Članek predstavlja sprotno optimizacijo obratovanja nizkonapetostnega distribucijskega omrežja. Izvedena je s paralelizacijo na grafični procesni enoti s kombinacijo optimizacijskega algoritma in metode za pretokov energije. Za izvedbo optimizacije je bila uporabljena metoda diferenčne evolucije, izračun pretokov energije pa so bili izvedeni z metodo BFS (Backward-Forward-Sweep). Optimizacija je izvedena za omrežje s krmiljenimi viri in krmiljenimi porabniškimi napravami. Cilji sprotne optimizacije so sprotno zagotavljanje ustreznega napetostnega profila, minimizacija izgub v omrežju in omogočanje odziva porabniških naprav na poziv (demand response). Omenjeni cilji so doseženi z referenčnimi vrednostmi za omejevanje delovne moči in generacijo jalove moči virov ter s signali za vklop in izklop bremen, ki se določajo sproti z optimizacijskim postopkom. Predstavljeni rezultati kažejo, da je s paralelizacijo na grafični procesni enoti mogoče pohitriti optimizacijski postopek do takšne mere, ki je sprejemljiva za sprotno (online) optimizacijo obratovanja obravnavanega nizkonapetostnega distribucijskega omrežja.
COBISS.SI-ID: 20280342
Večanje deleže enot razpršene proizvodnje, ki so priključene na distribucijsko omrežja električne energije, zahteva tudi vedno večjo pazljivost pri njihovi vključitvi v omrežje. V urbanih območjih so strehe stavbe najbolj primerne za postavitev fotonapetostnih sistemov. V članku je predlagan nov postopek za določanje površin stavb, ki so primerne za namestitev fotonapetostnih sistemov. Fotonapetostni potencial strešnih površin je najprej ovrednoten na osnovi podatkov LiDAR (Light Detection And Ranging) in večletnih meritev sončnega sevanja s prianometrom. Z upoštevanjem konfiguracije omrežja ter časovno odvisnih profilov porabe in proizvodnje električne energije podanih v diskretnih korakih, so določene tiste površine streh, ki pri namestitvi fotonapetosnih sistemov najbolj zmanjšajo letne izgube v obravnavanem delu distribucijskega omrežja. Razvit postopek je bil uporabljen na primeru realnega distribucijskega omrežja. Dobljeni rezultati so potrdili domnevo, da samo upoštevanje fotonapetosnega potenciala posameznih streh ne sme biti edini kriterij pri odločitvi za namestitev fotonapetostnih sistemov. Pri odločitvi je treba upoštevati tudi vplive na distribucijsko omrežje. Za ovrednotenje tega vpliva pa je treba poznati konfiguracijo omrežja in časovno odvisne profile porabe in proizvodnje, ki jih je treba upoštevati v optimizacijskem postopku.
COBISS.SI-ID: 19317526
V članku je opisana metoda mehkega preklopa dvosmernega neizoliranega dc-dc pretvornika s sinhroniziranimi stikali znotraj celotnega območja delovanja. Pristop je zasnovan na delovanju pretvornika z nezveznim tokom, ki ima dovolj visoko amplitudo zapornega toka in se določa analitično, pri čemer se stikalna frekvenca delovanja spreminja v odvisnosti od obremenitve pretvornika. Ta prispevek podaja povezavo med resonančnim pojavom v napetosti pretvornika ter analitičnim modelom, kjer so upoštevani časovni parametri, ki omogočajo zanesljivo in učinkovito delovanje vezja. Dodatno pa pristop omogoča izogibanje lažnim vklopom sinhronega stikala in sicer »parazitne« diode zaradi sprostitvenega naboja v zaporni smeri. Učinkovitost in lastnosti predstavljenega stikalnega algoritma so bile eksperimentalno preverjene na 1-kW-nem dvosmernem pretvorniku, kjer je bil dosežen 97 %-ni izkoristek v celotnem območju delovanja dvosmernega pretvornika, ki je deloval s frekvencami, večjim od 100 kHz.
COBISS.SI-ID: 18799382
V členku je predstavljena popolnoma digitalna izvedba vodenja dc-dc ''buck'' pretvornika izvedena na FPGA (field-programmable gate array) vezju. Vodenja toka in napetosti temelji na meritev tok in napetosti, ki je izvedena z napetostno vodenim oscilatorjem VCO (voltage control oscillator). Pri izvedbi meritve so integratorji nadomeščeni s števci, trenutne vrednosti tokov in napetosti pa so predstavljene s celimi števili. Analogna izvedba vodenja toka uporablja trenutno vrednost merjenega toka dušilka za generacijo preklopnih stanj. Pri uporabi VCO za meritev toka dušilke se določi integral med vklopnim časom, ki je določen kot interval opazovanja, preklopna stanja pa se generirajo na osnovi tako izmerjene vrednosti. Predstavljen pristop omogoča popolno digitalizacijo vodenja s sklenjenimi napetostnimi in tokovnimi zankami. Opis pristop k meritvam toka in napetosti omogoča tudi izločitev vpliva stikalnih motenj med meritvami. Vsa opravila povezana z vodenjem toka in napetosti so izvedena na FPGA vezju. Predlagani algoritem vodenja je bil potrjen s simulacijami in eksperimenti pri preklopni frekvenci 25 kHz.
COBISS.SI-ID: 17671446
Eden od glavni izzivov, ki se pojavljajo, je ovrednotenje primernosti površin streh za instalacijo fotovoltaičnih sistemov, glede na količino prejetega sončnega sevanja. Tehnologija LiDAR ((Light Detection And Ranging) omogoča avtomatizacijo omenjenega ovrednotenja tudi za večja urbana območja. Pri upoštevamo topografijo površin, vplive senčenja in časovno odvisne podatke dolgoletnega merjenja celotnega in difuznega sevanja. Pri tem ovrednotenje sončnega potenciala ni dovolj, saj ne daje podatkov o proizvedeni električni energiji. Ta pomanjkljivost je odpravljena z ovrednotenjem fotovoltaičnega potenciala v katerem so zajete tudi nelinearne karakteristike uporabljenega fotovoltaičnega sistema. Fotovoltaični potencial je tako določen z integracijo produkta časovnih potekov sončnega sevanja in karakteristik izkoristkov fotovoltaičnih sistemov, ki so odvisne od sončnega sevanja. Pri tem je treba poudariti, da veliko obstoječih metod za ovrednotenje fotovoltaičnega potenciala upošteva konstanten izkoristek fotovoltaičnega sistema. Členek prestavlja novo metodo za ovrednotenje fotovoltaičnega potenciala na osnovi podatkov LiDAR, kjer so nelinearne karakteristike izkoristkov fotovoltaičnih modulov in pretvornika upoštevane z aproksimacijsko funkcijo. Na opisan način je bila ovrednotena proizvodnja električne energija na površinah streh večjega urbanega območja v primerih uporabe fotovoltaičnih sistemov z različnimi nelinearnimi karakteristikami izkoristkov. Ustreznost predlagane metode je bila potrjena na podlagi meritev na obstoječem fotovoltaičnem sistemu. V članku so bile upoštevane karakteristike izkoristkov pretvornika, ki se v projektu uporablja tako v sistemu vodenja nizkonapetostnega omrežja kot tudi v sistemu vodenja skupine mikro-razsmernikov. S predlaganim postopkom je bila določena tudi postavitev fotovoltaičnih sistemov, ki se uporabljajo v projektu, pri tem pa so bile upoštevane tudi lastnosti razpoložljivega električnega omrežja.
COBISS.SI-ID: 17543702