Verification of simulation program for high head hydro power plant with air cussion

Europe's energy production is experiencing a shift towards larger volumes of renewable energy. This developement, however benificiary, poses several challenges. One of them being the lack of regulation, as the energy is available when nature permits. As a consequence, Norwegian hydroelectric plants, risk operating under conditions not anticipated in their planning/construction stage. This occurs during large influx of unregulated power, where grid stability needs to be maintained by these plants. Presented herein is a model implemented to investigate grid influence on system components, down to the waterway. The model was verified on the Driva hydropower system. The background data was provided by Norconsult, as the measurements could not be conducted be the author himself. This was due to circumstances around the plant owners.Simulated load rejections overestimated the runaway speed and slightly underestimated the pressure surge, compared to measured data. Simulated behaviour of remaining online unit seemed reasonable and maintained good stability. The model output compares well with analytical solutions. The turbine model behaved as expected during transient load changes, however unit output did not change as expected when changing the grid frequency. This was a result of the governor models not operating as expected. The model was also able to simulate highly undesirable conditions in the wateray due to grid frequency fluctuations.The program generally compare well with rejection trial data as well as expected physical behaviour of the various components. A few points for improvement was suggested, including a further investigation into the governor models

Towards DC-microgrids with Stability-Preserving Plug-and-Play Features: Passivity-Based Control Design of DC/DC Converters under Compensated Modulation

Målet med denne masteroppgaven er å utvikle et passivitets-basert kontrolldesign for en DC/DC omformer. Det overliggende formålet er at dette kontrolldesignet skal kunne bidra til å oppnå et stabilitetsbevarende DC-mikronett med "plug-and-play" funksjoner, slik at driften er stabil om det skulle oppstå fremtidige endringer i nett-topologien. Strømnettet gjennomgår store endringer og går fra å være dominert av få men store kraftstasjoner og effektoverføring i en retning, mot mer lokal kraftproduksjon i mindre skala. Dette inkluderer toveis effektoverføring som utnytter informasjons- og kommunikasjonsteknologi til å optimalisere kraftoverføringen, i tillegg til innfasing av fornybare energikilder og energilagring i nettet. En essensiell del av overgangen til et smartere nett er implementeringen av mikronett, dvs. små, kontrollerbare kraftsystemer som inneholder både laster og kraftproduksjon. Siden dynamikken i et så lite kraftsystem er veldig sensitivt med tanke på endringer i last og produksjon, er kontrollen veldig kompleks. Dette gjelder spesielt med tanke på "plug-and-play" funksjonene, noe som medfører store mengder med kraftelektronikk i nettet. Et ikke-lineært verktøy som passivitet kan typisk være en god løsning for å designe kontrollerne i et mikronett bestående av omformere, siden den dynamiske oppførselen ofte beskrives av ikke-lineære sammenhenger. Passivitet innehar også en veldig fordelaktig egenskap relatert til sammenkoblinger, og kan derfor fungere som et nyttig verktøy for kontroll av mikronett. Denne avhandlingen vil fokusere på DC/DC omformere med toveis effektflyt, som utelukkende opererer under en såkalt kompensert moduleringsstrategi; altså hvor strømdynamikken har blitt linearisert gjennom en tilbakekobling. Dette gir muligheten for en tidsskala-separasjon (TSS) mellom den lineariserte strømdynamikken og den ulineære spenningsdynamikken, noe som vil bli sikret ved å lage et designkriterium. Mens TSS er tilstedeværende, vil analysen av den ulineære spenningsdynamikken bli veldig forenklet ved å benytte passivitets- og Lyapunov-teori. Videre gjorde dette at man kunne designe desentraliserte og passivitetsbaserte ytre kontrollsløyfer for hver enkelt omformer. Til slutt, ved å utnytte sammenkoblings-egenskapen til passivitet, altså "plug-and-play" egenskapen, kan potensielt et stabilitetsbevarende DC mikronett implementeres. Dette vil også gjelde for fremtidige tilkoblinger til mikronettet. I denne masteroppgaven har matematiske utledninger blitt gjennomført, og simuleringer i dataprogrammer har blitt utført for å verifisere utledningene. Det har blitt bevist at TSS kan garanteres så lenge proporsjonal-leddet er større enn integral-leddet i den indre kontrollsløyfen, med en faktor som avhenger av induktansen og kapasitansen. Deretter har resultatet blitt utvidet ved å legge til en spenningsregulerende ytre sløyfe som er basert på passivitetsteori, hvorav ett nytt PI-kontroll-design har blitt utledet. Integral-leddet i den ytre kontrollsløyfen viser seg å være den mest kritiske parameteren, og resultatet er at denne parameteren må være liten sammenlignet med kontrollparameterne i den indre sløyfa, for å kunne garantere TSS. Til slutt utforskes omformeren sine muligheter til å transportere effekt i begge regninger, slik at den fortsatt bevarer "plug-and-play" funksjonalitetene. Toveis effektflyt i omformeren ble oppnådd. Gode resultater ble oppnådd for positiv effektflyt, mens for negativ effektflyt var det ikke den samme muligheten for enkel og presis regulering av strøm og spenning. Som en erstatning ble det anbefalt å benytte en "droop"-type oppførsel for regulering for negativ kraftretning. Gershgorins sirkel-teorem ble benyttet for å utlede design kriteriene for å sikre TSS. Dette teoremet ledet til en analytisk innsikt i konvergenshastigheten til spenningen og strømmen, samt deres avhengighet av system- og kontrollparameterne som var essensielle for å sikre den ønskede TSS.The aim of this thesis is to develop a passivity-based control design of DC/DC converters for stability-preserving microgrids with plug-and-play features, for the purpose of a stable DC-microgrid operation in the case of any future topology change in the microgrid. The electric power grid is going through a major shift from being dominated by a few large-scale power plants and unidirectional power flow, towards a more local and small-scale power generation. This includes a bidirectional distribution-infrastructure using information and communication technology (ICT) to optimize the power flow, and implementing renewable energy sources (RES) and energy storage (ES) units as a part of the grid. An essential part of this smart grid transition is the implementation of microgrids, i.e. small controllable power systems which contain both loads and generation. Since the dynamics of such a small power system is very sensitive to the changes in the loads and generation, the control is very complex, especially when facilitating for plug-and-play features. This is implying a higher share of power electronics in the grid. The nonlinear tool of passivity is typically useful when designing the controllers in a microgrid consisting of converters, since their dynamical behavior is often described by nonlinear relationships. Passivity has a very advantageous property related to interconnections, and is, therefore, a powerful tool for the development of microgrids with many interconnections. This thesis will focus on DC/DC bidirectional converters that operate exclusively under the so-called compensated modulation strategy; i.e., where the current dynamics have been linearized by means of feedback. This allows for creating a time scale separation (TSS) between the linearized current dynamics and the remaining nonlinear voltage dynamics, which will be ensured by a design criterion. Under this TSS, the analysis of the remaining nonlinear voltage dynamics through passivity and Lyapunov theory is greatly simplified. Furthermore, it allowed for designing decentralized passivity-based outer loops for each converter. Finally, by exploiting the interconnection property of passivity, i.e. plug-and-play features, a stability preserving DC microgrid can be potentially implemented, even for the case of future interconnections. Mathematical derivations have been conducted, and simulations through computer-programs have been done to verify the derivations. It is proven that TSS can be guaranteed as long as the inner-loop proportional-term is greater than the integral term, by a factor determined by the relationship of the inductance and capacitance. The result is extended by adding a voltage-regulating outer-loop based on passivity-theory. For this converter system, a new PI control design is derived. It was found that the outer-loop integral term is the most critical parameter, and that it must be small compared to the inner-loop tuning parameters to guarantee TSS. At last, the DC/DC converter power transfer bidirectionality is investigated, such that power can be both received and transferred, while preserving the plug-and-play features. Bidirectional power transfer was achieved. Although good results were obtained for the positive power transfer direction, it was found that the negative power transfer direction did not allow a straightforward and precise regulation of current or voltage. Instead it was suggested to settle for a droop-type of behavior for the control in the case of a negative power flow. The mathematical tool of the Gershgorin circle theorem has been applied for deriving the TSS design criteria. The theorem gave an analytical insight into the convergence rate of the voltage and current variables and their dependence on the system and control parameters, which was instrumental for enforcing the desired TSS

Lønssystem og produktivitet i byggebransjen - Kan akkordlønssystem brukast for å finne ein indikator for produktivitet?

