BazTech - Yadda

1

Performance Evaluation of Hydro Power Projects in India Using Multi Criteria Decision Making Methods

Manoj Vasupalli, Rathnala Prasanthi, Sura Srinivasa Rao, Sai Sake Namruth, Murthy Metta Venkata Ramana

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2022

|

Vol. 23, iss. 5

205--217

EN

In the contemporary period of the green economy, energy planning has grown more complicated due to the inclusion of numerous standards, including technical, social, economic, and environmental. This, in turn, restricts the ability of decision-makers to make the most efficient use of energy resources. In addition, the difficulty of energy planning is exacerbated by topographical restrictions on renewable energy systems, the majority of which are found in nature. Based on factors such as total installed capacity, total reservoir capacity, total surface capacity, the height, length, number of units, and the cost of the dam were used to determine the finest hydro power project in India, according to this study. For performance evaluation, multi criteria decision making (MCDM) techniques like analytic hierarchy process (AHP) and TOPSIS (technique for order reference by similarity to ideal solution) are used in conjunction with VIKOR (vlekriterijumsko kompromisno rangiranje) for performance evaluation. AHP is used to calculate the weights of each criteria. The TOPSIS and VIKOR methods will utilise these weights to choose the optimal option. For the purpose of demonstrating the approaches’ applicability, an in-depth case study of various hydropower facilities in India was carried out.

2

Converter Compensation of Reactive Power Consumed by the Induction Generator

Tępiński Jarosław

Safety & Fire Technology

|

2021

|

Vol. 57, iss. 1

64--79

EN

Purpose: The purpose of the article is to present a reactive power compensation for small hydropower plants with an induction generator. The classic compensation with capacitors is discussed and its improvement is proposed. Instead of capacitors, a three level power electronic converter connected in parallel to the induction generator can be used to provide reactive power compensation. The purpose of the paper is to present the developed structure of an active compensator and its control method. The developed control method was verified on a laboratory stand. The project and the methods: As part of research, an active compensator was built as a three-level power electronic converter in topology with Neutral Point Clamped. Laboratory tests of a converter compensator were carried out on a stand equipped with an induction generator with a power of 7.5 kW. Laboratory system measurements were made using a power analyzer and an oscilloscope. Results: A control structure of an active compensator based on a voltage-oriented method was presented and discussed. The operation of the converter compensator has been verified on a laboratory stand equipped with a 7.5 kW induction generator. The compensator current reduces the reactive (inductive) component of the current consumed from a power grid to a value equal to zero. The reactive power compensator ensures that the tgφ power factor is maintained at a set value of zero, which corresponds to the total compensation of inductive reactive power consumed by an induction generator working in a hydropower plant. Operation of the active compensator did not cause a significant increase in the harmonic content in the current consumed from the power grid. Conclusions: The paper presents the issues regarding reactive power compensation in hydropower plants with induction generators. Commonly used capacitor compensation has been covered and as a result, it is proposed to replace it with power electronics converter compensation of reactive power connected in parallel induction generators. Active compensator provides compensation for the entire reactive power consumed by the induction generator. The use of the converter compensator of reactive power significantly contributes to the reduction of costs for reactive power incurred by the owners of hydropower plants. The reactive power compensator also has a positive impact on the operation of the entire power grid, power losses from the reactive component of the current on the impedances of power grid components are limited.

PL

Cel: Celem artykułu jest przedstawienie zagadnień kompensacji mocy biernej w małych elektrowniach wodnych wyposażonych w generatory indukcyjne. Omówiono pasywną kondensatorową kompensację mocy biernej i zaproponowano zastąpienie jej przekształtnikowym aktywnym układem kompensacji przyłączonym równolegle do generatora indukcyjnego. Opracowana struktura przekształtnikowego kompensatora oraz metoda jego sterowania zostały zweryfikowane na stanowisku laboratoryjnym. Projekt i metody: Zbudowano aktywny kompensator mocy biernej, w skład którego wchodzi przekształtnik energoelektroniczny wykonany w topologii trójpoziomowej z diodami poziomującymi przyłączonymi z punktem neutralnym. Badania laboratoryjne aktywnego kompensatora przeprowadzono na generatorze indukcyjnym o mocy 7,5 kW. Pomiary parametrów pracy przekształtnikowego kompensatora wykonano przy wykorzystaniu analizatora jakości energii i oscyloskopu. Wyniki: Przedstawiono i omówiono układ sterowania aktywnego kompensatora bazujący na zmodyfikowanej metodzie zorientowanej napięciowo. Działanie kompensatora zostało zweryfikowane na stanowisku laboratoryjnym wyposażonym w generator indukcyjny o mocy 7,5 kW. Prąd kompensatora zmniejsza składową bierną (indukcyjną) prądu pobieranego z sieci do wartości bliskiej lub równej zero. Aktywny kompensator mocy biernej zapewnia utrzymanie współczynnika mocy tgφ na poziomie 0, co odpowiada całkowitej kompensacji mocy biernej indukcyjnej pobieranej przez generator elektrowni wodnej. Praca aktywnego kompensatora nie powoduje znacznego wzrostu zawartości harmonicznych w prądzie pobieranym z sieci elektroenergetycznej. Wnioski: W artykule przedstawiono zagadnienia kompensacji mocy biernej w elektrowniach wodnych z generatorami indukcyjnymi. Zaproponowano zastąpienie tradycyjnych metod kompensacji kompensatorem aktywnym przyłączonym równolegle do generatora indukcyjnego. Przekształtnikowy kompensator zapewnia całkowitą kompensację mocy biernej pobieranej przez generator indukcyjny. Zastosowanie aktywnego kompensatora przyczyni się do redukcji kosztów ponoszonych za pobór mocy biernej przez właścicieli elektrowni wodnych i wiatrowych wyposażonych w generatory indukcyjne. Przekształtnikowy kompensator mocy biernej ma ponadto pozytywny wpływ na pracę całej sieci elektroenergetycznej, ograniczone są straty mocy od składowej biernej prądu na impedancjach podzespołów sieci elektroenergetycznej.

3

Wind power forecasting based on meteorological data using neural networks

Sayenko Yuriy, Pawełek Ryszard, Liubartsev Vadym

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 11

207--210

EN

The growing share of renewable energy sources in the structure of energy systems causes many problems related to the correct operation of the grid. This impact is most evident in low-voltage grids to which many low-power prosumer solar and wind installations are connected. For the correct management and, consequently, the economic operation of power systems, the most accurate forecast of electricity consumption and generation in grids with different voltage levels is needed. Conventional generation devices have stable production values and can be regulated within wide limits, while the production of electricity from renewable sources, by wind farms in particular, depends on external weather conditions and requires a more careful approach to its forecasting. The aim of the article is to present a method of forecasting the power generated by wind turbines based on publicly available meteorological data. The presented forecasting method uses the theory of neural networks.

PL

Rosnący udział odnawialnych źródeł energii w strukturze systemów energetycznych, powoduje wiele problemów związanych z poprawną pracą sieci. Oddziaływanie to jest najbardziej widoczne w sieciach niskiego napięcia, do których przyłączonych jest wiele fotowoltaicznych i wiatrowych instalacji prosumenckich małej mocy. Dla poprawnego zarządzania i w konsekwencji ekonomicznej pracy systemów elektroenergetycznych potrzebna jest możliwie dokładna prognoza zużycia i wytwarzania energii elektrycznej w sieciach o różnych poziomach napięcia. Konwencjonalne urządzenia wytwórcze mają stabilne wartości wytwarzania i mogą być regulowane w szerokich granicach, natomiast produkcja energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, a w szczególności przez elektrownie wiatrowe, zależy od zewnętrznych czynników atmosferycznych i wymaga staranniejszego podejścia do jej prognozowania. Celem artykułu jest przedstawienie metody prognozowania mocy generowanej przez turbiny wiatrowe w oparciu o publicznie dostępne dane meteorologiczne. W prezentowanej metodzie prognozowania wykorzystano teorię sieci neuronowych.

