Villamos hálózatoknál használt Inverterek meghibásodási típusainak modell alapú detektálása, továbbá a meghibásodások predikciós előrejelzésével kapcsolatos kutatási eredmények disszeminációja
Title in English
Model-based detection of failure types of inverters used in power grids and dissemination of research results on predictive forecasting of failures
Information Technology (Council of Physical Sciences)
100 %
Panel
Science Patronage - subprogram 1
Department or equivalent
Department of Electric Engineering and Information Systems (University of Pannonia)
Starting date
2022-01-01
Closing date
2022-12-31
Funding (in million HUF)
0.505
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Summary in Hungarian
A projekt keretében látogatni tervezett nemzetközi tudományos/innovációs rendezvény bemutatása és a tervezett részvétel ismertetése Mutassa be a nemzetközi rendezvény jellegét, célját, szervezőit és jelentőségét a nemzetközi tudományos életben. Ismertesse a részvétel célját (pl. előadás, poszter, egyéb aktivitás), a rendezvényen való részvétel várható hatását és jelentőségét a saját kutatói karrier építésében. A PRES egy évente megrendezésre kerülő nagyszabású nemzetközi konferencia, amelyet minden évben megközelítőleg 500-600 vezető gyakorlati-elméleti kutató, előadó látogat. A rendezvény számos innovatív területen találkozási, információ áramlási platformot biztosít a vezető kutatók és a technológiai újításokat alkalmazó, az iparban meghatározó szerepet betöltő vállalatok képviselői számára. A konferencia fő célja ösztönözni és elősegíteni a tudományos fejlődést, a kölcsönös tudás gazdagodását és a technológiai fejlődést az energiatakarékosság, a környezetszennyezés csökkentését célzó folyamatok integrációja, valamint a fenntarthatósággal és a körforgásos gazdasággal kapcsolatos témák területén. A konferencián bemutatott eredmények konferenciakiadványba kerülnek kiadásra, továbbá számos a tudományterületen jelentős folyóirat a konferenciával kapcsolatos különszámban biztosít lehetőséget a publikálásra (A teljesség igénye nélkül Renewable & Sustainable Energy Reviews, Journal of Cleaner Production, Energy). A rendezvényen való részvételem célja a PhD kutatásom,Villamos hálózatoknál használt Inverterek meghibásodási típusainak modell alapú detektálása, továbbá a meghibásodások predikciós előrejelzésével kapcsolatos kutatásaimból származó eredmények megosztása előadás formájában, továbbá a tudományos ismereteim bővítése, a tudományterületen mérvadó elméleti és gyakorlati szakemberek és aktuális kutatásaiknak, kapcsolatos eredményeiknek megismerése.
A projekt összefoglalója, célkitűzései laikusok számára Adjon egy rövid, közérthető ismertetést a látogatni tervezett nemzetközi rendezvényről, illetve a részvétel céljáról, várható eredményeiről. A PRES egy évente megrendezésre kerülő nagyszabású nemzetközi konferencia, amelyet minden évben megközelítőleg 500-600 vezető gyakorlati-elméleti kutató, előadó látogat. A rendezvény számos innovatív területen találkozási, információ áramlási platformot biztosít a vezető kutatók és a technológiai újításokat alkalmazó, az iparban meghatározó szerepet betöltő vállalatok képviselői számára. A konferencia fő célja ösztönözni és elősegíteni a tudományos fejlődést, a kölcsönös tudás gazdagodását és a technológiai fejlődést az energiatakarékosság, a környezetszennyezés csökkentését célzó folyamatok integrációja, valamint a fenntarthatósággal és a körforgásos gazdasággal kapcsolatos témák területén. A konferencián bemutatott eredmények publikációs lehetőséget kapnak számos neves tudományos folyóiratba. A rendezvényen való részvételem célja a PhD kutatásom,Villamos hálózatoknál használt Inverterek meghibásodási típusainak modell alapú detektálása, továbbá a meghibásodások predikciós előrejelzésével kapcsolatos kutatásaimból származó eredmények megosztása előadás formájában, továbbá a tudományos ismereteim bővítése, a tudományterületen mérvadó elméleti és gyakorlati szakemberek és aktuális kutatásaiknak, kapcsolatos eredményeiknek megismerése.
