A Pi Based Coordinated Maximum Power Point Tracking Controller For Grid Connected Photovoltaic System,
2021
Universiti Malaya
A Pi Based Coordinated Maximum Power Point Tracking Controller For Grid Connected Photovoltaic System, Md Haidar Islam
Student Works (2020-2029)
The global demand for electric energy has continuously increased over the last few decades. Photovoltaic (PV) sources are predicted to become one of the biggest contributors to electricity generation among all renewable energy generation candidates by 2040. The photovoltaic system a renewable energy source that has attracted the attention of researchers in recent years. The power output of a photovoltaic system has a complex dependence on varying environmental conditions such as solar irradiation and ambient temperature which cannot be controlled, thereby making the current versus voltage (I-V) and power versus voltage (P-V) characteristics of photovoltaic arrays nonlinear. Therefore, maximum power …
Doped-Magnesium Manganese Oxide Cathode For Rechargeable Magnesium Batteries,
2021
Universiti Malaya
Doped-Magnesium Manganese Oxide Cathode For Rechargeable Magnesium Batteries, Nurhidayu Harudin
Student Works (2020-2029)
Magnesium has numerous good characteristics that make it attractive as an electrode material for rechargeable batteries. There are many advantages of Magnesium (Mg) such as available in abundance, ease of handling, low toxicity and environmental friendly. Due to its benefits, magnesium ion battery can be considered as an alternative to lithium in future. In the present work, the improvement electrochemical properties of magnesium-based cathode material, MgMn2O4 was done by adding calcium (Ca) and strontium (Sr) as dopant i.e MgMn2-xCaxO4 and MgMn2-xSrxO4. These materials with compositions of x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 were synthesized by self-propagating combustion method using citric acid as a reducing agent. …
Investigation Of The Interfacial Energy Level Within Organic Semiconducting Devices,
2021
Universiti Malaya
Investigation Of The Interfacial Energy Level Within Organic Semiconducting Devices, Wong Wah Seng
Student Works (2020-2029)
This main goal of this research is investigating the interfacial energy level of organic semiconducting devices by correlated to the devices performance as well as physical/chemical change in the blended/mixed organic semiconductor system. The first project reported the high efficiency extra warm white organic light emitting diodes (WOLEDs) by blending tris(4-carbazoyl-9-ylphenyl)amine (TcTa) to poly(vinylcarbazole) (PVK). The hole current for PVK:TcTa (60:40) increased by one order of magnitude in hole only device, but the current efficiency of WOLEDs improved only by 7% compared to pristine PVK. Using Ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS), it was discovered the hole injection barrier between poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene …
Energy And Greenhouse Gas Savings For Leed-Certified U.S. Office Buildings,
2021
Oberlin College
Energy And Greenhouse Gas Savings For Leed-Certified U.S. Office Buildings, John H. Scofield, Susannah Brodnitz, Jakob Cornell, Tian Liang, Thomas Scofield
University Faculty Publications and Creative Works
In this work, we present results from the largest study of measured, whole-building energy performance for commercial LEED-certified buildings, using 2016 energy use data that were obtained for 4417 commercial office buildings (114 million m2 ) from municipal energy benchmarking disclosures for 10 major U.S. cities. The properties included 551 buildings (31 million m2 ) that we identified as LEED-certified. Annual energy use and greenhouse gas (GHG) emission were compared between LEED and non-LEED offices on a city-by-city basis and in aggregate. In aggregate, LEED offices demonstrated 11% site energy savings but only 7% savings in source energy and GHG …
Peak Reduction And Long Term Load Forecasting For Large Residential Communities Including Smart Homes With Energy Storage,
2021
University of Kentucky
Peak Reduction And Long Term Load Forecasting For Large Residential Communities Including Smart Homes With Energy Storage, Huangjie Gong, Vandana Rallabandi, Michael L. Mcintyre, Eklas Hossain, Dan M. Ionel
