Wrocław University of Science and Technology
Repozytorium Eny Politechnika WrocławskaNot a member yet
431 research outputs found
Sort by
Power Quality Report in MV and HV networks
Example of a power quality report related to generator unit and 110 kV transmission lin
Źródła zakłóceń elektromagnetycznych i ich ograniczanie w instalacjach elektrycznych
Poprawne działanie urządzeń elektroenergetycznych i energoelektronicznych wymaga spełnienia, chociażby w podstawowym zakresie określonych warunków, w szczególności w odniesieniu do: środowiska, w którym urządzenia mają pracować, jakości układu zasilania, zakłóceń elektromagnetycznych. Jednocześnie same urządzenia nie powinny wpływać ujemnie na prace innych urządzeń technicznych np. przez nadmierne podwyższenie temperatury w pomieszczeniu, wibracje, zakłócenia elektromagnetyczne, ani nie powodować nadmiernych uciążliwości dla przebywających w pobliżu osób. Większość urządzeń elektrycznych takich jak silniki. transformatory, odbiorniki urządzenia grzejne i in. jest przeważnie mało wrażliwa na zmiany warunków otoczenia i zasilania, jeżeli zachodzą one w ograniczonym zakresie. Same również nie powodują istotnych zmian mikroklimatu środowiska, w którym są eksploatowane, ani zakłóceń w układzie zasilania, w stopniu utrudniającym prace innych urządzeń technicznych. Jeżeli jednak niektóre z nich wywołują takie zmiany i zakłócenia, to z reguły możliwe jest takie zlokalizowanie urządzenia i zastosowanie takiego układu zasilania, że zapewnione są pożądane warunki pracy tych oraz innych urządzeń i ograniczone są różnorodne zakłócenia powodowane praca urządzeń zakłócających
Wyznaczanie częstotliwości zniekształconych sygnałów w układach przekształtnikowych
Nowoczesne półprzewodnikowe przekształtniki częstotliwości, stosowane do zasilania silników asynchronicznych, charakteryzują się zniekształconymi przebiegami napięć wyjściowych. Ze względu na regulację prędkości obrotowej silników, przebiegi tych napięć mogą mieć, w długich przedziałach czasu, charakter niestacjonarny. Wyznaczanie częstotliwości podstawowej składowej napięć wyjściowych przekształtników ma istotne znaczenie dla układów regulacji. Niestacjonarność przebiegów powoduje, że okno próbkowania cyfrowych metod nie może być zbyt długie. Przy stosowaniu krótko-czasowej transformacji Fouriera (STFT), dokładne wyniki otrzymuje się tylko wówczas, gdy okno próbkowania ma długość równą całkowitej wielokrotności okresu badanej składowej. Długość tego okresu jest na ogół nieznana. Opracowano szereg metod cyfrowej estymacji parametrów składowej podstawowej w czasie rzeczywistym. Najbardziej znane wykorzystują analizę widmową [ 1,2,3 ], stosują filtrację Kalmana [ 2,4 ] lub sztuczne sieci neuronowe [ 5, ]. Większość z nich ma akceptowalną dokładność w przypadku przebiegów niezniekształconych. Metodę bazującą na filtracji cyfrowej i modelu estymacyjnym Prony’ego, przeznaczoną do szybkiej analizy sygnałów zniekształconych, przedstawiono w [6]. W pracy przedstawiono nową metodę wyznaczania częstotliwości, opracowaną w oparciu o model Prony'ego. Metoda została wyprowadzona dla tych przypadków, w których przebieg zawiera dwie dominujące składowe harmoniczne oraz szum. Dodatkowo, w celu poprawy dokładności metody zastosowano filtrację medianową. Przeprowadzono szerokie badania symulacyjne proponowanego algorytmu. Wykorzystując metody próbkowania sygnałów pasmowych [ 7 ] obniżono częstotliwość próbkowania oraz stosowano krótkie okna pomiarowe. Wyniki badań potwierdzają dokładność metody dla zniekształconych przebiegów, w warunkach dynamicznych zmian częstotliwości składowej podstawowej
Wpływ zmian parametrów określających jakość energii elektrycznej na pracę odbiorników
Odbiorniki energii elektrycznej pracują w warunkach zbliżonych do optymalnych, jeżeli są one zasilane napięciem równym napięciu znamionowemu lub niewiele różniącym się, od tego napięcia, a inne parametry określające jakość energii mieszczą się również w przedziałach wartości uznawanych za graniczne dopuszczalne. Również warunki środowiskowe nie powinny być gorsze od zakładanych przez wytwórcę urządzenia. Każde odstępstwo od tych warunków powoduje nieprawidłową pracę odbiorników objawiającą się, m.in. pracą przy obniżonej lub nadmiernie wysokiej a przez to również szkodliwej wydajności, obniżonej sprawności i zwiększonych stratach przy niewielkich przekroczeniach dopuszczalnych zmian podstawowych parametrów napięcia. Przy nadmiernie dużych odchyleniach parametrów napięcia od wartości znamionowych występują przerwy w pracy odbiorników powodowane skutecznym działaniem właściwych zabezpieczeń lub zniszczeniem odbiorników przy braku takich zabezpieczeń
Współspalanie węgla i biomasy w polskich zakładach wytwórczych energii elektrycznej – wybrane aspekty prawne.
Praca obejmuje ocenę problemów związanych ze współspalaniem biomasy w kotłach energetycznych, aktualne regulacje prawne i planowane zmiany legislacyjne dotyczące energii odnawialnej wytwarzanej w procesach wspłóspalania. W ostatnich dziesięcioleciach na całym świecie zaszły ogromne przeobrażenia, które swoim zasięgiem objęły wszystkie dziedziny życie. Zmianie uległy ugruntowane od wielu lat teorie naukowe oraz zasady i metody praktycznego działania. Dotyczy to zarówno gospodarki, jak i społeczeństwa, a przede wszystkim zasobów środowiska przyrodniczego. Te ostatnie mają istotny wpływ na dobrobyt społeczny i postęp. Od zarania cywilizacji bogactwo i postęp każdego narodu brały swe początki w znacznej mierze z bogactw naturalnych. We współczesnym świecie znaczenie zasobów naturalnych dodatkowo rośnie z uwagi na ich wyczerpywanie się, spowodowane m. in. nieracjonalnym gospodarowaniem. Efektem tych zmian było powstanie nowych dziedzin wiedzy, takich jak np. ekonomia środowiska czy zarządzanie środowiskiem. Pojawiła się też nowa terminologia, jak np. trwały i zrównoważony rozwój (sustain-able development), którego synonimem jest ekorozwój. Ekorozwój dotyczy wszystkich dziedzin życia gospodarczego, począwszy od rolnictwa, a skończywszy na przemyśle. Szczególnie energetyka i transport korzystające głównie z pozornie nieograniczonych źródeł energii, przyczyniły się do degradacji środowiska przyrodniczego, m. in. poprzez wprowadzenie do atmosfery tlenków azotu, siarki, węgla. Dwutlenek węgla ma największy wpływ na występowanie tzw. efektu cieplarnianego. Dlatego też w działaniach ochronnych podstawowe znaczenie ma regulacja emisji i absorpcji tego gazu w taki sposób, aby ograniczyć emisje i jednocześnie zwiększać jego absorpcje. Programy regulacji emisji CO2, wprowadzone już przez wiele krajów, mają na celu zarówno zwiększenia efektywności zużycia energii (oszczędność), jak i wykorzystanie odnawialnych źródeł energii (OZE). Do odnawialnych źródeł energii zalicza się energię słoneczną, wiatru, wody, geotermiczną, oraz pochodząca z biomasy. W wielu badaniach naukowych i opiniach ekspertów można znaleźć udokumentowaną tezę, że w warunkach polskich podstawowym odnawialnym źródłem energii będzie biomasa. Niestety wykorzystanie tego potencjału jest ograniczone możliwościami technicznymi, urbanistycznymi, demograficznymi, ekonomicznymi i mentalnościowymi. Polska, dostosowując się do tendencji ogólnoświatowych, a przede wszystkim po integracji z UE, podejmuje działania zwiększające udział energii ze źródeł odnawialnych w całkowitej jej produkcji. Przyjęta została „Strategia rozwoju energii odnawialnej” oraz szereg aktów prawnych regulujących zasady produkcji oraz obrotu energią z tych źródeł. Po integracji z UE możemy korzystać z funduszy przeznaczonych na ten cel. 4 Dotyczy to również VI Programu Ramowego, do którego możemy już obecnie włączyć się zarówno w sferze badawczej, jak i transferu osiągnięć naukowych do praktyki. Negatywne skutki tzw. efektu cieplarnianego możemy też ograniczyć, zwiększając absorpcję CO2, np. w trakcie fotosyntezy poprzez m. in. zwiększenie udziału w strukturze zasiewów roślin wytwarzających dużą ilość biomasy. Dlaczego też restrukturyzacja rolnictwa w kierunku nie żywnościowego wykorzystania płodów rolnych stała się istotnym elementem wielu programów badawczych zarówno w Polsce, jak i w UE. Efektem tych badań była długa lista roślin uprawnych, które mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle, a w tym w energetyce. Stanowią one alternatywę dla rolników wobec nadprodukcji żywności w Europie. Stąd też wywodzą się problemy rolników, które mają wydźwięk społeczny i ekologiczny. Równocześnie rośnie zapotrzebowanie na energię. Rosną też ceny energii, co w pewnym stopniu wynika z potrzeby ochrony środowiska przyrodniczego. Biorąc powyższe pod uwagę, można stwierdzić, że dzięki rozszerzeniu produkcji biomasy roślin uprawnych na cele energetyczne, osiągnięte mogą zostać korzyści społeczne (lokalne zmniejszenie bezrobocia), gospodarcze (m.in. wzrost przychodowości gospodarstw rolnych) i środowiskowe (lepsze zamknięcie cyklu obiegu CO2)
Raport o jakości energii
Przykładowy raport oceny jakości energii w sieci SN 10,5 kV i WN 110 K
Street Lighting Management System “Jupiter”
Last year (2009) in September on the company Elektrotim S.A. area have been built an experimental street lighting management system called later on “Jupiter”. It was and still is new solution on polish street lighting market, which follows all global trends in this field. Before me was placed very difficult goal to prepare the new product in company offer to be fit for sale. The task was divided into four paths, my master thesis is a result from three of them. First partial task consist in finding out as much as possible errors and faults in software and suggest new useful functions. In future on that base computer engineer will modify the software to offer for customers the best street lighting management system in Poland. Second partial task consist in measuring the parameters of one of the most important device in the “Jupiter”, electronic ballast. The part of knowing the system I realized in cooperation with Wroclaw University of Technology. I spent almost two week preparing and perform the measurements, which have been the base to write main part of my master thesis. The measurements required a lot of work and involvement, they were made in two separate laboratories, which entail with moved all necessary devices from one laboratory to another and built two measuring circuits. Third partial task consist in economic analysis, which include the comparison of maintenance and investment costs “Jupiter” system and traditional street lighting system. It is understood as a work in direction of improvement the MS Excel spreadsheet. I had to modify the structure and develop the input parameters, which must have been taken from measurements results, internal company documents and warehouses price lists. The results of economic analysis will be used in master thesis and in “Jupiter” commercial presentation. The company will use spreadsheet as a base of creation the sale offer for the potential customers. Fourth partial task consist in making the “Jupiter” commercial presentation. Some parts of this presentation will be used in creation of master thesis presentation, but first of all it will be used as a tool for sales specialists to help them in presentation the “Jupiter” for customers. I should also prepare myself to present and convince the potential customer that the “Jupiter” is good solution for him. It required a lot of time and learning of every detail to begin with wiring system and end with software structure
Reactive Power Compensation
Over the last few years, the interest in reactive power compensation has been growing, mainly because of the way in which energy supplier charge a customer for reactive power. Moreover, the energy price is growing, what force the industry plants and individual customers to minimize energy consumption, including reactive power. The aim is to minimize reactive power flow in supplying and distribution systems , eliminate or minimize the charge for reactive power as well as aspire to active energy limitation, in result, reducing fare for electrical energy. In the matter of fact, the energy providers wants they customers to compensate reactive power. Energy suppliers determine the value of tgφ which has to be kept in order to avoid paying for reactive power. There are few solutions, that allow handle the problem of reactive power compensation. One of them is reactive power compensator basing on power capacitors. This is the most popular compensating device, mainly because of economical reasons, they are relatively cheap comparing with i.e. active filters or compensation by means of electric motors. That is one of the reasons, for which Elektrotim company proposed the master`s thesis topic – “Design of automatic capacitor bank” They want to launch brand new product to their offer, that is Automatic Capacitor bank. To begin with, the aim of the project was to design automatic detuned capacitor bank for reactive power compensation company with rated power of 200kVar, rated voltage of 400V and detuning factor p=7%. One out of few assumptions was to find supplier who offers low prices and average quality as well as the one, who offers very good quality of the power factor correction equipment in order to meet the requirements of Elektrotim company customers. The first most important thing before design process get started is to familiarize oneself with standards. Then, knowing what are the requirements regarding capacitor banks in compliance with standards I could proceed to the market survey and compare the elements capacitor bank regarding price, features and quality. Next step is to perform all necessary calculations in order to buy the capacitor bank equipment with proper rating. After that, when all the elements will be ordered I design main and control circuits as well as equipment layout. As a last steps, technical documentation and test program has to be done
Comparison between DFT, Adaptive Window DFT and EDFT for Power Quality Frequency Spectrum Analysis
Spectral leakage and picket-fence effects associated with the system fundamental frequency variation and improperly selected sampling time window prevents a direct application of the DFT algorithm with a constant sampling rate. In particular it’s very difficult to detect low level interharmonics and subharmonics. In this paper we compare two methods, proposed in literature, evaluating the detection capability and accuracy in frequency spectrum estimation. Several tests in different condition has been effected for the comparison
Wavelets and Hilbert Transform for detection of short disturbances in electrical power networks
In electrical energy power network, disturbances can cause problems in electronic devices therefore their monitoring is fundamental to properly design the protection and compensation devices. In this paper we address the problem of disturbances’ detection by using two different signal processing methods: Wavelets and Hilbert Transform (HT). Methods were tested under different conditions of noise and harmonic distortion (THD) showing the Hilbert Transform can be used as a valid approach for this type of phenomena. Streszczenie. W sieciach elektroenergetycznych, zakłócenia mogą powodować problemy w urządzeniach elektronicznych. W związku z tym ich monitorowanie, ma fundamentalne znaczenie dla prawidłowego projektowania urządzeń ochronnych i kompensacyjnych. W artykule podjęto problem wykrywania zakłóceń "za pomocą dwóch różnych metod przetwarzania sygnałów: falek i transformaty Hilberta (HT). Metody te były badane przy różnych poziomach szumu i zniekształceń harmonicznych (THD). Stwierdzono przydatność HT do analizy krótkich przebiegów przejściowych i zakłóceń oraz podobnych zjawisk. (Falki i transformata Hilberta do wykrywania zakłóceń w krótkim czasie trwania w sieciach elektroenergetycznych