Hourly Dispatching Wind-Solar Hybrid Power System With Battery-Supercapacitor Hybrid Energy Storage,
2022
University of Kentucky
Hourly Dispatching Wind-Solar Hybrid Power System With Battery-Supercapacitor Hybrid Energy Storage, Pranoy Kumar Singha Roy
Theses and Dissertations--Electrical and Computer Engineering
This dissertation demonstrates a dispatching scheme of wind-solar hybrid power system (WSHPS) for a specific dispatching horizon for an entire day utilizing a hybrid energy storage system (HESS) configured by batteries and supercapacitors. Here, wind speed and solar irradiance are predicted one hour ahead of time using a multilayer perceptron Artificial Neural Network (ANN), which exhibits satisfactory performance with good convergence mapping between input and target output data. Furthermore, multiple state of charge (SOC) controllers as a function of energy storage system (ESS) SOC are developed to accurately estimate the grid reference power (PGrid,ref) for each dispatching period. …
Parametric Average-Value Modeling, Simulation, And Characterization Of Machine-Rectifier Systems,
2022
University of Kentucky
Parametric Average-Value Modeling, Simulation, And Characterization Of Machine-Rectifier Systems, Isuje Ojo
Theses and Dissertations--Electrical and Computer Engineering
There are many techniques for modeling and simulation of synchronous machine-rectifier systems. The more common approaches are the detailed and average-value modeling techniques. The detailed simulation technique takes into account the details of the diode switching and is both very accurate and very expensive in terms of computational resources. To alleviate this disadvantage, the average-value modeling technique is often utilized. In this approach, the details of diode switching are neglected or averaged. In that light, the work presented herein proposes a unique saliency-sensitive parametric average-value model (SSPAVM) of the synchronous machine-rectifier system. This model extends existing parametric average-value models to …
การวิเคราะห์ฉากทัศน์สำหรับศักยภาพชีวมวลของการผลิตไฟฟ้าจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรในประเทศไทย,
2022
บัณฑิตวิทยาลัย
การวิเคราะห์ฉากทัศน์สำหรับศักยภาพชีวมวลของการผลิตไฟฟ้าจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรในประเทศไทย, ธัญชนก เชิดชู
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ฉากทัศน์ศักยภาพชีวมวลของการผลิตไฟฟ้าจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรในประเทศไทย ภายใต้การวิเคราะห์ปัจจัยที่ทำให้เกิดผลกระทบและปัจจัยที่มีแนวโน้มที่จะมีการเปลี่ยนแปลง โดยการวิเคราะห์ได้ใช้เครื่องมือในการประเมินปัจจัยภายนอกต่างๆ ด้วยการวิเคราะห์ STEEP Analysis และทำการจัดลำดับปัจจัยเพื่อพิจารณาเลือกสถานการณ์ ที่ถูกกำหนดด้วยปัจจัยที่ทำให้เกิดผลกระทบและปัจจัยที่มีแนวโน้มที่จะมีการเปลี่ยนแปลงมากที่สุด พบว่าปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดผลกระทบ (Impact) และมีแนวโน้มที่จะเกิดการเปลี่ยนแปลง (Uncertainty) ต่อฉากทัศนศักยภาพชีวมวลของการผลิตไฟฟ้าจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรในประเทศไทย ได้แก่ ปัจจัยด้านการสนับสนุนนโยบายจากภาครัฐ เช่น อัตรารับซื้อไฟฟ้าจากชีวมวลในรูปแบบ Feed-in Tariff และปัจจัยด้านต้นทุนการผลิตไฟฟ้า เช่น ต้นทุนค่าเชื้อเพลิงชีวมวล ต้นทุนค่าการสร้างและค่าใช้จ่ายในการดำเนินการ ทั้งนี้ ได้กำหนดตัวชี้วัดสำหรับการติดตามและตรวจสอบสถานการณ์ ซึ่งเป็นปัจจัยเชิงปริมาณ ได้แก่ การวิเคราะห์ศักยภาพชีวมวลของการผลิตไฟฟ้าจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร และการวิเคราะห์ต้นทุนส่วนเพิ่มในการลดก๊าซเรือนกระจก (Marginal Abatement Cost : MAC) เพื่อสะท้อนให้เห็นถึงการวิเคราะห์ศักยภาพเชิงปริมาณในแต่ละสถานการณ์ภายใต้เงื่อนไขของปัจจัยขับคลื่อน โดยได้แบ่งออกเป็น 3 สถานการณ์ ซึ่งพบว่า ศักยภาพชีวมวลของการผลิตไฟฟ้าจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร มากที่สุด 38,376 เมกะวัตต์ รองลงมา ได้แก่ 24,940 เมกะวัตต์ และ 10,596 เมกะวัตต์ ตามลำดับ ในส่วนของการวิเคราะห์ต้นทุนส่วนเพิ่มในการลดก๊าซเรือนกระจก อยู่ระหว่าง -980 ถึง 131 บาท/ตันคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่า
Use Of Battery Systems For Var Support In Con Edison’S Distribution Network/Substation,
2022
CUNY City College
Use Of Battery Systems For Var Support In Con Edison’S Distribution Network/Substation, Elihu Nyemah
Dissertations and Theses
Battery Energy Storage System (BESS) can facilitate the integration of Distributed Energy Resources (DER) and help create a more reliable grid by providing multiple services including reactive power (VAR) support. This research will investigate the use of smart inverters to provide VAR support, assess the impact it has on the lifetime of a BESS and determine how the adverse effects (if any) can be mitigated/eliminated. To achieved this, a 7.5MW/30MWh grid connected BESS located at Con Edison substations have been modeled in MATLAB/Simulink. Preliminary assessment of the system showed that DC current to/from the battery is oscillating (non-zero) during reactive …
The Capabilities And Limitations Of Flywheel-Based Energy Storage System Pertaining To Subways In The Event Of A Power Outage,
2022
CUNY City College
The Capabilities And Limitations Of Flywheel-Based Energy Storage System Pertaining To Subways In The Event Of A Power Outage, Jaskaran Singh
Dissertations and Theses
In the city that never sleeps, power outages or blackouts can be a shock, especially if you are on a train amid one. For example, during the infamous 2003 blackout, thousands of people were left stuck and stranded in parts of Northeastern United States. In particular, with no trains or buses in service throughout the 5 boroughs of NYC, those stranded essentially had no way to go back home. Hotels, terminals, and airports alike became places of camping as the city seemed to come to a halt. For the sake of public safety and transit efficiency, this study explores a …
An Electrochemical-Mechanical Investigation Of Next Generation Lithium Metal Electrode And Solid Electrolyte,
2022
University of Kentucky
An Electrochemical-Mechanical Investigation Of Next Generation Lithium Metal Electrode And Solid Electrolyte, Andrew Meyer
Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering
Lithium-ion batteries (LIBs) are a staple in today’s society. From our cellphones, laptops, power tools, the ever-growing electric vehicle, and many more application, LIBs are more important to us than most realize. They provide the best combination of both high-energy and high-power density compared to other battery types such as Ni-Cd, Ni-MH, or the lead acid batteries used in our cars. Plus, LIBs are much safer. However, as new technologies grow and are developed, the demand for higher energy and power density, better safety, lower costs, and longer life increases. One way to achieve the ever-increasing demands is to replace …
การวิเคราะห์การใช้พลังงานของการตัดแผ่นหินอ่อนและหินแกรนิต : กรณีศึกษา,
2022
บัณฑิตวิทยาลัย
การวิเคราะห์การใช้พลังงานของการตัดแผ่นหินอ่อนและหินแกรนิต : กรณีศึกษา, ทิชากร โพธิ์นรินทร์
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
หินอ่อนและหินแกรนิต เป็นวัสดุที่ได้รับความนิยมอย่างมากในกลุ่มวัสดุก่อสร้าง เพราะมีความสวยงาม คงทนและสะดวกต่อการดูแลรักษา ซึ่งการจะได้มาซึ่งแผ่นหินที่ใช้ตกแต่งได้นั้น จะต้องนำแผ่นหินขนาดใหญ่ (Slabs) มาตัดตามขนาดที่ต้องการเสียก่อน เนื่องจากหินทั้งสองชนิดมีความแข็งที่แตกต่างกัน ทำให้ต้องใช้ความเร็วในการตัด ความเร็วรอบของใบเลื่อย รวมทั้งขนาดของใบเลื่อยที่ต่างกัน สำหรับโรงงานที่ใช้ศึกษาในครั้งนี้ การตัดหินแต่ละชนิดจะใช้พารามิเตอร์ต่างกัน สำหรับหินอ่อน จะใช้ความเร็วรอบของใบเลื่อยอยู่ที่ 2,700 rpm ความเร็วในการตัดอยู่ที่ 1, 2 และ 3 เมตรต่อนาที ใบเลื่อยที่ใช้ตัดจะอยู่ที่ 12 นิ้ว และใช้หินอ่อน Rosso Levanto ในการทดสอบ สำหรับหินแกรนิต ใช้รอบการหมุนของใบเลื่อยอยู่ที่ 1,700 rpm ความเร็วในการตัดอยู่ที่ 1, 2 และ 2.5 เมตรต่อนาที และใช้หินแกรนิตดำอินเดียในการทดสอบ จากการทดลองวัดกระแสไฟฟ้าขณะตัดแผ่นหินเพื่อนำมาคำนวณหาค่ากำลังไฟฟ้า พบว่าใช้กำลังไฟฟ้าขณะที่ตัดอยู่ที่ 21.13, 21.34 และ 24.36 กิโลวัตต์ (kW) ตามลำดับความเร็วที่ใช้ตัด และสามารถคำนวณหน่วยไฟฟ้าที่ใช้ต่อการตัดแผ่นหินอ่อน 1 สแลบ อยู่ที่ 8.25, 4.19 และ 3.30 หน่วย ตามลำดับ และเมื่อทดสอบกับหินแกรนิตดำอินเดีย พบว่าใช้กำลังไฟฟ้าขณะที่ตัด อยู่ที่ 19.48, 20.29 และ 20.95 กิโลวัตต์ (kW) และหน่วยไฟฟ้าที่ใช้ต่อการตัดแผ่นหินแกรนิต 1 สแลบ อยู่ที่ 7.50, 3.95 และ 3.32 ตามลำดับ เมื่อนำค่าไฟฟ้าเฉลี่ยของโรงงานมาคำนวณคาดการณ์ในการตัดแผ่นหินใน 1 ปี พบว่า หากตัดแผ่นหินอ่อนด้วยความเร็ว 3 เมตรต่อนาที จะประหยัดค่าใช้จ่ายมากกว่าการตัดด้วยความเร็ว 1 เมตรต่อนาที ถึง 65,488.74 บาท หรือประมาณ 60.01% และหากตัดแผ่นหินแกรนิตด้วยความเร็ว 2.5 เมตรต่อนาที สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้มากกว่าการตัดด้วยความเร็ว 1 เมตรต่อนาที …
การผลิตน้ำร้อนด้วยแผงโซล่าฮีทไปป์ร่วมกับฮีทปั๊ม,
2022
บัณฑิตวิทยาลัย
การผลิตน้ำร้อนด้วยแผงโซล่าฮีทไปป์ร่วมกับฮีทปั๊ม, ปิยะ ณ ลำพูน
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
อาคารโรงแรมในประเทศไทยส่วนใหญ่นิยมผลิตน้ำร้อนโดยใช้ระบบฮีทปั๊มเนื่องจากเป็นระบบที่มีประสิทธิภาพสูงและใช้พลังงานต่ำส่งผลให้การลดพลังงานในส่วนนี้ทำได้ยาก การเพิ่มอุณหภูมิน้ำก่อนเติมเข้าระบบของฮีทปั๊มโดยฮีทไปป์จึงเป็นที่มาของงานวิจัยครั้งนี้ งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการผลิตน้ำร้อนร่วมกับฮีทปั๊มเฉพาะชั้นHigh zoneจากชั้นที่ 30 ถึง ชั้นที่ 34 เท่านั้น โดยมีปริมาณการใช้น้ำร้อนเฉลี่ยเท่ากับ 2,000 ลิตรต่อวัน ในงานวิจัยใช้แผงโซล่าฮีทไปป์ซึ่งมีพื้นที่รับแสง = 1.89 m2/แผง จำนวนทั้งหมด 8 แผง ฮีทไปป์ผลิตน้ำร้อนเฉลี่ย10 ชั่วโมงต่อวัน เริ่มตั้งแต่ 7.00 น. -17.00 น. ในช่วงเวลากลางวัน น้ำร้อนได้ถูกนำไปเก็บไว้ในถังเก็บน้ำร้อนขนาด 2000 ลิตร และในช่วงเวลากลางคืนได้นำน้ำร้อนไปป้อนให้กับระบบฮีทปั๊ม ผลการวิจัยพบว่า น้ำร้อนที่ผลิตได้มีพลังงาน 18,554 kWhต่อปี และเมื่อนำน้ำร้อนไปใช้เป็นน้ำเติมในระบบฮีทปั๊มจะช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้าที่ป้อนให้กับฮีทปั๊ม ได้ 5,256kWh คิดเป็นค่าใช้จ่ายที่ประหยัดได้ 19,764 บาทต่อปี และเมื่อให้อายุการใช้งานของระบบทำน้ำร้อนเป็น 20 ปี จึงได้ประเมินโครงการด้านการเงินได้มูลค่าปัจจุบันสุทธิ (NPV) อัตราผลตอบแทนภายใน (IRR) ระยะคืนทุน(PB) เท่ากับ 242,968 บาท 7.61% และ13 ปีตามลำดับ จึงสามารถสรุปได้ว่ามีความคุ้มค่าในการลงทุน.
Optimization Based Parameter And State Estimation Framework For Remote Microgrid Frequency Dynamics Modeling Using Probing Signals From Energy Storage Systems,
2022
South Dakota State University
Optimization Based Parameter And State Estimation Framework For Remote Microgrid Frequency Dynamics Modeling Using Probing Signals From Energy Storage Systems, Manisha Rauniyar
Electronic Theses and Dissertations
The primary aim of this thesis is to deliver an efficient design and selection of probing signal needed to estimate state and parameters representing the power system frequency dynamics with the proposed estimation technique in real-time with minimum computational time and cost. These test cases are designed for power system researchers that need to estimate and control analysis at the remote microgrid level. Case studies are presented that can be simulated at the transmission and distribution level in power grids, and in remote isolated microgrids where the independent system operator (ISO) has control. Increasing utilization of renewable energy sources and …