Power and Energy Institute of Kentucky Faculty Publications
Domestic load profiles in the residential sectors are being modified with the adoption of smart home management systems and solar generation. In addition, houses with rooftop PV behave like local generators, contributing to the growth of the penetration of PV energy. Hence, the demand for power is declining day by day. However, the increasing PV penetration causes technical challenges for the power system, such as the “duck curve”. This can be addressed through home energy management (HEM) techniques including peak shaving, load shifting with smart home devices. In this regard, electric water heaters (EWH), with high thermal mass and being …
Distributed Control, Optimization, And State Estimation For Renewable Power System,
2021
University of Denver
Distributed Control, Optimization, And State Estimation For Renewable Power System, Qiao Li
Electronic Theses and Dissertations
The traditional power systems are usually centralized systems, in which the control, operation and monitoring are performed by the centralized control center, e.g., SCADA. However, with the development of renewable energy, power systems are getting more and more distributed. So, it becomes necessary to establish the distributed power system operation methods for these power systems. In this research, the distributed techniques for the renewable power systems are proposed based on the consensus protocol technique from graph theory. These techniques cover the three important problems in power systems, i.e., economic dispatch, state estimation, and optimal power flow. First, the Distributed Economic …
Effect Of Cloud Cover On Optimum Orientations Of Fixed Solar Panels For Maximum Yearly Energy Collection,
2021
Wright State University
Effect Of Cloud Cover On Optimum Orientations Of Fixed Solar Panels For Maximum Yearly Energy Collection, Prethew Prasad
Browse all Theses and Dissertations
The amount of cloud cover present in the sky is a significant factor when determining the solar radiation impinging on a solar panel. The optimum tilt required to achieve maximum energy impingement on a surface is also influenced by the amount of cloud cover. This work presents a method for determining the optimum tilt angle for a fixed solar panel when a set amount of cloud cover is present in the sky. Fixed tilt angles that have the most incident solar energy over the course of a year as a function of cloud cover, latitude, and azimuthal angle orientation are …
Optimal Sizing And Operation Of A Pumped Thermal Energy Storage System,
2021
University of Denver
Optimal Sizing And Operation Of A Pumped Thermal Energy Storage System, Matthew Perez
Electronic Theses and Dissertations
Current trends in the modern grid are leading to the integration of energy storage technologies (ESSs), such as pumped thermal energy storage to help incorporate more variable renewable energy sources into the grid. This paper analyzes the operation of a pumped thermal energy storage (PTES) system under the grid services of energy arbitrage, regulation services, spinning and non-spinning reserve, resource adequacy, and a combination of them all. Each revenue stream is setup into an optimization problem and solved to find which revenue generating technique would generate the most revenue. The combined revenue stream was found to produce the most revenue …
Development Of A Computer Model To Simulate Battery Performance For Use In Renewable Energy Simulations,
2021
Wright State University
Development Of A Computer Model To Simulate Battery Performance For Use In Renewable Energy Simulations, Arjun Sundararajan
Browse all Theses and Dissertations
Renewable and clean energy has been the driving force behind the booming storage industry. The need for producing energy from clean and quickly replenishable energy sources has never been as high as it is now. However, renewable energy only supplies a little over a quarter of the world’s electricity needs and much less of the world’s total energy requirements. One reason is the intermittent nature of renewable energy. Inexpensive and convenient storage technologies are required to solve this issue. It is believed that batteries offer the most viable solution to conquer the problem of renewable energy intermittency. To aid the …
