Električna mjerenja i obrada signala

Voditelj grupe

prof. dr. sc. Goran Petrović

Suradnici

prof. dr. sc. Tomislav Kilić
izv. prof. dr. sc. Tonko Garma

Opis područja istraživanja i specifičnih aktivnosti

  1. Mjerenje, modeliranje i dijagnostika u elektroenergetici
  2. Mjerenje procesnih veličina
  3. Obradba signala
  4. Energetska učinkovitost
  5. Nanotehnologija

Opis laboratorija i opreme

Nastavno-istraživački laboratorij opremljen je računalima i opremom za uzorkovanje signala do 100 kHz. U njemu se izvodi nastava iz mjerenja i obrade signala i mjerenja procesnih veličina. Od istraživačke opreme posjedujemo HP 3458A, HP 4284 A, HP 35665A, TOELLNER TOE7621 širokopojasno pojačalo 320W 100 V, rekonfigurabilni sustav za upravljanje i nadzor cRIO. Posjedujemo analogno digitalne kartice za frekvencije do 20 MHz, te sporije AD pretvarače do 24 bitne rezolucije. Od kapitalne opreme za električna mjerenja posjedujemo MRU – 200 za mjerenje impedancije uzemljivača impulsnim oblicima, Flir T335 termovizijsku kameru, ION 7650 uređaj za mjerenje kvalitete električne energije klase A, uređaj za mjerenje sinkrofazora STER PMU i kalibrator CALMET 300B.

Laboratorij za visokonaponska mjerenja opremljen je strujnim (300/1 A/A) i naponskim (110/0.1 kV/kV) transformatorima za zaštitu i mjerenje,  energetskim transformatorom (10/0.4 kV/kV), visokonaponskim sondama i diferencijalnim sondama, sustavima za SN i VN DC ispitivanja (KPG, Megger) i detekciju kvara (Kehui). Dodatno, laboratorij je opremljen  4-kvadrantnim SMU sustavom Keithley 2400, AC/DC strujnim izvorom Keithley 6200, stolnim multimetrima Keithly 2000 i 2100, te preciznim ručnim multimetrima Fluke. U laboratoriju je moguće generirati i mjeriti struje od 700 A AC i 120 A DC te napone od 110 kV AC i DC. Također je moguće vrlo točno mjerenje struja od pA do mA te napona od nV do mV kao i otpora od µΩ do TΩ.

Kontakti s akademskim i drugim institucijama

  • Sveučilište u Zagrebu, Fakultet elektrotehnike i računarstva (FER), Hrvatska
  • Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku, Fakultet elektrotehnike, računarstva i informacijskih tehnologija (FERIT), Hrvatska
  • Hrvatski ogranak CIGRE
  • Technische Universität Braunschweig, Njemačka
  • Università degli Studi del Sannio, Benevento, Italija
  • Universidad de Zaragoza, Španjolska
  • Högskolan i Gävle, Švedska
  • České vysoké učení technické v Praze, Prag, Češka
  • Univerzitet “Sv. Kiril i Metodij” vo Skopje, Sjeverna Makedonija
  • Università di Pavia, Italija
  • Université de Genève (UniGE), DPNC/ISDC, Švicarska
  • Eidgenössische Technische Hochschule (ETH), Zürich, Švicarska
  • École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Švicarska
  • Universität Zürich, Švicarska
  • Sveučilište u Splitu, Prirodoslovno-matematički fakultet (PMFST), Hrvatska
  • Institut za nuklearne tehnologije, Hrvatska
  • European Research Council (ERC)
opis istraživanja

Razvoj i unaprjeđenje mjernih sustava u elektroenergetici (RUMSEN)

Opis istraživanja za razdoblje od 5 godina

Današnji mjerni uređaji u elektroenergetici su gotovo isključivo digitalni koji posjeduju sve sklopovske predispozicije za mjerenje i digitalizaciju struja i napona. Ostali (obračunski) parametri računaju se pomoću mikroprocesorskog sustava koji je sastavni dio mjernog uređaja. Jedan od ciljeva ovog istraživanja je razvoj i unaprjeđenje računalnih algoritama za učinkovito računanje, te korekcije pogreški svih interesantnih, standardom propisanih parametara kvalitete električne energije. Za tu svrhu osmišljen je i izrađen dio prototipa sustava za umjeravanje komercijalnih uređaja za mjerenje i nadzor elektroenergetskih veličina i obračunskih parametara. Uređaj je zasnovan na IGBT trofaznom izmjenjivaču, koji osigurava mogućnost generiranja napona sa znatnim udjelom viših harmonika koji se mogu pojavljivati u realnim mrežama. Upravljački signali generiraju se na FPGA sustavu cRIO koji također služi za mjerenje i obradbu signala. Kako bi se mjerni signali struje i napona što vjernije prenijeli u sustav za akviziciju izrađen je i vlastiti sklop za kondicioniranje signala zasnovan na LEM mjernim pretvornicima struje te diferencijalnim naponskim sondama. Opisani postav ujedno je osnova za testiranje hipoteze jednog doktorskog rada, kojim se pokušava uspostaviti sustav strojnog učenja radi pouzdane klasifikacije poremećaja u elektroenergetskoj mreži korištenjem sinkrofazora.

U sklopu suradnje sa istraživačkom grupom LPMC na EPFL-u nastavit će se istraživanja na perovskitnim materijalima s ciljem razvoja bržih, točnijih i energetski učinkovitijih senzora. Perovskiti su slojevite strukture s općom formulom An+1BnO3n+1 (A je alkalni element, a B prijelazni metal) koje su u posljednjem desetljeću privukle veliku pažnju zbog osebujnosti opaženih fenomena: supravodljivost, magnetootpor, uređenja spina i naboja, prijelazi metal-izolator… Djelomične supstitucije u elementu A (npr. Sr – Ca) mogu izazvati dramatične promjene svojstava što pokazuje veliku kompetitivnost uređaja. U sklopu istraživanja, analizirat će se mogućnost primjene perovskita kao senzora topline, svjetla, gama-zračenja, itd.