Smart City Management Using Machine Learning Techniques,
2022
Virginia Commonwealth University
Smart City Management Using Machine Learning Techniques, Mostafa Zaman
Theses and Dissertations
In response to the growing urban population, "smart cities" are designed to improve people's quality of life by implementing cutting-edge technologies. The concept of a "smart city" refers to an effort to enhance a city's residents' economic and environmental well-being via implementing a centralized management system. With the use of sensors and actuators, smart cities can collect massive amounts of data, which can improve people's quality of life and design cities' services. Although smart cities contain vast amounts of data, only a percentage is used due to the noise and variety of the data sources. Information and communication technology (ICT) …
Hosting A Community-Based Local Electricity Market In A Residential Network,
2022
Tyndall National Institute, Cork
Hosting A Community-Based Local Electricity Market In A Residential Network, Aziz Saif, Shafi K. Khadem, Michael Conlon, Brian Norton
Articles
This paper presents the potential of building a local electricity market (LEM) to boost the deployment of the local energy communities, centred around active customers with distributed energy resources (DERs). To conduct a comprehensive and detailed study on different cases with reduced computational burdens, this paper adopts a simplified modelling approach where the market and network model simulations are performed in a cascaded, decoupled fashion. This allows achieving the optimal LEM output for the energy community with different DER assets that are not bounded by the network constraints. The investigation involves quantifying the benefits brought by LEM to energy communities …
Optimization Based On Movable Damped Wave Algorithm For Design Of Photovoltaic/ Wind/ Diesel/ Biomass/ Battery Hybrid Energy Systems,
2022
Chungnam National University, Republic of Korea
Optimization Based On Movable Damped Wave Algorithm For Design Of Photovoltaic/ Wind/ Diesel/ Biomass/ Battery Hybrid Energy Systems, Mohammed Kharrich, Salah Kamel, Mamdouh Abdel-Akher, Ahmad Eid, Hossam Zawbaa, Jonghoon Kim
Articles
The actual energetic situation has several challenges such as pollution, the rarefaction of fossil fuel and the dangers of nuclear. Renewable sources are proposed as a solution and suggested, such as a cost-effectiveness system. The paper deals with the problem of feeding a domestic load with electricity which should respect the ecologies factors, so this work is a design problem of the hybrid renewable energy systems; PV/biomass, PV/diesel/battery, PV/wind/diesel/battery, and wind/diesel/battery to choose the best one of them which feed the load with the lowest cost. The study’s goal is to design a microgrid system by the minimization of the …
Hosting A Community-Based Local Electricity Market In A Residential Network,
2022
Tyndall National Institute, Cork
Hosting A Community-Based Local Electricity Market In A Residential Network, Aziz Saif, Shafi K. Khadem, Michael Conlon, Brian Norton
Articles
