Electrical and Computer Engineering Commons^™

Implementation Of Radial Basis Function Artificial Neural Network Into An Adaptive Equivalent Consumption Minimization Strategy For Optimized Control Of A Hybrid Electric Vehicle, Thomas P. Harris

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Continued increases in the emission of greenhouse gases by passenger vehicles has accelerated the production of hybrid electric vehicles. With this increase in production, there has been a parallel demand for continuously improving strategies of hybrid electric vehicle control. The goal of an ideal control strategy is to maximize fuel economy while minimizing emissions. The design and implementation of an optimized control strategy is a complex challenge. Methods exist by which the globally optimal control strategy may be found. However, these methods are not applicable in real-world driving applications since these methods require a priori knowledge of the upcoming drive …

Performance Evaluation Of Data Dissemination Protocols For Connected Autonomous Vehicles, Fehda Malik Malik, Hasan Ali Khattak, Ahmad Almogren, Ouns Bouachir, Ikram Ud Din, Aymen Altameem

All Works

© 2013 IEEE. An overwhelmed number of vehicles has wrecked the current system of transportation due to rapid growth in population. Smart cities are the novel innovation that is inevitable to curb the problems of traffic jams, unorganized traffic, environmental pollution, and slow response rate to emergency situations. The intelligent transportation system (ITS) is an integral part of smart cities allowing communications and interaction among vehicles. An autonomous vehicle is the key element of ITS and the mass implementation of this emerging technology is the solution to traffic problems linked to the current transportation system. Autonomous vehicles lead to the …

Coordinated Container Migration And Base Station Handover In Mobile Edge Computing, Mao V. Ngo, Tie Luo, Hieu T. Hoang, Q. S. Tony Quek

Computer Science Faculty Research & Creative Works

Offloading computationally intensive tasks from mobile users (MUs) to a virtualized environment such as containers on a nearby edge server, can significantly reduce processing time and hence end-to-end (E2E) delay. However, when users are mobile, such containers need to be migrated to other edge servers located closer to the MUs to keep the E2E delay low. Meanwhile, the mobility of MUs necessitates handover among base stations in order to keep the wireless connections between MUs and base stations uninterrupted. In this paper, we address the joint problem of container migration and base-station handover by proposing a coordinated migration-handover mechanism, with …

Strengthening Qc Relaxations Of Optimal Power Flow Problems By Exploiting Various Coordinate Changes, Mohammad Rasoul Narimani

Doctoral Dissertations

"Motivated by the potential for improvements in electric power system economics, this dissertation studies the AC optimal power flow (AC OPF) problem. An AC OPF problem optimizes a specified objective function subject to constraints imposed by both the non-linear power flow equations and engineering limits. The difficulty of an AC OPF problem is strongly connected to its feasible space's characteristics. This dissertation first investigates causes of nonconvexities in AC OPF problems. Understanding typical causes of nonconvexities is helpful for improving AC OPF solution methodologies.

This dissertation next focuses on solution methods for AC OPF problems that are based on convex …

System Si/Pi Modeling And Analysis, Biyao Zhao

Doctoral Dissertations

"A physics-based circuit modeling methodology for 3D IC/packages is proposed here. The method is based on partial element equivalent circuit (PEEC) and layered Green's function (LGF). The LGFs are calculated from discrete complex image method (DCIM) with three terms, direct coupling, complex images, and surface wave, extracted to analyze the wave behavior. The dominate terms for LGFs are analyzed for four stack-ups in 3D IC/packages. Analytical formulas that include the contribution of complex images are proposed for partial capacitance calculation, with the complex image extracted from LGFs. A chip PDN geometry is used to illustrate the use of LGF in …

Frequency Selective Surface-Based Sensing: Theory And Applications, Mahboobeh Mahmoodi

Doctoral Dissertations

"Frequency selective surfaces (FSS) are periodic arrays of resonant elements with a specific (resonant) reflection/transmission response when illuminated by electromagnetic energy. FSSs have been utilized for different applications such as spatial filters, reflectors, lenses, radomes, and more recently, as sensors. FSS-based sensors have shown potential for numerous applications in structural health monitoring such as crack detection, concurrent strain and temperature sensing, normal and shear strain sensing, inspection of layered structures, etc. As FSS-based sensing is largely undeveloped, there are many critical aspects that must be fully understood before this sensing approach can be fully utilized. Therefore, the goal of this …

An Extended Approach For Generating Unitary Matrices For Quantum Circuits, Zhiqiang Li, Wei Zhang, Gaoman Zhang, Juan Dai, Jiajia Hu, Marek Perkowski, Xiaoyu Song

Electrical and Computer Engineering Faculty Publications and Presentations

In this paper, we do research on generating unitary matrices for quantum circuits automatically. We consider that quantum circuits are divided into six types, and the unitary operator expressions for each type are offered. Based on this, we propose an algorithm for computing the circuit unitary matrices in detail. Then, for quantum logic circuits composed of quantum logic gates, a faster method to compute unitary matrices of quantum circuits with truth table is introduced as a supplement. Finally, we apply the proposed algorithm to different reversible benchmark circuits based on NCT library (including NOT gate, Controlled-NOT gate, Toffoli gate) and …

Multi-Scale Decision Network With Feature Fusion And Weighting For Few-Shot Learning, Xiaoru Wang, Bing Ma, Zhihong Yu, Fu Li, Yali Cai

Electrical and Computer Engineering Faculty Publications and Presentations

Learning from limited labelled examples is key a research hotspot with excellent scenarios and potential applications. Currently, most of metric learning-based few-shot models still have the problem of low recognition accuracy. This is mainly because that they only use the top-layer abstract feature with semantic information, which ignores the low-layer features that are also critical for the few-shot recognition. Therefore, the extracted features do not have abundant representation ability, and it is difficult to recognize easily confusing objects. Moreover, they usually adopt a fixed distance function or train a comparable network to measure features. These methods lack adaptability, cannot sufficiently …

Introduction To The Design And Simulation Of Reflectionless Filters, G. Lemire, Branimir Pejcinovic

Electrical and Computer Engineering Faculty Publications and Presentations

One novel approach to improving filter performance is to use so-called reflectionless filters which have recently been proposed. In this paper we demonstrate how to design, simulate and manufacture a reference reflectionless low-pass filter with the corner frequency of 188 MHz. We have found very good agreement between measurements, simulations, and published data, which validates our implementation of the design procedure. We have also designed a comparable diplexer so that we can examine the relative advantages and disadvantages of the reflectionless filters vs. diplexers. Measurements, simulations and published data, all agree very well in this case as well. This agreement …

Laboratory Versus Daily Life Gait Characteristics In Patients With Multiple Sclerosis, Parkinson’S Disease, And Matched Controls, Vrutangkumar Shah, James Mcnames, Martina Mancini, Patricia Carlson-Kuhta, Rebecca I. Spain, John G. Nutt, Mahmoud El-Gohary, Carolin Curtze, Fay Horak

Electrical and Computer Engineering Faculty Publications and Presentations

Background and purpose: Recent findings suggest that a gait assessment at a discrete moment in a clinic or laboratory setting may not reflect functional, everyday mobility. As a step towards better understanding gait during daily life in neurological populations, we compared gait measures that best discriminated people with multiple sclerosis (MS) and people with Parkinson’s Disease (PD) from their respective, age-matched, healthy control subjects (MS-Ctl, PD-Ctl) in laboratory tests versus a week of daily life monitoring.

Methods: We recruited 15 people with MS (age mean ± SD: 49 ± 10 years), 16 MS-Ctl (45 ± 11 years), 16 …

Quantum Algorithms And Experiment Implementations Based On Ibm Q, Wenjie Liu, Junxui Chen, Yinsong Xu, Jiahao Tang, Lain Tong, Xiaoyu Song

Electrical and Computer Engineering Faculty Publications and Presentations

With the rapid development of quantum theory and technology in recent years, especially the emergence of some quantum cloud computing platforms, more and more researchers are not satisfied with the theoretical derivation and simulation verification of quantum computation (especially quantum algorithms), experimental verification on real quantum devices has become a new trend. In this paper, three representative quantum algorithms, namely Deutsch-Jozsa, Grover, and Shor algorithms, are briefly depicted, and then their implementation circuits are presented, respectively. We program these circuits on python with QISKit to connect the remote real quantum devices (i.e., ibmqx4, ibmqx5) on IBM Q to verify these …

Defending Against Adversarial Attacks In Transmission- And Distribution-Level Pmu Data, Jun Jiang, Xan Liu, Eduardo Cotilla-Sanchez, Robert B. Bass, Xinghui Zhao

Electrical and Computer Engineering Faculty Publications and Presentations

Phasor measurement units (PMUs) provide highfidelity data that improve situation awareness of electric power grid operations. PMU datastreams inform wide-area state estimation, monitor area control error, and facilitate event detection in real time. As PMU data become more available and increasingly reliable, these devices are found in new roles within control systems, such as remedial action schemes and early warning detection systems. As with other cyber physical systems, maintaining data integrity and security pose a significant challenge for power system operators. In this paper, we present a comprehensive analysis of multiple machine learning techniques to detect malicious data injection within …

Sediment Interval Velocities From A Monostatic Multibeam Sonar, Charles W. Holland, Samuel Pinson

Electrical and Computer Engineering Faculty Publications and Presentations

Interval velocities for marine sediments are generally obtained from source-receiver separations at various offsets. A method is described for estimating interval velocities using a monostatic configuration. Testing is performed using simulated data from rough layered seabeds and interval velocity is estimated within less than 1% of the true value. Monostatic multibeam data from the Gulf of Lion are also presented which exhibit many characteristics similar to the simulated data. The method applied to the measured data yield an interval velocity of 1569 m/s in an 18m sediment layer. This accords with nearby independent data from cores and wide-angle reflection analysis. …

Control Of Voltage-Source Converters Considering Virtual Inertia Dynamics, Tri Nguyen

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

Controlling power-electronic converters in power systems has significantly gained more attention due to the rapid penetration of alternative energy sources. This growth in the depth of penetration also poses a threat to the frequency stability of modern power systems. Photovoltaic and wind power systems utilizing power-electronic converters without physical rotating masses, unlike traditional power generations, provide low inertia, resulting in frequency instability. Different research has developed the control aspects of power-electronic converters, offering many control strategies for different operation modes and enhancing the inertia of converter-based systems. The precise control algorithm that can improve the inertial response of converter-based systems …

Evolution Of Two-Element Directive Antennas, Tyler J. Mcpherson

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

The classic Yagi antenna is often utilized to provide directional radiation. Many facets of the Yagi antenna can be improved. This thesis focuses on the evolution of the two-element directive antennas, such as the Yagi antenna, in three ways. First, the inter-element spacing is reduced beyond those previously mentioned in literature. Next, an electrically-small version of the two-element Yagi with extremely close inter-element spacing is explored with a linear polarized and a circularly polarized configuration. Finally, further analysis of a wideband, circularly polarized, two-element, directive antenna with standard interelement spacing is performed.

Assessing The Severity Of Health States Based On Social Media Posts, Shweta Yadav, Joy Prakash Sain, Amit P. Sheth, Asif Ekbal, Sriparna Saha, Pushpak Bhattacharyya

Publications

The unprecedented growth of Internet users has resulted in an abundance of unstructured information on social media including health forums, where patients request healthrelated information or opinions from other users. Previous studies have shown that online peer support has limited effectiveness without expert intervention. Therefore, a system capable of assessing the severity of health state from the patients’ social media posts can help health professionals (HP) in prioritizing the user’s post. In this study, we inspect the efficacy of different aspects of Natural Language Understanding (NLU) to identify the severity of the user’s health state in relation to two perspectives(tasks) …

Learning-Based Approach For Visual Quality Enhancement On High Efficiency Video Coding Standard, Sovann Chen

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

High Efficiency Video Coding (HEVC) has dramatically enhanced the coding efficiency compared to the previous video coding standard, H.264/AVC. However, the existing rate control updates its parameters according to a fixed initialization, which can cause error prediction of bit allocation to each coding tree unit (CTU) in frames. In this work, a learning-based mapping between rate control parameters and video contents is proposed to achieve an accurate target bit rate and good video quality. The proposed framework contains two main structural codings, including spatial and temporal coding. We initiate an effective learning-based particle swarm optimization for both spatial and temporal …

การประยุกต์ใช้แรงไดอิเล็กโตรโฟเรติกในระบบของไหลจุลภาคกับการจัดการเซลล์เลือด, นิติพงศ์ ปานกลาง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การคัดแยกเซลล์หรืออนุภาคโดยใช้แรงได้อิเล็กโตรโฟเรติกได้รับความนิยม เนื่องจากไม่จำเป็นต้องดัดแปลงเซลล์หรืออนุภาคเป้าหมาย. วิทยานิพนธ์นี้ ศึกษาการคัดแยกเซลล์และอนุภาคโดยใช้แรงไดอิเล็กโตรโฟเรติกร่วมกับระบบของไหลจุลภาค. กระบวนการคัดแยกใช้อุปกรณ์ของไหลจุลภาคที่มีโครงสร้างไม่ซับซ้อน ซึ่งประกอบด้วยช่องทางไหลจุลภาคและอิเล็กโตรดแบบซี่หวี. การคัดแยกใช้แรงไดอิเล็กโตรโฟเรติกที่ถูกควบคุมด้วยค่าวัฏจักรหน้าที่ DT ของแรงดันอิเล็กโตรด. การทดลองคัดแยกอนุภาคพอลิสไตรีนจากเซลล์เม็ดเลือดแดงแสดงว่า การใช้ค่าวัฏจักรหน้าที่ทำให้เราสามารถควบคุมการกระจายตัวและการเบี่ยงเบนของเซลล์ได้. นอกจากนั้น เรายังสามารถป้องกันการสะสมของเซลล์บริเวณอิเล็กโตรดและป้องกันการอุดตันของช่องทางไหลจุลภาค. การคัดแยกอนุภาคพอลิสไตรีนจากเซลล์เลือดมีประสิทธิภาพมากกว่า 80% ที่อัตราส่วนจำนวนอนุภาคต่อจำนวนเซลล์เท่ากับ 1:2,000 และเซลล์เลือดมีความหนาแน่น 2x106 cells/µl. การเพิ่มปริมาณของอนุภาคพอลิสไตรีนที่ช่องทางออกมีค่าสูงสุด 238 เท่า เมื่อใช้ DT เท่ากับ 0.75. อุปกรณ์ของไหลจุลภาคยังถูกใช้คัดแยกเซลล์ติดเชื้อมาลาเรีย Plasmodium Falciparum จากเซลล์เลือดปกติกับตัวอย่างที่มีความหนาแน่นเซลล์เลือดสูง 1x106 cells/µl. การทดลองแสดงว่า การเพิ่มปริมาณของเซลล์เลือดติดเชื้อมีค่าสูงสุด 4,739 เท่า เมื่อใช้แรงดัน 7 Vp, ความถี่ 500 kHz, DT เท่ากับ 0.85 และอัตราส่วนจำนวนของเซลล์ติดเชื้อต่อเซลล์ปกติเท่ากับ 1:1x106.