4

Problemy napięciowe w instalacjach niskiego napięcia z dużą koncentracją mikroźródeł

Wancerz M., Miller P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 7

34--37

PL

Celem artykułu jest ocena wpływu mikroźródeł PV (źródła fotowoltaiczne) na parametry jakościowe energii elektrycznej ze szczególnym uwzględnieniem poziomów napięcia w sieci nn. W ramach przeprowadzonych analiz, w oparciu o pomiary oraz odpowiednie modele symulacyjne, dokonano oceny warunków napięciowych w sytuacji zwiększonej koncentracji tych źródeł. Badano również możliwości regulacji napięcia w sieci poprzez zmianę przekładni transformatora SN/nn, zmianę rozpływu mocy biernej i zmianę mocy czynnej generowanej przez źródła PV. Przeprowadzona analiza oraz testy symulacyjne dały odpowiedź na pytanie: czy istnieje ryzyko wzrostu napięcia w sieci nn poza parametry dopuszczalne określone w aktach prawnych [1] oraz w jaki sposób Operator Sieci Dystrybucyjnej (OSD) powinien reagować na zmianę napięcia przy lawinowym wzroście przyłączanych jednostek wytwórczych?

EN

The article presents an evaluation of the impact of solar photovoltaic (PV) micro-sources on electrical energy quality parameters with particular focus on voltage levels in a LV network system. The analysis includes an evaluation of voltage conditions in the case of increased concentration of such energy sources. Options of voltage control realization for this network system have been also tested by changing the MV/LV transformation ratio, the load flow and the active power generated in the PV sources. Analyses and simulation tests have been performed to give an answer to the question whether voltage increase in the LV network system can exceed allowable parameters specified in legal regulations.

5

Analiza porównawcza efektywności pracy układów ORC i parowego zasilanych energią cieplną spalin z turbiny gazowej

Wiśniewski S., Kaczmarek R.

Napędy i Sterowanie

|

2014

|

R. 16, nr 9

120--127

PL

W niniejszym referacie przedstawione zostały zagadnienia związane z wykorzystaniem spalin opuszczających zespół turbiny gazowej do zasilania dodatkowego układu ORC lub układu parowego. W pracy przyjęto założenie, że zespół turbiny gazowej zasilany jest gazem pochodzącym ze zgazowania biomasy, przy czym sam układ zgazowania biomasy nie był analizowany. Przyjęto, że taki układ istnieje, a produkowany strumień gazu jest wystarczający do zasilania analizowanego zespołu turbiny gazowej. W analizowanym układzie założono, że spaliny wyprowadzone z układu turbiny gazowej kierowane są do wymiennika siłowni pracującej według obiegu porównawczego Clausiusa-Rankine’a. W analizie uwzględniono siedem czynników obiegowych tej siłowni. Trzy czynniki z grupy czynników mokrych: woda, metanol i etanol oraz cztery czynniki z grupy czynników suchych: dodekan, MD4M, D6 i oleinian metylu. Uzyskane wyniki analizy wskazują na to, że spośród analizowanych czynników przy przyjętych założeniach najkorzystniej pod względem mocy uzyskiwanej w siłowni z obiegiem Clausiusa-Rankine’a wypada czynnik z grupy czynników mokrych – metanol.

EN

In this paper are presented issues associated with the use of exhaust gas leaving team of gas turbine auxiliary power system ORC or steam system. The study assumes that the team gas turbine is supplied with gas derived from gasification biomass, wherein the biomass gasification system itself does not was analyzed. It was assumed that such a system exists, and produced the gas flow is sufficient to power the analyzed a gas turbine unit.

