As energy demands rise across the globe, new clean energy solutions must be developed. Peafowl Plasmonics is developing a direct solar harvesting device using plasmonic technology. To expand their business and increase manufacturing scalability, nanoparticle synthesis protocols must be made. In this project, manufacturing data was analyzed with the aim of finding synthesis trends to increase the efficiency of the manufacturing process. This was done using cluster analysis methods such as k-means clustering and spectral clustering. A graphical user interface was developed to present the data in an intuitive way, acting as a tool for analysis of the synthesis and cluster data. The graphical user interface was able to display the data and cluster analysis in an informative way, however, it became apparent that a greater understanding of the chemistry behind the data was needed to draw a qualified conclusion about the meaning of the clustering. Therefore this part of the project could not be fulfilled and was left to Peafowl Plasmonics.%The graphical user interface performed well, but it became apparent that prior extensive knowledge in cluster analysis was needed in order to use the data to draw conclusions in regards to the manufacturing process. The project members lacked this prior knowledge and as such, that task was left to Peafowl Plasmonic with the graphical user interface as aid.

Den här rapporten undersöker tillgängligheten hos fyra olika likströmssystem vid ett svenskt kärnkraftverk.   Detta görs genom att analysera underhållsdokumentation och annan dokumentation från anläggningen samt därifrån beräkna mått för funktionssäkerhet och underhållsmässighet.  Dessa mått används i sin tur för att få fram ett mått på driftsäkerheten vilket kvantifieras i ett nyckeltal.    Rapporten kommer inte till någon konkret slutsats kring vilket av systemen som i praktiken faktiskt är bäst lämpat för att fungera som förebild för framtida likströmssystem. I stället rekommenderas ytterligare studier av två av systemen.    I rapporten framkommer det att två av systemen relativt sett är mer utsatta för handhavandefel, det bör göras ytterligare studier för att vidimera den slutsatsen och för att kunna slå fast sambandet med säkerhet.   Det slås fast att den vanligaste komponenten som felar är likriktarna i likströmssystemen. / This report examines the availability of four different DC-systems at a Swedish nuclear powerplant.   This is done by analyzing maintenance documentation and other documentation from the facility. This documentation is then used to calculate a measure of operational reliability, which is quantified in a key performance indicator.   The report does not come to any absolute conclusion about which of the systems is in practice best suited to serve as a model for future DC-systems. Instead, further studies of two of the systems are recommended.   The findings in this communicated in this report is that two of the systems are more likely to suffer from handling errors. More research is needed and this should also be investigated further in order to be able to say with certainty that this is the case.   The component that fails the most in these systems is the rectifiers.

Det finns begränsningar i elnätet i Sverige. Tillsammans med utmaningar som uppstår vid omställningen av energisektorn till förnyelsebar energi så uppstår det en problematik som behöver lösas då samhället är beroende av elektricitet. En dellösning för att möta problemen är energibesparingar. I examensarbetet utvecklades enprototyp för att undersöka möjligheterna med visualisering av elförbrukningen. Resultatet i examensarbetet blev en färdig prototyp för att visualisera elförbrukningen från en elmätare. Slutsatsen som drogs var att energivisualisering kan minska energiförbrukningen. / There are limitations in the electricity grid in Sweden. Together with the challenges that arise due to the conversion of the energy sector, these constitute to a problemthat needs to be solved when society is dependent on electricity. One possible solution to meet the problem is energy savings. In the thesis project, a prototype was developed to investigate the possibilities of visualization of the electricity consumption.The result of the thesis project was a complete prototype for visualizing the electricity consumption from an electricity meter. The conclusion that was drawn was that energy visualization facilitates energy reductions.