Summary
Presentation of the international scientific/innovation event to be visited in the project and description of the proposed participation Present the type, purpose, organizers, and significance of the international event in the scientific community. Present the purpose of the participation (e.g., paper, poster, other activity), the expected impact of the participation in the event and its significance in building your own research career. PRES is a major annual international conference attended by approximately 500-600 leading practitioners and speakers each year. The event provides a platform for meeting and information exchange between leading researchers and representatives of industry-dominant companies applying technological innovations in a number of innovative fields. The main objective of the conference is to stimulate and promote scientific advancement, mutual knowledge enrichment and technological development in the fields of energy saving, integration of pollution reduction processes, sustainability and circular economy. My participation in the event aims to share the results of my PhD research on model-based detection of failure types in inverters used in power grids, and to share the results of my research on predictive forecasting of failures in the form of a presentation, as well as to broaden my scientific knowledge and to learn about the results of relevant theoreticians and practitioners in the field and their current research.
Summary and aims of the project for a general audience Provide a short, general introduction to the international event to be visited, the purpose of the participation, and its expected results. PRES is a major annual international conference attended by approximately 500-600 leading practitioners and speakers each year. The event provides a platform for meeting and information exchange between leading researchers and representatives of industry-dominant companies applying technological innovations in a number of innovative fields. The main objective of the conference is to stimulate and promote scientific advancement, mutual knowledge enrichment and technological development in the fields of energy saving, integration of pollution reduction processes, sustainability and circular economy. My participation in the event aims to share the results of my PhD research on model-based detection of failure types in inverters used in power grids, and to share the results of my research on predictive forecasting of failures in the form of a presentation, as well as to broaden my scientific knowledge and to learn about the results of relevant theoreticians and practitioners in the field and their current research.
Final report
Results in Hungarian
Jelen kutatás egy új módszert javasol a Napból egy adott felületre érkező várható besugárzás kiszámítására, amely kvaternió forgatásokon alapul. A módszer kvaternió forgásokat és vektor algebrát használ a besugárzás szempontjából releváns objektumok saját és egymáshoz viszonyított mozgásának modellezésére. A kvaternió forgatások segítségével az objektumok tetszőleges tengelyek mentén elforgathatók a koordinátarendszerükben, miközben megőrzik az alapkoordinátarendszer orientációját, így a köztük lévő átmenet egyszerű transzlációs vektorokkal megvalósítható. A módszer további előnye, hogy képes helyettesíteni a jelenleg széles körben használt ekvatoriális koordinátarendszer alapú modellt, továbbá jobb skálázhatóságot biztosít. A modell által generált besugárzási értékek egy meteorológiai állomás által mért besugárzási adatokkal kerültek összehasonlításra. Tiszta égbolt esetén az összehasonlítás magas fokú korrelációt eredményezett az adatok között, amely átlagosan 0,95 feletti korrelációs tényezőt mutat. A korreláció alapján a generált várható besugárzási adatok referenciaként használhatók olyan neurális hálózatok tanításához, amelyek képesek megkülönböztetni az időjárás okozta anomáliákat a napkollektoroknál használt inverterek operációs adathalmazaiban. Ennek eredményeképpen növelheti a hibadetektáló algoritmusok hatékonyságát, amelyek stabilabb energiatermelést tesznek lehetővé, és közvetve csökkenthetik a fosszilis tüzelőanyagok felhasználásának szükségességét.
Results in English
This research proposes a new method based on quaternion rotations to calculate the expected irradiance from the Sun to a given surface. The method uses quaternion rotations and translation vectors to model the motions of objects, both proper and relative to each other, that are relevant for irradiance. Using quaternion rotations, objects can be rotated along arbitrary axes in their coordinate system while preserving the orientation of the base coordinate system, and the origin of the base coordinate systems can be rotated relative to each other so that the transition between them can be solved by simple translation vectors. An additional goal of the method is to be able to replace the equatorial coordinate system, which is currently widely used, and provide easy scalability to add additional quaternion rotation. The generated irradiance values were compared with data measured by a meteorological station during the validation process. In the case of clear skies, the comparison resulted in a high degree of correlation, which shows usually above 0.95 correlation factor, between the data. Based on the correlation, the generated expected irradiance data can be used as a reference for teaching neural networks that can discriminate weather-induced variations in the data measured by solar power inverters. As a result, it can increase the efficiency of fault detection algorithms that enable more stable energy production and indirectly reduce the necessity of fossil fuel use.