Produktiviteten i byggebransjen har lenge blitt diskutert og det er ei oppfatning at den har vore fallande i dei siste ti til femten åra. Ein har med andre ord store moglegheiter for å forbetre seg, men for å gjere dette kan det vera ein fordel med talfesta mål å gå ut i frå. For å gjere dette er det ynskjeleg å få utført målinga så nær produksjonen som mogleg. Prestasjonslønsystema ein nyttar i dag skal løne det arbeidarane bidreg med i produksjonen. Hensikta med denne oppgåva er å finne ut om ein kan seie noko om produktiviteten til prosjektet ut i frå lønssystemet ein nyttar, samt at ein ynskjer å utdjupe erfaringar med akkordlønssystemet i byggebransjen. Avgrensinga i oppgåva blir sett til å fokusere på korleis akkord og akkordtariffen fungerer og korleis dette heng i hop med produktivitet. Kontrakt og avtalegrunnlaga for akkordane blir ikkje studert. Problemstillinga for denne oppgåva er som fylgjande: Kan akkordlønssystem brukast for å finne ein indikator for produktivitet? For å svare på problemstillinga i denne oppgåva er det valt å gjere ei kvalitativ studie. Metodane som er nytta er litteraturstudium, samt intervju med nykelpersonar. Litteraturstudiet har sikta seg mot produktivitet, akkordlønssystem og korrelasjonen mellom desse. Funna i dette litteraturstudiet er prega av mykje gamal litteratur og lite spesifikk litteratur retta mot korrelasjonen mellom akkordlønssystem og produktivitet. Intervjua har difor vore den viktigaste kjelda til informasjon. Det blei gjennomført delvis strukturerte kvalitative intervju. Intervjuobjekta var representantar frå både byggverksemder og anleggsverksemder og det blei intervjua personar med ulike roller i bedriftene. Dei ulike rollene var bas, tillitsvalde, leiing, samt oppmålarar frå Fellesforbundet. Dette sikra informasjon frå dei mest sentrale sidene i akkordsamanheng. For å analysere informasjonen har det blitt nytta triangulering mellom dei ulike intervjua. Resultatet er skildra i tre område for kvar av bedriftene. Ein har sett på kva slags erfaringar dei har med akkorden og bruken av denne. Det er sett på korleis deira erfaringar med dagtid er. Erfaringane dei har i høve til produktivitet er også skildra. Når ein har tolka desse resultata kan ein konkludere med at det ikkje er mogleg å finne ein indikator på produktivitet ut i frå akkordlønssystemet pr. i dag. Dette på grunn av stor variasjon i korleis det blir nytta, samt at ein ikkje har offentleg tilgjengelige tal om dei kringliggande kostnadane i produksjonen. Dersom ein delar kostnadar for akkorden, dagtid og produksjonssystemet rundt akkordlaget på enten timar eller produsert mengde kunne ein funne ein produktivitetsindikator for arbeidskrafta, men dette blir ikkje gjort pr. i dag. Når det gjeld bruk at akkordtariffen i dag er dette relativt bra så lenge bedriftene forankrar lønssystemet og gjer det på ein slik måte at lønssystemet og produksjonen passar i hop. Bedriftene har stor moglegheit for å tilpasse akkordtariffen til å passe med produksjonen sin. Ein føresetnad for at akkordtariffen skal fungere er at både arbeidarane og leiinga fylgjer dei sju føresetnadane som er skildra i akkordtariffen. Dei største suksessfaktorane ved akkordarbeid var observert hjå dei som forankra akkorden som ein del av produksjonssystemet. Desse har nytta akkorden lenge og har det som primært system som både leiinga og arbeidarane er kjende med. Trimma bygging er også noko som bidreg positivt til ein akkord. Det er viktig å tenkje på serieproduksjon og produksjonslinjer i planlegginga av arbeidet. Dagtid er ein post som blir omtalt i stor grad i studien. Det er eit omdiskutert tema. Dagtid blir sett på som eit «sjukdomsteikn» i prosjekta dersom det kjem ut av kontroll. Det er ikkje all dagtid som er uproduktiv og dersom ein har kontroll og ein plan over den dagtida ein har, er det ikkje eit problem. Akkord er eit system som blir sett på som essensielt og viktig for byggebransjen. Alle intervjuobjekta meinte at dette systemet gjorde at ein blei meir produktive enn ved tidløn. Dette blei nemnt av både leiarar og arbeidarar. Ein har ein stor fordel av å få arbeidarane til å arbeide smart og effektivt, samt at arbeidarane sjølv har fokus på å effektivisere produksjonen. Ein stiller krav til leiinga og ein stiller krav til medarbeidarar sine. Sjølv om intervjuobjekta hadde ei formeining om at akkord var produktivt, var ikkje dette noko dei analyserte til vanleg i sine prosjekt. Det var ein del som analyserte kor god produksjonen deira var, men dei hadde ikkje faste tal på sin produktivitet. Produktivitet er eit begrep som er godt kjent, men definisjonen av det og korleis ein nyttar det er vag. Pr. i dag er det ikkje noko stort fokus på å dokumentere produktiviteten, sjølv om den generelle meininga var at ein må bli meir produktiv

Å ta vare på dem som mister sine nære

Høgskulen på Vestlandet/Campus FørdeTittel: Å ta vare på dem som mister sine nære Bakgrunn for valg av tema: Omlag 40 prosent av alle dødsfall i Norge skjer innad på sykehjem. Andelen vil trolig øke, og mange av disse vil ha behov for god palliativ sykepleie den siste levetiden (Bjørndal & Gjerberg, 2009). Sykehjemmene må derfor se på palliativ sykepleie som en spesiell utfordring og legge til rette for god dødspleie inspirert av hospice-filosofien (Hjort, 2004). I praksis på en palliativ avdeling har jeg sett viktigheten av arbeidet rundt livets siste fase, og hvor stor del av denne fasen de pårørende er. Fokuset bør være både på å gi pasienten en verdig avslutning, samt hvordan de pårørende kan få en fin siste tid sammen med vedkommende, som da igjen kan være med å lette tiden de har i vente når pasienten er gått bort. Problemstilling: Hvordan kan en som sykepleier ivareta pårørende til den palliative pasienten på sykehjem. Metode: Litteraturstudie basert på faglig og forskningsbasert kunnskap. Jeg har brukt ORIA for å finne teori, samt benyttet pensumbøker. For å finne forskning har jeg brukt databasene SweMed+, UpToDate, Cinahl, Sykepleien.no, BMJ Journals, samt boken Omtanke. Oppsummering av funn og konklusjon: De mest sentrale funnene, da både i forskning og i annen teori er at informasjon og medbestemmelse er helt essensielt for både pasienten selv og pårørende. Det har ikke bare noe å si hvilken informasjon som blir gitt, men også når den blir gitt. God informasjon skaper rom for å delta i avgjørelser som pasient eller som pårørende. En ser også at de har behov for avlastning i ulik grad under den påkjennende prosessen det kan være å miste noen man har nær

Effektiv og forutsigbar planprosess: Oppstartsmøtet i praksis

Arealplanlegging ligger til grunn for all utvikling av eiendom i Norge. De fleste forslag til regulering- eller detaljplaner fremmes av private aktører. Da er et godt samarbeid mellom det offentlige og de private aktørene viktig. Likevel oppleves avstanden mellom dem som stor og samarbeidet mindre bra. I 2015-2016 ble det foreslått endringer i plan- og bygningsloven med den hensikt å gi mer effektive og forutsigbare planprosesser. Vår masteroppgave tar for seg lovendringene i plan- og bygningsloven, og undersøker hvordan disse har påvirket effektiviteten og forutsigbarheten i behandlingen av private planforslag. Oppgaven retter fokus mot oppstartsfasen i planprosessen, inn mot det formelle oppstartsmøtet. I dette undersøker vi kommunenes rutiner, hvordan partene samarbeider og hvordan planforslagenes forholder seg til overordnet plan. Gjennom grundige kvalitative intervjuer med nøkkelpersonell i utvalgte kommuner og private utbyggere, har vi forsket på hvordan tidlige faser av reguleringssaker faktisk utfolder seg i praksis. Våre funn viser at kommunene vi snakket med har innført nye rutiner som støtter tidligere avklaringer og effektivisering av planprosesser, men graden av effekt viser seg å være svært variert. Eksempelvis kan detaljerte kommuneplaner, tidlig prosjektering og spesialtilpassede løsninger kan få både positive og utilsiktede virkninger. Dette understreker et viktig poeng: effekten av lovgivningsendringer er avhengig av de valg kommunen, utbygger og politiker gjør. Resultatene peker på viktigheten av et godt samarbeid og kommunikasjon mellom alle involverte parter. Konklusjonen trekker frem at selv om potensialet for mer effektive og forutsigbare prosesser er betydelig, kreves det en koordinert innsats for å realisere dette potensialet fullt ut. Vi håper vår forskning vil inspirere til videre dialog og tiltak som kan styrke samspillet mellom teori og praksis i norsk arealplanlegging.Land-use planning is the foundation for all property development in Norway. Most proposals for zoning plans or detailed zoning plans are submitted by private participants. Good cooperation between public authorities and private participants is crucial. However, the gap between them in most cases feels big and the collaboration is not always good. In 2015-2016, changes were proposed to change the Planning and Building Act aimed at making planning processes more efficient and predictable. Our master's thesis examines these changes to the Planning and Building Act, exploring how they have affected the efficiency and predictability in handling private planning proposals. The thesis focuses on the initial phase of the planning process, up to the formal pre-application conference. It looks into the routines of the municipalities, the collaboration between parties, and how the planning proposals align with overarching plans. We have studied how the early stages of regulatory cases actually unfolds through in-depth qualitative interviews with key personnel in selected municipalities and private developers. Our results indicate that the municipalities we spoke with have introduced new routines that support earlier clarifications and make planning processes more efficient, yet the effect varies significantly. For instance, detailed municipal master plans, early project planning, and customized solutions can have both positive and unintended effects. This highlights an important point: the impact of legislative changes depends on the decisions made by the municipality, developers, and politicians. The results emphasize the importance of good cooperation and communication between all parties involved. The conclusion points out that while there is significant potential for more efficient and predictable processes, a coordinated effort is needed to fully realize this potential. We hope our research will encourage further dialogue and initiatives to strengthen the interaction between theory and practice in Norwegian land-use plannin

Simple introduction in bracing of buildings

Bacheloroppgave i bygg, Institutt for byggfag, Høgskulen på Vestlandet, campus BergenBYG15

Sustainable choices in construction: an assessment of the greenhouse gas emissions of two different support systems

Bacheloroppgave i ingeniørfag, Bygg. Fakultet for ingeniør- og naturvitskap/ Institutt for byggfag/ Høgskulen på Vestlandet, campus Bergen.BYG35

Whey protein lowers blood pressure and improves endothelial function and lipid biomarkers in adults with prehypertension and mild hypertension: results from the chronic Whey2Go randomized 1,2 controlled trial

Background: Cardiovascular diseases (CVDs) are the greatest cause of death globally, and their reduction is a key public-health target. High blood pressure (BP) affects 1 in 3 people in the United Kingdom, and previous studies have shown that milk consumption is associated with lower BP. Objective: We investigated whether intact milk proteins lower 24-h ambulatory blood pressure (AMBP) and other risk markers of CVD. Design: The trial was a double-blinded, randomized, 3-way–crossover, controlled intervention study. Forty-two participants were randomly assigned to consume 2 × 28 g whey protein/d, 2 × 28 g Ca caseinate/d, or 2 × 27 g maltodextrin (control)/d for 8 wk separated by a 4-wk washout. The effects of these interventions were examined with the use of a linear mixed-model ANOVA. Results: Thirty-eight participants completed the study. Significant reductions in 24-h BP [for systolic blood pressure (SBP): −3.9 mm Hg; for diastolic blood pressure (DBP): −2.5 mm Hg; P = 0.050 for both)] were observed after whey-protein consumption compared with control intake. After whey-protein supplementation compared with control intake, peripheral and central systolic pressures [−5.7 mm Hg (P = 0.007) and −5.4 mm Hg (P = 0.012), respectively] and mean pressures [−3.7 mm Hg (P = 0.025) and −4.0 mm Hg (P = 0.019), respectively] were also lowered. Flow-mediated dilation (FMD) increased significantly after both whey-protein and calcium-caseinate intakes compared with control intake [1.31% (P < 0.001) and 0.83% (P = 0.003), respectively]. Although both whey protein and calcium caseinate significantly lowered total cholesterol [−0.26 mmol/L (P = 0.013) and −0.20 mmol/L (P = 0.042), respectively], only whey protein decreased triacylglycerol (−0.23 mmol/L; P = 0.025) compared with the effect of the control. Soluble intercellular adhesion molecule 1 and soluble vascular cell adhesion molecule 1 were reduced after whey protein consumption (P = 0.011) and after calcium-caseinate consumption (P = 0.039), respectively, compared with after control intake. Conclusions: The consumption of unhydrolyzed milk proteins (56 g/d) for 8 wk improved vascular reactivity, biomarkers of endothelial function, and lipid risk factors. Whey-protein supplementation also lowered 24-h ambulatory SBP and DBP. These results may have important implications for public health. This trial was registered at clinicaltrials.gov as NCT02090842

Urinary loss of tricarboxylic acid cycle intermediates as revealed by metabolomics studies:an underlying mechanism to reduce lipid accretion by whey protein ingestion?

[Image: see text] Whey protein intake is associated with the modulation of energy metabolism and altered body composition both in human subjects and in animals, but the underlying mechanisms are not yet elucidated. We fed obesity-prone C57BL/6J mice high-fat diets with either casein (HF casein) or whey (HF whey) for 6 weeks. At equal energy intake and apparent fat and nitrogen digestibility, mice fed HF whey stored less energy as lipids, evident both as lower white adipose tissue mass and as reduced liver lipids, compared with HF-casein-fed mice. Explorative analyses of 48 h urine, both by (1)H NMR and LC–MS metabolomic platforms, demonstrated higher urinary excretion of tricarboxylic acid (TCA) cycle intermediates citric acid and succinic acid (identified by both platforms), and cis-aconitic acid and isocitric acid (identified by LC–MS platform) in the HF whey, relative to in the HF-casein-fed mice. Targeted LC–MS analyses revealed higher citric acid and cis-aconitic acid concentrations in fed state plasma, but not in liver of HF-whey-fed mice. We propose that enhanced urinary loss of TCA cycle metabolites drain available substrates for anabolic processes, such as lipogenesis, thereby leading to reduced lipid accretion in HF-whey-fed compared to HF-casein-fed mice

Persistent Organic Pollutant Exposure Leads to Insulin Resistance Syndrome

International audienceBackground: the incidence of the insulin resistance syndrome has increased at an alarming rate worldwide, creating a serious challenge to public health care in the 21st century. Recently, epide-miological studies have associated the prevalence of type 2 diabetes with elevated body burdens of persistent organic pollutants (POPs). However, experimental evidence demonstrating a causal link between POPs and the development of insulin resistance is lacking. Objective: We investigated whether exposure to POPs contributes to insulin resistance and meta-bolic disorders. Methods: Sprague-Dawley rats were exposed for 28 days to lipophilic POPs through the con-sumption of a high-fat diet containing either refined or crude fish oil obtained from farmed Atlantic salmon. In addition, differentiated adipocytes were exposed to several POP mixtures that mimicked the relative abundance of organic pollutants present in crude salmon oil. We measured body weight, whole-body insulin sensitivity, POP accumulation, lipid and glucose homeostasis, and gene expres-sion and we performed micro array analysis. Results: Adult male rats exposed to crude, but not refined, salmon oil developed insulin resis-tance, abdominal obesity, and hepatosteatosis. The contribution of POPs to insulin resistance was confirmed in cultured adipocytes where POPs, especially organochlorine pesticides, led to robust inhibition of insulin action. Moreover, POPs induced down-regulation of insulin-induced gene-1 (Insig-1) and Lpin1, two master regulators of lipid homeostasis. Conclusion: Our findings provide evidence that exposure to POPs commonly present in food chains leads to insulin resistance and associated metabolic disorder