Rammeverk for modellering og simulering av husholdningsapparater

Abstract

Denne oppgaven har hatt til hensikt å utarbeide et rammeverk for modellering og simulering av husholdningsapparater i Simulink, hvor det er muligheter for sammenkobling av flere enheter basert på typiske utstyr i norske husholdninger. Tilkoblingen av modellene kan være via TN-nett, IT-nett eller andre mindre kilder i Simulink. Videre er det gjennomført en litteraturstudie av ulike typer utstyr og flere modelleringsmetoder for husholdningsapparater er betraktet. Utstyret som kan tilkobles de norske husholdninger er kategorisert basert på deres karakteristikk. Fra denne kategoriseringen er det gjennomført analyse på lasttypene og satt opp krav til de ulike simuleringene. Deretter ble spenningsvariasjon introdusert og konstant impedanse/strøm/effekt modell ble verifisert for å kompensere for endring i spenning hos modellene. Rammeverkets struktur for den generelle lastmodellen er oppbygd basert på innhenting av koeffisienter via «fast fourier transform», som er den valgte metoden for parameterestimeringen av utstyrets egenskaper til fourier-rekken. Koeffisientene som lagres i dette bibloteket, velges via dialogvinduet i modellene etter ønsket husholdningsapparat som skal simuleres. En annen modell ble også utviklet på grunnlag av at den skilte seg fra de andre lasttypene i husholdningen. Impedanslastmodellens forskjell og den andre modellen, er at den utfører beregninger i Simulink blokken basert på resistans og reaktans som bruker fyller inn. Beskrivelse av simuleringers hensikt, ulike oppløsninger og løsning på simuleringer er utført. Avslutningsvis ble et utvalg simulerte apparater verifisert med ekseperimenter. Elektrisk utstyr ble målt og simulert for hvert enkelt utstyr, men også sammenkoblet med flere husholdningsapparater. Resultatet fra verifikasjonen viste godt samsvar mellom simulerte utstyr og målte utstyr på laboratoriet.