This paper presents the potential of building a local electricity market (LEM) to boost the deployment of the local energy communities, centred around active customers with distributed energy resources (DERs). To conduct a comprehensive and detailed study on different cases with reduced computational burdens, this paper adopts a simplified modelling approach where the market and network model simulations are performed in a cascaded, decoupled fashion. This allows achieving the optimal LEM output for the energy community with different DER assets that are not bounded by the network constraints. The investigation involves quantifying the benefits brought by LEM to energy communities …
Spectrum Sensing With Energy Detection In Multiple Alternating Time Slots,
2022
Old Dominion University
Spectrum Sensing With Energy Detection In Multiple Alternating Time Slots, Călin Vlădeanu, Alexandru Marţian, Dimitrie C. Popescu
Electrical & Computer Engineering Faculty Publications
Energy detection (ED) represents a low complexity approach used by secondary users (SU) to sense spectrum occupancy by primary users (PU) in cognitive radio (CR) systems. In this paper, we present a new algorithm that senses the spectrum occupancy by performing ED in K consecutive sensing time slots starting from the current slot and continuing by alternating before and after the current slot. We consider a PU traffic model specified in terms of an average duty cycle value, and derive analytical expressions for the false alarm probability (FAP) and correct detection probability (CDP) for any value of K . Our …
Modeling And Control Of Direct-Conversion Hybrid Switched-Capacitor Dc-Dc Converters,
2022
Dartmouth College
Modeling And Control Of Direct-Conversion Hybrid Switched-Capacitor Dc-Dc Converters, Ziyu Xia
Dartmouth College Ph.D Dissertations
Efficient power delivery is increasingly important in modern computing, communications, consumer and other electronic systems, due to the high power demand and thermal concerns accompanied by performance advancements and tight packaging. In pursuit of high efficiency, small physical volume, and flexible regulation, hybrid switched-capacitor topologies have emerged as promising candidates for such applications. By incorporating both capacitors and inductors as energy storage elements, hybrid topologies achieve high power density while still maintaining soft charging and efficient regulation characteristics. However, challenges exist in the hybrid approach. In terms of reliability, each flying capacitor should be maintained at a nominal `balanced' voltage …
8-Plate Multi-Resonant Coupling Using A Class-E2 Power Converter For Misalignments In Capacitive Wireless Power Transfer,
2022
Old Dominion University
8-Plate Multi-Resonant Coupling Using A Class-E2 Power Converter For Misalignments In Capacitive Wireless Power Transfer, Yashwanth Bezawada, Shirshak K. Dhali
Electrical & Computer Engineering Faculty Publications
Misalignment is a common issue in wireless power transfer systems. It shifts the resonant frequency away from the operating frequency that affects the power flow and efficiency from the charging station to the load. This work proposes a novel capacitive wireless power transfer (CPT) using an 8-plate multi-resonant capacitive coupling to minimize the effect of misalignments. A single-active switch class-E2 power converter is utilized to achieve multi-resonance through the selection of different resonant inductors. Simulations show a widening of the resonant frequency band which offers better performance than a regular 4-plate capacitive coupling for misalignments. The hardware results of …
Runtime Power Allocation Based On Multi-Gpu Utilization In Gamess,
2022
