Analysis of drawbacks and constraints of classification algorithms for three-phase voltage dips

Voltage events are one of the most common and harmful disturbances of power electric systems. Voltage dips, swells and interruptions are included under this heading. Given the economic cost that these disturbances represent for electrical power transmission and distribution companies and the industry, it becomes imperative to detect and classify them properly. Several classification criteria and algorithms have been proposed in the literature as analysis tools to differentiate voltage events by their characteristics and, if possible, to determine their causes and consequences. Even though some of these approaches make a correct classification of the voltage events, there are certain operation conditions that are common in real electrical grids, in which the classification criteria, and their corresponding algorithms, make a wrong classification. These particular conditions, together with the lack of a fair comparison in a common scenario, have not been addressed in the specific field literature. This work explores in detail all these aspects by evaluating the symmetrical components criterion and ABC classification criterion, and rigorously analyzes three specific algorithms: the Symmetrical Components Algorithm, the Six Phases Algorithm and the Space Vector Algorithm. Drawbacks arise from both classification criteria and algorithms. The causes of the classification errors are described and discussed in detail in order to better understand the problem, and evidence the constraints of these classification methods.Fil: Strack, Jorge Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Carugati, Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Orallo, Carlos Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Donato, Patricio Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Maestri, Sebastian Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Carrica, Daniel Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; Argentin

Monitoreo Inteligente de Procesos

[Intelligent Process Monitoring] El problema planteado se enmarca en una disciplina llamada monitoreo inteligente de procesos (MIP). La misma consiste en un conjunto de herramientas informáticas cuyo objetivo es la detección y diagnóstico de eventos anormales en procesos. Dentro de la industria petroquímica el diagnóstico temprano de eventos anormales es de vital importancia por la peligrosidad de los procesos involucrados. Es ilustrativo mencionar que las pérdidas anuales asociadas a los eventos anormales en la industria petroquímica de Estados Unidos ascienden a los 20.000.000.000 de dólares. Los procesos de interés son procesos continuos que operan en estado estacionario. Los mismos son controlados por operadores en salas de control donde, desde una terminal de PC, pueden obtener información on-line de diferentes variables de proceso como así también, actuar sobre el proceso variando la apertura de válvulas. Además, existen sistemas de control automático que regulan la apertura de ciertas válvulas de control para estabilizar el proceso. El MIP pretende brindar soporte a los operadores en la tarea de diagnóstico de eventos anormales. El método de diagnóstico de fallas planteado se basa en el seguimiento del signo de la desviación de cada variable (perturbación) como consecuencia de una determinada falla. En el paper adjunto, se muestra una técnica para determinar, a partir de las ecuaciones que describen el comportamiento de un proceso, el signo de la perturbación de cada variable frente a diferentes fallas que pueden ocurrir en un proceso dado. El método de diagnóstico consiste en asignarle al vector de perturbaciones obtenido a partir de la medición actual de las variables de la planta, alguno de los vectores precalculados asociados a las fallas conocidas. Esto plantea dos problemas distintos. Por un lado la necesidad de automatizar la generación del vector de perturbaciones a partir del modelo analítico del proceso y por otro determinar el signo de la perturbación de cada variable a partir de la caracterización de la serie temporal y de la situación actual del proceso. El primer problema está planteado en el paper adjunto y requiere de cierto conocimiento de los procesos involucrados y de teoría de grafos. Los interesados en el mismo pueden referirse dicho paper. El segundo es más abstracto y sólo requiere de conocimiento de series temporales. A continuación se da una breve introducción al mismo. Para determinar el signo de la variación de una variable perturbada es necesario tener en cuenta dos características del sistema en estudio. La primera es la variabilidad natural del mismo que nos permite saber si la perturbación medida es significativa o es parte del ruido natural del proceso. La segunda es el tiempo característico de los procesos asociados a dicha variable que nos indica cuanto tiempo debemos esperar para que la perturbación se haga evidente en la medición. El segundo problema a resolver consiste en la caracterización de las series temporales de las variables medidas para poder determinar la presencia y el signo de una perturbación en cada una de ellas. Para ello se contará con datos reales de una planta petroquímica tomados a intervalos cercanos a un minuto durante un periodo de 7 años. La elección de cuál de los dos problemas se analizará quedará sujeta al interés de los participantes

Evaluación y comparación de algoritmos de clasificación de eventos de tensión mediante su implementación en un DSP

This paper assesses the experimental implementation of three voltage events classification algorithms. They are known in the literature as symmetrical component algorithm, six-phase algorithm and space vector algorithm. They use the fundamental voltages and sequence’s components estimated by a sequence detector proposed by the authors previously. This detector is synchronized with the network achieving phase and frequency adaptation and high rejection to the network disturbances. From implementation of classification algorithm and detector on a DSP (Digital Signal Processor), the performance of each algorithm in the classification of real events and their possible application in a PQM (Power Quality Monitor) was evaluated.Este trabajo evalúa la implementación experimental de tres algoritmos de clasificación de eventos de tensión. Los mismos son conocidos en la literatura como algoritmo de componentes simétricas, algoritmo de seis tensiones y algoritmo de vector espacial. Estos algoritmos utilizan las tensiones fundamentales y las componentes de secuencia estimadas por un detector de secuencias propuesto por los autores en trabajos previos. Este detector se sincroniza con la red eléctrica, logrando adaptación en fase y frecuencia y provee de un gran rechazo a las perturbaciones de la red. A partir de la implementación de los algoritmos de clasificación y del detector en un DSP (Digital Signal Processor), se evaluó el desempeño de cada algoritmo en la clasificación de eventos reales y su posible aplicación en un instrumento medidor de calidad de la energía

How temperatures may affect the synthesis of fatty acids during olive fruit ripening: genes at work in the field

A major concern for olive cultivation in many extra-Mediterranean regions is the adaptation of recently introduced cultivars to environmental conditions different from those prevailing in the original area, such as the Mediterranean basin. Some of these cultivars can easily adapt their physiological and biochemical parameters in new agro-environments, whereas others show unbalanced values of oleic acid content. The objective of this study was to evaluate the effects of the thermal regime during oil synthesis on the expression of fatty acid desaturase genes and on the unsaturated fatty acid contents at the field level. Two cultivars (Arbequina and Coratina) were included in the analysis over a wide latitudinal gradient in Argentina. The results suggest that the thermal regime exerts a regulatory effect at the transcriptional level on both OeSAD2 and OeFAD2-2 genes and that this regulation is cultivar-dependent. It was also observed that the accumulated thermal time affects gene expression and the contents of oleic and linoleic acids in cv. Arbequina more than in Coratina. The fatty acid composition of cv. Arbequina is more influenced by the temperature regime than Coratina, suggesting its greater plasticity. Overall, findings from this study may drive future strategies for olive spreading towards areas with different or extreme thermal regimes serve as guidance for the evaluation olive varietal patrimony.EEA San JuanFil: Contreras Valentín, Ana Cibeles. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Juan; Argentina.Fil: Contreras Valentín, Ana Cibeles. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Pierantozzi, Pierluigi. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Juan; Argentina.Fil: Pierantozzi, Pierluigi. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Maestri, Damian. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Maestri, Damian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Tivani, Martín. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Juan; Argentina.Fil: Tivani, Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Searles, Peter. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de La Rioja; ArgentinaFil: Brizuela, Magdalena. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de La Rioja; ArgentinaFil: Fernández, Fabricio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Catamarca; Argentina.Fil: Toro, Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Cerro Azul; Argentina.Fil: Puertas, Carlos. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Junin; Argentina.Fil: Trentacoste, Eduardo R. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Junin; Argentina.Fil: Kiessling, Juan. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Alto Valle. Agencia de Extensión Rural Centenario; Argentina.Fil: Mariotti, Roberto. National Research Council. Institute of Biosciences and Bioresources; ItaliaFil: Baldoni, Luciana. National Research Council. Institute of Biosciences and Bioresources; ItaliaFil: Mousavi, Soraya. National Research Council. Institute of Biosciences and Bioresources; ItaliaFil: Fernández, Paula. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Fernández, Paula. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Fernández, Paula. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Moschen, Sebastián. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA).Estación Experimental Agropecuaria Famaillá; Argentina.Fil: Moschen, Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Torres, Myriam Mariela.Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Juan; Argentina.Fil: Torres, Myriam Mariela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