Deep Learning For High-Impedance Fault Detection: Convolutional Autoencoders,
2021
Western University
Deep Learning For High-Impedance Fault Detection: Convolutional Autoencoders, Khushwant Rai, Firouz Badrkhani Ajaei, Farnam Hojatpanah, Katarina Grolinger
Electrical and Computer Engineering Publications
High-impedance faults (HIF) are difficult to detect because of their low current amplitude and highly diverse characteristics. In recent years, machine learning (ML) has been gaining popularity in HIF detection because ML techniques learn patterns from data and successfully detect HIFs. However, as these methods are based on supervised learning, they fail to reliably detect any scenario, fault or non-fault, not present in the training data. Consequently, this paper takes advantage of unsupervised learning and proposes a convolutional autoencoder framework for HIF detection (CAE-HIFD). Contrary to the conventional autoencoders that learn from normal behavior, the convolutional autoencoder (CAE) in CAE-HIFD …
Characterization, Analysis, And Application Of Wbg Power Devices For Future Power Conversion Systems,
2021
University of Denver
Characterization, Analysis, And Application Of Wbg Power Devices For Future Power Conversion Systems, Ali Mahmoud Salman Al-Bayati
Electronic Theses and Dissertations
Semiconductor power devices are the most momentous constituents of any power converter system. Fast switching, compactness, high performance and efficiency, and high temperature operation are the exacting challenges experienced by conventional silicon (Si) power device based power converters in many applications. In this dissertation, the wide bandgap (WBG) power devices are studied and used to transcend the limitations imposed by the Si power devices. It mainly focuses on characterization and analysis of the behavior of WBG power devices as well as design and development of efficient, high performance, and reliable dc–dc power converters based on WBG technology. First, using computer …
Application Of Artificial Intelligence In Three Phase Unbalanced Smart Power Distribution Grid,
2021
WVU
Application Of Artificial Intelligence In Three Phase Unbalanced Smart Power Distribution Grid, Deepak Tiwari
Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)
Electrification of the transportation sector can play an essential role in curbing fossil fuel scarcity and oil shortages in the world. Electric vehicles (EVs) can significantly reduce CO2 emissions, improve urban pollution. Apart from these advantages of EVs, they may also pose challenges to the distribution grid. Increasing penetration of EVs puts an extra burden and leads to affect the grid severely. Load congestions, voltage drops/regulation, overloading are some of the issues that might incur in the grid because of improper charging of EVs. The uncertain nature of EV owners makes it very difficult to predict the charging pattern. So …
Study Of Renewable Energy Penetration On A Benchmark Generation And Transmission System,
2021
University of Kentucky
Study Of Renewable Energy Penetration On A Benchmark Generation And Transmission System, Oluwaseun M. Akeyo, Aron Patrick, Dan M. Ionel
Electrical and Computer Engineering Faculty Publications
Significant changes in conventional generator operation and transmission system planning will be required to accommodate increasing solar photovoltaic (PV) penetration. There is a limit to the maximum amount of solar that can be connected in a service area without the need for significant upgrades to the existing generation and transmission infrastructure. This study proposes a framework for analyzing the impact of increasing solar penetration on generation and transmission networks while considering the responses of conventional generators to changes in solar PV output power. Contrary to traditional approaches in which it is assumed that generation can always match demand, this framework …
Implementation Of Model-Free Adaptive Power Flow Control For Dual-Active-Bridge-Based Ac-Dc Converters,
2021
Minnesota State University, Mankato
Implementation Of Model-Free Adaptive Power Flow Control For Dual-Active-Bridge-Based Ac-Dc Converters, Qinghang Shen
All Graduate Theses, Dissertations, and Other Capstone Projects
With the rising energy consumption and environment destruction problems worldwide, the development of renewable energy and energy recapture methods to improve the energy utilization rate has become more important as two of the most efficient processes to solve those problems. Bidirectional AC/DC converter and its modulation strategies are widely used as the essential part of implementing bidirectional power conversion between power grid and energy storage systems. To improve the efficiency and accuracy of the power conversion within AC/DC converters, a stable, robust power flow control system with quick response and disturbance rejection ability is desired. This thesis proposes a model-free …
Nanoscale Spatial Realization Of Grain Boundary Defects And Its Passivation In Perovskite Solar Cells,
2021
South Dakota State University
Nanoscale Spatial Realization Of Grain Boundary Defects And Its Passivation In Perovskite Solar Cells, Ashraful Haider Chowdhury
Electronic Theses and Dissertations
Perovskite solar cells (PSCs) have seen significant improvement in photovoltaic performance in recent days. However, the performance of PSCs is limited by the defects present at grain boundaries (GB). The study adapted here discusses the nanoscale spatial realization of grain boundary defects and its passivation in perovskite solar cells. Conventional MAPbI3 and state- of-the-art Cs5(MA0.17FA0.83)95Pb(I0.83Br0.17)3-FAMACs perovskite GBs were studied in detail using atomic force microscopy. The density of trap states calculation by kelvin probe force microscopy (KPFM) shows that FAMACs perovskites have lower defects at GB compared with MAPbI3 perovskites. This improvement is caused by the less activation energy of …
การประเมินกำลังผลิตติดตั้งของระบบไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์แบบติดตั้งบนหลังคาที่เหมาะสมสำหรับโรงงาน : กรณีศึกษา,
2021
บัณฑิตวิทยาลัย
การประเมินกำลังผลิตติดตั้งของระบบไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์แบบติดตั้งบนหลังคาที่เหมาะสมสำหรับโรงงาน : กรณีศึกษา, ชญาพัฒน์ คัจฉสุวรรณมณี
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
งานวิจัยนี้เป็นการประเมินกำลังผลิตติดตั้งของระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตั้งบนหลังคา (ระบบโซล่าเซลล์) ที่เหมาะสมสำหรับโรงงาน กรณีศึกษา เพื่อประเมินหากำลังผลิตติดตั้งที่เหมาะสมและคุ้มค่าที่สุด ซึ่งโรงงานที่นำมาศึกษาวิจัยในครั้งนี้มีการใช้ไฟฟ้าในช่วง On-Peak สูงกว่า Off-Peak จึงเหมาะสมกับการติดตั้งระบบโซล่าเซลล์ และด้วยวิธีการออกแบบโดยทั่วไปจะมีองค์ประกอบหลักในการพิจารณาจะมีอยู่ 2 ส่วนที่ คือ 1.) พฤติกรรมการใช้พลังงานไฟฟ้าเดิมของโรงงาน 2.) พื้นที่ที่เหมาะสมในการติดตั้ง ซึ่งทั้ง 2 ซึ่งสำหรับงานวิจัยนี้จะพิจารณาจากพฤติกรรมการใช้ไฟฟ้าเดิมของโรงงานเพียงอย่างเดียวโดยไม่นำปัจจัยด้านข้อจำกัดของพื้นที่มาเกี่ยวข้อง และด้วยระบบโซล่าเซลล์จะมีข้อจำกัดในการผลิตไฟฟ้าเฉพาะในช่วงกลางวันที่มีแสงอาทิตย์ จึงนำระบบกักเก็บพลังงานมาร่วมศึกษาด้วยโดยกำหนดไว้ 3 แนวทาง คือ (1) กำหนดให้กำลังติดตั้งระบบโซล่าเซลล์ มากกว่า ความต้องการใช้ไฟฟ้าของโรงงาน (2) กำหนดให้กำลังติดตั้งระบบโซล่าเซลล์ น้อยกว่า ความต้องการใช้ไฟฟ้าของโรงงาน และ (3) กำหนดให้กำลังติดตั้งความต้องการใช้ไฟฟ้าของโรงงาน มากกว่า และเสริมระบบกักเก็บพลังงานเพื่อสำรองไฟฟ้าส่วนที่ไม่ได้ใช้ (Unused) มาใช้ในช่วงอื่นที่มีความต้องการ โดยมีตัวชี้วัดทางเศรษฐศาสตร์คืออัตราผลตอบแทนภายใน (Internal rate of return: IRR) มูลค่าปัจจุบันสุทธิ (Net Present Value: NPV) ระยะเวลาคืนทุน (Payback Period: PB) และการวิเคราะห์ความอ่อนไหวของการศึกษา (Sensitivity Analysis) โดยสรุปผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าแนวทาง (2) มีอัตราผลตอบแทนที่คุ้มค่าที่สุด และมีระยะเวลาคืนทุนสั้นที่สุดและหากมูลค่าของระบบกักเก็บพลังงานในอนาคตลดลง แนวทาง (3) ก็เป็นอีกวิธีที่หนึ่งที่น่าสนใจ
ศักยภาพของแอลกอฮอล์ที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในภาคการบิน ภายใต้โครงการชดเชยและการลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ภาคการบินระหว่างประเทศ (Corsia),
2021
บัณฑิตวิทยาลัย
ศักยภาพของแอลกอฮอล์ที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในภาคการบิน ภายใต้โครงการชดเชยและการลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ภาคการบินระหว่างประเทศ (Corsia), ทัตพงศ์ รัตนะโสภณชัย
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