กรณีศึกษาการทำงานของโหมดแยกโดดในไมโครกริดแม่สะเรียงที่มีแหล่งผลิตแบบลูกผสมของ พีวี ดีเซล และระบบแบตเตอรี่, จรัณวัส รอดหลัก

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โครงการไมโครกริดแม่สะเรียงของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) ได้มีการออกแบบให้มีโหมดการทำงานหลัก 3 โหมด ได้แก่ 1) โหมดเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าหลัก 2) โหมดเปลี่ยนผ่าน และ 3) โหมดแยกโดด วิทยานิพนธ์นี้จะให้ความสำคัญในส่วนของการทำงานในโหมดแยกโดดใน 3 ประเด็นหลัก ได้แก่ 1) การควบคุมระบบแบตเตอรี่ 2) การประสานการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลและระบบแบตเตอรี่เพื่อรักษาความถี่ 3) ผลกระทบของระลอกคลื่นแรงบิดจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลต่อความถี่ของไมโครกริด วิทยานิพนธ์นี้เลือกใช้คอนเวอร์เตอร์ในลักษณะของแหล่งจ่ายแรงดันโดยใช้การควบคุมแบบดรูป – ความเร็วที่จำลองค่าความเฉื่อยทางกลพร้อมทั้งมีระบบควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติทำให้ระบบแบตเตอรี่ทำงานในลักษณะเสมือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัส การประสานการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลและระบบแบตเตอรี่ใช้การควบคุมแบบดรูป - ความเร็ว การควบคุมความถี่โหลดใช้ในการควบคุมแบบทุติยภูมิเพื่อลดผลกระทบของโหลด และความผันผวนของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ หลักปฏิบัติทั่วไปจะมีการทำงานของแถบไร้การตอบสนองของการควบคุมแบบทุติยภูมิ การควบคุมความถี่โหลดที่ใช้ในวิทยานิพนธ์นี้ช่วยให้การแบ่งปันโหลดที่เหมาะสมระหว่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล และระบบแบตเตอรี่ ซึ่งสามารถลดการทำงานของระบบแบตเตอรี่เมื่อเทียบกับการใช้ระบบแบตเตอรี่เพียงลำพัง การตรวจสอบแนวคิดที่นำเสนอจะใช้การจำลองผ่านโปรแกรม DIgSILENT-Powerfactory โดยใช้ข้อมูลโหลดราย 10 วินาที จากกฟภ. และข้อมูลความเข้มแสงอาทิตย์ซึ่งอยู่ในพื้นที่ใกล้เคียงสำหรับการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 4 เมกะวัตต์ นอกจากนี้เพื่อพิจารณาผลกระทบของระลอกคลื่นแรงบิดจะใช้ข้อมูลจริงของการกระเพื่อมของแรงบิดจากเครื่องยนต์ดีเซล 12 กระบอกสูบ เพื่อลดผลของระลอกคลื่นแรงบิดนี้จะอาศัยการทำงานของวงจรกรองผ่านช่วงความถี่เพื่อตรวจจับระลอกคลื่นแรงบิดที่เกิดขึ้นไปป้อนเป็นสัญญาณให้ระบบแบตเตอรี่จ่ายกำลังไฟฟ้าชดเชย ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าวิธีการควบคุมที่นำเสนอสามารถรองรับการทำงานของไมโครกริดในโหมดแยกโดดได้สำเร็จ ความถี่และแรงดันไฟฟ้าของไมโครกริดอยู่ในเกณฑ์มาตรฐานตามที่ กฟภ. กำหนด และผลการจำลองการใช้ระบบแบตเตอรี่ร่วมกับวงจรกรองผ่านช่วงความถี่สามารถลดผลกระทบจากระคลื่นแรงบิดให้อยู่ภายใต้แถบไร้การตอบสนองของการควบคุมแบบทุติยภูมิ

กรณีศึกษาการใช้ระบบกักเก็บพลังงานชนิดล้อตุนกำลังเพื่อรักษาความถี่ของระบบไฟฟ้าขนาดเล็กแบบแยกโดดของอำเภอเมืองแม่ฮ่องสอน, มัชฌิมาศ เขียวคำ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ด้วยข้อจำกัดเชิงพื้นที่ของอำเภอเมืองแม่ฮ่องสอน หากเกิดเหตุขัดข้องในระบบสายส่งที่จ่ายไฟฟ้าให้กับอำเภอเมืองแม่ฮ่องสอน ระบบไฟฟ้าของอำเภอเมืองแม่ฮ่องสอนจะเข้าสู่การทำงานในสภาวะแยกโดด และพึ่งพาการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานภายในพื้นที่เพื่อจ่ายไฟให้เพียงพอตามความต้องการของโหลด ในสถานการณ์ดังกล่าวระบบไฟฟ้าจะมีความอ่อนไหวต่อความผันผวนของโหลดและแหล่งจ่ายในพื้นที่เป็นอย่างมาก โดยเฉพาะความถี่ของระบบไฟฟ้าเป็นปัญหาสำคัญอย่างหนึ่งที่ควรคำนึงถึง เพราะมีระบบไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่มีความผันผวนเร็วและสูงอย่างพลังงานแสงอาทิตย์ในพื้นที่ รวมถึงความผันผวนของโหลดผู้ใช้ไฟร่วมด้วย ระบบแบตเตอรี่มักเป็นตัวเลือกที่นำมาใช้จัดการความผันผวนที่เกิดขึ้น แต่หากแบตเตอรี่ต้องรองรับภาระความผันผวนเร็วและสูง จะส่งผลให้ขนาดแบตเตอรี่ที่ติดตั้งมีขนาดใหญ่ รวมทั้งความถี่การใช้งานที่สูงก็จะทำให้อายุแบตเตอรี่สั้นลง งานวิทยานิพนธ์นี้จึงนำเสนอการประยุกต์ใช้ระบบล้อตุนกำลังร่วมกับระบบแบตเตอรี่ เพื่อรักษาความถี่ของระบบไฟฟ้าขนาดเล็กของอำเภอเมืองแม่ฮ่องสอนในสภาวะแยกโดด โดยกำหนดให้รับภาระในส่วนที่มีความผันผวนเร็ว ระบบล้อตุนกำลังเป็นระบบกักเก็บพลังงานทางกลที่มีคุณสมบัติเด่นในเรื่องกำลังไฟฟ้าสูง การตอบสนองรวดเร็ว และอายุการใช้งานยาวนาน จึงเหมาะสำหรับการใช้งานเชิงกำลังไฟฟ้าในช่วงเวลาสั้น ๆ อย่างปัญหาความผันผวนของความถี่ของระบบไฟฟ้า วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอแนวทางการแก้ไขปัญหาความเบี่ยงเบนความถี่ในระบบไฟฟ้า 2 แนวทาง คือ 1) การควบคุมความถี่โหลดด้วยระบบล้อตุนกำลังร่วมกับระบบแบตเตอรี่และโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดเล็ก สำหรับความผันผวนเร็ว ปานกลาง และช้า ตามลำดับ และ 2) การปรับเรียบกำลังผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยระบบล้อตุนกำลังและระบบแบตเตอรี่ เพื่อลดความผันผวนของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ ข้อมูลที่ใช้ในการศึกษาจะอาศัยข้อมูลจริงของแหล่งผลิตไฟฟ้าและโหลดในพื้นที่ เพื่อออกแบบแนวทางที่เหมาะสมในการประสานการทำงานของระบบกักเก็บพลังงาน ผลการจำลองด้วยโปรแกรม DIgSILENT แสดงให้เห็นว่าการใช้ระบบล้อตุนกำลังร่วมกับแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่มีอยู่ในพื้นที่สามารถช่วยรักษาความถี่ของระบบให้เป็นไปตามมาตรฐาน และการใช้ระบบล้อตุนกำลังเพื่อรองรับความผันผวนเร็วทดแทนภาระงานเดิมของแบตเตอรี่ ทำให้ระบบล้อตุนกำลังที่ใช้มีขนาดเล็กและสามารถช่วยลดขนาดติดตั้งของแบตเตอรี่ รวมถึงลดรอบการทำงานและความเสื่อมจากการใช้งานที่เกิดขึ้นกับแบตเตอรี่ได้ ส่งผลให้อายุการทำงานของแบตเตอรี่ยาวนานขึ้น

กลยุทธ์การรวบรวมกำลังการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อปฏิบัติการแบบโรงไฟฟ้าเสมือน, สิปปนันท์ บรรณาวิการ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ศึกษาปฏิบัติการโรงไฟฟ้าเสมือน (Virtual Power Plant: VPP) เพื่อกำหนดรูปแบบธุรกิจของโรงไฟฟ้าเสมือนที่ตอบสนองต่อตลาดซื้อขายไฟฟ้า (Energy market) โดยการสร้างกลยุทธ์การจัดการรวบรวมกำลังการผลิตไฟฟ้า (Power aggregation) ที่รวบรวมจากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar power plant) ซึ่งเป็นพลังงานหมุนเวียนแบบกระจายขนาดตั้งแต่ 10 เมกะวัตต์ ขึ้นไป หรือที่เรียกว่าผู้ผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก (Small Power Producer: SPP) โรงไฟฟ้าเสมือนนั้นจะสร้างกำหนดการเดินเครื่องเพื่อส่งกำลังไฟฟ้าเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้า อ้างอิงตามสัญญาในตลาดซื้อขายไฟฟ้าแบบตลาดขายส่ง (Wholesale market) แบ่งเป็นผลิตภัณฑ์พลังงาน (Energy product) และผลิตภัณฑ์กำลังการผลิตสำรอง (Operating reserve product) โดยมีเป้าหมาย คือ การทำกำไรในการดำเนินธุรกิจของโรงไฟฟ้าเสมือนให้ได้สูงสุดจากการซื้อขายไฟฟ้า นอกจากนี้ คำนึงถึงการควบคุมอัตราการเปลี่ยนแปลงกำลังการผลิตไฟฟ้า (Ramp-rate limit) ให้เป็นไปตามข้อกำหนดของผู้ดูแลระบบโครงข่าย ใช้กระบวนการแก้ปัญหาหาค่าเหมาะที่สุด (Optimization) ด้วยขั้นตอนโปรแกรมเชิงเส้น (Linear programming) เป็นเครื่องมือหลัก ทำให้ทราบกำหนดการกำลังผลิตไฟฟ้า (Power scheduling) ที่เหมาะสมในแต่ละชั่วโมงล่วงหน้า โดยอาศัยราคาซื้อขายพลังงานไฟฟ้าเป็นฐานในการพิจารณา (Price-based unit commitment) ในการศึกษานี้ พิจารณาตลาดซื้อขายไฟฟ้าแบบล่วงหน้า 1 วัน (Day-ahead market) และแบบล่วงหน้า 1 ชั่วโมง (Hour-ahead market) กลยุทธ์ที่นำเสนอนี้จะสร้างมูลค่าทางธุรกิจของโรงไฟฟ้าเสมือน อีกทั้งช่วยควบคุมให้การรวบรวมกำลังผลิตไฟฟ้าแบบกระจายที่จ่ายเข้าสู่ระบบโครงข่ายไฟฟ้ามีความน่าเชื่อถือยิ่งขี้น ผลการศึกษาแสดงผลลัพธ์เปรียบเทียบดัชนีสมรรถนะเชิงรายได้ ในช่วงการทดสอบ 10 วัน กรณีศึกษาโรงไฟฟ้าเสมือนที่รวบรวมกำลังผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จริงจาก 6 โรงไฟฟ้า สามารถเพิ่มมูลค่าของพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ในรูปของการทำรายได้ให้กับธุรกิจโดยรวมคิดเป็นอัตราร้อยละ 1.28 และค่าสัมประสิทธิ์ความผันแปรของรายได้โดยรวมดีขึ้นร้อยละ 8.66 (เมื่อเปรียบเทียบกับกรณีโรงไฟฟ้าจริงทั้ง 6 โรงไฟฟ้า แยกดำเนินการแบบรายโรง) จากนั้น สร้างกลยุทธ์การแบ่งสัดส่วนราคาไฟฟ้าให้กับสมาชิก และการกำหนดค่าความปลอดภัยของความสามารถในการจ่ายไฟฟ้าเข้าสู่ระบบจากข้อมูลการพยากรณ์ ด้วยการวิเคราะห์ความไว นอกจากนี้ นำเสนอกลยุทธ์การเพิ่มกำไรในการดำเนินธุรกิจของโรงไฟฟ้าเสมือนด้วยการกำหนดขนาดแบตเตอรี่เสมือน เพื่อใช้ในการแลกเปลี่ยนพลังงานกับโครงข่ายไฟฟ้าตามกลไกด้านราคาที่เปลี่ยนแปลงแบบรายชั่วโมง ซึ่งผลการทดสอบสามารถเพิ่มผลกำไรให้แก่โรงไฟฟ้าเสมือนได้สูงสุดร้อยละ 1.86 ที่ขนาดความจุของแบตเตอรี่เสมือนที่ร้อยละ 30 ของพิกัดกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าเสมือน