CryoSat Ice Baseline-D validation and evolutions

The ESA Earth Explorer CryoSat-2 was launched on 8 April 2010 to monitor the precise changes in the thickness of terrestrial ice sheets and marine floating ice. To do that, CryoSat orbits the planet at an altitude of around 720 km with a retrograde orbit inclination of 92∘ and a quasi repeat cycle of 369 d (30 d subcycle). To reach the mission goals, the CryoSat products have to meet the highest quality standards to date, achieved through continual improvements of the operational processing chains. The new CryoSat Ice Baseline-D, in operation since 27 May 2019, represents a major processor upgrade with respect to the previous Ice Baseline-C. Over land ice the new Baseline-D provides better results with respect to the previous baseline when comparing the data to a reference elevation model over the Austfonna ice cap region, improving the ascending and descending crossover statistics from 1.9 to 0.1 m. The improved processing of the star tracker measurements implemented in Baseline-D has led to a reduction in the standard deviation of the point-to-point comparison with the previous star tracker processing method implemented in Baseline-C from 3.8 to 3.7 m. Over sea ice, Baseline-D improves the quality of the retrieved heights inside and at the boundaries of the synthetic aperture radar interferometric (SARIn or SIN) acquisition mask, removing the negative freeboard pattern which is beneficial not only for freeboard retrieval but also for any application that exploits the phase information from SARIn Level 1B (L1B) products. In addition, scatter comparisons with the Beaufort Gyre Exploration Project (BGEP; https://www.whoi.edu/beaufortgyre, last access: October 2019) and Operation IceBridge (OIB; Kurtz et al., 2013) in situ measurements confirm the improvements in the Baseline-D freeboard product quality. Relative to OIB, the Baseline-D freeboard mean bias is reduced by about 8 cm, which roughly corresponds to a 60 % decrease with respect to Baseline-C. The BGEP data indicate a similar tendency with a mean draft bias lowered from 0.85 to −0.14 m. For the two in situ datasets, the root mean square deviation (RMSD) is also well reduced from 14 to 11 cm for OIB and by a factor of 2 for the BGEP. Observations over inland waters show a slight increase in the percentage of good observations in Baseline-D, generally around 5 %–10 % for most lakes. This paper provides an overview of the new Level 1 and Level 2 (L2) CryoSat Ice Baseline-D evolutions and related data quality assessment, based on results obtained from analyzing the 6-month Baseline-D test dataset released to CryoSat expert users prior to the final transfer to operations

Reducing the environmental impact of surgery on a global scale: systematic review and co-prioritization with healthcare workers in 132 countries

Abstract Background Healthcare cannot achieve net-zero carbon without addressing operating theatres. The aim of this study was to prioritize feasible interventions to reduce the environmental impact of operating theatres. Methods This study adopted a four-phase Delphi consensus co-prioritization methodology. In phase 1, a systematic review of published interventions and global consultation of perioperative healthcare professionals were used to longlist interventions. In phase 2, iterative thematic analysis consolidated comparable interventions into a shortlist. In phase 3, the shortlist was co-prioritized based on patient and clinician views on acceptability, feasibility, and safety. In phase 4, ranked lists of interventions were presented by their relevance to high-income countries and low–middle-income countries. Results In phase 1, 43 interventions were identified, which had low uptake in practice according to 3042 professionals globally. In phase 2, a shortlist of 15 intervention domains was generated. In phase 3, interventions were deemed acceptable for more than 90 per cent of patients except for reducing general anaesthesia (84 per cent) and re-sterilization of ‘single-use’ consumables (86 per cent). In phase 4, the top three shortlisted interventions for high-income countries were: introducing recycling; reducing use of anaesthetic gases; and appropriate clinical waste processing. In phase 4, the top three shortlisted interventions for low–middle-income countries were: introducing reusable surgical devices; reducing use of consumables; and reducing the use of general anaesthesia. Conclusion This is a step toward environmentally sustainable operating environments with actionable interventions applicable to both high– and low–middle–income countries

