Electrical and Electronics Commons^™

การวิเคราะห์ผลประโยชน์และต้นทุนของการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตั้งบนหลังคาร่วมกับแบตเตอรี่, บรมัตถ์ ต่างวิวัฒน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ต้นทุนการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์มีแนวโน้มลดลงทุกๆ ปี จนในปัจจุบัน การติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตั้งบนหลังคามีต้นทุนที่สามารถแข่งขันได้กับราคาค่าไฟฟ้าของการไฟฟ้าได้แล้ว อย่างไรก็ตาม ในบางประเทศรวมทั้งประเทศไทย ยังไม่มีนโยบายที่ชัดเจนเกี่ยวกับการรับซื้อไฟฟ้าที่จ่ายจากระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์คืนเข้าสู่ระบบจำหน่าย ทำให้เจ้าของบ้านยังไม่สามารถตัดสินใจได้ว่าจะลงทุนติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาบ้านของตนขนาดเท่าไร นอกจากนี้ ในปัจจุบัน ราคาของแบตเตอรี่ก็ลดลงอย่างต่อเนื่อง การติดตั้งแบตเตอรี่ร่วมกับระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตั้งบนหลังคาอาจช่วยลดต้นทุนโดยรวมของระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์และค่าไฟฟ้าที่ซื้อจากการไฟฟ้าได้เช่นกัน โดยทั่วไป การวิเคราะห์ผลประโยชน์และต้นทุนเพื่อกำหนดขนาดของการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับแบตเตอรี่ มักแก้ปัญหาด้วยวิธีการออปติไมเซชันแบบแคลคูลัส หรือแบบขั้นตอนเชิงวิวัฒนาการ เช่น วิธีเชิงพันธุกรรม เป็นต้น โดยพิจารณารูปแบบการรับและคายประจุของแบตเตอรี่ในรูปของอนุกรมเวลาซึ่งมีความซับซ้อนและอาจใช้เวลาในการแก้ปัญหานาน ดังนั้น ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ จะนำเสนอวิธีการที่เรียบง่ายมากขึ้น โดยจะพิจารณาการรับและคายประจุของแบตเตอรี่อยู่ในรูปของก้อนพลังงานที่มีช่วงเวลาในการรับและคายประจุแน่นอนแล้วนำไปพิจารณาร่วมกับลักษณะการใช้ไฟฟ้าโดยตรง จากนั้นปัญหาดังกล่าวจะถูกแก้โดยการกำหนดขอบเขตของเซตคำตอบของปัญหาที่เป็นไปได้อย่างเป็นระบบแล้วเลือกค่าที่ดีที่สุดภายใต้เซตนั้นแทนการแก้ปัญหาด้วยวิธีการออปติไมเซชันโดยตรง ส่วนการคำนวณผลประโยชน์และต้นทุนยังคงใช้ในรูปของอนุกรมเวลาซึ่งมีผลการคำนวณที่แม่นยำ วิธีการที่นำเสนอได้ใช้ทดสอบกับลักษณะการใช้ไฟฟ้าของบ้านอยู่อาศัยโดยพิจารณาค่าไฟฟ้าเป็นแบบอัตราก้าวหน้า และกิจการขนาดกลางโดยพิจารณาค่าไฟฟ้าเป็นแบบอัตราตามช่วงเวลาของการใช้ ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้มีความสมเหตุสมผลและใกล้เคียงกับงานวิจัยในอดีตที่ผ่านมา แต่มีความซับซ้อนของปัญหาลดลงอย่างมาก

การพัฒนาต้นแบบระบบจัดการพลังงานในบ้านตามมาตรฐาน Ieee1888 และ Echonet Lite, มนต์ชัย กายาสมบูรณ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

มาตรฐาน ECHONET Lite และ มาตรฐาน IEEE1888 ถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อประโยชน์ในการบริหารจัดการพลังงาน ซึ่งแนวคิดเกี่ยวกับ Registry ได้ถูกนำมาประยุกต์รวมในงานวิจัยนี้ด้วย นั่นคืออุปกรณ์ที่ไม่ได้ทำการลงทะเบียนไว้กับ Registry จะไม่สามารถสื่อสารกับอุปกร์อื่นๆในระบบได้ ดังนั้น Registry สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในด้านความปลอดภัยของระบบได้ Registry จะถูกสร้างขึ้นด้วยโปรแกรม Processing โดยมีหน้าที่เก็บข้อมูลของอุปกรณ์ภายในระบบ ส่วน Gateway ที่ทำงานอยู่บน Raspberry Pi 1 B+ จะมีหน้าที่แปลงข้อมูลระหว่าง ECHONET Lite และ IEEE1888 และโปรแกรม MongoDB ถูกใช้เป็นเครื่องมือสร้างฐานข้อมูลสำหรับ Storage เพื่อใช้ในการเก็บข้อมูลของอุปกรณ์ ECHONET Lite ซึ่งผลจากการทดลองเมื่อมีการใส่ Registry เข้าไปในระบบ จะทำให้อุปกรณ์ที่มีอยู่ในฐานข้อมูลของ Registry เท่านั้นที่จะสามารถรับ-ส่งข้อมูลถึงกันได้

การพัฒนาต้นแบบระบบแจ้งเตือนการทำงานของอุปกรณ์ลัดสัญญาณแสงผ่านข้อความสั้นของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่, พรเทพ ศรีสัมพันธุ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยฉบับนี้นำเสนอ การพัฒนาต้นแบบระบบแจ้งเตือนการทำงานของอุปกรณ์ลัดสัญญาณแสงผ่านข้อความสั้นของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อลดระยะเวลาที่เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาอัตโนมัติสายป้อนใช้ในการหาข้อมูล,วิเคราะห์หาสาเหตุและสถานที่เกิดเหตุขัดข้องเพื่อเดินทางไปแก้ไขเหตุขัดข้องของระบบสื่อสารเส้นใยแก้วนำแสงระหว่างระบบ DMS กับ FRTU ตามที่การไฟฟ้านครหลวงใช้งานอยู่ในปัจจุบัน ซึ่งส่วนใหญ่สาเหตุขัดข้องเกิดจากแหล่งจ่ายไฟอุปกรณ์สื่อสาร Media Converter ชำรุด ส่งผลให้ผู้ปฏิบัติงานระบบ DMS ไม่สามารถติดต่อสื่อสารกับ FRTU ได้ การจำลองระบบโครงข่ายในงานวิจัยนี้จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ต้นแบบระบบแจ้งเตือนฯ จำนวน 3 ชุด โดยแต่ละชุดนั้น มีส่วนประกอบหลัก 4 ส่วน ประกอบด้วย Microcontroller (ATMEGA32U4), Cellular Module (UC-15T), Voltage Detector และ DC-DC Power supply converter วิทยานิพนธ์นี้ได้รับความร่วมมือจากบริษัท Furukawa Electric ในการนำอุปกรณ์ลัดสัญญาณแสง (Optical Bypass Unit : OBU) จำนวน 4 ชุดมาให้ยืมใช้เพื่อทำงานการทดสอบ จากการทดสอบการใช้งานอุปกรณ์ต้นแบบระบบแจ้งเตือนฯและ OBU ร่วมกับระบบ DMS กับอุปกรณ์ FRTU พบว่าสามารถใช้งานได้ตามที่ออกแบบไว้ เมื่อพิจารณาการลดค่าใช้จ่ายในการปฏิบัติงานแก้ไขเหตุขัดข้องโดยติดตั้งอุปกรณ์ต้นแบบฯและ OBU พบว่าสามารถลดค่าใช้จ่ายได้ถึง 50% และเมื่อพิจารณาการลดเวลาในการแก้ไขเหตุขัดข้อง พบว่าสามารถลดได้ถึง 36.32% ในส่วนการทดสอบความเชื่อถือได้ของอุปกรณ์ต้นแบบฯ โดยการทดสอบต่อเนื่อง 480 ชั่วโมงและจำลองเหตุขัดข้อง 2160 ครั้ง พบว่าอุปกรณ์ต้นแบบฯทั้ง 3 ชุดสามารถแจ้งเตือนได้ถูกต้องทั้งหมด

การกำหนดเกณฑ์ดัชนีความเชื่อถือได้สำหรับประเทศไทยโดยใช้แบบจำลองของระบบจำหน่ายไฟฟ้าแบบสุ่มในโปรแกรม Digsilent, ลักษิกา ตึกดี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เนื่องจากการขยายตัวของจำนวนประชากรและการเติบโตของภาคธุรกิจและภาคอุตสาหกรรมในประเทศไทยที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องทุกปี ส่งผลให้คณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน จำเป็นต้องมีการประกาศเกี่ยวกับมาตรฐานคุณภาพบริการไฟฟ้าขึ้น ทั้งนี้เพื่อเป็นการกำหนดมาตรฐานของค่าดัชนีความเชื่อถือได้ของระบบจำหน่ายไฟฟ้า ดังนั้นวิทยานิพนธ์ฉบับนี้จึงได้นำเสนอการพัฒนาแบบจำลองสังเคราะห์ของระบบจำหน่ายไฟฟ้าแบบสุ่มในโปรแกรม DIgSILENT เพื่อกำหนดมาตรฐานดัชนีความเชื่อถือได้ของระบบจำหน่ายไฟฟ้าในประเทศไทยและสะท้อนค่าดัชนีความเชื่อถือได้เมื่อเปลี่ยนแปลงผลของปัจจัยที่ส่งผลต่อความเชื่อถือได้ต่างๆ และเพื่อรวบรวมรูปแบบต่างๆ ของระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่เหมาะสมเมื่อเปลี่ยนแปลงปัจจัยที่มีผลต่อความเชื่อถือได้ รวมถึงประเภทผู้ใช้ไฟฟ้าแยกตามพื้นที่ โดยผลลัพธ์ของค่าดัชนีความเชื่อถือได้ของระบบจำหน่ายไฟฟ้ารูปแบบต่างๆ ที่เกิดขึ้นจากแบบจำลองนั้นจะนำไปพิจารณาร่วมกับต้นทุนที่เหมาะสมในการวางแผนติดตั้งระบบจำหน่ายไฟฟ้าต่อไป ผลการทดสอบจากแบบจำลองระบบจำหน่ายไฟฟ้าพบว่าปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อค่าดัชนีความเชื่อถือได้คือ ประเภทของสายป้อน และความยาวของสายป้อนภายในระบบจำหน่ายไฟฟ้า รวมไปถึงจำนวนของอุปกรณ์ป้องกันภายในระบบ โดยระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่มีสายป้อนประเภทสายใต้ดินจะมีความเชื่อถือได้ที่ดีกว่าสายป้อนประเภทสายเหนือดิน หรือระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันหลายตัวจะมีความเชื่อถือได้ที่ดีกว่าระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่ละเลยการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกัน เป็นต้น นอกจากนี้ ผลการทดสอบยังแสดงให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างต้นทุนติดตั้งระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่เหมาะสมกับค่าดัชนีความเชื่อถือได้คือ ระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่มีความเชื่อถือได้ที่ดี ไม่จำเป็นต้องมีต้นทุนการติดตั้งระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่สูงเสมอไป โดยทางเลือกที่ควรนำมาประกอบการพิจารณาคือความเหมาะสมระหว่างชนิดของสายป้อนและจำนวนอุปกรณ์ป้องกันที่ติดตั้งในระบบจำหน่ายไฟฟ้า และนอกจากนี้ วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ยังนำเสนอแนวคิดของค่าผ่านส่งไฟฟ้าผ่านต้นทุนติดตั้งของระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่แตกต่างกันอีกด้วย

การศึกษาผลประโยชน์และผลกระทบของตัวจำกัดกระแสผิดพร่องแบบตัวนำยิ่งยวดในระบบ 115 กิโลโวลต์, วรเกียรติ ไกรเกียรติ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการศึกษาผลประโยชน์และผลกระทบของการใช้ตัวจำกัดกระแสผิดพร่องแบบตัวนำยิ่งยวด (Superconducting fault current limiter : SCFCL) ในระบบ 115 kV โดยจำลองเปรียบเทียบผลระหว่างระบบที่ไม่มีการติดตั้งและติดตั้ง SCFCL ด้วยโปรแกรม DIgSILENT ซึ่งในส่วนผลประโยชน์ของการติดตั้ง SCFCL จะแสดง การลดกระแสไดนามิกส์ การลดกระแสลัดวงจรในระบบ การลดกำลังไฟฟ้าจากการลัดวงจร การลดแรงดันตกชั่วขณะและการลดกระเเสพุ่งเข้าหม้อเเปลง ในส่วนผลกระทบของการติดตั้ง SCFCL จะแสดง การเปลี่ยนแปลงเวลาการทำงานของรีเลย์ป้องกันกระแสเกิน การจ่ายกระเเสลัดวงจรเพิ่มขึ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและความไม่สมดุลเมื่ออุปกรณ์ตัวนำยิ่งยวดภายใน SCFCL เสียหาย สิ่งเหล่านี้เป็นแนวทางสำหรับการวิเคราะห์ระบบไฟฟ้าที่มีแผนจะติดตั้งอุปกรณ์ SCFCL

ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนแบบไฮบริดที่เหมาะสมที่สุดเมื่อพิจารณาเงื่อนไขศักยภาพพลังงานหมุนเวียน, วีรยา อิ่มเจริญกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เนื่องจากเชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งเป็นแหล่งเชื้อเพลิงหลักในการผลิตไฟฟ้าของประเทศไทยเป็นแหล่งพลังงานที่มีแนวโน้มจะขาดแคลนในอนาคต ประเทศไทยจึงมีการส่งเสริมให้ใช้พลังงานหมุนเวียนในการผลิตไฟฟ้ามากขึ้น อย่างไรก็ตาม การใช้พลังงานหมุนเวียนในการผลิตไฟฟ้าสามารถก่อให้เกิดปัญหากับระบบไฟฟ้าได้ เนื่องจากพลังงานหมุนเวียนมีความผันผวนอยู่ตลอดเวลา นโยบายระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนแบบไฮบริด (Hybrid) เป็นวิธีการหนึ่งที่จะทำให้ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนมีกำลังผลิตไฟฟ้าสม่ำเสมอมากขึ้น อย่างไรก็ตามการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน จะขึ้นอยู่กับศักยภาพพลังงานหมุนเวียนในพื้นที่ จึงต้องมีการศึกษาระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนแบบไฮบริดที่ให้ผลประโยชน์จากการขายไฟฟ้าสูงที่สุดในขณะที่ยังคงทำให้กำลังผลิตไฟฟ้ามีความสม่ำเสมอ และ อยู่ภายใต้ศักยภาพพลังงานหมุนเวียนที่มีในพื้นที่ วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนแบบไฮบริดที่เหมาะสมที่สุดภายใต้เงื่อนไขศักยภาพพลังงานหมุนเวียนในพื้นที่ ด้วยการวิเคราะห์ผลประโยชน์จากการขายไฟฟ้าที่มากที่สุด โดยต้นทุนของการผลิตไฟฟ้าจะทำการพิจารณาจาก ค่าติดตั้งอุปกรณ์ ค่าดำเนินการและบำรุงรักษา และ ค่าเชื้อเพลิงที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้า สำหรับเงื่อนไขบังคับในส่วนรูปแบบการเดินเครื่องคือ ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนแบบไฮบริดต้องสามารถจ่ายกำลังไฟฟ้าได้อย่างสม่ำเสมอตามนโยบาย SPP Hybrid firm ของภาครัฐ เงื่อนไขบังคับในส่วนของเชื้อเพลิงคือ ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนแบบไฮบริดต้องผลิตไฟฟ้าได้ภายใต้ศักยภาพพลังงานหมุนเวียนและแผนการจัดหาแหล่งพลังงานในพื้นที่ ซึ่งแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ถูกนำมาวิเคราะห์ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ ได้แก่ พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม พลังงานชีวมวล พลังงานก๊าซชีวภาพ และ พลังงานขยะ

การเพิ่มความเชื่อถือได้ของระบบส่งไฟฟ้าโดยการติดตั้งระบบกักเก็บพลังงานชนิดแบตเตอรี่ที่ทำงานร่วมกับระบบสถานีไฟฟ้าอัตโนมัติ, ศรัญยู อินทรสุข

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันโรงไฟฟ้าพลังงานลมและแสงอาทิตย์ ประเภทผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก (SPP) ส่วนใหญ่มีการจ่ายไฟฟ้าเข้าสู่ระบบส่งไฟฟ้าของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) และมีที่ตั้งโครงการรวมตัวกันในบริเวณภาคะวันออกเฉียงเหนือ ภาคเหนือตอนล่าง และภาคกลางตอนบน เป็นส่วนใหญ่ เนื่องจากเป็นพื้นที่ที่มีศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมและแสงอาทิตย์ ด้วยนโยบายของรัฐบาลตามแผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก (AEDP) ปี พ.ศ. 2558 - 2579 จึงคาดว่าจะมีโรงไฟฟ้าฯ เพิ่มขึ้นในพื้นที่ดังกล่าวอีกในอนาคต การเพิ่มขึ้นของโรงไฟฟ้าฯ ในพื้นที่ดังกล่าวอาจก่อให้เกิดปัญหาในระบบส่งไฟฟ้า เช่น กระแสไฟฟ้าไหลเกินค่าพิกัดของสายส่ง และแรงดันไฟฟ้าผันผวน เป็นต้น ซึ่งอาจนำไปสู่เหตุการณ์ไฟฟ้าดับได้ อย่างไรก็ตามเพื่อให้ระบบส่งไฟฟ้าที่มีอยู่เดิมสามารถรองรับการเพิ่มขึ้นของโรงไฟฟ้าฯ ดังกล่าวได้ ทางเลือกหนึ่งที่เป็นไปได้คือการติดตั้งใช้งานระบบกักเก็บพลังงานชนิดแบตเตอรี่ที่สถานีไฟฟ้า วิทยานิพนธ์เล่มนี้จึงได้นำเสนอฟังก์ชันการทำงานของระบบกักเก็บพลังงานชนิดแบตเตอรี่ที่อาศัยการทำงานร่วมกับระบบสถานีไฟฟ้าอัตโนมัติ เพื่อทำให้ระบบกักเก็บพลังงานชนิดแบตเตอรี่สามารถตอบสนองต่อระบบส่งไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วเพื่อรักษาความเชื่อถือได้ของระบบส่งไฟฟ้า และนำเสนอวิธีการประเมินขนาดพิกัดของระบบกักเก็บพลังงานชนิดแบตเตอรี่ที่เป็นไปได้ของกรณีศึกษาต่างๆ ที่สอดคล้องตามฟังก์ชันการใช้งานที่ได้กำหนดไว้ รวมทั้งวิธีการประเมินดัชนีความเชื่อถือได้ของระบบส่งไฟฟ้าที่มีการพิจารณาถึงเหตุการณ์ความผิดพร่องที่เกิดขึ้นกับสายส่งและหม้อแปลงกำลัง นอกจากนั้นยังมีการประเมินการใช้งานระบบกักเก็บพลังงานชนิดแบตเตอรี่ดังกล่าวควบคู่ไปด้วย เพื่อพิจารณาถึงความจำเป็นและขนาดพิกัดที่เหมาะสมของระบบกักเก็บพลังงานชนิดแบตเตอรี่ ระบบไฟฟ้าทดสอบที่ใช้คือ ระบบส่งไฟฟ้าระดับแรงดัน 115 กิโลโวลต์ ของ กฟผ. บริเวณอำเภอบำเหน็จณรงค์ จังหวัดชัยภูมิ สำหรับกรณีศึกษาของวิทยานิพนธ์ได้กำหนดจากการเพิ่มขึ้นของกำลังผลิตติดตั้งของโรงไฟฟ้าพลังงานลมและแสงอาทิตย์ โดยผลการศึกษาที่ได้จะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาระบบส่งไฟฟ้าของ กฟผ. ในอนาคต

กรณีศึกษาการใช้ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ร่วมกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กเพื่อลดผลกระทบจากการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีต่อระบบไฟฟ้าของอำเภอเมืองแม่ฮ่องสอน, ศิริวัฒน์ เตชะพกาพงษ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ระบบไฟฟ้าของอำเภอเมืองแม่ฮ่องสอนมีแหล่งผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนในพื้นที่ประกอบด้วย โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก และโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมด้วยระบบแบตเตอรี่ หากสามารถจัดการกับข้อจำกัดของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่มีเวลาในการตอบสนองช้าและมีความเฉื่อยต่ำได้ ระบบจะมีศักยภาพที่จะทำงานเป็นระบบไมโครกริดแบบแยกโดดได้ในกรณีที่สายส่ง 115 กิโลโวลต์ เกิดขัดข้อง งานวิทยานิพนธ์นี้จึงมีเป้าหมายที่จะประเมินผลกระทบจากความผันผวนของกำลังผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และโหลดที่มีต่อคุณภาพไฟฟ้า พร้อมกับนำเสนอแนวทางการแก้ไขปัญหาโดยใช้ระบบแบตเตอรี่ทำงานร่วมกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก โดยระบบแบตเตอรี่จะทำหน้าที่หลักสองประการคือ 1) ปรับเรียบกำลังไฟฟ้าที่ผลิตจากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อลดผลกระทบจากความผันผวนของแสงอาทิตย์ และ 2) ใช้ฟังก์ชันการควบคุมความถี่โหลดลดทอนผลกระทบจากความผันผวนของโหลดซึ่งสะท้อนเป็นความเปลี่ยนแปลงของความถี่ไฟฟ้าของระบบ โดยจะเป็นการควบคุมความถี่โหลดด้วยระบบแบตเตอรี่ร่วมกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก ซึ่งวิธีนี้จะช่วยให้ระบบแบตเตอรี่ที่จำเป็นต้องใช้มีขนาดเล็กลงเมื่อเทียบกับกรณีที่ใช้การควบคุมความถี่โหลดด้วยระบบแบตเตอรี่เพียงลำพัง นอกจากนั้น งานวิจัยนี้ยังได้ใช้ข้อมูลตรวจวัดย้อนหลังราย 10 วินาทีของความเข้มรังสีอาทิตย์ และกำลังผลิตของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในพื้นที่ ในการประเมินผลกระทบผ่านการวิเคราะห์เชิงสเปกตรัม และใช้ประกอบการออกแบบวงจรกรองที่ใช้ในการปรับเรียบกำลังไฟฟ้าและการแบ่งย่านการควบคุมความถี่โหลด ผลการจำลองระบบไฟฟ้าด้วยโปรแกรม DIgSILENT แสดงให้เห็นว่าวิธีการที่นำเสนอสามารถรักษาคุณภาพแรงดันและความถี่ไฟฟ้าของระบบในสภาวะเชื่อมต่อกับกริดและสภาวะไมโครกริดแยกโดดให้อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานได้

การคำนวณค่าผ่านสายส่งไฟฟ้าโดยพิจารณาการไหลของกำลังไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงไปจากคู่สัญญาซื้อขายไฟฟ้า, สุรพัศ ลาภวิสุทธิสาโรจน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในปัจจุบันภาคเอกชนมีบทบาทในการขายไฟฟ้าในลักษณะของผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก (Small Power Producer: SPP) ในนิคมอุตสาหกรรมมากขึ้น ทั้งนี้เพื่อลดปัญหาความซ้ำซ้อนในการลงทุนก่อสร้างสายจำหน่ายไฟฟ้า การไฟฟ้าฝ่ายจำหน่ายจึงยินยอมและสนับสนุนให้ผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็กเชื่อมต่อและจ่ายไฟฟ้าเข้าระบบของการไฟฟ้าแทนการก่อสร้างสายจำหน่ายเพิ่มเติม โดยทำการเรียกเก็บค่าผ่านสายสายส่งไฟฟ้า (Wheeling Charge) จากผู้ขอใช้บริการสายจำหน่าย เพื่อให้สามารถคืนเงินลงทุนในการดำเนินกิจการระบบจำหน่ายไฟฟ้า รวมถึงได้รับผลตอบแทนการลงทุนที่เหมาะสม อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันการไฟฟ้าฝ่ายจำหน่ายมีการเรียกเก็บค่าบริการระบบจำหน่ายไฟฟ้าในรูปของค่าความต้องการพลังไฟฟ้า (Demand Charge) แล้ว ด้วยเหตุนี้การเรียกเก็บค่าผ่านสายส่งไฟฟ้าในนิคมอุตสาหกรรมอาจทำให้เกิดความซ้ำซ้อนในการเรียกเก็บค่าบริการได้ วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เสนอแนวทางการคำนวณและเรียกเก็บค่าผ่านสายส่งไฟฟ้า (Wheeling Charge) ของระบบจำหน่ายไฟฟ้าในนิคมอุตสาหกรรม รวมถึงเสนอแนวทางการคำนวณส่วนลดค่าความต้องการไฟฟ้า จากการเรียกเก็บค่าผ่านสายส่งไฟฟ้า นอกจากนี้จะวิเคราะห์ถึงผลกระทบการเรียกเก็บค่าผ่านสายส่งไฟฟ้าในนิคมอุตสาหกรรมจากการเกิดคู่สัญญาซื้อขายไฟฟ้าแต่ละคู่สัญญาในระบบจำหน่ายไฟฟ้า จากการศึกษาพบว่าการคำนวณค่าผ่านสายส่งไฟฟ้าด้วยวิธี Power Flow Based MW-Mile เหมาะสมสำหรับการคำนวณค่าผ่านสายส่งไฟฟ้าเพื่อให้สะท้อนถึงปริมาณสายส่งที่ถูกใช้จริงจากคู่สัญญาซื้อขายไฟฟ้าแต่ละราย และการเรียกเก็บค่าผ่านสายส่งไฟฟ้า (Wheeling Charge) ในนิคมอุตสาหกรรมจะส่งผลให้อัตราค่าความต้องการพลังไฟฟ้าในประเทศสำหรับระดับแรงดันตั้งแต่ 69 kV และ สำหรับระดับแรงดัน 22 -33 kV เปลี่ยนไป 0.18 บาท/กิโลวัตต์ และ เปลี่ยนไป 0.17 บาท/กิโลวัตต์ ตามลำดับ เมื่อมีการเรียกเก็บค่าผ่านสายส่งในเขตนิคมอุตสาหกรรมจากคู่สัญญารายใหม่คิดเป็นร้อยละ 1 จากเงินลงทุนในเขตนิคมอุตสาหกรรมที่พิจารณา

แนวทางการสร้างโปรแกรมพลวัตเพื่อวางแผนการบำรุงรักษาแบบเหมาะที่สุดของอุปกรณ์หลักในสถานีไฟฟ้าโดยพิจารณาค่าใช้จ่ายและความเชื่อถือได้, สุรวิชญ์ เลาหนันทน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การบริหารสินทรัพย์ภายในสถานีไฟฟ้าเป็นสิ่งที่สำคัญสำหรับโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ โดยเฉพาะระบบเฝ้าระวังสภาวะเพื่อวางแผนงานการบำรุงรักษา การกำหนดแผนงานบำรุงรักษานั้นส่งผลกระทบต่อการทำงานอุปกรณ์ ความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้า และค่าใช้จ่ายวงชีพ วิทยานิพนธ์นี้มุ่งความสนใจกับการวางแผนบำรุงรักษาระยะยาวโดยพิจารณาความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้า การวางแผนบำรุงรักษาสามารถแบ่งได้เป็น 2 ระดับ คือ ระดับอุปกรณ์ และระดับสถานีไฟฟ้า เราใช้การแจกแจงแบบไวบูลล์เพื่อประมาณฟังก์ชันความเชื่อถือได้ของอุปกรณ์ ความเชื่อถือได้ของสถานีไฟฟ้ากำหนดโดยใช้วิธีเซตตัดต่ำสุด และอาจประมาณด้วยความเชื่อถือได้ของอุปกรณ์ที่ส่งผลกระทบอย่างแรงต่อความเชื่อถือได้ของระบบ การกำหนดแผนงานบำรุงรักษามีรูปแบบเป็นปัญหาการหาค่าเหมาะที่สุดแบบไม่ต่อเนื่อง เพื่อหาค่าใช้จ่ายวงชีพต่ำที่สุด ภายใต้เงื่อนไขอายุประสิทธิผลสุดท้ายของอุปกรณ์และเงื่อนไขบังคับของความเชื่อถือได้ การหาคำตอบเหมาะที่สุดของการวางแผนบำรุงรักษามีความซับซ้อนและใช้เวลามาก วิทยานิพนธ์นี้เสนอแนวทางของการสร้างโปรแกรมพลวัตเพื่อหาคำตอบเหมาะที่สุดย่อย โดยทำให้ค่าขอบเขตบนของค่าใช้จ่ายวงชีพมีค่าต่ำสุด เมื่อเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายวงชีพที่ได้จากวิธีการสร้างโปรแกรมพลวัต กับคำตอบจากวิธีพันธุกรรมและการบำรุงรักษาตามเวลา เราพบว่าวิธีการสร้างโปรแกรมพลวัตให้แผนงานบำรุงรักษามีค่าใช้จ่ายวงชีพน้อยกว่า และสอดคล้องกับความเชื่อถือได้ที่กำหนด

การลดทอนแรงดันโหมดร่วมโดยการเลือกแรงดันลำดับศูนย์สำหรับอินเวอร์เตอร์พีวีชนิดสองภาคสามเฟสแบบเชื่อมต่อโครงข่าย, อดิศักดิ์ พรมอยู่

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการลดทอนแรงดันโหมดร่วมสำหรับระบบพีวีอินเวอร์เตอร์สองภาคสามเฟสแบบเชื่อมต่อโครงข่าย โดยงานวิจัยนี้จะพิจารณาแรงดันโหมดร่วมทั้งจากวงจรทบระดับและวงจรอินเวอร์เตอร์สามเฟสไปพร้อมๆกัน ในเบื้องต้นจะนำเสนอถึงวงจรสมมูลที่มีความแม่นยำสำหรับระบบพีวีอินเวอร์เตอร์ วงจรสมมูลนี้สามารถแสดงให้เห็นถึงการเชื่อมต่อกันและลักษณะของรูปคลื่นของแรงดันโหมดร่วม ณ ขณะใดขณะหนึ่งของอินเวอร์เตอร์และของวงจรทบระดับ หลังจากนั้นนำเสนอวิธีการมอดูเลตของอินเวอร์เตอร์แบบใหม่ที่นำสถานะการสวิตช์ของวงจรทบระดับมาพิจารณาเพื่อให้เกิดการหักล้างกันของแรงดันโหมดร่วม แนวคิดของการมอดูเลตดังกล่าวจะประกอบด้วย 2 ส่วน ส่วนแรกคือจะเกี่ยวข้องกับสัญญาณคลื่นพาห์ของวงจรทบระดับและของอินเวอร์เตอร์ซึ่งจะต้องซิงโครไนซ์ที่ใช้คาบการสวิตช์เดียวกันและมีการกลับเฟสซึ่งกันและกัน ส่วนที่สองคือการเลือกแรงดันลำดับศูนย์ของอินเวอร์เตอร์ เพื่อให้จังหวะการสวิตช์ของวงจรทบระดับตรงกับจังหวะการสวิตช์ของแรงดันเฟสใดเฟสหนึ่งของอินเวอร์เตอร์ที่มีค่าใกล้กับค่าแรงดันของวงจรทบระดับมากที่สุด ผลการจำลองการทำงานแสดงให้เห็นถึงความถูกต้องของวงจรสมมูลที่นำเสนอ โดยให้ผลตอบสนองที่สอดคล้องเหมือนกับของวงจรจริงที่มีวงจรทบระดับและอินเวอร์เตอร์ ผลการทดลองยังแสดงให้เห็นถึงสมรรถนะของวิธีการลดทอนแรงดันโหมดร่วมที่นำเสนอ โดยสามารถลดทอนแรงดันโหมดร่วมและกระสั่วรั่วไหลได้อย่างมีนัยสำคัญ

การออกแบบตัวควบคุมพีไอดีสำหรับกระบวนการควบคุมอุณหภูมิที่มีการประยุกต์ใช้งานเชิงอุตสาหกรรม, อินกวี สุภานันท์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการพัฒนาตัวควบคุมพีไอดีสำหรับระบบควบคุมอุณหภูมิ โดยเริ่มต้นนำเสนอการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของระบบถ่ายเทความร้อนด้วยแบบจำลองชนิดพารามิเตอร์สี่ตัวที่พิจารณาผลของเวลาประวิงชนิดขนส่ง พร้อมทั้งแสดงการหาพารามิเตอร์ต่างๆของแบบจำลองดังกล่าว ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าแบบจำลองที่สร้างขึ้นให้ผลตอบสนองที่มีความแม่นยำใกล้เคียงกับกระบวนการจริง ในลำดับถัดมาได้นำเสนอการออกแบบอัตราขยายตัวควบคุมพีไอดีที่รองรับกับโครงสร้างของแบบจำลองสี่พารามิเตอร์ที่มีค่าเวลาประวิงยาวนาน จากการศึกษาเชิงเปรียบเทียบผลตอบสนองด้วยวิธีออกแบบอัตราขยายแบบต่างๆ อาทิเช่น วิธีของซิกเกลอ-นิโคล วิธีของเชน-ฮรอนเนส-เรสวิก และวิธีของฮาลมาน พบว่าการออกแบบด้วยวิธีของฮาลมาน ให้ผลตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของค่าอุณหภูมิคำสั่งแบบขั้นและผลตอบสนองต่อโหลดรบกวนภายนอกที่ดี หลังจากนั้นงานวิจัยนี้ได้นำเสนอวิธีการปรับค่าอัตราขยายของตัวควบคุมพีไอดีแบบออนไลน์ตามค่าอุณหภูมิของจุดทำงานต่างๆ ที่ค่าเวลาประวิงมีการเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ เพื่อให้ได้ผลตอบสนองที่ดียิ่งขึ้นสำหรับจุดทำงานในช่วงกว้าง ผลการทดลองกับระบบควบคุมอุณหภูมิในช่วง 90°C – 150°C ที่ขนาดพิกัดของตัวทำความร้อน 590 W ให้ผลตอบสนองที่สอดคล้องกับแนวคิดทางทฤษฎีที่ได้ประยุกต์ใช้

การวิเคราะห์ฮาร์มอนิกของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในระบบไฟฟ้ากำลัง, อรวรรณ กังวาฬ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการวิเคราะห์ฮาร์มอนิกของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในระบบไฟฟ้ากำลัง โดยพิจารณาดัชนีทางฮาร์มอนิก อันได้แก่ ค่าร้อยละค่าความเพี้ยนฮาร์มอนิกรวม (Total Harmonic Distortion) และค่าฮาร์มอนิกแต่ละลำดับ (Individual Harmonic) โดยพิจารณาอยู่ภายใต้ ข้อกำหนดการเชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้า ของการไฟฟ้านครหลวง พ.ศ. 2558 ในการทดสอบจะทำการทดสอบจากการเชื่อมต่อระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เข้ากับระบบโครงข่ายไฟฟ้า 3 แห่ง ของการไฟฟ้านครหลวง ที่มีระดับแรงดันแตกต่างกัน ได้แก่ ระดับแรงดันสูง (115 kV) ระดับแรงดันปานกลาง (24 kV) และระดับแรงดันต่ำ (230/400 V) ที่มีโครงสร้างทั้งแบบเรเดียลและโครงข่าย ผลการจำลองแบบที่ได้อยู่ในรูปแบบของค่าความเพี้ยนแรงดันฮาร์มอนิกรวม (Total Harmonic Distortion) และค่าแรงดันฮาร์มอนิกแต่ละลำดับ เพื่อนำมาเปรียบเทียบกับค่าวางแผนของการไฟฟ้านครหลวง และจากนั้นจะทำการหาปริมาณกำลังผลิตติดตั้งของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ยอมให้ติดตั้งได้โดยไม่เกินค่าวางแผนนั้น เพื่อเสนอแนะปริมาณกำลังผลิตติดตั้งที่เหมาะสมใหม่ให้แก่การไฟฟ้าด้วยโปรแกรม DIgSILENT PowerFactory จากการวิเคราะห์ผลการทดสอบพบว่าระบบจำหน่ายไฟฟ้าทั้ง 3 ระดับแรงดัน มีค่าความเพี้ยนแรงดันฮาร์มอนิกรวมและค่าแรงดันฮาร์มอนิกแต่ละลำดับแตกต่างกันไปตามกรณีและรูปแบบการจ่ายกระแสฮาร์มอนิก โดยปริมาณกำลังผลิตติดตั้งของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ จะติดตั้งได้มากที่สุดในกรณีที่ระบบจำหน่ายไฟฟ้าไม่มีค่าแรงดันฮาร์มอนิกเบื้องหลังที่แหล่งจ่ายต้นทาง และมีการจ่ายกระแสฮาร์มอนิกจากอินเวอร์เตอร์รูปแบบที่ 3 (ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จ่ายกระแสฮาร์มอนิกตามข้อมูลการทดสอบอินเวอร์เตอร์จากบริษัทผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์ โดยปรับปริมาณกระแสฮาร์มอนิกแต่ละลำดับให้มีผลรวมความเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกรวมเท่ากับ 5%) ทั้งนี้ในวิทยานิพนธ์นี้ยังได้ทำการศึกษาและสรุปข้อกำหนดการเชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้าเพื่อใช้ในการเปรียบเทียบกับข้อกำหนดการเชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้าของการไฟฟ้านครหลวงอีกด้วย

การตั้งค่าเป้าหมายดัชนีความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้ากำลังโดยพิจารณาค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและปัจจัยที่เกี่ยวข้อง, อมร ฉมังหัตถพงศ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้ามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการให้บริการด้านไฟฟ้าของผู้จำหน่ายไฟฟ้า เนื่องจากระบบไฟฟ้าที่มีความเชื่อถือได้ที่ดีจะสามารถสร้างความพึงพอใจให้แก่ผู้ใช้ไฟฟ้าได้เป็นอย่างมาก ดังนั้นการปรับปรุงความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้า เพื่อให้ระบบไฟฟ้ามีความเชื่อถือได้ที่ดี จึงเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับผู้จำหน่ายไฟฟ้าที่ควรกระทำ ซึ่งการปรับปรุงความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้าจะต้องมีการประเมินค่าดัชนีความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้า เพื่อให้ทราบถึงระดับความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้าที่มีอยู่ และมีการกำหนดค่าเป้าหมายค่าดัชนีความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้า เพื่อให้ทราบถึงระดับความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้าที่ต้องการ โดยค่าเป้าหมายที่กำหนดนั้นควรมีการพิจารณาถึงปัจจัยต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง มีความท้าทายที่เหมาะสมกับศักยภาพและทรัพยากรที่มีอยู่ อีกทั้งยังต้องมีวิธีการที่ให้ได้มาซึ่งค่าเป้าหมายอย่างรวดเร็ว เพื่อให้สามารถนำไปกำหนดกิจกรรมบำรุงรักษา และวางแผนปรับปรุงระบบไฟฟ้าให้สามารถบรรลุเป้าหมายที่กำหนดไว้ได้อย่างทันท่วงที ดังนั้น วิทยานิพนธ์ฉบับนี้จะนำเสนอแนวทางเลือกหนึ่ง ในการตั้งค่าเป้าหมายค่าดัชนีความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้าที่มีความรวดเร็ว รวมทั้งพิจารณาปัจจัยที่เกี่ยวข้องร่วมด้วย เช่น ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาระบบไฟฟ้า ความยาวสายระบบไฟฟ้า โดยใช้วิธีการวิเคราะห์การถดถอยเชิงแบบพหุ (Multiple Linear Regression Analysis) และวิธีการวิเคราะห์การถดถอยเชิงอย่างง่าย (Simple Linear Regression Analysis) ในการคาดการณ์ค่าดัชนีความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้าให้สอดคล้องกับปัจจัยต่างๆ เพื่อให้ได้รับค่าเป้าหมายค่าดัชนีความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้าที่เหมาะสม

Compressive Vector Reconstruction: Hypothesis For Blind Image Deconvolution, Alonso Orea Amador

Open Access Theses & Dissertations

Alternative imaging devices propose to acquire and compress images simultaneously. These devices are based on the compressive sensing (CS) theory. A reduction in the measurement required for reconstruction without a post-compression sub-system allows imaging devices to become simpler, smaller, and cheaper. In this research, we propose a new algorithm to compress and reconstruct blurred images for CS imaging devices. Blur effect in images is common due to relative motion, lens, limited aperture dimensions, lack of focus, and/or atmospheric turbulence. Our intention is to compress a blurred image with CS techniques and then reconstruct a blur-free version using the proposed algorithm. …

Structural And Electrical Characterization Of Tin Oxide Resistive Switching, Arka Talukdar

Open Access Theses & Dissertations

Resistive switching in metal oxide is a phenomenon in which the metal oxide changes its resistance upon application of electric field and thus giving two states; high resistance state (HRS) and low resistance state (LRS). Many metal oxides have been investigated however very little is known about unipolar resistive switching in SnO2 though it has shown excellent resistive switching characteristics. Defects in the material play a vital role in resistive switching of the metal oxides. In this work, the role of defects in resistive switching of SnO2 are investigated in Ti/SnO2/Au structures. Two methods were used to control the concentration …

Image Data Mining For Quality Control Of Nanofiber Reinforced Piezoelectric Nanocomposites Based On Sem Images, Zhonghua Hu

Open Access Theses & Dissertations

Recently, portable and wireless nano-scaled devices have been widely used in environmental monitoring, medical implants, defense technology, industrial safety, and personal electronics, such as the nanowire-based gas and chemical sensors and programmable nanowire circuit for nano-processors. There has been an increasing demand for high energy density capacitors that can be engineered for various applications in advanced devices. In it, piezoelectric nanofiber materials play critical role in producing new products. A piezo-ceramic polymer composite contains a polymer of high dielectric strength and high permittivity ceramic inclusions, making it well suited as a high energy density capacitor. Furthermore, the research shows that …

Classification Of Radar Jammer Fm Signals Using A Neural Network Approach, Ariadna Estefania Mendoza

Open Access Theses & Dissertations

A Neural Network (NN) used to classify radar signals is proposed for the purpose of military survivability and lethality analysis. The goal of the NN is to correctly differentiate Frequency-Modulated (FM) signals from Additive White Gaussian Noise (AWGN) using limited signal pre-processing. The FM signals used to test the NN approach are the linear or chirp FM and the power-law FM. Preliminary simulations using the moments of the signals in the time and frequency domain yielded better results in the frequency domain, suggesting that time domain training would not be as effective frequency domain training. To test this hypoThesis, we …

Optical Spectroscopy Of Wide Bandgap Semiconductor Heterostructures And Group-Iv Alloy Quantum Dots, Tanner A. Nakagawara

Theses and Dissertations

Efficient and robust blue InGaN multiple quantum well (MQW) light emitters have become ubiquitous; however, they still have unattained theoretical potential. It is widely accepted that “localization” of carriers due to indium fluctuations theoretically enhance their efficiency by moderating defect-associated nonradiative recombination. To help develop a complete understanding of localization effects on carrier dynamics, this thesis explores degree of localization in InGaN MQWs and its dependence on well thickness and number of wells, through temperature and power dependent photoluminescence measurements. Additionally, silicon-compatible, nontoxic, colloidally synthesizable 2-5 nm Ge_1-xSn_x alloy quantum-dots (QDs) are explored for potential visible to …

Behavioral Responses Of Sub-Adult Atlantic Sturgeon (Acipenser Oxyrinchus Oxyrinchus) To Electromagnetic And Magnetic Fields Under Laboratory Conditions, Andrew Mcintyre Iii

Theses and Dissertations

Electromagnetic fields (EMF) produced by high voltage (HV), submarine transmission cables leading from offshore wind energy generation facilities could affect foraging or migratory behaviors of electro-receptive fishes, including endangered Atlantic Sturgeon. However, no published studies have quantitatively evaluated the possible behavioral effects of EMF exposure on sturgeon during residence in coastal waters. This study evaluated behavioral responses by sub-adult Atlantic Sturgeon to electromagnetic and magnetic fields under controlled laboratory conditions. Fabricated EMF generators were used to emulate a range of field EMF conditions that migratory fishes could encounter in proximity to submarine HV sources. Sensor arrays and digital video recorders …

Aphonic: Adaptive Thresholding For Noise Cancellation In Smart Mobile Environments, Ruairí De Fréin

Articles

We propose a signal-channel, adaptive threshold selection technique for binary mask construction, namely APHONIC, (AdaPtive tHreshOlding for NoIse Cancellation) for smart mobile environments. Using this mask, we introduce two noise cancellation techniques that perform robustly in the presence of real-world interfering signals that are typically encountered by mobile users: a violin busker, a subway and busy city square sounds. We demonstrate that when the power of the time-frequency components of the voice of a mobile user does not significantly overlap with the components of the interference signal, the threshold learning and noise cancellation techniques significantly improve the Signal-to-Interference Ratio (SIR) …

Design And Investigation Of De Vries Liquid Crystals Based On 5-Phenyl-Pyrimidine And (R,R)-2,3-Epoxyhexoxy Backbone., S.P. Sreenilayam", D. Rodriguez-Lojo, V. P. Panov, V. Swaminathan, J. K. Vij, Yuri Panarin, E. Gorecka, A. Panov, P.J. Stevenson

Articles

Calamitic liquid crystals based on 5-phenyl-pyrimidine derivatives have been designed, synthesized, and characterized. The 5-phenyl pyrimidine core was functionalized with a chiral (R,R)-2,3-epoxyhexoxy chain on one side and either siloxane or perfluoro terminated chains on the opposite side. The one involving a perfluorinated chain shows SmA^{*} phase over a wide temperature range of 82 °C, whereas the siloxane analog exhibits both SmA^{*} and SmC^{*} phases over a broad range of temperatures, and a weak first-order SmA^{*}-SmC^{*} transition is observed. For the siloxane analog, the reduction factor for the layer shrinkage R (relative to its thickness at the SmA^{*}-SmC^{*} transition temperature, …

Solar Irradiance Forecasting And Implications For Domestic Electric Water Heating, Christopher Nutter

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

As the effects of burning fossil fuels continues to present its prevalence, the interests in alternative forms of energy is expanding. Within the home, the domestic electrical water heater accounts for approximately 17% of its energy consumption. Reducing the amount of energy required to produce hot water from this thermal system alone can have a significant effect on reducing its carbon footprint. In this presented work, a modeled domestic electrical water heater was supplied photovoltaic and on-grid electrical power to increase its energy efficiency. As photovoltaic (PV) energy is directly related to solar irradiation, it is important to receive accurate …

Optimising The Performance Of Cement-Based Batteries, Aimee Byrne, Shane Barry, Niall Holmes Dr., Brian Norton

Articles

The development of a battery using different cement-based electrolytes to provide a low but potentially sustainable source of electricity is described. The current, voltage, and lifespan of batteries produced using different electrolyte additives, copper plate cathodes, and (usually) aluminium plate anodes were compared to identify the optimum design, components, and proportions to increase power output and longevity. Parameters examined include water/cement ratio, anode to cathode surface area ratio, electrode material, electrode spacing, and the effect of sand, aggregate, salts, carbon black, silica fume, and sodium silicate on the electrolyte. The results indicate that the greatest and longest lasting power can …

Omni-Directional Infrared 3d Reconstruction And Tracking Of Human Targets, Emrah Benli

Theses and Dissertations

Omni-directional (O-D) infrared (IR) vision is an effective capability for mobile systems in robotics, due to its advantages: illumination invariance, wide field-of-view, ease of identifying heat-emitting objects, and long term tracking without interruption. Unfortunately, O-D IR sensors have low resolution, low frame rates, high cost, sensor noise, and an increase in tracking time. In order to overcome these disadvantages, we propose an autonomous system application in indoor scenarios including 1) Dynamic 3D Reconstruction (D3DR) of the target view in real time images, 2) Human Behavior-based Target Tracking from O-D thermal images, 3) Thermal Multisensor Fusion (TMF), and 4) Visual Perception …

Secure Cloud Controlled Software Defined Radio Network For Bandwidth Allocation, Isaac J. Cushman

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

The purpose of this research is to investigate the impact of mobility of wireless devices for opportunistic spectrum access and communications using National Instrument Universal Software Radio Peripherals devices. The overall system utilizes software defined radio networks for frequency allocation, cloud connectivity to maintain up-to-date information, and moving target defense as a security mechanism. Each USRP device sends its geolocation to query the spectrum database for idle channels. The cloud cluster was designed for complex data storage and allocation using a smart load balancer to offer ultra-security to users. This project also explores the advantages of data protection and security …

Investigation Of The Use Of 3-D Printer Platform As Building Block For Rapid Design Of Research And Manufacturing Tool, Handy Chandra

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

This thesis attempts to show how an open source 3-D printer platform, the self replicating rapid prototype (RepRap), could be used to accelerate the development of research and manufacturing tools. Two projects are shown as examples, both utilizing components of the 3-D printer platform.

The first project is to develop an instrument capable of performing automated large-area four-point probe measurements. A modified RepRap 3-D Printer with a four-point probe in place of the 3-D printer head is utilized as a precision positioning platform. The printer together with custom designed measurement circuit and software performs automated measurement on multiple points on …

Implantable Wireless Sensor Networks: Application To Measuring Temperature For In Vivo Detection Of Infections, Praharsh Madappaly Veetil

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

It is has been proven that infection in the body cause a local temperature increase due to localized inflammation. Therefore, a method to provide early diagnostic or long-term tracking of this infection will provide great benefits to patients with diabetic foot ulcers or sickle cell disease, and those receiving hemodialysis where they suffer from a weakened immune system. The goal of this project is to develop an implantable wireless temperature sensor based on a wireless sensor network system for monitoring infections in situ. The analog signals from the thermistors are digitized and wirelessly transmitted to a computer with an ez430-rf2500 …

Second-Life Battery Electrochemical Impedance Spectroscopy Modeling And Application To A Residential System, Busra Ovali

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

This study presents the modeling of a used hybrid electric vehicle battery (also called second life battery), and its design and simulation for a standalone residential photovoltaic system. For this purpose, the battery was tested through capacity and electrochemical impedance spectroscopy tests (EIS). These tests were done with variable temperatures (0ºC, 15ºC and 30ºC), and results were used to fit an equivalent impedance circuit. This model was used to incorporate a second life battery to a PV system, which was simulated by using daily irradiance and load data for Tucson (AZ) under most various month (May).

Heterogeneous Multi-Sensor Fusion For 2d And 3d Pose Estimation, Hanieh Deilamsalehy

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Sensor fusion is a process in which data from different sensors is combined to acquire an output that cannot be obtained from individual sensors. This dissertation first considers a 2D image level real world problem from rail industry and proposes a novel solution using sensor fusion, then proceeds further to the more complicated 3D problem of multi sensor fusion for UAV pose estimation.

One of the most important safety-related tasks in the rail industry is an early detection of defective rolling stock components. Railway wheels and wheel bearings are two components prone to damage due to their interactions with the …