใช้ไฟและข้อมูลโปรไฟล์ของระบบไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ ต่อมาจะเป็นการจัดเรียงรูปแบบโครงข่ายแบบสถิต ต่อมาจะเป็นขั้นตอนการกำหนดขนาดของกำลังการผลิตติดตั้งของระบบไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์และการกำหนดตำแหน่งของแทปหม้อแปลงไฟฟ้า สุดท้ายจะเป็นการจำลองการไหลของกำลังไฟฟ้าเพื่อหากำลังไฟฟ้าจากกริด จากผลการทดสอบเราจะสามารถหาขนาดกำลังผลิตติดตั้งของระบบไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์แต่ละตำแหน่ง

การปรับปรุงระบบป้องกันและคุณภาพไฟฟ้าสำหรับระบบไมโครกริดบ้านขุนแปะในจังหวัดเชียงใหม่, วันนพ คณานุสรณ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอแนวทางการปรับปรุงระบบไมโครกริดบ้านขุนแปะจังหวัดเชียงใหม่ โดยเน้นการศึกษา 2 ประเด็นหลัก คือ 1) การปรับปรุงระบบป้องกันภายในระบบไมโครกริด และ 2) การปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าด้านแรงดันและความถี่ของระบบไมโครกริด ในประเด็นการปรับปรุงระบบป้องกันจะพิจารณาการทำงานของไมโครกริดทั้งในแบบเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าหลัก และแบบแยกโดด โดยนำเสนอการใช้รีโคลสเซอร์เป็นอุปกรณ์ป้องกัน พร้อมทำการจัดแบ่งเขตป้องกันและกำหนดตำแหน่งติดตั้ง นอกจากนี้ยังนำเสนอกระบวนการหาค่าปรับตั้งค่าสำหรับอุปกรณ์ป้องกันกันที่มีการประสานการทำงานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์ป้องกันในเขตป้องกันต่างๆ ทั้งนี้ค่าปรับตั้งดังกล่าวจะอาศัยการวิเคราะห์กระแสลัดวงจรของระบบไมโครกริดจากโปรแกรม DIgSILENT Powerfactory ซึ่งทำให้ได้ค่าปรับตั้งกลุ่มพารามิเตอร์ของรีโคลสเซอร์ที่เหมาะสมสำหรับการทำงานของไมโครกริดในแต่ละโหมดได้ ในส่วนของการปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าจะพิจารณาเฉพาะการทำงานแบบแยกโดด ที่คำนึงถึงความผันผวนของโหลด ความผันผวนของกำลังผลิตไฟฟ้าจากแหล่งผลิตไฟฟ้ากระจายตัวชนิดพลังงานแสงอาทิตย์ และชนิดพลังน้ำ วิทยานิพนธ์นี้ได้ประยุกต์ใช้เทคนิคการควบคุมอินเวอร์เตอร์ของระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่มีพฤติกรรมเสมือนกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่มีส่วนควบคุมดรูปกำลัง-ความถี่ และส่วนควมคุมแรงดันแบบอัตโนมัติรวมอยู่ด้วย เพื่อช่วยลดทอนผลกระทบจากความผันผวนดังกล่าวข้างต้นต่อคุณภาพไฟฟ้าทางด้านแรงดันและความถี่ของไมโครกริด จากผลการจำลองการทำงานแสดงให้เห็นว่าระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่นอกจากจะสามารถช่วยประสานการผลิตกำลังไฟฟ้าระหว่างแหล่งผลิตไฟฟ้ากระจายตัวได้แล้ว ยังสามารถช่วยลดทอนผลกระทบจากความผันผวนของแหล่งผลิตไฟฟ้าแบบกระจายตัวและโหลดอีกด้วย ซึ่งทำให้การทำงานของไมโครกริดแบบแยกโดดมีคุณภาพไฟฟ้าในด้านความถี่และแรงดันสอดคล้องกับมาตรฐานของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคได้

แบบจำลองเพื่อการออกแบบระบบโครงสร้างพื้นฐานคลาวด์สำหรับเมืองอัจฉริยะรักษ์สิ่งแวดล้อม: กรณีศึกษาของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย, ริรินดา ถิระศุภะ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

“EGAT Eco Plus” เป็นโครงการเมืองอัจฉริยะโดยการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ซึ่งในการออกแบบโครงสร้างพื้นฐานระบบสื่อสารสำหรับเมืองอัจฉริยะ กฟผ. สนญ. จะต้องรองรับการออกแบบเป็นโมดูลเพื่อให้การออกแบบมีความยืดหยุ่นสามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็วตามความต้องการใช้งานที่เปลี่ยนไป วิทยานิพนธ์ฉบับนี้จึงนำเสนอแบบจำลองเพื่อการออกแบบระบบโครงสร้างพื้นฐานคลาวด์สำหรับเมืองอัจฉริยะรักษ์สิ่งแวดล้อม: กรณีศึกษาของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย และแนวคิดของตัวควบคุมระบบคลาวด์เมืองอัจฉริยะ โดยผู้วิจัยใช้หลักการทางคณิตศาสตร์แบบกำหนดการเชิงเส้น (linear programming: LP) เพื่อหาคำตอบการจัดสรรทรัพยากรของศูนย์ข้อมูลให้กับคำร้องขอเพื่อให้บริการแบบสีเขียวสูงสุด โดยการใช้พลังงานสีเขียวในศูนย์ข้อมูลจากแหล่งผลิตพลังงานหมุนเวียนในพื้นที่สูงสุดเพื่อสร้างการคำนวณรักษ์สิ่งแวดล้อมในเมืองอัจฉริยะ และผู้วิจัยได้ทำการเปรียบเทียบกับวิธีการจัดสรรภารกิจที่มีใช้งานอยู่ในปัจจุบัน คือวิธีวนรอบ (round robin) อีกทั้งเพื่อให้สอดคล้องกับนโยบายการลดปริมาณคาร์บอนฟุตพริ้นท์ของเมืองอัจฉริยะ กฟผ. จึงเป็นที่มาให้ผู้วิจัยศึกษาองค์ความรู้และเกณฑ์การประเมินเพื่อสร้างศูนย์ข้อมูลแบบยั่งยืนรักษ์สิ่งแวดล้อม คือ สัมประสิทธิ์พลังงานสีเขียว ค่าเฉลี่ยการใช้พลังงานสีเขียวของภารกิจแต่ละประเภท ปริมาณคาร์บอนฟุตพริ้นท์จากพลังงานไฟฟ้า ซึ่งสามารถใช้เป็นเกณฑ์ชี้วัดศูนย์ข้อมูลแบบยั่งยืนของ กฟผ. สนญ. ได้ โดยสรุปแบบจำลองสามารถนำมาประยุกต์ใช้งานจริงได้เพื่อรองรับโปรแกรมประยุกต์ของเมืองอัจฉริยะ กฟผ. สนญ. โดยการปรับลักษณะโปรแกรมประยุกต์แต่ละชนิดที่จะมีใช้งานในเมืองอัจฉริยะ ได้แก่ ชนิดของภารกิจ ขนาดแกนคำนวณที่ต้องการใช้งาน ขนาดของเครือข่ายที่ต้องการ ขนาดของหน่วยเก็บ ขนาดของข้อมูล และค่าการประวิงเวลาในระบบสื่อสารสูงสุด รวมทั้งคุณลักษณะของศูนย์ข้อมูล ได้แก่ ความจุของแกนคำนวณ ขนาดเครือข่ายที่สามารถให้บริการได้ ขนาดหน่วยเก็บ ซึ่งพารามิเตอร์เหล่านี้เป็นส่วนสำคัญและเกี่ยวข้องในการให้บริการระบบคลาวด์แก่หน่วยงานหรือลูกค้าที่อยู่ตามอาคารต่าง ๆ ใน กฟผ. สนญ. อีกทั้งสามารถใช้กับการออกแบบโครงสร้างพื้นฐานคลาวด์ที่มีการใช้พลังงานจากแหล่งพลังงานหลายแหล่งที่แตกต่างกัน เช่น แหล่งผลิตพลังงานจากกริด หรือแหล่งผลิตพลังงานหมุนเวียนในพื้นที่ และหน่วยกักเก็บพลังงานสำรอง เป็นต้น

การคำนวณราคากลางและการคิดค่าผ่านสาย สำหรับตลาดซื้อขายไฟฟ้าเพียร์ทูเพียร์แบบล่วงหน้าหนึ่งวันในระบบจำหน่าย, ศักดิ์สิทธิ์ สุขชัยศรี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในปัจจุบัน เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพมากขึ้น และมีราคาถูกลง ทำให้ผู้ใช้ไฟฟ้าบางรายสามารถผลิตไฟฟ้าเพื่อใช้เอง และขายให้ผู้ใช้ไฟฟ้ารายอื่นในบริเวณข้างเคียงได้ เกิดเป็นโครงสร้างการซื้อขายไฟฟ้ารูปแบบใหม่ เรียกว่า ตลาดซื้อขายไฟฟ้ารูปแบบเพียร์ทูเพียร์ ที่ให้อิสระในการซื้อขายไฟฟ้าระหว่างผู้ซื้อและผู้ขายไฟฟ้าภายใต้เงื่อนไขและการจัดการภายในตลาด ทั้งนี้การไฟฟ้าฝ่ายจำหน่ายผู้เป็นเจ้าของและให้บริการระบบโครงข่ายไฟฟ้า อาจสูญเสียรายได้ในโครงข่ายไฟฟ้าจำหน่ายที่มีการซื้อขายไฟฟ้าในตลาดเพียร์ทูเพียร์ ดังนั้นจึงต้องมีการเรียกเก็บค่าผ่านสายจำหน่ายเพื่อคืนเงินลงทุน วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้จำลองตลาดซื้อขายไฟฟ้าเพียร์ทูเพียร์แบบล่วงหน้าหนึ่งวัน โดยนำเสนอกลไกการหาราคากลางซื้อขายไฟฟ้าและแนวทางการตัดสินข้อเสนอของผู้เสนอราคาแต่ละราย อีกทั้งยังได้นำเสนอแนวทางการคิดค่าผ่านสายจำหน่ายจากการซื้อขายในตลาดเพียร์ทูเพียร์เพื่อคืนเงินลงทุนให้การไฟฟ้าฝ่ายจำหน่าย นอกจากนี้ยังได้นำเสนอแนวทางการประเมินประสิทธิภาพของกลไกการตัดสินราคาซื้อขายไฟฟ้าในตลาดเพียร์ทูเพียร์ รวมไปถึงการประเมินอัตราผลตอบแทนการลงทุนของการไฟฟ้าฝ่ายจำหน่ายจากการคิดค่าผ่านสายจำหน่าย จากผลการศึกษาพบว่า ด้วยกลไกที่นำเสนอนี้ทำให้ผู้เข้าร่วมตลาดได้ผลประโยชน์จากการซื้อขายในตลาดซื้อขายไฟฟ้าเพียร์ทูเพียร์มากกว่าการซื้อขายไฟฟ้ากับโครงข่ายไฟฟ้าหลัก และจากการประเมินอัตราผลตอบแทนการลงทุนของการไฟฟ้าฝ่ายจำหน่าย พบว่าแนวการคิดค่าผ่านสายจำหน่ายที่ได้นำเสนอนี้ สามารถคืนเงินลงทุนให้การไฟฟ้าฝ่ายจำหน่ายได้อย่างเหมาะสม

การพัฒนาอุปกรณ์ประกอบมิเตอร์เพื่อการเก็บข้อมูลที่สามารถวิเคราะห์ฮาร์มอนิกของผู้ใช้ไฟฟ้าได้, สาธิต เฟื่องรอด

