Energetska elektronika i automatizacija

Voditelj grupe

prof. dr. sc. Dinko Vukadinović

Suradnici

prof. dr. sc. Mateo Bašić
prof. dr. sc. Slavko Vujević
doc. dr. sc. Ivan Grgić

Opis područja istraživanja i specifičnih aktivnosti

  1. Pretvarači energetske elektronike u sustavima obnovljivih izvora energije
  2. Regulacijski sustavi s asinkronim strojevima
  3. Primjene umjetne inteligencije u regulaciji

Opis laboratorija i opreme

Istraživački laboratorij za energetsku elektroniku opremljen je sljedećom glavnom laboratorijskom opremom:

  • dSpace DS1103 upravljačka kartica
  • dSpace DS1104 upravljačke kartice
  • dSpace MicroLabBox sustav
  • analizator snage Fluke Norma 4000
  • analizator snage R&S HMC8015
  • programabilni istosmjerni izvor Chroma 62050H-600S
  • osciloskop Tektronix MDO 3014
  • osciloskopi Siglent SDS1104X-E
  • osciloskop Siglent SDS5034X
  • strujni senzori LEM IT 60-S
  • naponski senzori LEM CV 3-500
  • strujna kliješta Fluke 80i-110s
  • četverokvadrantni usmjerivači (Siemens)
  • mjerni članovi momenta Magtrol TMB 308 i Magtrol TM 308
  • programabilni istosmjerni izvor SL50-30 (Magna-Power Electronics)
  • baterijski sustav napona 300 V
  • otpornici za terećenje snage 3,39 kW
  • termovizijska kamera Testo865
  • elektronička trošila iTECH IT8615
  • strujna kliješta Testec TT-CC 770
  • LARA100 procesorski sustav
  • Hyundai N700 izmjenjivač snage 5,5 kW

Kontakti s akademskim i drugim institucijama

  • VNU University of Engineering and Technology, Faculty of Information Technology (VNU-UET), Hanoj, Vijetnam
  • Thái Nguyên University (TNU), Vijetnam
  • Duy Tân University, Institute for Research and Development, Da Nang, Vijetnam
  • École Supérieure des Sciences Appliquées d’Alger, Alžir
  • Universidad de Cádiz, Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Algeciras, Odjel za elektrotehniku, Španjolska
  • Austrian Institute of Technology (AIT), Beč, Austrija
opis istraživanja

Proizvodnja električne energije iz sunca i vjetra u urbanim područjima (PENSIV)

Opis istraživanja za razdoblje od 5 godina

U ovom periodu istraživat će se sustav za proizvodnju električne energije koji kao izvore električne energije sadrži vjetroagregate sa SEIG-om i s prekidačkim reluktantnim generatorom, fotonaponski (engl. photovoltaic, PV) sustav, baterije i superkondenzatore. Predloženi sustav će se istraživati u otočnom režimu rada kao i s priključkom na električnu distribucijsku mrežu. Istraživanja se mogu podijeliti na sljedeće smjernice:

  1. Istraživanja u području regulacije asinkronog generatora i prekidačkog reluktantnog generatora. Istraživat će se primjena modelskog prediktivnog upravljanja u sustavu indirektne vektorske regulacije asinkronog generatora. Dio regulacijskog sustava koji se temelji na modelskom prediktivnom upravljanju će uračunati magnetsko zasićenje stroja, gubitke u željezu stroja te dodatne gubitke. Analizirat će se pojedinačna opravdanost uračunavanja  spomenutih efekata te njihov utjecaj na korisnost stroja, srednju sklopnu frekvenciju pretvarača te faktor harmonijskog izobličenja faznih struja. Istraživat će se i sustav regulacije napona prekidačkog reluktantnog generatora s uračunatnim međuinduktivnim vezama susjednih namota, gubicima u željezu te remanentnim magnetskim tokom.
  2. Istraživanja u području PV sustava. Provest će se istraživanja na dvosmjernom izmjenjivaču kvazi Z-tipa napajanim iz PV sustava. Fokus istraživanja će biti u traženju točke maksimalne snage PV sustava pri različitim temperaturama i osunčanostima te u uvjetima djelomične osunčanosti.
  3. Istraživanja u području modeliranja baterijskog sustava. Izradit će se algoritam za praćenje stanja napunjenosti (engl. state of charge, SOC) baterija tijekom rada sustava te algoritam za procjenu stanja ispravnosti (engl. state of health, SOH) baterija.
  4. Upravljanje tokovima snage u analiziranom sustavu za proizvodnju električne energije. Na temelju raspoložive snage iz PV sustava i vjetroturbine te na temelju SOC-a i SOH-a baterijskog sustava izradit će se strategije upravljanja tokovima snaga cjelokupnog sustava. Razvit će se novi optimizacijski algoritam vjetroenergetskog sustava koji uključuje dvije različite optimizacije neizrazite logike: jednu za maksimiziranje energije vjetra i drugu za minimiziranje gubitaka SEIG-a. Mjerenje brzine vjetra, momenta vjetroturbine, električne snage SEIG-a i struje PV-a se izbjegava korištenjem istog ulaznog signala (tj. ulazne snage qZSI‑a) za sve optimizacijske algoritme, čime se povećava pouzdanost sustava i smanjuju troškovi implementacije.
  5. Istraživanja u području izmjenjivača kvazi Z-tipa i Split-Source izmjenjivača. Izradit će se laboratorijska maketa dvosmjernog izmjenjivača kvazi Z-tipa te će se izraditi laboratorijska maketa Split-Source izmjenjivača.