Sustav dinamičkog pozicioniranja koristi se za automatsku kontrolu uzdužnih,
bočnih i rotacijskih pomaka plovnog objekta u svrhu održavanja zadane pozicije
prilikom obavljanja eksploatacijskih ...zadataka kao što su primjerice bušenje
podmorja, polaganje kablova, upravljanje daljinski navođenim ronilicama, te u velikoj
mjeri ovisi o stabilnosti i kontinuitetu napajanja električnom energijom.
U radu su analizirane specifičnosti elektroenergetskih sustava plovnih objekata s
dinamičkim pozicioniranjem sa stanovišta stabilnosti sustava i pravila registra, te su
istraženi najznačajniji čimbenici koji mogu dovesti do djelomičnog ili potpunog
gubitka napajanja. Nadalje, definirani su najznačajniji izazovi koji utječu na sigurnost
sustava pri radu sa spojenim sabirnicama glavne rasklopne ploče, i analizirane su
postojeće metode za sprječavanje ispadanja elektroenergetskog sustava. Uočene su
brojne prednosti, ali i značajni nedostaci postojećih rješenja koje bi bilo moguće
riješiti primjenom skladišta energije sposobnim da u relativno kratkom vremenu od
ispada jednog od generatora do sinkronizacije generatora u pričuvi preuzmu
odgovarajući dio opterećenja i tako sačuvaju elektroenergetski sustav od ispadanja.
Za analizu stabilnosti elektroenergetskog sustava korišten je dinamički
simulacijski model elektroenergetskog sustava sa skladištem energije. Na temelju
rezultata simulacije i prethodno definiranih utjecajnih čimbenika izvršena je
usporedna tehničko-ekonomska analiza skladišta energije kako bi se ispitale
mogućnosti njihove primjene na plovnim objektima s dinamičkim pozicioniranjem.
Rezultati istraživanja pokazali su da je upotrebom skladišta energije moguće
povećati sigurnost i raspoloživost elektroenergetskog sustava te smanjiti troškove
eksploatacije plovnih objekata.
Dynamic positioning system is used for automatic control of the longitudinal, lateral
and rotational movement of the vessel, in order to maintain the required position
when performing exploitation tasks such as underwater drilling, cable laying, pipe
laying, ROV operation, etc. It depends to a large extent on electrical power system
stability and continuity of power supply.
In this thesis, the specificities of electrical power systems onboard DP vessels are
analyzed from the point of power system stability and the rules of classification
societies. Also, the influential factors that may lead to the partial or total loss of
supply and existing methods for blackout prevention are explored. The most
important challenges affecting vessel's safety during the closed busbar operation are
defined. A numerous advantages, but also the important disadvantages of existing
solutions compared to energy storage systems are observed.
For the analysis of electrical power system stability, a dynamic simulation model of
power system with energy storage is used. Based on simulation results and
predefined influential factors, a comparative techno-economic analysis of energy
storage is performed, in order to examine the possibilities of their application
onboard dynamically positioned vessels. Study results showed that the use of energy
storage can increase safety and availability of the electrical power system and reduce
operational costs.
Ova disertacija istražuje načine učinkovitog rasprostiranja poruka u ad-hoc mrežama vozila kako bi se postiglo pravovremeno rasprostiranje hitnih poruka, pokrivanje velikog geografskog područja, ...učinkovita komunikacija u situacijama s malom gustoćom prometa i sprječavanje širenja zalihosnih poruka. Ad-hoc mreže vozila imaju vrlo dinamičnu mrežnu topologiju zbog konstantnog i brzog kretanja vozila. To zahtijeva inovativne pristupe i metode u rješavanju problema u komunikaciji. U disertaciji je predstavljen algoritam za učinkovito rasprostiranje poruka u ad-hoc mrežama vozila korištenjem V2V i SCF modela komunikacije koji na temelju geografskog položaja vozila i lokalne gustoće prometa smanjuje kašnjenja i broj zalihosnih poruka te povećava pokrivenost mreže. Za scenarije s malom gustoćom prometa na cestama izrađen je model učinkovitog rasprostiranja poruka korištenjem parkiranih vozila koja imaju visoki stupanj vremenske i prostorne pravilnosti te poboljšavaju komunikaciju i pokrivenost u ad-hoc mrežama vozila u okolinama gradskih područja s rijetkim prometom i brojnim preprekama. Da bi vrednovanje performansi različitih aplikacija i protokola za ad-hoc mreže vozila u stvarnom svijetu bilo jednostavnije i pristupačno, razvijena je metoda za vrednovanje temeljena na korištenju pametnih mobilnih uređaja. Za implementaciju, testiranje, prikupljanje eksperimentalnih rezultata i vrednovanje protokola i aplikacija za ad-hoc mreže vozila u stvarnoj okolini razvijen je okvir u kojemu je ključna komponenta mVANET mobilna aplikacija otvorenog izvornog koda koja je dostupna svima za korištenje i testiranje.
Ova disertacija istražuje načine učinkovitog rasprostiranja poruka u ad-hoc mrežama vozila kako bi se postiglo pravovremeno rasprostiranje hitnih poruka, pokrivanje velikog geografskog područja, učinkovita komunikacija u situacijama s malom gustoćom prometa i sprječavanje širenja zalihosnih poruka. Ad-hoc mreže vozila imaju vrlo dinamičnu mrežnu topologiju zbog konstantnog i brzog kretanja vozila. To zahtijeva inovativne pristupe i metode u rješavanju problema u komunikaciji. U disertaciji je predstavljen algoritam za učinkovito rasprostiranje poruka u ad-hoc mrežama vozila korištenjem V2V i SCF modela komunikacije koji na temelju geografskog položaja vozila i lokalne gustoće prometa smanjuje kašnjenja i broj zalihosnih poruka te povećava pokrivenost mreže. Za scenarije s malom gustoćom prometa na cestama izrađen je model učinkovitog rasprostiranja poruka korištenjem parkiranih vozila koja imaju visoki stupanj vremenske i prostorne pravilnosti te poboljšavaju komunikaciju i pokrivenost u ad-hoc mrežama vozila u okolinama gradskih područja s rijetkim prometom i brojnim preprekama. Da bi vrednovanje performansi različitih aplikacija i protokola za ad-hoc mreže vozila u stvarnom svijetu bilo jednostavnije i pristupačno, razvijena je metoda za vrednovanje temeljena na korištenju pametnih mobilnih uređaja. Za implementaciju, testiranje, prikupljanje eksperimentalnih rezultata i vrednovanje protokola i aplikacija za ad-hoc mreže vozila u stvarnoj okolini razvijen je okvir u kojemu je ključna komponenta mVANET mobilna aplikacija otvorenog izvornog koda koja je dostupna svima za korištenje i testiranje.
This doctoral thesis explores methods for efficient message dissemination in VANETs in order to achieve the timely propagation of urgent information, coverage of a large geographical area, efficient communication in sparse networks and to prevent the propagation of redundant messages. VANETs have highly dynamic network topology due to the constant and rapid movement of vehicles. This requires an innovative approaches and methods for solving communication problems. In doctoral thesis, an algorithm for efficient message dissemination in VANETs, using V2V and SCF communication models that based on a vehicle geographic location and local traffic density reduces delays and number of redundant messages and increases network coverage, is presented. For scenarios with low traffic density on the roads, efficient message dissemination model based on using parked vehicles, is developed. Parked vehicles have a high degree of temporal and spatial regularity and they enhance communication and network coverage in VANETs in urban areas with sparse traffic and obstacles. In order to enable simpler and inexpensive evaluation of various VANETs applications and protocols in a real world, an evaluation method based on using smartphones is developed. For implementation, testing, experimental results collection and evaluation of applications and protocols in a real world a framework is developed. A key component of developed framework is an open source mVANET mobile application available for everyone for using and testing.
