Original title: Demonstrativní nástroj pro výpočet komponent elektrické energie
Translated title: Demonstrative tool for calculating electrical energy components
Authors: Poul, Martin ; Frigo, Guglielmo (referee) ; Klusáček, Jan (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2026
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [eng] [cze]
Diplomová práce se soustředí na problematiku komponent v elektrických sítích a jejich vyhodnocení v rámci analyzátorů sítě a to zejména ve specifických provozních stavech, jako jsou obousměrné toky energie, nesmetrie nebo rychlé změny odběru výkonu. V rámci práce byl vyvinut nástroj v jazyce Python, který automaticky ze vstupních záznamů vypočítá zvolenou sadu komponent založenou z velké části na normě IEEE 1459:2010. Provede jejich časovou agregaci, integraci a třídení, umožní graficky zobrazit naměřené průběhy okamžitých hodnot a také jednotlivé komponenty. Nástroj je koncipován parametricky (např. s možností volby délky okna) a obsahuje moduly pro pokročilé zpracování signálu, včetně synchronního převzorkování a filtrace s nulovým fázovým posuvem. Funkčnost programu byla ověřena na syntetických datech a validována podle referenčního příkladu v normě IEEE 1459:2010. Díky této validaci mohly být pomocí softwarového analyzátoru provedeny dvě analýzy, které ukázaly korektní a nekorektní agregační algoritmy zdánlivého výkonu v čase a třífázové definice zdánlivého výkonu na exaktních výsledcích. This master's thesis focuses on the issue of electrical power components in distribution networks and their evaluation within power quality analyzers, particularly under specific operating conditions such as bidirectional power flows, unbalance, or rapid load changes. As part of this thesis, a software tool was developed in Python that automatically calculates a selected set of components from input records, based largely on the IEEE Standard 1459:2010. The tool performs time aggregation, integration, and sorting of these components, and provides graphical visualization of both the instantaneous waveforms and the individual calculated components. The tool is designed parametrically (e.g., allowing the user to select the measurement window length) and incorporates modules for advanced signal processing, including synchronous resampling and zero-phase digital filtering. The functionality of the software was verified using synthetic data and validated against the reference example provided in the IEEE 1459:2010 standard. Following this successful validation, the software analyzer was used to conduct two analytical studies. These studies demonstrated, through exact numerical results, the physically correct and incorrect approaches to both the time aggregation algorithms for apparent power and the definitions of three-phase apparent power.
Keywords: elektroměr; FFT; harmonická analýza; IEEE 1459; kvalita elektrické energie; Python; výkonové komponenty; zdánlivý výkon; zpracování signálu; časová agregace komponent; apparent power; energy meter; FFT; harmonic analysis; IEEE 1459; power components; power quality; Python; signal processing; time aggregation algorithms

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/259579

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-776291


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses