Elektros inžinerijos katedra

Šiame magistro darbe pateikiamas sistemingas Vilniaus regione esančių aukštos įtampos oro perdavimo linijų elektromagnetinio lauko (EML) spinduliuotės charakteristikų tyrimas. Tyrimas grindžiamas vis didėjančiu visuomenės ir mokslo atstovų susidomėjimu dėl galimo ilgalaikio žmogaus poveikio itin žemo dažnio (IŽD) elektromagnetinei spinduliuotei, kurią skleidžia 50 Hz dažniu veikianti elektros energetikos infrastruktūra, ypač tuomet, kai ji vis dažniau kertasi su tankiai apgyvendintomis teritorijomis. Tyrimas buvo vykdomas dviem pagrindiniais etapais. Pirmajame etape MATLAB aplinkoje sukurtas dvimatis baigtinių elementų metodo (BEM) skaičiavimo modelis, skirtas imituoti elektrinio ir magnetinio laukų erdvinį pasiskirstymą aplink Kino Studija–Vilnia 110 kV dvigrandės oro perdavimo linijos bokšto geometriją. Antrajame etape buvo atliekami fiziniai lauko matavimai tiesiogiai objekte, naudojant kalibruotą NFA 1000 plačiajuostį lauko analizatorių, standartizuotame 1,5 metro aukštyje virš žemės paviršiaus – tiek tiesiai po linija, tiek įvairiais šoniniais atstumais nuo bokšto ašies. Modeliavimo ir matavimo rezultatai parodė aukštą suderinamumą – skirtumas neviršijo 1,16 %. MATLAB modelis prognozavo didžiausią elektrinio lauko stiprį 1891,8 V/m, o išmatuota reikšmė siekė 1914 V/m. Magnetinio srauto tankis didžiausias buvo tiesiai po bokštu – 0,7171 µT – ir tolygiai mažėjo didėjant šoniniam atstumui. Visi rezultatai buvo palyginti su ICNIRP gairėmis, IEEE Std C95.1™-2019 standartu ir Lietuvos nacionaline higienos norma HN 104:2011. Linija visiškai atitiko tarptautinius standartus, nustatančius 5000 V/m elektrinio lauko ribą, tačiau griežtesnė Lietuvos lauko norma – 1000 V/m – buvo viršyta maždaug iki 35 metrų atstumu nuo bokšto centro, o visiškas atitikimas pasiekiamas tik už 40 metrų ribos. Magnetinio srauto tankis visuose matavimo taškuose neviršijo jokių taikomų normų. Tyrimas leidžia daryti išvadą, kad linija atitinka tarptautinius reguliavimo reikalavimus, tačiau apibrėžtoje koridoriaus zonoje aplink bokštą yra lokalus neatitikimas Lietuvos nacionaliniams standartams.

This thesis presents a systematic investigation into the electromagnetic field (EMF) radiation characteristics of high-voltage overhead transmission lines in the Vilnius region of Lithuania. The study is motivated by growing public and scientific concern regarding the potential health implications of prolonged human exposure to extremely low frequency (ELF) electromagnetic radiation emitted by electrical power infrastructure operating at 50 Hz, particularly as such infrastructure increasingly passes through densely populated areas. The research was conducted in two principal phases. The first involved the development of a custom two-dimensional Finite Element Method (FEM) computational model in MATLAB, used to simulate the spatial distribution of electric and magnetic fields surrounding the Kino Studija–Vilnia 110 kV double-circuit overhead transmission line. The second phase consisted of physical field measurements recorded on-site using a calibrated NFA 1000 broadband field analyser at a standardised height of 1.5 metres above ground level, taken both directly beneath the line and at varying lateral distances from the tower centreline. Simulation and measurement results demonstrated strong agreement within a 1.16% margin, with the MATLAB model predicting a peak electric field of 1891.8 V/m against a measured value of 1914 V/m. Magnetic flux density peaked at 0.7171 µT directly beneath the tower and decayed steadily with increasing lateral distance. All results were benchmarked against the ICNIRP guidelines, IEEE Std C95.1™-2019, and the Lithuanian national hygiene norm HN 104:2011. While the line complied fully with the international standards, which specify a 5000 V/m electric field limit, the stricter Lithuanian outdoor threshold of 1000 V/m was exceeded within approximately 35 metres of the tower centre, with full compliance only achieved beyond 40 metres. Magnetic flux density remained well within all applicable limits at every measurement point. The study concludes that the line adheres to international regulatory frameworks but presents localised non-compl

Baigiamajame magistro darbe tiriama akumuliatorių balansavimo sistema, siekiant išnagrinėti akumuliatorių balansavimo metodų ir priemonių efektyvumą bei įvertinti jų taikymo galimybes. Darbe analizuojami akumuliatorių valdymo sistemose taikomi balansavimo algoritmai ir techniniai sprendimai, jų galimybės bei apribojimai. Nagrinėjama metodika, leidžianti apskaičiuoti įtampos disbalansą tarp akumuliatoriaus elementų jų įkrovimo ir iškrovimo procesų metu. Remiantis išnagrinėta metodika, atliekami akumuliatorių balansavimo sistemos eksperimentiniai tyrimai su pasyvaus, aktyvaus indukcinio ir aktyvaus talpinio balansavimo moduliais esant skirtingoms apkrovoms ir aptariami gauti rezultatai. Atlikus mokslinės literatūros analizę ir išnagrinėjus empirinių tyrimų rezultatus, pateikiamos baigiamojo darbo išvados. Darbą sudaro 8 dalys: įvadas, analitinė dalis, teorinė dalis, metodologinė dalis, eksperimentinių tyrimų dalis, išvados, literatūros sąrašas, priedai. Darbo apimtis – 94 p. teksto be priedų, 49 iliustr., 12 lent., 55 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai

The final master's thesis examines the battery balancing system in order to analyze the effectiveness of battery balancing methods and measures and evaluate their application possibilities. In the work, balancing algorithms and technical solutions used in battery management systems, their capabilities and limitations are analized. The methodology which enables to calculate the voltage imbalance between battery cells during their charging and discharging processes is examined. Based on the examined methodology, experimental studies of the battery balancing system with passive, active inductive and active capacitive balancing modules under different loads are performed and the obtained results are discussed. After analyzing the scientific literature and examining the results of empirical research, the conclusions of final work are presented. Structure: introduction, analytical part, theoretical part, methodological part, experimental research part, conclusions, references, appendixes. Thesis consist of: 94 p. text without appendixes, 49 pictures, 12 tables, 55 bibliographical sources. Appendixes included.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamas birių medžiagų maitintuvo elektros pavaros veikimas, siekiant įvertinti jos dinamines ir statines charakteristikas bei jų įtaką medžiagos dozavimo tikslumui, masės srauto stabilumui ir sistemos darbo režimams. Darbe analizuojami birių medžiagų maitintuvų tipai, jų konstrukciniai ypatumai, elektros pavarų parinkimo kriterijai, valdymo sistemų principai ir modeliavimo metodai. Tyrimų metu sudarytas birių medžiagų maitintuvo su elektros pavara elektromechaninis modelis, apimantis asinchroninio variklio, inverterio ir nuolatinės srovės magistralės, mechaninės pavaros, sraigtinio tiekimo mazgo, bunkerio, medžiagos srauto ir PI valdiklio posistemes. Modelis realizuotas „MATLAB/Simulink“ programinėje aplinkoje. Atlikta parametrinė analizė, kurios metu tirta statoriaus ir rotoriaus varžos, masės srauto nuorodos, biraus tankio, užpildymo koeficiento ir statinės trinties momento įtaka sistemos veikimui. Tyrimo rezultatai leidžia įvertinti, kaip skirtingi elektros pavaros ir technologinio proceso parametrai veikia maitintuvo darbo režimus, masės srauto stabilumą, pereinamuosius procesus ir elektromagnetinio momento pokyčius. Remiantis modeliavimo rezultatais pateikiamos išvados ir rekomendacijos, skirtos birių medžiagų maitintuvo veikimui tobulinti, dozavimo tikslumui didinti ir elektros pavaros darbo patikimumui užtikrinti. Darbą sudaro šios dalys: įvadas, literatūros analizė, teorinė dalis, tiriamoji dalis, išvados, literatūros sąrašas, priedai. Darbo apimtis – 120 puslapių be priedų, 47 paveikslai, 26 lentelės, 79 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai.

The final master’s thesis analyses the operation of the electric drive of a bulk material feeder in order to evaluate its dynamic and static characteristics and their influence on material dosing accuracy, mass flow stability and system operating modes. The thesis examines the types of bulk material feeders, their structural features, electric drive selection criteria, control system principles and modelling methods. During the research, an electromechanical model of a bulk material feeder with an electric drive was developed. The model includes subsystems of an induction motor, inverter and DC link, mechanical drive, screw feeding unit, hopper, material flow and PI controller. The model was implemented in the MATLAB/Simulink software environment. A parametric analysis was carried out to investigate the influence of stator and rotor resistance, mass flow reference, bulk density, filling coefficient and static friction torque on system performance. The research results make it possible to evaluate how different electric drive and technological process parameters affect feeder operating modes, mass flow stability, transient processes and changes in electromagnetic torque. Based on the simulation results, conclusions and recommendations are provided for improving the operation of the bulk material feeder, increasing dosing accuracy and ensuring reliable operation of the electric drive. The thesis consists of the following parts: introduction, literature review, theoretical part, research part, conclusions, references and appendices. The thesis consists of 120 pages without appendices, 47 figures, 26 tables and 79 bibliographical sources. Appendices are included separately.

Baigiamajame magistro darbe tiriamas šiltnamio mikroklimato valdymas. Literatūros šiltnamio mikroklimato tema analizėje nagrinėjami moksliniai straipsniai, pateikiami autorių pasiekti rezultatai ir naudoti valdymo metodai. Šiltnamio mikroklimato teorinių aspektų dalyje pateikiami optimalūs Lietuvoje populiarių auginti kultūrų parametrai, analizuojami šiltnamio mikroklimato valdymo metodai bei nagrinėjami šiltnamio mikroklimatą keičiantys veiksniai ir jų tarpusavio sąveika. Šiltnamio mikroklimato tyrimo dalyje yra sudaromas šiltnamio mikroklimato kompiuterinis modelis, suprojektuojami du skirtingi reguliatoriai modelio kontrolei bei įvertinami ir palyginami modeliavimo rezultatai. Tiriamojo darbo pabaigoje pateikiamos apibendrinamosios išvados, pasiūlymai, naudota literatūra bei priedai. Darbą sudaro 7 dalys: įvadas, literatūros šiltnamio mikroklimato tema apžvalga, šiltnamio mikroklimato teoriniai aspektai, šiltnamio mikroklimato tyrimas, išvados ir pasiūlymai, literatūra, priedai. Darbo apimtis – 100 p. teksto be priedų, 74 iliustr., 5 lent., 79 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai.

Final master‘s thesis provides investigation of greenhouse microclimate control system. The literature review of greenhouse microclimate analyzes scientific articles, presenting used control methods and results achieved by the authors. In the theorethical part of greenhouse microclimate, the optimal parameters for plants commonly grown in Lithuania are presented, methods of greenhouse microclimate control are analyzed, factors affecting greenhouse microclimate and their relations are examined. In the greenhouse microclimate investigation part, a greenhouse microclimate computer model is developed, two different controllers for the model designed and their simulation results evalueted and compared. At the end of master‘s thesis, a summarizing conclusions, suggestions, references and annexes are provided. Structure consists of 7 parts: introduction, literature review of greenhouse microclimate, greenhouse microclimate theoretical aspects, greenhouse micloclimate investigation, conclusions and suggestions, references, annexes. Thesis consist of – 100 p. text without appendixes, 74 pictures, 5 tables, 79 bibliographical entries. Attachments are attached separately.

Baigiamajame darbe sprendžiama aktuali problema – privačiam vartotojui sudėtinga įvertinti baterijos sistemos investicijos naudą Lietuvos elektros rinkoje. Atlikta baterijų sistemų valdymo ir optimizavimo metodų teorinė analizė, parengta tyrimo metodika ir sukurta autoriaus programa „Solar Battery Strategy Simulator“. Taikyti metodai – Monte Karlo metodas su 5 000 iteracijų, deterministiniai finansiniai rodikliai (NPV, IRR, atsipirkimas) ir taisyklėmis grįsta procentilių valdymo strategija. Sukurta programa modeliuoja energijos srautus, valdo baterijos įkrovimo ir iškrovimo procesus pagal „Nord Pool LT“ kainų procentilius bei vertina investicijų ekonominį pagrįstumą įskaitant baterijos keitimo kaštus 12-aisiais projekto metais. Programa pasižymi moduline struktūra ir duomenų apsauga per „Tailscale“virtualų privatų tinklą. Darbą sudaro šios dalys: įvadas, toerinė, metodinė ir praktinė dalys, išvados, literatūros sąrašas. Darbo apimtis: 56 puslapių be priedų, 26 iliustracijos, 7 lentelių, 39 bibliografiniai šaltiniai.

The final master thesis addresses a relevant problem – the difficulty private consumers face in assessing the benefits of investing in a battery system in the Lithuanian electricity market. A theoretical analysis of battery system management and optimization methods was conducted, a research methodology was developed, and the author created a program called “Solar Battery Strategy Simulator.” The methods applied include the Monte Carlo method with 5 000 iterations, deterministic financial indicators (NPV, IRR, payback period), and a rule-based percentile management strategy. The developed program models energy flows, manages battery charging and discharging processes based on “Nord Pool LT” price percentiles, and evaluates the economic viability of the investment, including battery replacement costs in the 12th year of the project. The program features a modular structure and data protection via a “Tailscale” virtual private network. Structure: introduction, theoretical, methodological and and practical parts, conclusions, refrences. The thesis consists of 56 pages without appendices, 26 illustrations, 7 tables, 39 bibliographical sources.

Baigiamajame darbe tiriama dirbtinio intelekto įtaka elektros energetikos sistemai ir saulės elektrinės generacijos prognozei. Darbo metu atliktas tyrimas, taikant skirtingus saulės elektrinės generacijos prognozavimo metodus, palygintas taikytų metodų tikslumas bei prognozavimo paklaidos. Analitinėje dalyje nagrinėjama dirbtinio intelekto įtaka ir pritaikymas elektros energetikos sistemoje. Tyrimo dalyje nagrinėjami laiko eilučių, slenkančio vidurkio, svertinio vidurkio, svertinio vidurkio su kintančiais koeficientais, adaptyvaus svertinio vidurkio su stiprinimu metodai, sudaromi algoritmai ir atliekami skaičiavimai. Darbą sudaro: įvadas, analitinė ir metodinė baigiamojo darbo dalis, tiriamoji baigiamojo darbo dalis, rezultatai, išvados, literatūros sąrašas. Darbo apimtis: 62 puslapiai be priedų, 6 iliustracijos, 15 lentelių, 11 diagramų, 55 literatūros šaltiniai.

This thesis examines the impact of artificial intelligence on the power system and its application in solar power generation forecasting. The study compares the accuracy and forecasting errors of various solar power generation forecasting methods. The analytical section examines the impact and application of artificial intelligence in the power system. The research section examines methods for time series analysis, including moving averages, weighted averages, weighted averages with variable coefficients, and adaptive weighted averages with amplification. It also presents algorithms and calculation results. The thesis consists of: an introduction, the analytical and methodological section, the research section, results, conclusions, and a list of references. The thesis consist of 62 pages without annexes, 6 illustrations, 15 tables, 11 diagrams, and 55 references.

Baigiamajame magistro darbe atliekamas skirtingų elektros kabelinių efektyvumo tyrimas. Analitinėje dalyje pristatomi elektros tinklai, kabelinės linijos, apžvelgiamas kabelių tiesimas, detaliau aprašomas kabelių parinkimas ir linijų efektyvumo rodikliai, pristatoma darbų sauga bei aptariama naudota programinė įranga. Metodologijoje aprašomi tyrime taikyti metodai ir naudoti parametrai. Tiriamojoje dalyje atliekamas empirinis tyrimas, kuriame parenkami ir sumodeliuojami kabeliai, atliekami matavimai ir palyginami gauti rezultatai. Darbą sudaro: įvadas, teorinė ir metodinė baigiamojo darbo dalis, praktinė baigiamojo darbo dalis, išvados, literatūros sąrašas, priedai. Darbo apimtis: 48 puslapiai be priedų, 33 iliustracijos, 5 lentelės, 26 literatūros šaltiniai. Pridedami priedai: lentelės kabelių parinkimui.

The final master's thesis examines the efficiency of different types of electrical cables. The analytical section introduces electrical networks and cable lines, provides an overview of cable installation, describes cable selection and line efficiency, discusses occupational safety, and outlines the software used. The methodology section describes the methods and parameters used in the study. The research section presents an empirical study in which cables are selected and modeled, measurements are taken, and the results are compared. The thesis consists of: introduction, theoretical and methodological sections, practical section, conclusions, list of references, annexes. Thesis length: 48 pages without annexes, 33 illustrations, 5 tables, 26 references. Annexes: tables for cable selection.

Baigiamajame magistro darbe tiriamos puslaidininkinių darinių voltamperinės charakteristikos impulsiniu matavimo režimu, siekiant tiksliai nustatyti elementų elektrinius parametrus ir įvertinti diferencinio matavimo metodo taikymo galimybes. Tyrimui naudojamas fizinis matavimo stendas, pagrįstas Vitstono tilto konfigūracija. Darbe analizuojama puslaidininkių samprata, jų rūšys ir taikymas energetikoje, voltamperinių charakteristikų sudarymo principai, gardelės kaitinimo efekto įtaka, šio efekto mažinimo būdai bei diferencinio matavimo metodika. Remiantis parengta tyrimų metodika atliktas Vitstono tilto modeliavimas programinėje aplinkoje ir eksperimentiniai matavimai su skirtingais tiriamaisiais elementais – rezistoriais, diodu ir saulės elementu. Gauti modeliavimo ir eksperimentiniai rezultatai panaudoti voltamperinėms charakteristikoms sudaryti, matavimo stendo veikimui patikrinti ir metodo tinkamumui impulsiniu režimu įvertinti. Atlikus mokslinės literatūros analizę, išanalizavus modeliavimo ir eksperimentinių tyrimų rezultatus ir sudarius puslaidininkinių darinių voltamperines charakteristikas, pateikiamos baigiamojo darbo išvados. Darbą sudaro: įvadas, analitinė dalis, modeliavimo ir eksperimentinė dalis, išvados, literatūros sąrašas. Darbo apimtis: 53 puslapiai be priedų, 24 paveikslai, 3 lentelės, 34 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai.

This master’s thesis investigates the current-voltage characteristics of semiconductor structures in pulsed measurement mode, aiming to accurately determine the electrical parameters of the elements and to evaluate the applicability of the differential measurement method. A physical measurement stand based on the Wheatstone bridge configuration is used for the research. The thesis analyzes the concept of semiconductors, their types and applications in energy sector, the principles of forming current-voltage characteristics, the influence of the lattice self-heating effect, methods for reducing this effect, and the differential measurement methodology. The study seeks to determine how the pulsed measurement mode and the differential measurement method help reduce the self-heating effect and enable a more accurate evaluation of the electrical properties of semiconductor structures. Based on the developed research methodology, Wheatstone bridge modeling was performed using software, and experimental measurements were carried out with different tested elements: resistors, a diode, and a solar cell. The obtained modeling and experimental results were used to form current-voltage characteristics, verify the operation of the measurement stand, and evaluate the suitability of the method in pulsed mode. After analyzing the scientific literature, modeling results, and experimental research data, the conclusions of the final thesis are presented. Structure: introduction, theoretical, modeling and experimental parts, conclusions, references, appendixes. Thesis consists of: 53 p. text without appendixes, 24 pictures, 3 tables, 34 bibliographical sources. Appendixes included.

Baigiamajame bakalauro darbe projektuojama daugiabučio namo hibridinė fotovoltinė sistema bei kuriama akumuliatorių valdymo strategija. Darbe atlikta mokslinės literatūros analizė, fotovoltinės sistemos projektavimas, elektrotechniniai skaičiavimai bei saulės elektrinės su energijos kaupimo sistema modeliavimas „Matlab Simulink“ aplinkoje. Projektuojant parinkta optimali sistemos įranga, apsaugos sprendimai ir laidininkai, užtikrinantys saugų ir efektyvų sistemos veikimą. Suprojektuota 73,08 kW galios hibridinė saulės elektrinė su 122,88 kWh talpos energijos kaupimo sistema. Be to, „Matlab Simulink“ aplinkoje sukurtas ir ištestuotas akumuliatorių valdymo algoritmas, kuris vasaros ir žiemos metu efektyviai valdė energijos srautus, optimizavo saulės energijos panaudojimą bei sumažino elektros energijos sąnaudas, atsižvelgiant į elektros kainų pokyčius. Darbą sudaro šios dalys: įvadas, analitinė dalis, projektinė dalis, išvados, literatūros sąrašas, priedai. Darbo apimtis – 57 psl. be priedų, 16 paveikslų, 8 lentelių, 44 literatūros šaltinių, 2 priedų.

In this final bachelor's thesis, a hybrid photovoltaic system for a multi-apartment building is designed, and a battery management strategy is developed. The work includes a scientific literature analysis, photovoltaic system design, electrotechnical calculations, and modeling of a solar power plant with an energy storage system in the "Matlab Simulink" environment. During the design process, optimal system equipment, protection solutions, and conductors were selected to ensure safe and efficient system operation. A 73.08 kW hybrid solar power plant with a 122.88 kWh energy storage system was designed. Furthermore, a battery management algorithm was created and tested in the "Matlab Simulink" environment, which effectively managed energy flows during summer and winter, optimized the use of solar energy, and reduced electricity costs by taking into account changes in electricity prices. Thesis structure: introduction, analytical part, project part, conclusions, list of references, appendixes. Thesis consists of: 57 p. excluding appendixes, 16 figures, 8 tables, 44 literature sources, 2 appendixes.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamas objektų aptikimo technologijų taikymas barjerinėse automobilių stovėjimo aikštelių sistemose. Darbo aktualumą lemia poreikis užtikrinti patikimą transporto priemonių ir kitų objektų aptikimą bei saugų užtvarų veikimą realiomis eksploatavimo sąlygomis. Darbe analizuojami indukciniai kilpiniai, mikrobangų radariniai, ultragarsiniai ir infraraudonųjų spindulių jutikliai, jų veikimo principai ir taikymo galimybės. Eksperimentinio tyrimo metu realiose parkavimo sistemose buvo registruojami skirtingų jutiklių suveikimo duomenys, vertinamas jų suveikimo laikas, patikimumas ir klaidingų suveikimų skaičius. Taip pat sudarytos ir ištirtos skirtingų jutiklių kombinacijos, siekiant nustatyti, ar kelių technologijų derinimas gali kompensuoti pavienių jutiklių trūkumus. Gauti rezultatai parodė, kad patikimiausias veikimas pasiekiamas derinant indukcinį kilpinį jutiklį ir mikrobangų radarą. Darbą sudaro šios dalys: įvadas, literatūros analizė, metodologija, eksperimentinis tyrimas, išvados, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 51 puslapiai be priedų, 27 paveikslai, 5 lentelės, 54 bibliografiniai šaltinai.

The master’s thesis examines the application of object detection technologies in barrier-based car parking systems. The relevance of the thesis is determined by the need to ensure reliable detection of vehicles and other objects, as well as the safe operation of barriers under real operating conditions. The thesis analyses inductive loop, microwave radar, ultrasonic, and infrared sensors, including their operating principles and potential applications. During the experimental study, activation data from different sensors were recorded in real parking systems. Their response time, reliability, and number of false activations were evaluated. Different sensor combinations were also developed and tested in order to determine whether combining several technologies can compensate for the limitations of individual sensors. The results showed that the most reliable performance is achieved by combining an inductive loop sensor with microwave radar. The thesis consists of the following sections: introduction, literature review, methodology, experimental study, conclusions, and a list of bibliographic references. The thesis has a length of 51 pages excluding appendices, including 27 figures, 5 tables, and 54 bibliographic references.