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้นำเสนอการพัฒนาอุปกรณ์ประกอบมิเตอร์เพื่อการเก็บข้อมูลที่สามารถวิเคราะห์ฮาร์มอนิกของผู้ใช้ไฟฟ้าได้ เนื่องจากปัจจุบันนั้นมิเตอร์เอเอ็มอาร์ไม่สามารถเก็บข้อมูลรูปคลื่นแรงดันและรูปคลื่นกระแสได้ ซึ่งการวิเคราะห์ฮาร์มอนิกจำเป็นต้องใช้ข้อมูลเชิงสถิติจากการวัดค่าปริมาณทางไฟฟ้าจากมิเตอร์เอเอ็มอาร์ที่ติดตั้งให้กับผู้ใช้ไฟฟ้า โครงสร้างหลักประกอบไปด้วย ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 (Node MCU-32S) เป็นตัวควบคุมการทำงานร่วมกับมอดูลวัดค่าแรงดันและกระแสไฟฟ้ากระแสสลับในการวัดสัญญาณแรงดันและกระแสตามอัตราการสุ่มข้อมูลต่อหนึ่งรูปคลื่น โดยไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 ประมวลผลสัญญาณแรงดันและกระแสเพื่อเก็บข้อมูลไปยังหน่วยความจำภายนอก (SD Card) และการนำข้อมูลที่บันทึกได้ไปวิเคราะห์ลำดับฮาร์มอนิกด้วยกระบวนการแปลงฟูเรียร์แบบเร็ว (FFT) ในโปรแกรม MATLAB ทำให้ลดความยุ่งยากในการวัดและวิเคราะห์ฮาร์มอนิก ไม่ต้องติดตั้งอุปกรณ์สำหรับวิเคราะห์ฮาร์มอนิกเพิ่มเข้าไปในระบบไฟฟ้า ไม่ต้องติดตั้งเครื่องวัดคุณภาพไฟฟ้าที่มีราคาแพงในการวิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้า การแสดงผลผ่านโปรแกรมได้อย่างรวดเร็ว ความแม่นยำ และแนวทางการแก้ไขลำดับฮาร์มอนิกที่ส่งผลกระทบต่อระบบไฟฟ้าในระบบจำหน่ายของการไฟฟ้า