วัตถุประสงค์ของงานวิจัยฉบับนี้คือการประเมินศักยภาพเชิงเศรษฐศาสตร์และเชิงเทคนิคของเอทานอลที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวอากาศยานจากเทคโนโลยี Ethanol-to-jet (ETJ) ในช่วงตั้งแต่ปี 2021 จนถึงปี 2035 โดยพิจารณาความคุ้มค่าในการลงทุน พัฒนาเทคโนโลยี Ethanol-to-jet รวมถึงความพอเพียงเพื่อใช้ในการชดเชยปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ตามกรอบการดำเนินงาน CORSIA โดยข้อมูลการบินระหว่างประเทศถูกนำมาใช้เพื่อประเมินความต้องการของเอทานอลทั้งหมดของปริมาณเชื้อเพลิง ข้อมูลสัดส่วนการผสมเอทานอลสูงสุดที่ทาง ICAO ยอมรับในเทคโนโลยี Ethanol-to-jet และปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยในภาคการบินระหว่างประเทศโดยนำมาใช้ประกอบการวิเคราะห์ความอ่อนไหว ปริมาณความต้องการเอทานอลทั้งหมด ที่ไม่รวมปริมาณจากเชื้อเพลิงชีวอากาศยาน และปริมาณเอทานอลในประเทศไทยที่สามารถผลิตได้ โดยในส่วนของสต็อกของผู้ผลิตเอทานอลจะถูกนำมาพิจารณาเพิ่มเติมในส่วนศักยภาพเชิงเทคนิคของเอทานอลด้านอุปทาน จากผลการศึกษาพบว่า ศักยภาพเชิงเศรษฐศาสตร์ของเอทานอลภายใต้ฉากทัศน์ที่สภาวะปกติมีความคุ้มค่าและน่าลงทุนที่ต้นทุนทางเทคโนโลยี Ethanol-to-jet มีราคาต่ำ และภายใต้ฉากทัศน์สภาวะ COVID-19 มีความคุ้มค่าและน่าลงทุนเทคโนโลยี Ethanol-to-jet ในส่วนของศักยภาพเชิงเทคนิคของเอทานอลภายใต้ฉากทัศน์ที่สภาวะปกติ พบว่าปริมาณเอทานอลมีแนวโน้มไม่เพียงพอจนถึงช่วงปลายกรอบเวลาของ CORSIA ในขณะที่ศักยภาพเชิงเทคนิคของเอทานอลภายใต้ฉากทัศน์ที่สภาวะ COVID-19 แสดงว่าประเทศไทยสามารถผลิตเอทานอลได้เพียงพอจนถึงช่วงกลางของ CORSIA (หลังผ่าน 2025-2027) อย่างไรก็ตาม ในช่วง 2025-2027 ได้แสดงถึงความเป็นไปได้ว่าเอทานอลอาจไม่เพียงพอต่อความต้องการ
Energy Renewal: Isothermal Utilization Of Environmental Heat Energy With Asymmetric Structures,
2021
Old Dominion University
Energy Renewal: Isothermal Utilization Of Environmental Heat Energy With Asymmetric Structures, James Weifu Lee
Chemistry & Biochemistry Faculty Publications
Through the research presented herein, it is quite clear that there are two thermodynamically distinct types (A and B) of energetic processes naturally occurring on Earth. Type A, such as glycolysis and the tricarboxylic acid cycle, apparently follows the second law well; Type B, as exemplified by the thermotrophic function with transmembrane electrostatically localized protons presented here, does not necessarily have to be constrained by the second law, owing to its special asymmetric function. This study now, for the first time, numerically shows that transmembrane electrostatic proton localization (Type-B process) represents a negative entropy event with a local protonic entropy …
An Overview Of Pulsed Power System Design And Applications,
2021
Liberty University
An Overview Of Pulsed Power System Design And Applications, Joshua John Zaiter
Senior Honors Theses
Pulsed power is the delivery of energy to a load in very short time frames. By reducing the time component, massive instantaneous power magnitudes are achieved, scaling up to the high terawatt range in some modern applications. The study of general system design and its applications have great academic merit. By analyzing the structure and breakdown of such a system, uses in various fields have been discovered, including cancer treatment and manufacturing. Liberty hopes to gain access to this research field by replicating two existing systems (with permission) and conducting tests to aid in societal progress. Results of high voltage …
Inverted Geometry Ceramic Insulators In High Voltage Dc Electron Guns For Accelerators,
2021
Old Dominion University
Inverted Geometry Ceramic Insulators In High Voltage Dc Electron Guns For Accelerators, C. Hernandez-Garcia, G. Palacios-Serrano, P. Adderley, D. Bullard, J. Grames, Md. Abdullah Mamun, M. Poelker, M. Stutzman, R. Suleiman, Y. Wang, S.A.K. Wijethunga
Physics Faculty Publications
A direct current (dc) high voltage photo-emission electron gun operating at 130 kV is utilized at the Jefferson Lab (JLab) Continuous Electron Beam Accelerator Facility to generate spin-polarized electrons for nuclear physics experiments. Over the past decade, JLab has tested and implemented inverted-geometry ceramic insulators in photoguns, connecting the cathode electrode in vacuum to the high voltage power supply using commercial high voltage cables. The results of those tests showed that breakdown voltage was increased using triple-point shielding electrodes and bulk-doped insulators that allow charge drainage. This contribution describes ongoing work to develop a robust insulatorcable connector for reliably applying …