6

Pozyskiwanie i magazynowanie energii ze źródeł odnawialnych

Kalda G., Markowska M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 4

93--107

PL

W pracy zaprezentowano dane statystyczne pozyskiwania i magazynowania energii ze źródeł odnawialnych w Polsce i w krajach Unii Europejskiej. Podstawowymi celami polityki energetycznej w zakresie rozwoju wykorzystania odnawialnych źródeł energii są: wzrost udziału odnawialnych źródeł energii w finalnym zużyciu energii, osiągnięcie w 2020 roku 10% udziału biopaliw w rynku paliw transportowych, ochrona lasów przed nadmiernym eksploatowaniem w celu pozyskania biomasy, zrównoważone wykorzystanie obszarów rolniczych na potrzeby OZE, zastosowanie do produkcji energii elektrycznej istniejących urządzeń piętrzących stanowiących własność Skarbu Państwa, zwiększenie stopnia dywersyfikacji źródeł dostaw, stworzenie optymalnych warunków do rozwoju energetyki rozproszonej opartej na lokalnie dostępnych surowcach. Przedstawiono wyniki analizy pozyskiwania energii z odnawialnych źródeł w województwie podkarpackim oraz perspektywy wykorzystania tych źródeł w przyszłości. W pracy omówiono zagadnienie magazynowania energii ze źródeł odnawialnych. Stosowanie technologii pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych zależy w dużej mierze od jej opłacalności. Stopniowo rosnące ceny tradycyjnych paliw kopalnych oraz wydajniejsze i tańsze urządzenia do pozyskiwania energii odnawialnej są coraz częściej dostępne dla większej liczby potencjalnych odbiorców. Możliwe do uzyskania w wielu przypadkach preferencyjne kredyty oraz bezzwrotne dotacje do podjętych inwestycji (zarówno te krajowe, jak i unijne) umożliwiają szybszy rozwój energetyki odnawialnej. Metody wykorzystywania energii ze źródeł odnawialnych są uzależnione od warunków panujących na danym terenie, tj.: od prędkości wiatru, natężenia promieniowania słonecznego, zasobów geotermalnych, dostępności do wód.

EN

The paper represents statistical data on the gain and storage of energy from renewable sources in countries of European Union and in Poland. It represents analysis results on the gain of energy from renewable sources in Podcarpathia region and the prospects for its usage in the future. Basic objective of energetic policy is to increase usage of renewable energy sources (RES), attain 10% share of biofuels in transport fuels market, forest conservation, sustainable usage of agricultural areas as RES and increase usage of dams on rivers to produce electric energy. Increase diversification of supply sources and create optimal conditions for the development of distributed energy based on local raw materials. Publication presents the results of the analysis of energy production from RES in Podcarpathia, perspectives of the sources in the future and different ways to store energy from renewable sources. Extraction of energy from RES mainly depends on its profitability. Becoming cheaper and more efficient devices for renewable energy maybe within range greater number of potential buyers. Loans and non-repayable grants to investments enable faster development of renewable energy. Methods of obtaining energy from RES are dependent on conditions prevailing in the area: wind speed, solar radiation, geothermal resources and availability of water.

7

Research of the hydrogen storage system with photovoltaic panels

Moldrik P., Hradilek Z.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

R. 87, nr 9a

210-213

EN

The fuel cells laboratory at the VSB-Technical University of Ostrava have recently finished the realisation of the laboratory energetic system for storage of electric power from renewable energy source (RES). This system comprises of two parts. The first part of the system consists of hydrogen production using the electric power from photovoltaic panels and its storage in vessels. The other part of the system uses hydrogen fuel cells to transform the energy from hydrogen into electric power. The researched storage system should works especially in synergy with unreliable renewable energy sources, such as photovoltaic and wind power plants. Those use the renewable source that gains ground quickly not only in the Czech Republic.