Open-Circuit Fault Identification Method for Interleaved Converters Based on Time-Domain Analysis of the State Observer Residual

Fault-tolerance capability is a critical matter in power conversion systems that require continuous operation. Multiphase converters provide an inherent redundancy that gives them fault-tolerant capability. In addition, the interleaved operation of these converters provides them with some advantages regarding total current ripple, which otherwise would be lost under a fault condition. This issue can be solved by means of an identification and reconfiguration system. This paper proposes a method for open-circuit fault identification, based on the time-domain comparison of the residual of a state-space observer with signatures per phase. Signature online generation, together with a proper normalization and thresholding strategy, provides immunity with respect to the operation point. The use of the phase information associated to the interleaved operation allows to reduce the number of sensed variables, making it possible to identify the faulty leg by only sensing input and output signals, which are conventionally used for control purposes. Hence, the measurement of signals within every leg is avoided. Experimental results on a four-phase interleaved buck converter validate the method capacity to identify faults in two switching periods. Robustness regarding abrupt changes in the operational conditions was tested.Fil: Wassinger, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Penovi, Emiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Garcia Retegui, Rogelio Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Maestri, Sebastian Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; Argentin

A Non-Linear Approach for Assessing Stability in Line-Commutated Converters with an Integrating Controller

Closed-loop stability analysis of line-commutated converters (LCCs) has been mainly based on linear, small-signal plant transfer modeling for the power stage. The inaccuracies derived from the use of these simple models in the frequency domain have led to conservative compensation strategies with reduced loop bandwidths. This paper presents a nonlinear time-domain approach for modeling LCCs under integrating control. The proposed technique was found useful to assess the onset of loop instability under different operating conditions. Bifurcations and possible routes to chaos in the parameter domain are also explored. The method is validated by simulation and stability boundary conditions leading to period-doubling behavior are demonstrated by means of experimental resultsFil: Uicich, Gustavo Cesar. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; ArgentinaFil: Maestri, Sebastian Oscar. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Benedetti, Mario. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; ArgentinaFil: Carrica, Daniel Oscar. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Study on Single-bin Sliding DFT algorithms: Comparison, stability issues and frequency adaptivity

The standard method for spectrum analysis is the Discrete Fourier Transform(DFT), typically implemented using a Fast Fourier Transform (FFT) algorithm. However, certain applications require an on-line spectrum analysis only on a subset of M frequencies of an N-point DFT ðM < NÞ. In such cases, the use of Single-bin Sliding DFT (Sb-SDFT) is preferred over the direct application of FFT. Along these lines, the most popular algorithms are the Sliding Discrete Fourier Transform (SDFT), the Sliding Goertzel Transform (SGT), the Modulated Sliding Discrete Fourier Transform (mSDFT), and the S. Douglas and J. Soh algorithm (D&S). Even though these methods seem to differ, they are derived from the conventional DFT using distinct approaches and properties. To better understand the advantages, limitations and similarities each of them have, this work thoroughly evaluates and compares the four Sb-SDFT methods. What is more, the direct application of these Sb-SDFTs may lead to inaccuracies due to spectral leakage and picket-fence effects, common pitfalls inherited by every DFT-based method. For this reason, a unified model of the Sb-SDFT methods is proposed, whose aim is to design a frequency adaptive control loop. This frequency adaptability allows to mitigate the problems associated with improper sampling frequency. By using this unified model, the election of the Sb-SDFT algorithm is independent of the controller design and all the methods are equivalent. Theoretical results are validated by simulations and a DSP implementation of the four frequency adaptive Single-bin Sliding DFT methods.Fil: Orallo, Carlos Martin. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Carugati, Ignacio. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Donato, Patricio Gabriel. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Maestri, Sebastian Oscar. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin