Elektronika, Electronics (kierownik przedmiotu oraz kierownik Laboratorium Elektroniki)
Elektrotechnika, Electric Circuits
Electric Machines, Electric Power Systems
Engineering Project

Tematyka prac dyplomowych i przejściowych

Tematy do indywidualnego ustalenia.

Proponowany zakres tematyczny prac:

Energoelektronika
- Przekształtniki energoelektroniczne (falowniki, prostowniki, przekształtniki DC-DC) - wykonanie praktyczne
- Przekształtniki energoelektroniczne w systemie elektroenergetycznym (STATCOM, sprzęgi dla OZE) - symulacje
- Mikroprocesorowe układy sterowania w energoelektronice i napędzie elektrycznym
Inteligentne Sieci Elektroenergetyczne
- Usługi Demand Side Management / Demand Response, wirtualne elektrownie
- Strategie sterowania w sieciach inteligentnych
- Modelowanie i symulacja sieci przesyłowych i dystrybucyjnych
Energetyka rozproszona
- Odnawialne źródła energii
- Wpływ OZE na sieć elektroenergetyczną
- Mikrosieci, klastry energii
- Mikroźródła, energetyka prosumencka
Elektromobilność
- Infrastruktura ładowania i jej wpływ na sieć elektroenergetyczną
- Baterie stosowane w EV
Magazynowanie energii elektrycznej
- Stosowane technologie
- Korzyści dla systemu elektroenergetycznego
Efektywność użytkowania energii elektrycznej, jakość energii elektrycznej
Prace praktyczne przy modernizacji stanowisk dydaktycznych
- Elektrotechnika i elektronika
- Napęd elektryczny
- Sieci elektroenergetyczne

Tematyka prac badawczo-naukowych

Układy energoelektroniczne przeznaczone do współpracy z siecią elektroenergetyczną
Integracja i współpraca OZE, zasobników energii oraz samochodów elektrycznych z siecią elektroenergetyczną
Inteligentne sieci elektroenergetyczne
Energetyka rozproszona
Jakość energii elektrycznej

Dorobek naukowy

Rozprawa doktorska:

"Control of shunt active power conditioner with energy storage" ("Sterowanie równoległego filtru aktywnego z magazynem energii"), Wydział Elektryczny Politechniki Warszawskiej, 2013.

Publikacje w czasopismach:

K. Rafał, P. Grabowski. "Wstęp do systemów magazynowania energii dedykowanych dla energetyki", Urządzenia dla Energetyki,nr 1/2018.
K. Antoniewicz, K.Rafał, "Model predictive current control method for four-leg three-level converter operating as shunt active power filter and grid connected inverter", Bulletin of Polish Academy of Sciences: Technical Sciences, Vol. 65, No. 5, 2017
T. Gajowik, K. Możdżyński, K. Rafał, M. Malinowski, "Complete power electronic converter for Small Wind Turbine with asynchronous generator", Maszyny Elektryczne: zeszyty problemowe, nr 3/2017
T. Gajowik, K. Rafał, M. Malinowski, "Review of multilevel converters for application in solid state transformers", Przegląd Elektrotechniczny, nr 4/2017.
T. Skoczkowski, S. Bielecki, K. Rafał, "Rozwój zasobów rozproszonych energii - desygnat pojęcia i problematyka krajowa", Przegląd Elektrotechniczny, nr 6/2016.
K. Rafał, T. Skoczkowski, S. Bielecki, "Dynamiczna regulacja napięcia w sieci rozdzielczej z wykorzystaniem falowników generacji rozproszonej", Przegląd Elektrotechniczny, nr 5/2016.
K. Możdżyński, T. Gajowik, K. Rafał, M. Malinowski, "Układ sterowania małą elektrownią wiatrową z generatorem asynchronicznym", Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, nr 4/2016.
K. Możdżyński, K. Rafał, M. Bobrowska-Rafał, "Application of the second order generalized integrator in digital control systems", Archives of Electrical Engineering, nr 3/2014.
T. Gajowik, K. Rafał, M. Bobrowska-Rafał, "Dwukierunkowy przekształtnik DC-DC w topologii trójfazowego podwójnego mostka aktywnego", Przegląd Elektrotechniczny, nr 5/2014.
K. Rafał, Marian P. Kaźmierkowski, „Sterowanie układem STATCOM z zasobnikiem energii z kompensacją wyższych harmonicznych i symetryzacją napięć”, Przegląd Elektrotechniczny, nr. 12/2012.
K. Rafał, M. Bobrowska-Rafał, M. Jasiński, „Sterowanie przekształtnikiem AC-DC-AC elektrowni wiatrowej z magazynem energii w sieciowym i autonomicznym trybie pracy”, Przegląd Elektrotechniczny, nr. 4/2012.
M. Bobrowska-Rafał, K. Rafał, M. P. Kaźmierkowski, "Zapady napięcia - kompensacja przy zastosowaniu urządzeń energoelektronicznych typu FACTS", Elektroenergetyka - współczesność i rozwój", nr 1-2/2012.
S. Piasecki, M. Jasiński, K. Rafał, M. Korzeniewski , A. Milicua, “Higher Harmonics Compensation In Grid-Connected PWM Converters For Renewable Energy Interface And Active Filtering”, Przegląd Elektrotechniczny, nr. 6/2011.
M. Bobrowska-Rafał, K. Rafał, M. Jasiński, M.P. Kaźmierkowski, “Grid Synchronization and Symmetrical Components Extraction with PLL Algorithm for Grid Connected Power Electronic Converters – A Review”, Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Sciences, vol. 59, no. 4, 2011.
M. Bobrowska-Rafał, K. Rafał, G. Abad, M. Jasinski, „Control of PWM rectifier under grid voltage dips”, Bulletin of Polish Academy of Sciences: Technical Sciences, vol. 57, no. 4, 2009.

Publikacje konferencyjne:

T. Gajowik, K. Możdżyński, K. Rafał, M. Malinowski, „Complete Power Electronics Converter For Small Wind Turbine With Synchronous Generator”, Warsztaty Doktoranckie WD2016, 11-13 czerwca 2016, Lublin, Polska.
K. Możdżyński, T. Gajowik, K. Rafał, M. Malinowski, „Układ Sterowania Małą Elektrownią Wiatrową Z Generatorem Asynchronicznym”, Warsztaty Doktoranckie WD2016, 11-13 czerwca 2016, Lublin, Polska.
K. Rafał, S. Bielecki, T. Skoczkowski, „Dynamiczna regulacja napięcia w sieci rozdzielczej z wykorzystaniem falowników generacji rozproszonej”, Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym SENE 2015, 18-20.11.2015, Łódź, Polska.
T. Gajowik, K. Rafał, M. Bobrowska-Rafał, ”Dwukierunkowy przekształtnik DC-DC w topologii trójfazowego podwójnego mostka aktywnego”, Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym SENE 2013, 20-22.11.2013, Łódź, Polska.
K. Możdżyński, M. Bobrowska-Rafał, K. Rafał, „Zastosowania układu całkującego drugiego rzędu w cyfrowych systemach sterowania urządzeń energoelektronicznych”, Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym SENE 2013, 20-22.11.2013, Łódź, Polska.
K. Rafał, M. Bobrowska-Rafał, M. Jasiński, „Sterowanie przekształtnikiem AC-DC-AC elektrowni wiatrowej z magazynem energii w sieciowym i autonomicznym trybie pracy”, Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym SENE 2011, 16-18.11.2011, Łódź, Polska. (referat wygłoszony osobiście)
M. Jasinski, K. Rafał, M. Bobrowska-Rafał, S. Piasecki, "Grid Interfacing of Distributed Sources by Three-Level btb NPC Converter with Energy Flow Control", Workshop on Power Electronics for Industrial Applications and Renewable Energy Conversion PEIA 2011, 3-4.11.2011, Doha, Katar.
M.Jasinski, K.Rafał, M. Bobrowska-Rafał, S. Piasecki, "Grid Interfacing of Distributed Energy Sources by Three-Level BtB NPC Converter under Distorted Grid Voltage", Workshop on Predictive Control of Electrical Drives and Power Electronics PRECEDE 2011, 14-15.10.2011, Monachium, Niemcy.
K. Rafał, M. Bobrowska-Rafał, S. Piasecki, M. Jasinski, „Coordinated Control of Grid-Connected Three-Level NPC Converter under Distorted Grid Voltage”, 20th IEEE International Symposium on Industrial Electronics ISIE 2011, 27-30.07.2011, Gdańsk, Polska. (referat wygłoszony osobiście)
K. Rafał, M. Bobrowska “Synchronization of Three-Phase PWM Rectifiers with Unbalanced and Distorted Grid Voltage”, Young scientists towards the challenges of modern technology, 13-16.09.2010, Warszawa, Polska. (referat wygłoszony osobiście)
M. Bobrowska, K. Rafał, S. Piasecki, M. Jasinski „Resonant Controller for Higher Harmonics Compensation In PWM rectifiers”, Young scientists towards the challenges of modern technology, 13-16.09.2010, Warszawa, Polska.
K. Rafał, B. Morin, X. Roboam, E. Bru, C. Turpin, H. Piquet, „Hybridization of an aircraft emergency electrical network: experimentation and benefits validation”, IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference VPPC 2010, 1-3.09.2010, Lille, Francja.
A. Milicua, S. Piasecki, M. Rolak, M. Bobrowska, K. Rafał: “Comprehensive Study of Active Filter based on Experimental Analysis”, 9th International Workshop on Electronics, Control, Modelling, Measurement and Signals ECMS 2009, 8-10.07.2009, Mondragon, Hiszpania.
A. Milicua, S. Piasecki, M. Bobrowska, K. Rafał, G. Abad: “Coordinated Control for Grid Connected Power Electronic Converters Under the Presence of Voltage Dips and Harmonics”, 13th International European Power Electronics Conference EPE 2009, 8-10.09.2009, Barcelona, Hiszpania.
M. Bobrowska, K. Rafał, A. Milicua, M. P. Kazmierkowski: „Improved Voltage Oriented Control of AC-DC Converter under Balanced and Unbalanced Grid Voltage Dips”, IEEE EUROCON 2009, 18-23.05.2009, Saint Petersburg, Rosja.
K. Rafał, M. Bobrowska, J. A. Barrena, M. P. Kazmierkowski: „Component minimized AC/DC/AC converter with DC-Link Capacitors voltages balancing”, IEEE EUROCON 2009, 18-23.05.2009, Saint Petersburg, Rosja. (referat wygłoszony osobiście)

Udział w projektach:

[0] "Badania przemysłowe i prace rozwojowe nad stworzeniem układu do pozyskiwania energii pochodzącej z sił przyrody oddziałujących na elementy (fasady) szklane", projekt badawczo-rozwojowy Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Mazowieckiego na lata 2014-2020, konsultant techniczny, WIŚNIEWSKI - Zarządzanie Procesem Inwestycyjnym + podwykonawca Politechnika Warszawska.

[1] “Opracowanie i wdrożenie technologii Małych Elektrowni Wiatrowych o mocach 5kW i 10kW”, program GEKON Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, kierownik projektu, 11.2014-10.2016, konsorcjum Politechnika Warszawska + firmy MBIZ i SWIND.

[2] “Zintegrowany system magazynu energii i przekształtnika energoelektronicznego dla poprawy jakości energii elektrycznej”, program Ventures Fundacji Nauki Polskiej, kierownik projektu, 02.2011-09.2012, Politechnika Warszawska.

[3] „Projekt układu do eliminacji zapadów napięcia dla obszarów przemysłowych i odbiorców o podwyższonych wymaganiach jakości energii”, ekspertyza zamówiona przez spółkę PSE Operator S.A., główny wykonawca, 07.2010-09.2011, Politechnika Warszawska.

[4] „Opracowanie przekształtników AC/DC dla rozproszonych źródeł energii o zwiększonej odporności na zakłócenia i zmniejszonym negatywnym oddziaływaniu na sieć (typoszereg 5 - 400 kVA)”, projekt rozwojowy MNiSW, wykonawca, 10.2009–09.2012, Politechnika Warszawska.

[5] „Badania i analiza współpracy przekształtnika AC-DC-AC z siecią elektroenergetyczną w warunkach zakłóceń i zaniku napięcia”, projekt badawczy MNiSW, wykonawca, 10.2009–09.2011, Politechnika Warszawska.

[6] “Hybrydization of electrical power sources by means of supercapacitors”, projekt realizowany w ramach 6PR UE, główny wykonawca, 09.2009–02.2010, ENSEEIHT / Laplace Laboratory, Tuluza, Francja.

Patenty:

Patent UPRP nr P.401702 „Układ sterowania przekształtnikiem AC-DC-AC”, M. Jasiński (50%), K. Rafał (50%).

Nagrody i wyróżnienia:

[1] Nagroda zespołowa I-go stopnia Rektora PW za osiągnięcia dydaktyczne w latach 2014-2015.

[2] Wyróżnienie rozprawy doktorskiej nadane przez Radę Wydziału Elektrycznego PW

[3] Laureat programu VENTURES Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (wsparcie projektów mających zastosowanie w gospodarce), 2011.

[4] Laureat konkursu o naukowe stypendium stacjonarne dla doktorantów przyznawanego przez Centrum Studiów Zaawansowanych Politechniki Warszawskiej, 2010.

[5] Nagroda za najlepszy referat w kategorii Mechanics, Automation and Robotics na konferencji Young Scientists Towards The Challenges Of Modern Technology, Warszawa, 13-16.09.2010.

[6] Laureat konkursu o naukowe stypendium wyjazdowe dla doktorantów przyznawanego przez Centrum Studiów Zaawansowanych Politechniki Warszawskiej, 2009.

[7] II nagroda w konkursie na najlepszą pracę dyplomową organizowanym przez Wydział Elektryczny Politechniki Warszawskiej oraz firmę Huettinger Electronic, 2008.