โฟโตลูมิเนสเซนส์ของโครงสร้างนาโนแกลเลียมอาร์เซไนด์บิสไมด์ควอนตัมริง, อภิรักษ์ สร้อยสน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการปลูกโครงสร้างนาโน GaAsBi ควอนตัมริงบนแผ่นฐาน GaAs ด้วยระบบเอพิแทกซีลำโมเลกุล (MBE) ชิ้นงานถูกศึกษาสัณฐานวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) และ สมบัติเชิงแสงด้วยโฟโตลูมิเนสเซนส์สเปกโทรสโกปี (PL) โครงสร้างนาโนควอนตัมริงถูกปลูกโดยใช้เทคนิคดรอพเล็ทเอพิแทกซี (Droplet Epitaxy) หยด GaBi ถูกปล่อยลงบนแผ่นฐาน GaAs ในอัตราส่วน Ga:Bi 0.95:0.05, 0.90:0.10 และ 0.85:0.15 ตามลำดับ หยดโลหะถูกขึ้นรูปผลึกภายใต้ความดันไอของ As เพื่อเปลี่ยนหยดโลหะให้เป็นโครงสร้างนาโน GaAsBi ควอนตัมริง ปัจจัยที่สำคัญในการเกิดโครงสร้างนาโนควอนตัมริง คือ ความหนาของหยด GaBi, อุณหภูมิของแผ่นฐานในขณะปล่อยหยดโลหะ, และความดันไอของ As กล่าวคือ ความหนาของหยด GaBi ต้องมากกว่า 5 ML เพื่อขนาดโครงสร้างนาโนควอนตัมริงที่เหมาะสม เส้นผ่านศูนย์กลางของควอนตัมริงปลูกที่อุณหภูมิ 225°C มีขนาดน้อยกว่าที่อุณหภูมิ 300°C เนื่องจาก หยด GaBi สามารถแพร่ออกจากจุดศูนย์กลางของหยดได้น้อยกว่าที่อุณหภูมิปลูกต่ำ ความดันไอของ As ต้องมากพอและถูกปล่อยอย่างรวดเร็วขณะทำกระบวนการตกผลึก โครงสร้างนาโนควอนตัมริง และควอนตัมดอท สามารถเกิดได้ด้วยกระบวนการตกผลึกที่ช้าและเร็ว ตามลำดับ เนื่องจากลักษณะเฉพาะของแหล่งกำเนิดไอ As งานวิจัยนี้จึงจำกัดขอบเขตเฉพาะโครงสร้างนาโนควอนตัมริงเท่านั้น โฟโตลูมิเนสเซนส์ของโครงสร้างนาโน GaAsBi ควอนตัมริงกลบทับด้วย GaAs ซึ่งปลูกที่อุณหภูมิสูง (500°C) และอุณหภูมิต่ำ (300°C) ถูกศึกษา สำหรับการกลบทับที่อุณหภูมิสูง ชิ้นงานแสดงการเปล่งแสงที่เด่นชัดของ LT-GaAs เท่านั้น อันเป็นผลเนื่องมาจากการอบขณะที่ปลูกชั้นกลบทับ สำหรับการกลบทับที่อุณหภูมิต่ำ ชิ้นงานแสดงการเปล่งแสงช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดใกล้ของโครงสร้างนาโน GaAsBi ควอนตัมริง อย่างไรก็ตาม ชิ้นงานมีความเข้มของแสงต่ำเนื่องจากความเป็นผลึกของชั้นกลบทับที่ต่ำ

ระบบบริหารจัดการพลังงานครัวเรือนที่เป็นไปตามโพรโทคอล Homekit และ Echonet Lite, อธิวัฒน์ ภูชำนิพัฒนนันท์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอระบบบริหารจัดการพลังงานครัวเรือนซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมคำนวณแบบ รวมศูนย์ ประกอบด้วยคอนโทรลเลอร์ 1 ตัวและเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน 4 ชนิด ได้แก่ ตู้เย็น หลอดแอลอีดี เครื่องทำน้ำอุ่น และเครื่องปรับอากาศ โดยเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดถูกปรับปรุงและพัฒนาให้กลายเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าชาญฉลาดที่สามารถสื่อสารแบบไร้สายผ่านโพรโทคอล ECHONET Lite ร่วมกับอุปกรณ์อื่น ๆ ในโพรโทคอลเดียวกันได้ นอกจากนี้ยังนำเสนอการพัฒนาเกตเวย์สำหรับสื่อสารกับอุปกรณ์หรือตัวแทนปัญญาที่ใช้โพรโทคอลอื่น ซึ่งในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้นำเสนอเกตเวย์สำหรับสื่อสารกับโพรโทคอล HomeKit การปรับปรุงและพัฒนาตู้เย็นและหลอดแอลอีดีเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าชาญฉลาดทำได้โดยการศึกษาการทำงานของวงจรควบคุมและส่วนประกอบที่ทำหน้าที่ของเครื่องใช้ไฟฟ้า จากนั้นออกแบบวงจรควบคุมใหม่โดยสามารถทำงานร่วมกับส่วนประกอบของเครื่องใช้ไฟฟ้าเดิมได้ จากนั้นแทนที่วงจรควบคุมด้วยวงจรที่ออกแบบขึ้น โดยให้มีการดัดแปลงวัสดุโครงสร้างเท่าที่จำเป็น เครื่องใช้ไฟฟ้าชาญฉลาดสามารถทำงานได้ตามฟังก์ชันการทำงานปกติเมื่อไม่ได้เชื่อมต่อกับเครือข่าย และจะมีความสามารถเกี่ยวกับการเพิ่มประโยชน์ใช้สอยหรือการประหยัดพลังงานมากขึ้นเมื่อสามารถรับ/ส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายไปยังคอนโทรลเลอร์เพื่อประมวลผลและสั่งการได้ เครื่องใช้ไฟฟ้าชาญฉลาดทำงานโดยการประโยชน์ใช้สอยให้มากที่สุด ไม่ใช้พลังงานอย่างสูญเปล่า อัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องถูกนำมาใช้เพื่อทดสอบการติดต่อสื่อสารระหว่างตู้เย็นชาญฉลาดและคอนโทรลเลอร์ด้วยโพรโทคอล ECHONET Lite ซึ่งสามารถลดการใช้พลังงานของตู้เย็นลงได้อย่างน้อย 6.38\% และลดช่วงเวลาการเก็บรักษาอาหารในอุณหภูมิที่สูงเกินไปได้อย่างน้อย 33.54\% ซึ่งผู้ใช้งานสามารถประนีประนอมระหว่างช่วงเวลาในการเก็บรักษาอาหารที่อุณหภูมิอุ่นเกินไปให้สูงขึ้นแลกกับการลดการใช้พลังงานลงได้อีก หรือการทำงานเพื่อลดค่าไฟฟ้าเนื่องจากการคิดค่าไฟฟ้าด้วยอัตราตามช่วงเวลาของการใช้ หรือเข้าร่วมมาตรการความร่วมมือลดการใช้ไฟฟ้า สำหรับการทำงานของหลอดแอลอีดีนั้น ตัวควบคุมสามารถเรียนรู้การเลือกความสว่างที่เหมาะสมได้