การกำหนดราคาในตลาดการซื้อขายพลังงานไฟฟ้าส่วนที่เหลือระหว่างผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็กและการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค, ทวิรท เจนจบ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เนื่องด้วยอัตราค่าไฟฟ้าขายส่งรวมในช่วง Peak สำหรับการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) ที่ใช้ในการซื้อพลังงานไฟฟ้าจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ในปัจจุบัน ยังคงมีค่าค่อนข้างสูง รวมถึงภาครัฐได้ประกาศรับซื้อพลังงานไฟฟ้าจากผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก ประเภท Firm ระบบ Cogeneration ที่ระบบส่งจ่าย ระดับแรงดัน 115 กิโลโวลต์ ที่การเชื่อมต่อระหว่างโรงไฟฟ้าผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก กับสถานีไฟฟ้าของ กฟภ. ในพื้นที่ของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค เขต 2 (ภาคกลาง) จังหวัดชลบุรี โดยพิจารณามาตรฐานด้านพิกัดแรงดัน ปริมาณกำลังไฟฟ้าในสายส่ง ตามข้อกำหนดการเชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้าของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (พ.ศ. 2559) เพื่อเพิ่มทางเลือกในการซื้อพลังงานไฟฟ้า และลดค่าใช้จ่ายของ กฟภ. วิทยานิพนธ์ฉบับนี้จึงเสนอรูปแบบ และกลไกการกำหนดราคาตลาดซื้อขายกำลังไฟฟ้าส่วนที่เหลือระหว่างผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก ประเภท Firm ระบบ Cogeneration และ กฟภ. ทั้งนี้ปริมาณกำลังไฟฟ้าส่วนที่เหลือจะคำนวณจากปริมาณที่เหลือจากการขายพลังงานไฟฟ้าให้กับ กฟผ. ตามสัญญา และลูกค้าในอุตสาหกรรมของผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก นอกจากนี้ราคาซื้อขายกำลังไฟฟ้าจะถูกกำหนดด้วยวิธีการประมูลแบบทางเดียว (Single-Sided Auction) โดยใช้วิธีการหาค่าเฉลี่ยของการประมูลระหว่างแบบ Uniform-Price Auction และ Pay-as-Bid Auction ซึ่งเป็นวิธีที่สร้างผลประโยชน์ต่อทั้งสองฝ่าย ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าตลาดซื้อขายกำลังไฟฟ้าส่วนที่เหลือนี้จะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการซื้อพลังงานไฟฟ้าของ กฟภ. และช่วยเพิ่มรายได้ให้แก่ผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก

การขนส่งอนุภาคและเซลล์ในช่องทางไหลจุลภาคด้วยอิเล็กโทรออสโมซิสและอิเล็กโทรโฟเรซิส, พิสิฐชัย กำมณี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาการขนส่งอนุภาคและเซลล์ในช่องทางไหลจุลภาคด้วยอิเล็กโทรออสโมซิสและอิเล็กโทรโฟเรซิส. วัตถุประสงค์ของวิทยานิพนธ์คือ ศึกษาการขับเคลื่อนของเหลวและการขับเคลื่อนอนุภาคหรือเซลล์ในช่องทางไหลจุลภาคด้วยจลนศาสตร์ไฟฟ้า ที่สภาพนำไฟฟ้าของของเหลวที่แตกต่างกัน. การไหลของของเหลวถูกสังเกตด้วยสารเรืองแสงภายใต้สนามไฟฟ้า 0.025 kV/mm. การทดลองขนส่งอนุภาคและเซลล์กระทำภายใต้สนามไฟฟ้าเฉลี่ย 0.005-0.04 kV/mm. ในการทดลอง อนุภาคพอลิสไตรีนขนาด 10 µm ถูกแขวนลอยในน้ำปราศจากไอออนที่มีสภาพนำไฟฟ้า 1, 5 และ 25 mS/m. เซลล์เม็ดเลือดแดง (ขนาด 6-8 µm) และเซลล์มะเร็งผิวหนังสุนัข (15 µm) ถูกแขวนลอยในสารละลายเดกซ์โทรสที่มีสภาพนำไฟฟ้า 1 และ 12 mS/m ตามลำดับ. ผลการทดลองแสดงว่า ของเหลวไหลด้วยอิเล็กโทรออสโมซิสในทิศทางของสนามไฟฟ้า. กรณีแรงดันไฟฟ้ารูปคลื่นไซน์ อนุภาคเคลื่อนที่ได้ระยะทางประมาณ 50-450 µm ที่สนามไฟฟ้า 0.006-0.032 kV/mm. กรณีแรงดันไฟฟ้ารูปคลื่นพัลส์สี่เหลี่ยม อนุภาคและเซลล์เม็ดเลือดแดงเคลื่อนที่ได้ระยะทางประมาณ 200-1400 µm และ 100-1000 µm ตามลำดับ ที่สนามไฟฟ้าเฉลี่ย 0.01-0.04 kV/mm. เซลล์มะเร็งผิวหนังสุนัขเคลื่อนที่ได้ระยะทาง 40-500 µm ที่สนามไฟฟ้าเฉลี่ย 0.005-0.025 kV/mm. ระยะการเคลื่อนที่ของอนุภาคและเซลล์แปรผันตามสนามไฟฟ้าอย่างเป็นเชิงเส้น. กรณีแรงดันไฟฟ้ารูปคลื่นไซน์ ระยะการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่สภาพนำไฟฟ้า 1 และ 5 mS/m มีค่าใกล้เคียงกัน ซึ่งมากกว่าสภาพนำไฟฟ้า 25 mS/m. กรณีแรงดันไฟฟ้ารูปคลื่นพัลส์สี่เหลี่ยม ระยะการเคลื่อนที่ของอนุภาคมีค่าใกล้เคียงกันทุกสภาพนำไฟฟ้า. การขนส่งเซลล์ในช่องทางไหลจุลภาคด้วยอิเล็กโทรโฟเรซิสทำได้ โดยที่ไม่ทำให้เซลล์เกิดความเสียหายภายใต้สนามไฟฟ้าไม่เกิน 0.04 kV/mm สำหรับเซลล์เม็ดเลือดแดง และ 0.025 kV/mm สำหรับเซลล์มะเร็งผิวหนังสุนัข.

