DSpace Collection:http://www.repository.rmutt.ac.th/xmlui/handle/123456789/5832023-09-01T22:20:51Z2023-09-01T22:20:51Zการวิเคราะห์การใช้พลังงานไฟฟ้าของอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้านโดยตรวจวัดที่จุดรับกำลังไฟฟ้าหลักด้วยเทคนิค NILMสมชาย เบียนสูงเนินhttp://www.repository.rmutt.ac.th/xmlui/handle/123456789/41482023-07-14T06:54:11Z2564-01-01T00:00:00ZTitle: การวิเคราะห์การใช้พลังงานไฟฟ้าของอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้านโดยตรวจวัดที่จุดรับกำลังไฟฟ้าหลักด้วยเทคนิค NILM
Authors: สมชาย เบียนสูงเนิน
Abstract: ดุษฎีนิพนธ์นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการวัดพลังงานไฟฟ้าของอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้านโดยติดตั้งเครื่องวัดไว้จุดเดียวที่วงจรขาเข้าหลักของบ้านพักอาศัยด้วยเทคนิค NILM (Nonintrusive Load Monitoring) และวิเคราะห์พฤติกรรมของอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้านจากการบันทึกข้อมูลเป็นรายอุปกรณ์แบบต่อเนื่องเพื่อนำไปสู่การกำหนดมาตรการอนุรักษ์พลังงานในภาคที่อยู่อาศัย
ดุษฎีนิพนธ์นี้นำเสนอวิธีการออกแบบระบบ NILM แบบฝังตัวเพื่อการอนุรักษ์พลังงานในครัวเรือนโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ฝังส่วนประมวลผลเพื่ออ่านข้อมูลตามกระบวนการของ NILM ที่อัตราการสุ่มตัวอย่างข้อมูลต่ำทุก ๆ 1 วินาที วิธีที่นำเสนอได้ทำการสกัด 4 ลักษณะเด่น ซึ่งประกอบด้วยค่าการเปลี่ยนแปลงของกำลังไฟฟ้าจริง ค่าการเปลี่ยนแปลงกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ จำนวนจุดตัดระหว่างข้อมูลกำลังไฟฟ้าจริงกับเส้นอ้างอิง และการประมาณสมการคุณลักษณะเริ่มต้นของเครื่องใช้ไฟฟ้า
การทดสอบระบบได้เลือกบ้านตัวอย่างที่ใช้ระบบไฟฟ้าแบบหนึ่งเฟสและติดตั้งมิเตอร์ที่เครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์กับการแยกแยะการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าด้วยเทคนิค NILM การวิเคราะห์และตรวจสอบความถูกต้องเลือกบ้านตัวอย่าง 3 หลัง โดยใช้เวลาทดสอบ 1 เดือน ผลการทดสอบตามวิธีที่นำเสนอสามารถตรวจหาจังหวะการเปลี่ยนแปลงของข้อมูลได้ถูกต้อง 91.3% ผลการประเมินคะแนนความถูกต้องเฉลี่ยที่บอกถึงความสามารถของระบบในการแยกแยะอุปกรณ์มีค่าเท่ากับ 0.897 การเปรียบเทียบค่าการใช้พลังงานไฟฟ้าแบบสะสมมีคะแนนความถูกต้องเท่ากับ 0.927 การบันทึกข้อมูลของเครื่องใช้ไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องด้วยเทคนิค NILM ซึ่งมีต้นทุนต่ำ สามารถนำข้อมูลที่ได้ไปวิเคราะห์พฤติกรรมของเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อการบำรุงรักษาเชิงป้องกันและการแจ้งเตือนได้; This dissertation aimed to study the measurement of the electrical energy consumption of household electrical appliances by measuring at the main power point or the main input circuit of a house using the Nonintrusive Load Monitoring (NILM) technique, and to analyze the behavior of electrical appliances in the house. The data were continuously recorded for the determination of the guidelines for energy conservation in the residential sector.
This dissertation presents how to design an embedded NILM system for household energy conservation. A microcontroller with embedded software was selected to read the data into the NILM process at a low sampling rate every 1 second. Four features of pattern were extracted, containing the information of the active power change, the reactive power change, the number of intersection points between the active power data and the reference line, and the estimation of the starting characteristic of the electrical appliances.
The proposed NILM system was tested in a sample test house that used the single phase power system. A typical meter was also installed to compare the results among the electrical appliances with the proposed NILM technique. The validity of the tests was checked for 1 month in 3 houses for analysis of the test results. The proposed method was able to detect 91.3% of total events. The accuracy of the average ability of the system to disaggregate devices was 0.897. The comparison of accumulative power consumption was 0.927. The continuous record of electrical appliance with use of NILM technique can be done with low cost investment. The data can be analyzed for the electrical appliance behavior for preventive maintenance and alarm.2564-01-01T00:00:00Zการวิเคราะห์ค่าความสูญเสียในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่รุ่งเพชร ก่องนอกhttp://www.repository.rmutt.ac.th/xmlui/handle/123456789/41462023-07-14T04:34:16Z2564-01-01T00:00:00ZTitle: การวิเคราะห์ค่าความสูญเสียในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่
Authors: รุ่งเพชร ก่องนอก
Abstract: ดุษฎีนิพนธ์นี้นำเสนอการวิเคราะห์และการประเมินหาค่าความสูญเสียของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ สมการทางคณิตศาสตร์นี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อนำมาใช้ประกอบการประเมินค่าอัตราส่วนสมรรถนะของระบบการผลิตของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ โดยใช้พื้นที่ศึกษาตำบลหัวหว้าอำเภอศรีมหาโพธิ์ จังหวัดปราจีนบุรี เป็นพื้นที่ในการศึกษา
การศึกษานี้ใช้ข้อมูลจากการตรวจประเมินค่ากำลังการผลิตตามสภาพการทำงานที่แท้จริงของโรงไฟฟ้kพลังงานแสงอาทิตย์โดยเริ่มจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์มายังจุดขายไฟฟ้าของการไฟฟ้า เพื่อหาส่วนประกอบที่มีผลกระทบต่อค่ากำลังไฟฟ้าสูญเสียในละตำแหน่งการติดตั้งของระบบ ผลจากการศึกษาพบว่าค่าความสูญเสียที่เกิดขึ้นโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ศึกษานั้นประกอบด้วย ค่าความสูญเสียที่เกิดจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ค่าความสูญเสียที่เกิดจากระยะของสายส่งไปยังจุดต่อสายรวมค่าความสูญเสียจากอินเวอร์เตอร์ ค่าความสูญเสียจากหม้อแปลงไฟฟ้า ค่าความสูญเสียที่เกิดจากสวิตช์เกียร์ และค่าความสูญเสียที่เกิดขึ้นในระบบส่งจ่ายแรงดันสูง ซึ่งค่าความสูญเสียเหล่านี้สามารถพัฒนาเป็นสมการทางคณิตศาสตร์ สำหรับกำลังไฟฟ้าสูญเสียคือ 0.0597X + 3.4908 โดยมีค่าความแปรปรวนที่ค่า 0.9463 ตามลำดับ
จากผลการวิเคราะห์ ค่าสมการที่ได้จากการศึกษานี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการประเมินกำลังไฟฟ้าสูญเสียของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ นำไปพิจารณาตามสภาพการใช้งานจริงของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ในอนาคตได้; This dissertation presents the analysis and assessment of power losses of a large-scale PV power plant. A mathematical equation was developed for estimating the performance ratio of the PV power plant. The selected PV power plant was located in Hua-Wa subdistrict, Si Maha Phot district, Prachin Buri, Thailand.
This study used the data from the assessment of the actual working condition of the PV power plant, starting from the PV panels to the point of common coupling (PCC) for sale of the electricity to the utilities in order to find the components that affected power losses in different installation positions of the system. The study results showed that the losses incurred from the PV power plant consisted of the losses caused by the PV panels, distances of the system cables to the combiner boxes, inverters, transformers, switchgear, and high-voltage transmission system. The losses of the PV power plant can be used to develop a mathematical equation as 0.0597X + 3.4908, with the variance (R2) of 0.9463.
From the analysis results, the equation obtained can be applied for the assessment of power losses of the PV power plant according to its actual operating condition in the future.2564-01-01T00:00:00Zการออกแบบเหมาะสมที่สุดสำหรับระบบกักเก็บพลังงานโดยใช้แบตเตอรี่ในระบบไฟฟ้ากำลังประกาศิต ปราบพาลhttp://www.repository.rmutt.ac.th/xmlui/handle/123456789/41452023-07-13T08:37:43Z2564-01-01T00:00:00ZTitle: การออกแบบเหมาะสมที่สุดสำหรับระบบกักเก็บพลังงานโดยใช้แบตเตอรี่ในระบบไฟฟ้ากำลัง
Authors: ประกาศิต ปราบพาล
Abstract: ปัจจุบันมีการใช้พลังงานไฟฟ้าในโลกมีการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอันเนื่องมาจากการเพิ่มขึ้นของเขตอุตสาหกรรมและสังคมเมืองของแต่ละประเทศ หน่วยงานที่รับผิดชอบการผลิตพลังงานไฟฟ้าจำเป็นต้องเพิ่มกำลังการผลิตอย่างต่อเนื่อง ทำให้การผลิตพลังงานไฟฟ้าบางส่วนเวลาที่มีโหลดต่า มีพลังงานไฟฟ้าคงเหลือและทิ้งพลังงานไฟฟ้าไปโดยไม่ได้ใช้ แนวคิดของการกักเก็บพลังงานไฟฟ้าในช่วงเวลาดังกล่าวเพื่อนามาชดเชยการใช้พลังงานไฟฟ้าในช่วงเวลามีโหลดไฟฟ้าสูงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานไฟฟ้าและลดต้นทุนการผลิตของหน่วยงานที่รับผิดชอบ ดุษฎีนิพนธ์นี้จึงนาเสนอการออกแบบและติดตั้งระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าโดยใช้แบตเตอรี่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพระบบไฟฟ้ากำลังที่เหมาะสมที่สุด
การหาขนาดและตำแหน่งการติดตั้งระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าที่เหมาะสมได้ออกแบบและวิเคราะห์การไหลของกำลังไฟฟ้าในระบบก่อนและหลังการติดตั้งระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพระบบไฟฟ้ากาลังให้มีเสถียรภาพขึ้น การคำนวณหาขนาดและตำแหน่งของระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าใช้วิธีการหาค่าเหมาะสมที่สุดด้วยวิธีพันธุกรรมเปรียบกับวิธีกลุ่มอนุภาค และจำลองการทำงานของระบบไฟฟ้ากำลังโดยเลือกระบบจำหน่ายไฟฟ้ามาตรฐานของ IEEE ขนาด 30 บัส
ผลการศึกษาพบว่าการหาขนาดและตำแหน่งการติดตั้งระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าแบบแบตเตอรี่ด้วยวิธีการหาค่าเหมาะสมที่สุดด้วยวิธีพันธุกรรมและวิธีกลุ่มอนุภาคได้ขนาดของแบตเตอรี่ 1,539 กิโลวัตต์ และ 1,000 กิโลวัตต์ และตำแหน่งการติดตั้งด้วยวิธีพันธุกรรมได้ตำแหน่งบัสที่ 3 และตำแหน่งการติดตั้งด้วยวิธีกลุ่มอนุภาคได้ตำแหน่งบัสที่ 9 ซึ่งจะเห็นได้ว่าการใช้วิธีการหาค่าเหมาะสมที่สุดด้วยวิธีกลุ่มอนุภาคเพื่อหาขนาดและตำแหน่งการติดตั้งได้ผลดีกว่าการใช้วิธีพันธุกรรม ผลของการติดตั้งระบบการกักเก็บพลังงานไฟฟ้าแบบแบตเตอรี่ด้วยวิธีการหาค่าเหมาะสมที่สุดในระบบไฟฟ้ากำลังสามารถเพิ่มประสิทธิภาพและลดกำลังที่สูญเสียในระบบไฟฟ้ากำลัง ดังนั้นการศึกษาการออกแบบระบบกักเก็บพลังงานโดยใช้แบตเตอรี่ในระบบไฟฟ้ากำลังที่เหมาะสมสามารถใช้เป็นต้นแบบการแก้ปัญหาการจัดการระบบไฟฟ้ากำลังได้ในอนาคตได้; Currently, the use of electricity in the world has been increasing rapidly due to an increase in the industrial zones and urbanization. The agency responsible for electric power generation needs to continually increase the production capacity. Consequently, some of the power generation at low load time results in power surplus and it is left unused. The concept of energy storage during those periods is to compensate the use of peak load in order to enhance the efficient use of the electric power and to reduce the production costs of the responsible unit. This thesis, therefore, presents the design and installation of an electric power storage system using batteries to optimize the efficiency of the power system.