Old Dominion University
Runtime Power Allocation Based On Multi-Gpu Utilization In Gamess, Masha Sosonkina, Vaibhav Sundriyal, Jorge Luis Galvez Vallejo
Electrical & Computer Engineering Faculty Publications
To improve the power consumption of parallel applications at the runtime, modern processors provide frequency scaling and power limiting capabilities. In this work, a runtime strategy is proposed to maximize performance under a given power budget by distributing the available power according to the relative GPU utilization. Time series forecasting methods were used to develop workload prediction models that provide accurate prediction of GPU utilization during application execution. Experiments were performed on a multi-GPU computing platform DGX-1 equipped with eight NVIDIA V100 GPUs used for quantum chemistry calculations in the GAMESS package. For a limited power budget, the proposed strategy …
Grand Challenges In Low Temperature Plasmas,
2022
Old Dominion University
Grand Challenges In Low Temperature Plasmas, Xinpei Lu, Peter J. Bruggeman, Stephan Reuter, George Naidis, Annemie Bogaerts, Mounir Laroussi, Michael Keidar, Eric Robert, Jean-Michel Pouvesle, Dawei Liu, Kostya (Ken) Ostrikov
Electrical & Computer Engineering Faculty Publications
Low temperature plasmas (LTPs) enable to create a highly reactive environment at near ambient temperatures due to the energetic electrons with typical kinetic energies in the range of 1 to 10 eV (1 eV = 11600K), which are being used in applications ranging from plasma etching of electronic chips and additive manufacturing to plasma-assisted combustion. LTPs are at the core of many advanced technologies. Without LTPs, many of the conveniences of modern society would simply not exist. New applications of LTPs are continuously being proposed. Researchers are facing many grand challenges before these new applications can be translated to practice. …
Entropy Of Generating Series For Nonlinear Input-Output Systems And Their Interconnections,
2022
Old Dominion University
Entropy Of Generating Series For Nonlinear Input-Output Systems And Their Interconnections, W. Steven Gray
Electrical & Computer Engineering Faculty Publications
This paper has two main objectives. The first is to introduce a notion of entropy that is well suited for the analysis of nonlinear input-output systems that have a Chen-Fliess series representation. The latter is defined in terms of its generating series over a noncommutative alphabet. The idea is to assign an entropy to a generating series as an element of a graded vector space. The second objective is to describe the entropy of generating series originating from interconnected systems of Chen-Fliess series that arise in the context of control theory. It is shown that one set of interconnections can …
Smart Kettlebell,
2022
The University of Akron
Smart Kettlebell, Cole Russell, Patrick Davis, Ryan Deboer, Isaac Stecker
Williams Honors College, Honors Research Projects
The purpose of design team 08’s senior design project is to create and implement a workout device that will be able to calculate the caloric expenditure, repetitions, and length of a workout. Once the duration of a workout is completed, the user metrics will be communicated from the kettlebell system to a user application via Bluetooth. The caloric expenditure will be used using the data that is provided from the accelerometer. The duration of the workout will be controlled using a push button that is connected to the kettlebell system that will allow for the start and stop of a …