การจำแนกสาเหตุความผิดพร่องในระบบจำหน่าย 33 Kv ของ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค โดยใช้การเรียนรู้ของเครื่อง, วิษณุ พรหมรัตน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอกระบวนการจำแนกสาเหตุความผิดพร่องที่เกิดในระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) ได้แก่ กลุ่มของสัตว์ ต้นไม้ และอุปกรณ์ชำรุด โดยใช้ข้อมูลจากการวิเคราะห์รูปคลื่นแรงดันและกระแสที่บันทึกได้จากรีเลย์ที่สถานีไฟฟ้า เพื่อหาค่าแรงดันตกชั่วขณะ อัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสและแรงดัน ค่าสูงสุดของกระแสและแรงดันนิวทรัล ความผิดพร่องแบบชั่วคราวหรือถาวร ชนิดของความผิดพร่อง และความผิดพร่องที่มีการแปรเปลี่ยนประเภท จากนั้นให้การเรียนรู้ของเครื่อง เปรียบเทียบกับวิธีโครงข่ายประสาทเทียม จำแนกสาเหตุของความผิดพร่องเพื่อลดระยะเวลาในการตรวจสอบเคลียร์ไลน์ระบบจำหน่ายเมื่อเกิดเหตุผิดพร่องและใช้ในการวางแผนการจัดการงานแก้ไฟฟ้าขัดข้อง ทดสอบความแม่นยำของอัลกอริทึมโดยการทดสอบจริงกับระบบจำหน่ายของ กฟภ. ในพื้นที่ภาคใต้ตอนกลางของประเทศไทย ผลการทดสอบกระบวนการที่นำเสนอแสดงว่า การเรียนรู้ของเครื่องสามารถจำแนกได้มีความถูกต้องมากกว่าโครงข่ายประสาทเทียมที่ข้อมูลฝึกฝน จำนวน 200 เหตุการณ์ โดยสามารถจำแนกว่าเหตุผิดพร่องอยู่ในกลุ่มใดที่ 72.72% และสามารถระบุถึงสาเหตุความผิดพร่อง ด้วยความแม่นยำที่ 81.21% ถึง 88.89%

การบูรณาการต้นแบบระบบการจัดการพลังงานไฟฟ้าภายในบ้านและการพัฒนาแอปพลิเคชันส่วนต่อประสานกราฟฟิกกับผู้ใช้บนสมาร์ตโฟน, ภูชิต ภัทรสุทธิ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการพัฒนาต้นแบบระบบจัดการพลังงานไฟฟ้าภายในบ้าน โดยมีการรวบรวมแนวคิดการพัฒนาระบบจัดการพลังงานไฟฟ้าจากกงานวิจัยที่ผ่านมา พัฒนาให้อยู่ในระบบเดียวกัน นอกจากนั้นยังมีการพัฒนาแอปพลิเคชันบนสมาร์ตโฟนเพื่อควบคุมการทำงานของระบบอีกด้วย โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อการลดการใช้พลังงานไฟฟ้า ระบบจัดการพลังงานไฟฟ้าที่พัฒนาขึ้นจะมีเซ็นเซอร์ตรวจจับสิ่งแวดล้อมภายในบ้านที่มีความสามารถในการตรวจจับ อุณหภูมิ ความชื้น ค่าความเข้มของแสง และการตรวจจับการเคลื่อนไหวภายในบ้าน นอกจากนี้ยังมีการเชื่อมโยงข้อมูลจากอุปกรณ์ปลั๊กไฟอัจฉริยะที่มีความสามารถในการวัดค่าพลังงานไฟฟ้าและการควบคุมเปิด-ปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ ข้อมูลทั้งหมดจากเซ็นเซอร์ตรวจจับสิ่งแวดล้อมภายในบ้านและอุปกรณ์ปลั๊กไฟอัจฉริยะจะถูกส่งมาประมวลผลในโปรแกรมระบบจัดการพลังงานไฟฟ้าที่พัฒนาขึ้นบนอุปกรณ์ประมวลผล Raspberry Pi โดยระบบที่พัฒนาขึ้นจะมีความสามารถในการแสดงข้อมูลจากเซ็นเซอร์ตรวจวัดสิ่งแวดล้อม การใช้พลังงานไฟฟ้าของอุปกรณ์ต่างๆ ในเวลาปัจจุบัน รวมถึงการควบคุมเปิด-ปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆตามรูปแบบควบคุมที่กำหนดไว้ ในส่วนของแอปพลิเคชันบนสมาร์ตโฟนจะมีการพัฒนาบนระบบ Android มีความสามารถในการแสดงข้อมูลและควบคุมการทำงานของระบบ เพื่อให้ผู้ใช้งานสามารถเขาถึงการใช้งานระบบจากที่ไหนก็ได้

การพยากรณ์กำลังไฟฟ้าของระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบติดตั้งอุปกรณ์วัดด้วยโครงข่ายประสาทเทียม, ภาณุพงศ์ น้ำแก้ว

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ข้อจำกัดอย่างหนึ่งของพลังงานแสงอาทิตย์คือกำลังไฟฟ้าที่ได้นั้นมีความไม่แน่นอนเนื่องมาจากสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลง ซึ่งความไม่แน่นอนนี้ส่งผลกระทบต่อการผลิตไฟฟ้า คุณภาพของระบบไฟฟ้า และจัดสรรพลังงานไฟฟ้าให้เหมาะสมกับการใช้ไฟฟ้าในวันถัดไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น จึงมีความจำเป็นที่ต้องมีการพยากรณ์กำลังไฟฟ้าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้ระบบเซลล์แสงอาทิตย์ งานวิจัยนี้จึงได้นำเสนอวิธีการพยากรณ์กำลังไฟฟ้าของระบบเซลล์แสงอาทิตย์ในวันถัดไปโดยใช้อุปกรณ์วัด โดยศึกษาและทดลองกับระบบเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 4.5 กิโลวัตต์ ที่ติดตั้งบนหลังคาที่พักอาศัยจริง งานวิจัยนี้ใช้โครงข่ายประสาทเทียมในการพยากรณ์ค่ากำลังไฟฟ้าของระบบเซลล์แสงอาทิตย์ทุก ๆ 5 นาที โดยศึกษาทดลองหาข้อมูลป้อนเข้าที่เหมาะสมโดยเลือกจากปัจจัยที่มีผลต่อกำลังไฟฟ้าของระบบเซลล์แสงอาทิตย์ ทั้งนี้ได้ศึกษาทดลองฟังก์ชันถ่ายโอนของโครงข่ายประสาทเทียมแบบต่าง ๆ เพื่อเลือกใช้ฟังก์ชันถ่ายโอนที่ให้ค่าความผิดพลาดในการพยากรณ์ต่ำที่สุด จากการศึกษาได้เลือกข้อมูลป้อนเข้าที่เหมาะสมซึ่งส่งผลต่อกำลังไฟฟ้าของระบบเซลล์แสงอาทิตย์ ได้แก่ ความเข้มของแสงอาทิตย์ อุณหภูมิบนแผงเซลล์แสงอาทิตย์ และกำลังไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์วันก่อนพยากรณ์ จากการทดลองพบว่ารูปแบบฟังก์ชันถ่ายโอนของโครงข่ายประสาทเทียมที่มีค่าความผิดพลาดของการพยากรณ์ต่ำที่สุด คือ โครงข่ายประสาทเทียมแบบ 2 ชั้นซ่อน Tan sigmoid - Log sigmoid และชั้นเอาต์พุต Pure Linear ซึ่งมีค่าความผิดพลาดเฉลี่ยตลอดทั้งปีอยู่ที่ 18.80% จากนั้นได้นำโครงข่ายประสาทเทียมดังกล่าวไปเขียนเป็นโปรแกรม MATLAB เพื่อช่วยให้สามารถติดต่อกับอุปกรณ์อื่นได้ในอนาคต

การพัฒนาระบบการจัดการพลังงานในชุมชนสำหรับอำเภอเมืองแม่ฮ่องสอน, พงศา พยอมแย้ม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เสนอการจัดการพลังงานแบบกระจายศูนย์ที่เหมาะสมสำหรับระบบไมโครกริดอำเภอเมืองแม่ฮ่องสอน การออกแบบการจัดการพลังงานนี้มีแรงจูงใจเพื่อแก้ปัญหาความเชื่อถือได้ต่ำที่เกิดจากไฟฟ้าดับบ่อยครั้งอันเนื่องมาจากภัยพิบัติทางธรรมชาติ แม้ว่าจะมีแหล่งพลังงานหมุนเวียนจากโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดเล็กและโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่เพียงพอต่อการจ่ายโหลดในพื้นที่ในหลายช่วงเวลาตลอดทั้งปี ระบบการจัดการพลังงานสำหรับชุมชนที่นำเสนอนี้จะใช้วิธีการหาค่าเหมาะที่สุดผ่านแบบจำลองโปรแกรมเชิงเส้นจำนวนเต็มแบบผสม ร่วมกับข้อมูลการพยากรณ์หนึ่งวันล่วงหน้าของความต้องการใช้ไฟฟ้า กำลังผลิตจากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ และปริมาณน้ำไหลเข้าเขื่อน เป็นข้อมูลป้อนเข้า โดยพิจารณาในสองภาวะการทำงาน ในภาวะเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าหลัก กำหนดวัตถุประสงค์เพื่อให้ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าและปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกโดยรวมมีค่าต่ำที่สุด ร่วมกับการเตรียมพร้อมสำหรับการเปลี่ยนผ่านอย่างราบรื่นไปสู่ภาวะแยกโดดด้วยการสำรองปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำและการควบคุมการไหลของกำลังไฟฟ้าผ่านสายส่งเชื่อมโยง ส่วนในภาวะแยกโดดจะจัดการพลังงานที่ได้สำรองไว้ในช่วงภาวะเชื่อมต่อระบบไฟฟ้าหลัก เพื่อให้ระบบไฟฟ้าเลี้ยงตัวเองได้ตามระยะเวลาที่ต้องการ โดยพิจารณาทั้งการสำรองกำลังไฟฟ้าและแบบจำลองการตอบสนองด้านโหลด ผลการจำลองแบบระยะเวลาหนึ่งสัปดาห์ เมื่อเทียบกับกรณีฐานซึ่งเป็นการจัดการพลังงานแบบเดิมภายใต้ข้อมูลการจ่ายไฟฟ้าในปี พ.ศ. 2557 ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าการจัดการพลังงานที่นำเสนอสามารถเปลี่ยนจากเดิมที่มีต้นทุนการจัดหาไฟฟ้าที่ 52,884 บาท เป็นรายได้จากการขายไฟฟ้าส่วนเกินที่ 287,456 บาท การปล่อยก๊าซเรือนกระจกมีค่าลดลงได้ร้อยละ 62 ของกรณีฐาน และช่วงเวลาที่เสี่ยงต่อการเกิดไฟฟ้าดับมีค่าลดลงจาก 78 ชั่วโมง เหลือ 16 ชั่วโมง จากตัวอย่างกรณีศึกษาในช่วงฤดูแล้ง ส่วนในภาวะแยกโดด จากผลการจำลองที่ระบุระยะเวลาแยกโดดต่าง ๆ กัน ผลลัพธ์ที่ได้แสดงให้เห็นว่ามีการจัดสรรการใช้พลังงานจากแหล่งผลิตต่าง ๆ อย่างเหมาะสมและสามารถแยกโดดได้เป็นระยะเวลาตามที่กำหนดไว้

การพัฒนาระบบการบริหารสินทรัพย์ของหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังในระบบจำหน่าย, เสฎฐวุฒิ เหลืองไตรรัตน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญและราคาสูงที่สุดในระบบไฟฟ้า อายุการใช้งานของหม้อแปลงไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับอายุการใช้งานขององค์ประกอบต่าง ๆ ที่ใช้อยู่ในหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งอายุขององค์ประกอบต่าง ๆ นั้นขึ้นอยู่กับ การใช้งานและสิ่งแวดล้อมที่อยู่โดยรอบ เมื่อหม้อแปลงไฟฟ้าเกิดความเสียหายขึ้นจะส่งผลต่อระบบไฟฟ้าทำให้ไฟฟ้าดับและอาจส่งผลต่อมูลค่าในทางเศรษฐกิจอย่างยิ่ง องค์ประกอบของหม้อแปลงไฟฟ้าที่สามารถบำรุงรักษาหน้างานได้และนำมาใช้เป็นข้อมูลเพื่อทำระบบบริหารสินทรัพย์ในงานวิจัยนี้ประกอบด้วย ปะเก็นและกระเปาะแก้วบรรจุสารดูดความชื้น ส่วนน้ำมันหม้อแปลงมีข้อมูลค่อนข้างจำกัดและขาดความน่าเชื่อถือไม่สามารถนำมาวิเคราะห์ได้อย่างถูกต้อง การวิเคราะห์ทางสถิติที่ใช้ในการศึกษานี้เพื่อหาอายุการใช้งานเฉลี่ย คือ การแจกแจงแบบปกติ ระบบบริหารจัดการสินทรัพย์ในงานวิจัยนี้พัฒนาขึ้นบน Microsoft Excel ที่เขียนโปรแกรมร่วมกับ Visual Basic for Application (VBA) เพื่อทำให้ผู้ใช้สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวระบบบริหารจัดการสินทรัพย์มีการกำหนดรหัสสินทรัพย์ บริษัทผู้ผลิต หมายเลขล็อต หมายเลขสัญญา หมายเลขเครื่อง สถานที่ติดตั้งที่ระบุโดย GPS วันที่ติดตั้ง วันที่มีการเปลี่ยนอุปกรณ์แต่ละรายการครั้งล่าสุด ซึ่งผู้ดูแลระบบการบริหารสินทรัพย์จะต้องนำข้อมูลของหม้อแปลงแต่ละใบเข้าสู่ระบบให้ครบถ้วน วันที่ที่จะต้องเปลี่ยนอุปกรณ์แต่ละรายการในครั้งถัดไป ซึ่งได้มาจากการคำนวณเชิงสถิติ ขั้นตอนการคำนวณทางสถิติเริ่มต้นด้วยการกำหนดอายุใช้งานของแต่ละองค์ประกอบเป็นข้อมูลพื้นฐานที่ได้จากประสบการณ์ของทีมงานบำรุงรักษา หรือข้อกำหนดของผู้ผลิตองค์ประกอบนั้น ๆ เมื่อมีการบำรุงรักษาเกิดขึ้นทุกครั้งจะต้องนำเข้าข้อมูลที่ได้จากการบำรุงรักษา เพื่อให้ได้ผลลัพธ์เป็นอายุการใช้งานเฉลี่ยพร้อมกับค่าความแปรปรวนใหม่ ที่ใช้ในการกำหนดวันที่ต้องไปบำรุงรักษาครั้งถัดไปซึ่งทำให้สามารถลดต้นทุนในการบำรุงรักษาหม้อแปลงได้อย่างชัดเจน

การระบุสภาวะความเครียดของพืชในระยะเริ่มต้นโดยใช้การเรียนรู้เชิงลึกที่พัฒนาบน Fpga, กฤต โรจน์รุ่งเรืองพร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เพื่อการเพิ่มผลผลิตของพืชในอนาคต การระบุสภาวะความเครียดของพืชถือว่าเป็นงานหนึ่งที่มีสำคัญในการเก็บคุณลักษณะของพืชเพื่อใช้ในพัฒนาสายพันธุ์ ในงานวิจัยนี้ ผู้วิจัยได้ใช้แบบจำลอง CNN และแบบจำลอง CNN+LSTM ในการตรวจหาสภาวะเครียดของพืชในระยะเริ่มต้น ( Early stress detection ) เนื่องจากการขาดสารอาหาร ชุดข้อมูลที่ใช้ในงานวิจัยประกอบด้วยรูปภาพมากกว่า 40,000 ภาพของต้นข้าวฟ่างที่ถูกถ่ายในด้านหน้า ด้านข้าง และ ด้านบน โดยต้นข้าวฟ่างที่ถูกเลี้ยงโดยการจำกัดสารอาหารในการทดลองนี้ จะถูกแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม ประกอบด้วย 100/100 (100% ammonium/100% nitrate), 50/10, และ 10/10 แบบจำลอง CNN ( Convolution neural network ) แรกจะถูกสร้างอยู่บนบอร์ด PYNQ-Z1 ซึ่งเป็นบอร์ด System On Chip (SOC) ที่ส่วน FPGA สามารถโปรแกรมการใช้งานได้ด้วยภาษา Python ร่วมกับ High level synthesis tool [Vivado HSL] ซึ่งจะสามารถทำให้การประมวลผลการตรวจจับลักษณะผิดปกติ ได้เร็วมากกว่า CPU ARM Cortex-A9 ที่ติดตั้งอยู่บน PYNQ ได้ถึง 38 เท่า ในส่วนที่สอง แบบจำลอง CNN+LSTM จะถูกแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนสกัดคุณลักษณะ (Feature Extraction) และส่วนแยกแยะ (Classification Network) VGG16 ที่ถูกฝึกกับชุดข้อมมูล ImageNet จะถูกใช้ในการสกัดคุณลักษณะ LSTM จะถูกใช้เป็นส่วนแยกแยะระบุสภาวะเครียด ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า VGG16+LSTM สามารถระบุสภาวะความเครียดของข้าวฟ่างได้ที่ความแม่นยำมากกว่า 85% หลังจากต้นพืชถูกทำให้ขาดสารอาหารไปแล้ว 2 วัน

การลดทอนกระแสรั่วไหลความถี่สูงสำหรับระบบอินเวอร์เตอร์พีวีชนิดเชื่อมต่อโครงข่ายแบบไร้หม้อแปลง, ปวเรศ อำไพ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการลดกระแสรั่วไหลความถี่สูงในระบบอินเวอร์เตอร์พีวีชนิดเชื่อมต่อโครงข่ายแบบไร้หม้อแปลง ผ่านการลดทอนขนาดของแรงดันโหมดร่วมรวมของระบบ ณ องค์ประกอบความถี่การสวิตช์ อันเกิดจากวงจรทบระดับและอินเวอร์เตอร์สามเฟส โดยอาศัยแบบจำลองโหมดร่วมที่มีความแม่นยำที่แสดงแรงดันโหมดร่วมจากทั้งสองวงจรด้วยแหล่งจ่ายแรงดัน 2 แหล่งต่ออนุกรมกัน ในเบื้องต้นงานวิจัยนี้จะนำเสนอการวิเคราะห์แรงดันโหมดร่วมของทั้งสองวงจรด้วยอนุกรมฟูริเยร์ หลังจากนั้นจะนำเสนอแนวคิดการมอดูเลตอินเวอร์เตอร์แบบใหม่ที่นำค่าวัฏจักรงานของสวิตช์ในวงจรทบระดับมาพิจารณาร่วมกับของอินเวอร์เตอร์ เพื่อให้เกิดการหักล้างกันเองของแหล่งจ่ายแรงดันโหมดร่วมทั้งสอง แนวคิดดังกล่าวจะประกอบไปด้วย 2 ส่วน ส่วนแรกคือการกลับเฟสกันของสัญญาณคลื่นพาห์ที่ใช้ในการสร้างสัญญาณขับนำสวิตช์ของวงจรทบระดับและอินเวอร์เตอร์เพื่อให้แรงดันโหมดร่วมหักล้างในคาบการสวิตช์เดียวกัน และส่วนที่สองคือการเลือกค่าแรงดันลำดับศูนย์เพื่อสร้างการมอดูเลตอินเวอร์เตอร์แบบ 2 แขนแบบดัดแปลงที่จะเลือกการทำงานระหว่างโหมดการมอดูเลต 2 แขนชนิดเปิดตลอดหรือชนิดปิดตลอด แนวทางการเลือกโหมดการมอดูเลตของอินเวอร์เตอร์ทั้ง 2 ชนิด จะพิจารณาจากผลต่างของแรงดันดันโหมดร่วมระหว่างอินเวอร์เตอร์และวงจรทบระดับ และจะใช้โหมดการมอดูเลต 2 แขนที่ทำให้ผลต่างของแรงดันโหมดร่วมมีค่าน้อยที่สุด ผลการจำลองการทำงานยืนยันความถูกต้องของแนวคิดที่นำเสนอ อีกทั้งผลทดลองยังแสดงถึงความสามารถในการลดทอนแรงดันโหมดร่วมและกระแสรั่วไหลโดยเฉพาะที่องค์ประกอบความถี่การสวิตช์ได้อย่างมีนัยสำคัญ