Today the medical field is struggling to decrease bacteria biofilm formation which leads to infection. Also, biomedical devices sterilization has not changed over a long period of time which has resulted in high costs for hospitals healthcare managements. The objective of this project is to investigate electro-dynamic effects by surface energy manipulation as potential methods for preventing bacteria biofilm growing on medical devices. Based on electrokinetic environments two different methods were tested: rejection bacteria dielectrophoretic forces feasibility by numerical simulations; and electrowetting-on -dielectric by the fabrication of golden interdigitated electrodes on silicon glass substrates covered by a Teflon layer. In the first experiment, numerical simulations of gold electrodes in buffer solution and frequencies were carried out to determine the forces required to reject bacteria. In the second experiment, interdigitated gold electrodes coated with a dielectric Teflon layer, were characterized in terms of breakdown voltage, dielectric adhesion and contact angle in terms of applied voltage. Finally the effect of EWOD on bacterial adhesion was tested. The project resulted in promising simulation results for bacteria rejection using dielectrophoresis due to the wide range of frequency that rejects the modelled bacteria. However, practical experiments such as electrowetting-on-dielectric must verify this at incubation times larger than 24 hours in spite of the Teflon non-adhesive properties. / <p>opponent Alex Grossm ann Colin</p> / VRI

<p>Sal/Hall D, Forum, KTH-ICT, Isafjordsgatan 39, Kista</p>

A near-eld generalization of Friis transmission equation has previously been proposed in the literature. Using this generalization, it is possible to calculatethe mutual coupling between two antennas as a weighted integral over the antenna far-fields. In this thesis, a change of variables is used to remove the singularity in the integrand and a normalization of the antenna far-field is suggested to take mismatch and thermal losses into account. The resulting non-singular integral has been implemented in a computer program that can be used to calculate the mutual coupling between two arbitrarily polarized antennas given the antenna far-fields and the geometrical separation between the antennas. The program has several advantages compared to previous programs based on the near-field generalization of Friis transmission equation. Firstly, this program can calculate the mutual coupling between two arbitrarily polarized and oriented antennas whereas previous programs could only be used for linearly polarized and polarization-matched antennas. Secondly, the advantage of the non-singular form is the improved numerical stability. The mutual coupling calculated using this program is demonstrated to agree well with results from full three-dimensional simulations of antennas located in each others near-fields using commercial software. Finally, we investigate for the first time if this integral relation can be used to calculate approximate values of the mutual coupling between antennas on an electrically large vehicle. / En närfältsgeneralisering av Friis transmissionsekvation har tidigare foreslagits i litteraturen. Med denna generalisering kan den ömsesidiga kopplingen mellan två antenner beraknas som en viktad integral over antennernas fjärrfältsamplituder. I denna rapport används ett variabelbyte för att ta bort singulariteten i integranden och en normering av fjärrfaltsamplituden föreslås for att ta hänsyn till antennernas förluster. Den resulterande icke-singulära integralen har implementerats i ett datorprogram som kan användas for att beräkna kopplingenmellan två godtyckligt polariserade antenner givet antennernas fjärrfältsamplituder och geometriska separation. Programmet har flera fördelar jämfört med tidigare program som baserats på närfältsgeneraliseringen av Friis transmissionsekvation. För det första kan detta program anvandas för att beräkna kopplingen mellan två godtyckligt polariserade och orienterade antenner då tidigare program har varit skrivna for linjarpolariserade och polarisationsmatchade antenner. Dessutom uppnås en högre numerisk stabilitet eftersom den ickesingulära formen av integralen används. Det demonstreras i flera exempel att kopplingen som beräknats med detta program för antenner som befinner sig i varandras närfält stämmer väl överens med resultat som beräknats med kommersiell mjukvara. Avslutningsvis undersöks om denna närfältsgeneralisering kan användas for att approximativt beräkna kopplingen mellan två antenner på en elektriskt stor farkost.

Elnätet dimensioneras för att klara årets största effekttoppar. Det är viktigt att överväga sammanlagringen mellan flera kunder, eftersom individuella kunders effekttoppar skulle ge felaktiga uppskattningar av nätstationens högsta förbrukning. Idag finns det timinformation om varje nätstations förbrukning, vilket inte fanns tidigare. Tidigare uppskattades storleken på effekttoppar i nätstationen från den årliga förbrukningen för uppkopplade kunder enligt den så kallade Velanders formel. För att utvärdera denna uppskattning av toppeffekten jämfördes nätstationens och underliggande kunders timförbrukning med de effekter som beräknats med denna formel. Resultatet av jämförelsen visade att formeln i vissa stationer överskattade eller underkastade storleken på den förväntade toppeffekten. Det förändrade energi-till-effektförhållandet på grund av laddning av en elbil gör att nya Velanderkonstanter behöver tas fram för hushåll med elbilsladdare. För att kunna göra dettaär det även viktigt att elnätsföretagen får information om montering av laddboxar och dess maximala laddeffekt. Historisk har elnätet ofta överdimensionerats, till stor del på grund av osäkerheten om förväntad förbrukningen och den ofta relativt låga kostnadsökningen medatt välja en grövre kabel i samband med utbyggnad av elnätet. Med elektrifieringen av fordonsflottan och produktionen av el med solceller hos konsumenter ökar belastningen på lågspänningsnäten och inmatning kan förekomma till nätstationer. Genom förbättrad mätning i nätstationer kan skillnaden mellan verkliga toppeffekten och dimensionerad maximal effekt minskas. Detta i sin tur kan minska behovet av nyinvestering i nätet för att klara energiomställningen.

Då entreprenörer utför felavhjälpningar och schemalagda underhåll i Vattenfall Eldistribution AB nät upptäcks regelbundet fel och brister. Dessa brister ska de enligt serviceavtal rapportera in och göra en beställning på arbete, ett åtgärdsförslag med hjälp aven applikation. Det sker regelbundet att dessa brister inte blir inrapporterade korrekt vilket leder till felaktigheter i budget, kvarvarande noteringar i SCADA-systemet som inte avslutas och att underhåll inte utförs. Detta är ett problem som har pågått under många år och som är svårt att få ordning på. Detta examensarbete är ett uppdrag från Vattenfall Eldistribution AB och behandlar processer för drift och underhållsåtgärder och har till syfte att analysera brister i de befintliga processerna och ger förslag på åtgärder. Analysen baseras på intervjuer med drift- och underhållspersonal.Det resultat som framkommit av utredningen, visar att det krävs både tid och budgetvanaför att skapa dessa beställningar genom applikationen, vilket gör inrapporteringen omständlig för många tekniker. Det blir informationsöverlämningar vilket är ineffektivt då beställningen inte utförs direkt och det kan leda till att viss information försvinner eller glöms av. Flera alternativ som dellösningar har tagits fram och kan kombineras och användas beroende på vilken inriktning Vattenfall Eldistribution AB vill ta. Alla alternativ som tagits fram kräver någon form av större systemförändring

Västra Orust Energitjänst (VOE) står inför ett problem, där mottagningsstationen M2 Edshultshall (40/10 kV) är i behov av förnyelse efter flertal oönskade avbrott på kort tid. Vattenfall som äger regionnätet har under en längre period tänkt förstärka förbindelsen till M2 Edshultshall, men har blivit nekade av Energimarknadsinspektionen för koncessionsrätten av en ny ledning. En ny ansökan tar tid, och västra Orusts framtida effektbehov behöver lösas snarast. I denna rapport framställs olika sätt att leverera elenergitill västra Orusts befolkning genom en ombyggnation av M2 Edshultshall till en fördelningsstation inom distributionsnätet. På VOE:s koncessionsområde sträcker sig idag Vattenfalls radiella friledning som försörjer M2 Edshultshall genom 40 kV regionnätet. Det studeras om denna friledning kan övertas av VOE som en redundant ledning till M2 Edshultshall via distributionsnätet på 10 kVspänningsnivå tillsammans med en ny kabelförbindelse. Rapporten tar upp förslag på nykabelmatning, med spänningsfall, förluster och kortslutningsberäkningar. Även driftlägen för normaldrift och reservdrift, med enlinjeschema över nya stationen M2 Edshultshall berörs i rapporten. Rapporten tar även upp en del teori inom distributionsnät för att förbereda läsaren för kommande resultatdelar. Diskussionskapitlet tar upp författarens personliga tankar kring om lösningen är rimlig sett från de dimensioneringsaspekter som tagits upp, där spänningsfall vid höglastperioder och reservmatningsmöjligheter anses bli problematiska. Rekommenderade slutsatser till projektet är att efter övertaget av den gamla 40 kV friledningen utföra ett linbyte till 234 mm2 FeAl eller 241 mm2 AlMgSi. Ett nytt kabelförband förläggs, med rekommenderad area på 630 mm2. Projektets totala kostnad uppskattas till 8,4 miljoner kronor. / Västra Orusts Energitjänst (VOE) is facing a problem, where the substation M2 Edshultshall needs to be reconstructed after several unwanted power outages in a short period of time. Vattenfall, which owns the feeding line to M2 Edshultshall, has had plans for a new connection for a long time, but they’ve been denied the rights by Energimarknadsinspektionen. A new application takes time, and west Orust’s power delivery needs to be resolved soon. This study provides ways to deliver power to west Orust through the reconstruction of M2 Edshultshall to a 10 kV substation. Inside VOE: s concession area, Vattenfall has a radial 40 kV overhead line that provides M2 Edshultshall with power. A study has been made if the overhead line could be taken over by VOE and be used as a redundant line together with a new cable connection trough the 10 kV distribution grid. This study makes suggestions of a new cable, with acceptable voltage drops, losses and short circuit currents. Also operating modes for normal use and reserveoperation, with a single line diagram of new M2 Edshultshall. The study also prepares the reader with some electrical theory. The author’s personal thoughts regarding the project and its solutions are discussed, where voltage drops during high load and reserve operations can be problematic. The conclusion of this study is to reline the old 40 kV overhead line to a 234 mm2 FeAl or 241 mm2 AlMgSi. Together with a new cable connection with an area of 630 mm2. This project will cost around 8,4 million SEK.

Kraftsystemet består av flera olika komponenter som är nödvändiga för ett fungerande elnät.Både ur ett leveranssäkert- och personsäkert perspektiv är det nödvändigt med ett skyddssystem som kan frånkoppla anläggningsdelar vid fel. Bland andra skyddstyper är ett impedansmätande distansskydd i hög grad tillämpat i maskade 130 - 400-kV-nät. Skyddet mäter ström och spänning och beräknar kvoten mellan dessa vilket resulterar i en impedans som ska motsvara ledningens impedans mellan relästället och felstället. För att kontrollera att skyddssystemet uppnår den höga tillförlitlighet som krävs utförs regelbunden provning av skyddet vilket en arbetsgrupp på Vattenfall Services Nordic AB utför. Vad gäller just distansskydd upplever arbetsgruppen en brist på kompetens och syftet med arbetet är därför att öka kunskapen inom området genom att göra en fördjupning i distansskyddets funktion, bakgrundsteori samt utvärdering av provningsrutin. Informationen hämtas från kurslitteratur, manualer, standarder, vetenskapliga artiklar och konferenser. Utifrån dessa går rapporten igenom enfasfel, tvåfasfel, trefasfel och hur ett reläskydd av typen RED670 1.2 hanterar det med impedansmätning. Ett distansskydd delas upp i olika skyddssteg som täcker in olika långt bort från relästället, samt med olika utlösningstider för att uppnå selektivitet.Viktiga faktorer som påverkar impedansmätningen är vilken felresistans som uppstår vid fel,parallellgående ledningar, matande produktionskällor från olika håll, inkopplad last samtmätfel. Alla dessa faktorer är viktiga att ta hänsyn till vid framtagning av inställningsvärdentill distansskyddet vilket baseras på både manuella beräkningar efter standardiserade principersamt på simuleringar i beräkningsprogrammet PSS/E.I skyddet är utformning av karaktäristiker och detektering av riktning samt feltyp väsentliga för optimal funktion. I dagens provningsrutin kontrolleras utlösningstider och zongränser iett begränsat antal vinklar. Med dessa vinklar testas inte riktningslinjer och karaktäristisk form i någon större utsträckning och ett förbättringsförslag är därför att utöka dessa enligt vad som beskrivs i rapporten. Intressanta framtida frågeställningar att arbeta med som har upptäckts under arbetet är skillnad på olika fabrikat av reläskydd och krav och förväntningar mellan elnätägare och entreprenör vid beställning och utförande av provning.