To determine the appropriate size and installation location of the battery energy storage system ( BESS) , the electric power flow was designed and analyzed before and after the storage system installation. This was carried out to optimize the efficiency and stability of the power system. Calculations of the size and location of BESS were based on the comparison between the genetic algorithm (GA) optimization and the particle swarm optimization ( PSO) . An IEEE standard 30- bus distribution system was chosen to stimulate the power system operation.
The study results showed that the size and installation location of the BESS by GA and PSO obtained the battery size of 1,539 and 1,000 kW, respectively. Meanwhile, the installation location of GA was the 3rd bus and the installation location PSO was the 9th bus. The results revealed that using the PSO method to determine the size and installation location was better than using the GA method. In conclusion, the appropriate size and installation location of the battery energy storage system of the power system can increase efficiency and reduce losses. Therefore, the study of the optimal design of BESS in power system could be used as a model for solving power system management problems in the future.2564-01-01T00:00:00Zสายอากาศแบบโมโนโพลระนาบร่วมรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าจากวัสดุกราไฟต์สุวัฒน์ สกุลชาติhttp://www.repository.rmutt.ac.th/xmlui/handle/123456789/41442023-07-13T08:24:15Z2565-01-01T00:00:00ZTitle: สายอากาศแบบโมโนโพลระนาบร่วมรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าจากวัสดุกราไฟต์
Authors: สุวัฒน์ สกุลชาติ
Abstract: ปัจจุบันเทคโนโลยีการสร้างสายอากาศจากผงตัวนำประเภทเงินและกราไฟต์บนวัสดุฐานรองเพื่อรองรับการติดตั้งตัวสายอากาศบนพื้นผิวที่เป็นแบบระนาบโค้งที่รองรับย่านการสื่อสารไร้สายที่ครอบคลุมย่านความถี่ตามมาตรฐาน IEEE พบว่าขั้นตอนการผลิตต้องใช้วัสดุหมึกพิมพ์และเครื่องพิมพ์ชนิดพิเศษเฉพาะทางที่นำเข้าจากต่างประเทศและมีราคาที่สูงจึงถือได้ว่าเป็นข้อจำกัดประการหนึ่งสำหรับกลุ่มนักวิจัยทางด้านท่เี กี่ยวข้องในเรื่องการจัดหาวัสดุและเครื่องพิมพ์ที่มีราคาสูงเหล่านั้น
จากที่กล่าวมาผู้วิจัยจึงสนใจออกแบบและสร้างสายอากาศระนาบร่วมแบบแผ่นกราไฟต์โค้งงอได้ที่มีต้นทุนต่ำโดยอาศัยองค์ความรู้ที่มีอยู่ในประเทศเป็นหลักเพื่อลดปัญหาที่ปรากฏ งานวิจัยนี้ได้นำเสนอส่วนผสมที่ใช้ทำ วัสดุของเหลวใช้แทนวัสดุหมึกพิมพ์ที่มีราคาสูงซึ่งมีส่วนประกอบคือผงกราไฟต์กาวเอนกประสงค์และน้ำ ในอัตราส่วนที่เหมาะสม สำหรับใช้พิมพ์สกรีนบนวัสดุฐานรองประเภทโพลีเอสเตอร์ เพื่อนำไปผลิตแผ่นกราไฟต์ที่ใช้ทำตัวสายอากาศ โดยแผ่นกราไฟต์ที่ผลิตจากงานวิจัยนี้ได้ผ่านการทดสอบคุณสมบัติต่าง ๆ ตามมาตรฐาน จากนั้น นำคุณสมบัติต่าง ๆ ที่ได้ใช้เป็นข้อมูลประกอบร่วมการออกแบบและสร้างสายอากาศจำนวน 4 ตัว คือสายอากาศ กราไฟต์โมโนโพลแบบระนาบร่วมรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าหนึ่งย่านความถี่ 3 ตัว ซึ่งแต่ละตัวรองรับการใช้งานที่ความถี่เรโซแนนซ์คือ 2.45 3.5 และ 5.2 GHz ตามลำดับ สายอากาศตัวที่ 4 รองรับการประยุกต์ใช้แบบสองย่านความถี่เรโซแนนซ์คือ 2.45 และ 5.8 GHz ขั้นตอน การออกแบบและสร้างสายอากาศเริ่มจากการคำนวณหาพารามิเตอร์ด้วยสมการเฉพาะทางจนได้โครงสร้างสายอากาศเบื้องต้น จากนั้นทำการจำลองแบบโครงสร้างสายอากาศดังกล่าวด้วยโปรแกรม CST ร่วมกับวิธีการเชิงประสบการณ์เพื่อปรับค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ จนได้ค่าที่เหมาะสมที่สุดและทำการสร้างสายอากาศตามพารามิเตอร์ที่ได้ จากนั้นทำการสร้างแบบแม่พิมพ์โครงสร้างสายอากาศและทำการพิมพ์สกรีนหมึกกราไฟต์ที่ผลิตขึ้นลงบนวัสดุฐานรองประเภทโพลีเอสเตอร์ตามแบบแม่พิมพ์จนได้สายอากาศพร้อมใช้งานทั้งสี่ การทดสอบคุณสมบัติของสายอากาศพบว่าสายอากาศทั้งสี่สามารถตอบสนองต่อความถี่เรโซแนนซ์ที่ออกแบบตามต้องการคือ 2.45 3.5 5.2 และ 5.8 GHz มีแบบรูปการแผ่พลังงานสายอากาศทั้ง4 ตัว ในระนาบ x-z เป็นรอบทิศทางและระนาบ y-z เป็นสองทิศทาง สำหรับอัตราขยายในแต่ละย่านความถี่คือ 1.91 1.98 1.87 และ 1.97 dBi ตามลำดับ และเมื่อได้มีการนำไปทดสอบการประยุกต์ใช้งานกับระบบเครือข่ายไร้สายทั้งจากการทดสอบในระนาบแบนราบปกติและระนาบแบนโค้งงอพบว่าสามารถใช้งานได้จริงตามมาตรฐานการสื่อสารไร้สาย; Today's technology for fabrication of antennas from silver and graphite conductors on a substrate to support the antenna mounting on curved surfaces that support the wireless communication range of IEEE standard frequency bands has been found that the production process requires high-priced, specialized, imported and specialized inks and printers. It can be considered as a limitation for researchers involved in the supply of expensive materials and printers.
The researcher is interested in designing and fabricating a low-cost flexible graphite co-planar antenna, based mainly on local knowledge to mitigate the apparent problems. This research presents a mixture used to make a liquid material as a substitute for expensive printing ink materials. The liquid material consisted of graphite powder, all-purpose glue and water in the right ratio for screen printing on polyester based materials. The liquid material was used for the frabrication of graphite sheets used to fabricate antennas. The graphite sheets produced in this research have been tested for various standard properties. Then, the parameters of the obtained graphite sheets were combined for the antenna design and fabrication of four antennas. The details are as follows: three single-band graphite monopole antennas with a rectangular shape. Each antenna supported the resonant frequencies at 2.45, 3.5, and 5.2 GHz, respectively, and the fourth antenna supported the dual-band at the resonant frequencies of 2.45 and 5.8 GHz. The antenna design and fabrication began with the calculation parameters and specific formulas for a basic antenna structure. Next, the antenna structure was simulated with the CST program and an experiential method to optimize and fabricate the antenna according to those parameters. Then a frame for the antenna structure was created and the fabricated graphite ink was screen printed onto the molded polyester base material until all four antennas were ready.
Antenna property tests revealed that the four antennas were able to respond to the desired resonant frequencies of 2.45, 3.5, 5.2, and 5.8 GHz. The four antennas were radiated in omni-directional x-z plane and bi-directional y-z plane. The gain in each frequency band was 1.91, 1.98, 1.87 and 1.97 dBi, respectively. The application was tested on wireless networking systems both in flat and bent situations. It was found that it could be used in practice according to wireless communication standards.2565-01-01T00:00:00Z