PL

Laboratorium ogniw paliwowych na VSB-Technical University of Ostrava niedawno zakończyło realizację projektu systemu energetycznego do magazynowania energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii (OZE). System ten składa się z dwóch części. Pierwsza część systemu dotyczy produkcji wodoru z energii elektrycznej pozyskanej z ogniw fotowoltaicznych i przechowywanie jej w zbiornikach. Druga część systemu wykorzystuje wodorowe ogniwa paliwowe do przekształcenia energii z wodoru w energię elektryczną. Badany system pamięci masowej działa w specjalnej synergii pomiędzy niepewnymi źródłami odnawialnymi, takimi jak systemy fotowoltaiczne i elektrownie wiatrowe. Korzystanie z odnawialnych źródeł, jest coraz bardziej popularne nie tylko w Czechach.

8

Electrical energy storage systems

Hradílek Z., Moldřík P., Chválek R.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

R. 87, nr 2

105-110

EN

Attention is paid to the electrical energy storage systems that are already used in the framework of electrical power system, and further to the systems that are studied and developed for this purpose. The described storage systems should work especially in synergy with unreliable renewable energy sources, such as wind and photovoltaic power plants. Those use the renewable source that gains ground quickly not only in the Czech Republic. Both the systems that make it possible to ensure high charging and discharging rates for a short time and the systems of great storage capacity that are able to store and transmit electrical energy for more hours are described.

PL

Skupiono się na systemach magazynowania energii elektrycznej obecnie stosowanych w ramach funkcjonowania systemu elektroenergetycznego, a w następnej kolejności na systemach będących w fazie badań i projektów. Opisane systemy magazynowania powinny współdziałać w szczególności z niestabilnymi źródłami odnawialnymi, jak wiatr i elektrownie fotowoltaiczne. Taki sposób użytkowania źródeł odnawialnych szybko ugruntowuje się nie tylko w Republice Czeskiej. Opisano zarówno systemy zapewniające wysoki wskaźnik ładowania i rozładowania w krótkim czasie, jak i systemy o wielkich zdolnościach magazynowych, które są w stanie przechowywać i przekazywać energię elektryczną przez wiele godzin.

9

Ogniwa paliwowe - zastosowania w energetyce

Kotowicz J., Wiciak G., Janusz K.

Napędy i Sterowanie

|

2007

|

R. 9, nr 9

131-135

PL

W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia z zakresu zastosowania ogniw paliwowych w układach energetycznych. Zasygnalizowano poziom rozwoju technologii ogniw paliwowych z uwzględnieniem podziałów na różne typy oraz przedstawiono ich charakterystyki. Przedstawiono w pracy założenia badawcze projektu z zastosowaniem ogniwa paliwowego typu PEMFC oraz potencjalny obszar zastosowań badań prowadzonych w Instytucie Maszyn i Urządzeń Energetycznych. Zaprezentowano sugestie i wnioski dotyczące potencjalnych zastosowań tej technologii w energetyce z uwzględnieniem współczesnego poziomu zaawansowania badań.We współczesnej energetyce zastosowania ogniw paliwowych w głównej mierze dotyczą jednostek małych i średnich mocy, źródeł rozproszonych ciepła i energii elektrycznej. Zastosowania te w istotny sposób uwarunkowane są ograniczeniami ekonomicznymi. Już w 2002 r. Unia Europejska postanowiła zintensyfikować prace nad zastosowaniem technologii wodorowych w energetyce. Największa część prac ma zostać poświęcona konstrukcji ogniw paliwowych. Unia Europejska planuje, aby w 2010 r. na jej obszarze z odnawialnych źródeł pochodziło około 12% energii.

EN

In the article one introduced selected of the problem with the use of fuel cells in energy-system. One signalized the level of the development of the technology of fuel cells with the regard of partitions on various types and one introduced their characteristics. One represented on the work investigative assumptions of the project with the use of the fuel cell of type PEMFC and the potential area of applications of investigation carried on in the Institute of Machines and Energy-Devices. One introduced suggestions and concerning conclusions of potential applications of this technology in the energetic with the regard of present level beings promoted of research.