The Experts below are selected from a list of 150 Experts worldwide ranked by ideXlab platform

Steven Yang - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.

  • generator dynamic model validation and parameter calibration using phasor measurements at the point of connection
    IEEE Transactions on Power Systems, 2013
    Co-Authors: Zhenyu Huang, Dmitry Kosterev, Steven Yang
    Abstract:

    Power system model quality is key to safe and reliable electricity delivery. A novel method using disturbance data recorded by phasor measurement units (PMUs) is proposed to improve the integrity of dynamic models, which consists of both model validation and model parameter identification. In the model validation step, event playback is applied to simulate the model's response for a rigorous comparison with measured response captured by PMUs. A large mismatch indicates model deficiency. In the parameter identification step, an automatic calibration method using the extended Kalman filter (EKF) techniques and trajectory sensitivity analysis is formulated to save significant effort and time from manual tuning. Case studies are presented to demonstrate that the proposed method has adequate performance for model validation and parameter calibration in terms of accuracy, good convergence speed and robustness with respect to measurement noises. The proposed method is cost-effective and complements traditional Equipment Testing for improving dynamic model quality.

Zhenyu Huang - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.

  • generator dynamic model validation and parameter calibration using phasor measurements at the point of connection
    IEEE Transactions on Power Systems, 2013
    Co-Authors: Zhenyu Huang, Dmitry Kosterev, Steven Yang
    Abstract:

    Power system model quality is key to safe and reliable electricity delivery. A novel method using disturbance data recorded by phasor measurement units (PMUs) is proposed to improve the integrity of dynamic models, which consists of both model validation and model parameter identification. In the model validation step, event playback is applied to simulate the model's response for a rigorous comparison with measured response captured by PMUs. A large mismatch indicates model deficiency. In the parameter identification step, an automatic calibration method using the extended Kalman filter (EKF) techniques and trajectory sensitivity analysis is formulated to save significant effort and time from manual tuning. Case studies are presented to demonstrate that the proposed method has adequate performance for model validation and parameter calibration in terms of accuracy, good convergence speed and robustness with respect to measurement noises. The proposed method is cost-effective and complements traditional Equipment Testing for improving dynamic model quality.

  • application of extended kalman filter techniques for dynamic model parameter calibration
    Power and Energy Society General Meeting, 2009
    Co-Authors: Zhenyu Huang, Dmitry Kosterev, Bo Yang
    Abstract:

    Phasor measurement has previously been used for sub-system model validation, which enables rigorous comparison of model simulation and recorded dynamics and facilitates identification of problematic model components. Recent work extends the sub-system model validation approach with a focus on how model parameters may be calibrated to match recorded dynamics. In this paper, a calibration method using Extended Kalman Filter (EKF) technique is proposed. This paper presents the formulation as well as case studies to show the validity of the EKF-based parameter calibration method. The proposed calibration method is expected to be a cost-effective means complementary to traditional Equipment Testing for improving dynamic model quality.

X. Lombard - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.

  • Efficient and accurate representation of asynchronous network structure changing phenomena in digital real time simulators
    IEEE Transactions on Power Systems, 2000
    Co-Authors: Kai Strunz, L. Linares, Olivier Huet, J.r. Marti, X. Lombard
    Abstract:

    Due to synchronization requirements related to the interfacing with external systems, digital real time simulators of electromagnetic transients for Equipment Testing employ a constant integration time step width for solving the network equations. Therefore, the network solution is only calculated at discrete and equidistantly spaced time instants while in reality the time domain is continuous. Changes in network structure that occur between the discrete solution points are generally not simulated exactly. This can lead to switching control mistakes and numerical problems. In this paper the novel clock synchronized structure changing concept, which allows the accurate and efficient simulation of structural changes at arbitrary time instants, is presented.

Алексієвський, Дмитро Геннадійович - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.

  • Synthesis of wind power plants electromechanical systems with aerodynamic multiplication
    Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020
    Co-Authors: Алексієвський, Дмитро Геннадійович
    Abstract:

    Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 "Електротехнічні комплекси та системи" - Запорізький національний університет, Запоріжжя, 2020. Дисертація присвячена вирішенню актуальної наукової проблеми, що полягає у розвитку теоретичних засад синтезу електромеханічних систем вітроенергетичних установок з аеродинамічним мультиплікуванням, які забезпечують максимальну ефективність роботи ВЕУ з точки зору відбору потужності від вітрового потоку та підвищення їх експлуатаційної надійності. Запропонована узагальнена математична модель вітроелектрогенеруючої системи ВЕУ з аеродинамічним мультиплікуванням, яка дозволяє отримувати теоретичні залежності, що описують властивості даної системи, в узагальненій формі з метою їх використання при проектуванні даних систем. Запропоновано графоаналітичний метод аналізу ефекту автооптимізації, який дозволив: дати теоретичне пояснення причин його появи та виявити умови, що необхідні для виникнення цього ефекту, намітити шляхи його більш ефективного використання. Запропоновано спосіб декомпозиції електромеханічної системи та методику побудови схем трактів перетворення енергії в цих системах, які дозволяють розглядати широкий клас електромеханічних систем ВЕУ з аеродинамічним мультиплікуванням з єдиних теоретичних позицій, проводити їх аналіз та класифікацію за структурними ознаками, виявляти ці ознаки завдяки наочній візуалізації. Запропоновано спосіб синтезу візуально-блочних моделей електромеханічних систем ВЕУ з АДМ, який значно скорочує терміни проведення даного синтезу та значно зменшує ймовірність помилок при моделюванні. Розроблено формалізований алгоритм перетворення візуально-блочної моделі електротехнічного комплексу ВЕУ з АДМ, який дозволяє значно скоротити створення математичного опису електромеханічної системи ВЕУ з АДМ як об'єкту управління, що використовується при синтезі її систем управління. Розроблено алгоритм моментного управління електромеханічною системою ВЕУ з АДМ, який дозволяє використовувати аеромеханічну систему ВЕУ з АДМ з жорсткою аеродинамічною конструкцією первинного вітроколеса, що значно зменшує капітальні та експлуатаційні витрати на ВЕУ та підвищує її експлуатаційну надійність. Шляхом математичного моделювання отримано залежності величини перевищення потужності під час перехідного процесу, при реалізації алгоритму моментного управління електромеханічною системою ВЕУ з АДМ, від середнього значення, амплітуди та частоти коливання вітрового потоку, що дозволяє проводити розрахунок встановленої потужності компонентів електрообладнання ВЕУ. В результаті модельного експерименту отримано характеристики впливу параметрів системи на величину вихідної потужності, що дозволило визначити оптимальні режими управління електромеханічною системою ВЕУ з АДМ. За допомогою експериментальної ВЕУ було підтверджено працездатність запропонованого способу моментного управління ВЕУ з АДМ. Розроблено схему та алгоритм функціонування імітатору аеромеханічної підсистеми, який дозволяє створити стенд для випробування електрообладнання ВЕУ з АДМ в лабораторних або цехових умовах як на стадії розробки нового електрообладнання, так і при випробуванні електрообладнання при серійному виробництві цих систем. Результати роботи було використано при проектуванні електрообладнання ВЕУ з АДМ ТГ-750 та ТГ-1000 ВАТ «НДІ «Перетворювач» (м. Запоріжжя) і КБ «Конкорд» (м. Дніпро) та у перспективній розробці КБ «Голубенко» ВАТ «Згода» (м. Дніпро) ВЕУ з АДМ ТГ-2100 потужністю 2100 кВт.Dissertation on achieving the scientific degree Doctor of Technical Science by specialty 05.09.03 "Electrotechnical Complexes and Systems" - Zaporizhzhya National University, Zaporizhzhia, 2020. The development of the synthesis theoretical base of the wind power plants electromechanical systems with aerodynamic multiplication, provide the maximum efficiency of wind turbines in power take-off from the wind flow terms and increase their operational reliability, was the dissertation subject. A generalized wind turbine with aerodynamic multiplication mathematical model was proposed. This model allows one to obtain theoretical dependencies describing the properties of a given system in a generalized form for the purpose of its use in the design of these systems. The graph analytical method for analyzing the effect of auto-optimization is proposed in the thesis. This method allowed us to give a theoretical explanation of the reasons for the appearance of the auto-optimization effect, discovered the conditions for its occurrence, and outlined the ways for its more efficient use. The decomposition method of the electromechanical system and the methodology for constructing circuits of energy conversion paths in these systems are also proposed in the paper. These methods allow us to consider a wide class of wind turbines with aerodynamic multiplication from a single theoretical point of view analyze and classify them according to structural features, and identify these features through visualization. A method of visual-block models synthesis of wind turbines with ADM is proposed. This method significantly shortens synthesis time and significantly reduces the probability of modeling errors. A formalized algorithm for the transformation of the visual-block model of the electrotechnical complex of wind turbines with ADM has been developed. An algorithm for the instantaneous control of a wind turbines electromechanical system with ADM was developed. The algorithm allows using the wind system with the rigid aerodynamic design of the primary wind wheel, which significantly reduces the capital and operational costs of the wind turbine and increases its operational reliability. The excess power amount dependence, during the transition process, when implementing the algorithm for instant control of the wind turbine electromechanical system with ADM, on the amplitude and frequency of the wind flow oscillations, which allows you to calculate the installed power in the elements of electrical Equipment, are got as the result by mathematical modeling. As the result of the model experiment, the influence of the system parameters characteristics on the output power was obtained, which made it possible to determine the optimal control modes for the electromechanical system of wind turbines with ADM. With the help of an experimental wind turbine, the efficiency of the proposed method of instantaneous control of wind turbine with ADM was confirmed. The scheme and algorithm of functioning of the simulator of the aeromechanical subsystem are developed. This allows creating a stand for electrical Equipment Testing of wind turbines with ADM in laboratory or workshop conditions both at the development stage of new electrical Equipment and during Testing of electrical Equipment during the batch production of these systems. The results of the work were used in the design of wind turbine electrical Equipment with ADM TG-750, TG-1000 of OJSC "Preobrazovatel" Research Institute (Zaporizhzhya) and Concord CB (Dnipro) and in the prospective development of Golubenko CB of OJSC "Zgoda" (Dnipro) Wind turbine with ADM TG-2100 capacity of 2100 kW

  • Synthesis of wind power plants electromechanical systems with aerodynamic multiplication
    Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020
    Co-Authors: Алексієвський, Дмитро Геннадійович
    Abstract:

    Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 "Електротехнічні комплекси та системи" (14 - Електрична інженерія) - Запорізький національний університет, Запоріжжя, 2020. Подана до захисту до спеціалізованої вченої ради Д 64.050.04 у Національному технічному університеті "Харківський політехнічний інститут". Дисертація присвячена вирішенню актуальної наукової проблеми, що полягає у розвитку теоретичних засад синтезу електромеханічних систем вітроенергетичних установок (ВЕУ) з аеродинамічним мультиплікуванням (АДМ), які забезпечують максимальну ефективність роботи ВЕУ з точки зору відбору потужності від вітрового потоку та підвищення їх експлуатаційної надійності. Запропонована узагальнена математична модель вітроелектрогенеруючої системи ВЕУ з аеродинамічним мультиплікуванням, яка дозволяє отримувати теоретичні залежності, що описують властивості даної системи, в узагальненій формі з метою їх використання при проектуванні даних систем. Запропоновано графоаналітичний метод аналізу ефекту автооптимізації, який дозволив: дати теоретичне пояснення причин появи цього ефекту та виявити умови, що необхідні для його виникнення, намітити шляхи його більш ефективного використання. Запропоновано спосіб декомпозиції електромеханічної системи та методику побудови схем трактів перетворення енергії в цих системах, які дозволяють розглядати широкий клас електромеханічних систем ВЕУ з аеродинамічним мультиплікуванням з єдиних теоретичних позицій, проводити їх аналіз та класифікацію за структурними ознаками, виявляти ці ознаки завдяки наочній візуалізації. Запропоновано спосіб синтезу візуально-блочних моделей електромеханічних систем ВЕУ з АДМ, який значно скорочує терміни проведення даного синтезу та значно зменшує ймовірність помилок при моделюванні. Розроблено формалізований алгоритм перетворення візуально-блочної моделі електротехнічного комплексу ВЕУ з АДМ, який дозволяє значно скоротити створення математичного опису електромеханічної системи ВЕУ з АДМ як об'єкту управління, що використовується при синтезі її систем управління. Розроблено алгоритм моментного керування електромеханічною системою ВЕУ з АДМ, який дозволяє використовувати аеромеханічну систему ВЕУ з АДМ з жорсткою аеродинамічною конструкцією первинного вітроколеса, що значно зменшує капітальні та експлуатаційні витрати на ВЕУ та підвищує її експлуатаційну надійність. Шляхом математичного моделювання отримано залежності величини перевищення потужності, під час перехідного процесу при реалізації алгоритму моментного управління електромеханічною системою ВЕУ з АДМ, від середнього значення, амплітуди та частоти коливання вітрового потоку, що дозволяє проводити розрахунок встановленої потужності компонентів електрообладнання ВЕУ. В результаті модельного експерименту отримано характеристики впливу параметрів системи на величину вихідної потужності, що дозволило визначити оптимальні режими керування електромеханічною системою ВЕУ з АДМ. За допомогою експериментальної ВЕУ було підтверджено працездатність запропонованого способу моментного управління ВЕУ з АДМ. Розроблено схему та алгоритм функціонування імітатору аеромеханічної підсистеми, який дозволяє створити стенд для випробування електрообладнання ВЕУ з АДМ в лабораторних або цехових умовах як на стадії розробки нового електрообладнання, так і при випробуванні електрообладнання при серійному виробництві цих систем. Результати роботи було використано при проектуванні електрообладнання ВЕУ з АДМ ТГ-750, ТГ-1000 ВАТ «НДІ «Перетворювач» (м. Запоріжжя) і КБ «Конкорд» (м. Дніпро) та в перспективній розробці КБ «Голубенко» ВАТ «Згода» (м. Дніпро) ВЕУ з АДМ ТГ-2100 потужністю 2100 кВт.Dissertation on achieving the scientific degree Doctor of Technical Science by specialty 05.09.03 "Electrotechnical Complexes and Systems" (14 - Electrical engineering) - Zaporizhzhya National University, Zaporizhzhia, 2020. Filed for defense at a specialized academic council D 64.050.04 at the National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute». The development of the synthesis theoretical base of the wind power plants electromechanical systems with aerodynamic multiplication (ADM), provide the maximum efficiency of wind turbines in power take-off from the wind flow terms and increase their operational reliability, was the dissertation subject. A generalized wind turbine with aerodynamic multiplication mathematical model was proposed. This model allows one to obtain theoretical dependencies describing the properties of a given system in a generalized form for the purpose of its use in the design of these systems. The graph analytical method for analyzing the effect of auto-optimization is proposed in the thesis. This method allowed us to give a theoretical explanation of the reasons for the appearance of the auto-optimization effect, discovered the conditions for its occurrence, and outlined the ways for its more efficient use. The decomposition method of the electromechanical system and the methodology for constructing circuits of energy conversion paths in these systems are also proposed in the paper. These methods allow us to consider a wide class of wind turbines with aerodynamic multiplication from a single theoretical point of view analyze and classify them according to structural features, and identify these features through visualization. A method of visual-block models synthesis of wind turbines with ADM is proposed. This method significantly shortens synthesis time and significantly reduces the probability of modeling errors. A formalized algorithm for the transformation of the visual-block model of the electrotechnical complex of wind turbines with ADM has been developed. An algorithm for the instantaneous control of a wind turbines electromechanical system with ADM was developed. The algorithm allows using the wind system with the rigid aerodynamic design of the primary wind wheel, which significantly reduces the capital and operational costs of the wind turbine and increases its operational reliability. The excess power amount dependence, during the transition process, when implementing the algorithm for instant control of the wind turbine electromechanical system with ADM, on the amplitude and frequency of the wind flow oscillations, which allows you to calculate the installed power in the elements of electrical Equipment, are got as the result by mathematical modeling. As the result of the model experiment, the influence of the system parameters characteristics on the output power was obtained, which made it possible to determine the optimal control modes for the electromechanical system of wind turbines with ADM. With the help of an experimental wind turbine, the efficiency of the proposed method of instantaneous control of wind turbine with ADM was confirmed. The scheme and algorithm of functioning of the simulator of the aeromechanical subsystem are developed. This allows creating a stand for electrical Equipment Testing of wind turbines with ADM in laboratory or workshop conditions both at the development stage of new electrical Equipment and during Testing of electrical Equipment during the batch production of these systems. The results of the work were used in the design of wind turbine electrical Equipment with ADM TG-750, TG-1000 of OJSC "Preobraxovatel" Research Institute (Zaporizhzhya) and Concord CB (Dnipro) and in the prospective development of Golubenko CB of OJSC "Zgoda" (Dnipro) Wind turbine with ADM TG-2100 capacity of 2100 kW

Jennifer A. Field - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.

  • Sorption of Fluorotelomer Sulfonates, Fluorotelomer Sulfonamido Betaines, and a Fluorotelomer Sulfonamido Amine in National Foam Aqueous Film-Forming Foam to Soil
    2017
    Co-Authors: Krista A. Barzen-hanson, Shannon E. Davis, Markus Kleber, Jennifer A. Field
    Abstract:

    During fire-fighter training, Equipment Testing, and emergency responses with aqueous film-forming foams (AFFFs), milligrams per liter concentrations of anionic, zwitterionic, and cationic per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) enter the environment. Because the behavior of zwitterionic and cationic PFASs in the subsurface is unknown, batch sorption experiments were conducted using National Foam AFFF, which contains anionic fluorotelomer sulfonates (FtSs), zwitterionic fluorotelomer sulfonamido betaines (FtSaBs), and cationic 6:2 fluorotelomer sulfonamido amine (FtSaAm). Sorption of the FtSs, FtSaBs, and 6:2 FtSaAm to six soils with varying organic carbon, effective cation-exchange capacity, and anion-exchange capacity was evaluated to determine sorption mechanisms. Due to the poor recovery of the FtSaBs and 6:2 FtSaAm with published PFAS soil extraction methods, a new soil extraction method was developed to achieve good (90–100%) recoveries. The 6:2 FtSaAm was depleted from the aqueous phase in all but one soil, which is attributed to electrostatic and hydrophobic interactions. Sorption of the FtSs was driven by hydrophobic interactions, while the FtSaBs behave more like cations that strongly associate with the solid phase relative to groundwater. Thus, the sorption mechanisms of the FtSs, FtSaBs, and 6:2 FtSaAm are more complex than expected and cannot be predicted by bulk soil properties

  • Discovery of 40 Classes of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Historical Aqueous Film-Forming Foams (AFFFs) and AFFF-Impacted Groundwater
    2017
    Co-Authors: Krista A. Barzen-hanson, Simon C. Roberts, Sarah Choyke, Karl Oetjen, Alan Mcalees, Nicole Riddell, Robert Mccrindle, Lee P. Ferguson, Christopher P. Higgins, Jennifer A. Field
    Abstract:

    Aqueous film-forming foams (AFFFs), containing per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs), are released into the environment during response to fire-related emergencies. Repeated historical applications of AFFF at military sites were a result of fire-fighter training exercises and Equipment Testing. Recent data on AFFF-impacted groundwater indicates that ∼25% of the PFASs remain unidentified. In an attempt to close the mass balance, a systematic evaluation of 3M and fluorotelomer-based AFFFs, commercial products, and AFFF-impacted groundwaters from 15 U.S. military bases was conducted to identify the remaining PFASs. Liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry was used for compound discovery. Nontarget analysis utilized Kendrick mass defect plots and a “nontarget” R script. Suspect screening compared masses with those of previously reported PFASs. Forty classes of novel anionic, zwitterionic, and cationic PFASs were discovered, and an additional 17 previously reported classes were observed for the first time in AFFF and/or AFFF-impacted groundwater. All 57 classes received an acronym and IUPAC-like name derived from collective author knowledge. Thirty-four of the 40 newly identified PFAS classes derive from electrochemical fluorination (ECF) processes, most of which have the same base structure. Of the newly discovered PFASs found only in AFFF-impacted groundwater, 11 of the 13 classes are ECF-derived, and the remaining two classes are fluorotelomer-derived, which suggests that both ECF- and fluorotelomer-based PFASs are persistent in the environment