© 2024 SURF
Een optimale power quality (de kwaliteit van spanning en stroom) waarborgt de betrouwbaarheid van onze elektriciteitsvoorziening. In de praktijk worden power quality problemen steeds vaker opgelost of (deels) onderdrukt door het plaatsen van power conditioners. De voornaamste doelstelling van dit postdoc project was het inzichtelijk maken van in hoeverre deze aanpak optimaal is en wat er eventueel verbeterd kan worden.
Initiële inspiratie werd gevonden in het gebruik van zogenaamde mem-elementen--hypothetische elektronische bouwstenen die ook werden onderzocht in de context van o.a. potentieel ultrazuinig computer-geheugen en AI. De gekozen modelleringsaanpak leverde hoopvolle rekenkundige resultaten, maar de mem-elementen bleken vanuit de thermodynamica perpetuum mobiles en dus wiskundige artefacten.
Desalniettemin heeft deze praktische onmogelijkheid voor huidige en toekomstige onderzoeken op het gebied van ideale mem-elementen een belangrijke uitsluitende impact waarmee onderzoeksinspanning zal worden bespaard. Daarnaast heeft deze kentering in het project ook tot een aantal nuttige praktische inzichten, resultaten en publicaties geleid op het gebied van circuit theorie en (optimale) energieconversie.
Alleen met een optimale Power Quality (de kwaliteit van spanning en stroom) wordt de betrouwbaarheid van onze elektriciteitsvoorziening gewaarborgd. Door de sterke toename van niet-lineaire en energiebesparende apparaten (denk bijvoorbeeld aan led- en spaarverlichting, frequentieregelaars, solar-omvormers, etc.) verslechtert de kwaliteit van de netspanning echter, terwijl diezelfde apparatuur juist gevoeliger wordt voor verstoringen. Dit leidt veelal tot zeer hoge kosten door
levensduurverkorting van apparaten en schade in productieprocessen.
Het belang van Power Quality blijkt ook uit het recent aantal publicaties en conferenties op dit vakgebied. Desondanks is de technische en wetenschappelijke analyse van Power Quality problemen voornamelijk beschrijvend van aard. Problemen worden doorgaans geanalyseerd aan de hand van metingen. Oplossingen worden meestal gezocht in het plaatsen van commerciële statische power conditioners die de spanning en stroom beogen te verbeteren.
In dit onderzoek wordt Power Quality integraal benaderd vanuit een systeem- en regeltechnisch oogpunt. Als gevolg van deze nieuwe benadering richt het onderzoek zich op de volgende aspecten:
Ontwikkeling van wiskundige modellen om, onder meer via simulaties, Power Quality problemen inzichtelijk te maken;
Synthetiseren van systematische ontwerpmethoden om bestaande en toekomstige oplossingen te optimaliseren zodat de kwaliteit van energiesystemen wordt gewaarborgd, de levensduur van apparaten wordt verbeterd en de kosten aanzienlijk worden gereduceerd;
Ontwerpen van illustratieve analogieën en animaties ten behoeve van bewustwording, onderwijsverrijking en voorlichting.
De onderzoeks- en onderwijsactiviteiten van de postdoc-kandidaat hangen nauw samen met de doelstellingen van het lectoraat Meet- en Regeltechniek (MR), het bijzonder lectoraat Reliable Power Supply (RPS) en het HAN speerpunt Sustainable Energy & Environment (SEE). Om de continuïteit en inbedding van de postdoc-kandidaat te garanderen zullen de onderzoeksresultaten worden ingezet voor het opzetten van een unieke en solide onderzoekslijn binnen MR en RPS en het ontwikkelen van duurzaam toekomstgericht praktijkonderwijs op het gebied van Power Quality binnen de HAN.