Improvement Of The Material’S Mechanical Characteristics Using Intelligent Real Time Control Interfaces In Hfc Hardening Process, Florentin Smarandache, Luige Vladareanu, Mihaiela Iliescu, Victor Vladareanu, Alexandru Gal, Octavian Melinte, Adrian Margean

Branch Mathematics and Statistics Faculty and Staff Publications

The paper presents Intelligent Control (IC) Interfaces for real time control of mechatronic systems applied to Hardening Process Control (HPC) in order to improvement of the material’s mechanical characteristics. Implementation of IC laws in the intelligent real time control interfaces depends on the particular circumstances of the models characteristics used and the exact definition of optimization problem. The results led to the development of the IC interfaces in real time through Particle Swarm Optimization (PSO) and neural networks (NN) using off- line the regression methods.

Grid-Friendly Dispatch Strategy Of Pv Generation System With Battery Energy Storage, Sarute Srisontisuk

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

High PV penetration reduces stability tolerance due to the lower of system inertia and system ramp capability. To handle higher PV penetration issues, the system operator and PV owners should consider the operation improvement. For the system operator, critical system ramp capability with respect to PV penetration ratio can be useful to determine the lower bound of system ramp capability for handling N-1 contingency and expected disturbances. In the case study, test results reveal that the system can operate securely with PV penetration ratio up to 40%, in which it will require system ramp capability in the range of 0.05-0.09 …

Performance Evaluation Of Communication Technologies And Network Structure For Smart Grid Applications, Desong Bian, Murat Kuzlu, Manisa Pipattanasomporn, Saifur Rahman, Di Shi

Engineering Technology Faculty Publications

The design of an effective and reliable communication network supporting smart grid applications requires the selection of appropriate communication technologies and protocols. The objective of this study is to study and quantify the capabilities of an advanced metring infrastructure (AMI) to support the simultaneous operation of major smart grid functions. These include smart metring, price-induced controls, distribution automation, demand response, and electric vehicle charging/discharging applications in terms of throughput and latency. OPNET is used to simulate the performance of selected communication technologies and protocols. Research findings indicate that smart grid applications can operate simultaneously by piggybacking on an existing AMI …

Conductivity Modulation In Strained 2d Transition- Metal- Dichalcogenides Via Micro- Electro- Mechanical Actuation, Aldo Ivan Vidaña

Open Access Theses & Dissertations

In this thesis, strain-induced conductivity modulation in bi-layer molybdenum disulfide (MoS2) flakes is experimentally investigated and modeled. Uniaxial tensile strain in the MoS2 flakes is achieved using a micro-electro-mechanical (MEM) actuator. Conductivity ratios up to 400 are demonstrated. Theoretical predictions of conductivity versus applied voltage in the MEMS-MoS2 device match experimental data reasonably well using only the effective width of the TMDC flakes as the sole fitting parameter. The amount of strain induced in the MoS2 flakes was determined to be as high as 2.7% for one flake using the model fitted to the experiment data. The switching energy required …

Ignition Of A Plasma Discharge Inside An Electrodeless Chamber: Methods And Characteristics, Mounir Laroussi

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

In this paper the generation and diagnostics of a reduced pressure (300 mTorr to 3 Torr) plasma generated inside an electrodeless containment vessel/chamber are presented. The plasma is ignited by a guided ionization wave emitted by a low temperature pulsed plasma jet. The diagnostics techniques include Intensified Charge Coupled Device (ICCD) imaging, emission spectroscopy, and Langmuir probe. The reduced-pressure discharge parameters measured are the magnitude of the electric field, the plasma electron number density and temperature, and discharge expansion speed.

Compact -300 Kv Dc Inverted Insulator Photogun With Biased Anode And Alkali-Antimonide Photocathode, C. Hernandez-Garcia, P. Adderley, B. Bullard, J. Benesch, J. Grames, J. Gubeli, F. Hannon, J. Hansknecht, J. Jordan, R. Kazimi, G. A. Krafft, M. A. Mamun, M. Poelker, M. L. Stutzman, R. Suleiman, M. Tiefenback, Y. Wang, S. Zhang, H. Baumgart, G. Palacios-Serrano, S. Wijethunga, J. Yoskowitz, C. A. Valerio Lizarraga, R. Montoya Soto, A. Canales Ramos

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

This contribution describes the latest milestones of a multiyear program to build and operate a compact −300  kV dc high voltage photogun with inverted insulator geometry and alkali-antimonide photocathodes. Photocathode thermal emittance measurements and quantum efficiency charge lifetime measurements at average current up to 4.5 mA are presented, as well as an innovative implementation of ion generation and tracking simulations to explain the benefits of a biased anode to repel beam line ions from the anode-cathode gap, to dramatically improve the operating lifetime of the photogun and eliminate the occurrence of micro-arc discharges.

Ict-Enabled Control And Energy Management Of Community Microgrids For Resilient Smart Grid Operation, Mahmoud Saleh

Dissertations and Theses

Our research has focused on developing novel controllers and algorithms to enhance the resilience of the power grid and increase its readiness level against major disturbances.

The U.S. power grid currently encounters two main challenges: (1) the massive and extended blackouts caused by natural disasters, such as hurricane Sandy. These blackouts have raised a national call to explore innovative approaches for enhanced grid resiliency. Scrutinizing how previous blackouts initiated and propagated throughout the power grid, the major reasons are lack of situational awareness, lack of real-time monitoring and control, underdeveloped controllers at both the transmission and distribution levels, and lack …

Software Defined Radio For Hybrid Beamforming Applications, Jianyet Lee

Dissertations and Theses

Beamforming techniques have been deployed in both licensed networks such as LTE network and unlicensed network such as IEEE802.11ac WiFi. The scope of work for this thesis is to leverage the benefits of beamforming techniques and software defined radio platform in developing a fully functioning LTE testbed. The testbed can be further developed to specific application for drone-to-drone or D2D communication independent of intervention from base stations. Applying beamforming techniques to devices such as drones can solve poor quality signal detection at the receivers due to the interference signals generated by other devices in the attempt to communicate with the …