Магістерські роботи (ЕП)

Постійне посилання зібрання

https://ela.kpi.ua/handle/123456789/21843

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 49

Відкритий доступ
Improving the efficiency of implementing smart systems in distribution networks
(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2022) Kopchykov, Oleksandr; Zamulko, Anatolii
Відкритий доступ
Improving the reliability of the energy system by using market-based mechanisms of influence on consumers
(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2022) Dudko, Kyrylo; Zamulko, Anatolii
Актуальність дослідження. ОЕС України не може самостійно вирішувати питання управління, тому залучення споживача до вирішення цієї проблеми є однією з таких важливих функцій. Завдання підтримання високого рівня надійності або ліквідації дефіциту електроенергії в енергосистемі є актуальним для ОЕС України протягом багатьох років. На сьогодні надійна робота ОЕС України неможлива без використання сучасних засобів регулювання частоти та активної потужності. Таке регулювання може здійснюватися як шляхом управління генерацією за допомогою систем автоматичного регулювання частоти та активної потужності, що працюють у нормальному та післяаварійному режимах, так і шляхом контролю споживання з автоматичним частотним розвантаженням (АЧР), що діє лише в аварійних ситуаціях. Але використання технологічних методів для усунення дефіциту електроенергії є жорстким рішенням для споживачів. Ця робота зосереджується на зменшенні дефіциту електроенергії за допомогою економічно ефективних методів, які можуть допомогти врегулювати дефіцит активної електроенергії більш м’яко для споживача. Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Проведені в роботі дослідження відповідають напряму «Енергетика та енергоефективність», «Аукціон з розподілу квоти підтримки», що посилається на внесення змін до Закону України № 2019-VIII від 09.12.2021 «Про ринок електричної енергії», Кодекс системи передачі, орієнтація тем наукових досліджень (НДР) кафедри електропостачання Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». Мета та завдання дослідження. Підвищення надійності електропостачання, зменшення дефіциту активної потужності ОЕС України шляхом залучення споживачів до балансування. Розробка підходів до формування тарифів на перерви для підвищення надійності роботи ОЕС України. Об'єкт дослідження. Режими роботи та особливості електричних мереж. Предмет дослідження. Методи та засоби організації ринкового впливу на споживачів електричної енергії для підвищення ефективності діяльності ОЕС України. Практична цінність результатів. Проведено моделювання ситуації з використанням цінових індикаторів, розроблено методичні підходи до встановлення певних тарифів на переривання електропостачання. Інформаційну базу дослідження склали законодавчі та нормативні акти державного управління у сфері енергетики, закони України, офіційна статистика, а також наукові праці вітчизняних та зарубіжних вчених. У дисертації використано програмне забезпечення MS Excel, AutoCad. Наукова новизна отриманих результатів. Набула подальшого розвитку методика формування плати за переривання електропостачання для економічного стимулювання споживачів до участі у зменшенні дефіциту потужності ОЕС України, що відрізняється від традиційних підходів та базується на принципах функціонування сучасного ринку електроенергії.
Відкритий доступ
Аналіз впливу джерел розосередженої генерації на втрату потужності в розподільних електричних мережах
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019) Шевцов, Артем Юрійович; Ткаченко, Вадим Владиславович
Актуальність теми. В енергетиці України розвиваються нові технології, впроваджуються інформаційні і діагностичні системи, сучасні засоби вимірювань і управління. В наш час перед споживачами стоїть вибір: орієнтуватися на централізовані джерела або використовувати автономну енергетику. В Україні впроваджується розосереджена генерація на основі активного використання альтернативних джерел енергії: води, сонця, вітру і т.п. Станом на 1 січня 2015 року в Україні встановлена потужність об'єктів відновлюваної енергетики, яким встановлено «зелений» тариф, становила 1462,2 МВт, з яких у 2014 році було введено 280,6 МВт. За 6 місяців 2017 року в Україні введено 126,5 МВт потужностей об’єктів відновлюваної електроенергетики. Для порівняння, за весь 2016 рік встановлено 121 МВт таких потужностей. Фактично, за півроку запущено даних проектів більше, ніж за весь 2016 рік. Невпинне зростання частки розосередженої генерації (РГ), у тому числі й відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) у структурі генерування електроенергії розвинених країн світу зумовлено перевагами РГ над традиційною «великою» енергетикою. Так, у деяких країнах частка ВДЕ сягає 50 % (без врахування гідроелектростанцій) від загального обсягу виробленої електроенергії. Та деякі переваги РГ, як наприклад, зменшення втрат електроенергії в електричних мережах (ЕМ), досягаються при визначенні оптимальних місць встановлення та потужності джерел розосередженої генерації, інакше підключення РГ до ЕМ в неоптимальному місці може викликати, зокрема, й переобтяження елементів цієї мережі та погіршення профілю напруги. Відома ціла низка методів розв’язання цієї задачі, але незважаючи на величезну кількість досліджень у цій сфері проблема оптимального розміщення РГ не є повністю вирішеною навіть у розвинених країнах. Особливості ЕМ України потребують дещо інших підходів до визначення оптимального розміщення РГ тому ця тема є актуальною. Мета і завдання дослідження. Метою дослідження є підвищення ефективності режимів роботи міських розподільних мереж середньої напруги за рахунок вибору оптимального місця підключення джерел розосередженої генерації. Можливості підвищення ефективності функціонування міських розподільних електричних мереж шляхом застосування найбільш раціонального графіка роботи джерела розосередженої генерації. Задачі дослідження: – проаналізувати стан та особливості функціонування міських розподільних електричних мереж; – виконати огляд існуючих методів формування графік джерел розосередженої генерації; – розробити комплекс моделей для вирішення задачі оптимізації втрат електричної енергії в міських розподільних мереж; – вибрати оптимальне місце підключення джерела розосередженої генерації до міської розподільної електричної мережі; – вибрати оптимальний час роботи джерела розосередженої генерації. Об’єкт дослідження – режими роботи міської розподільної електричної мережі. Предмет дослідження – можливості підвищення ефективності функціонування міських розподільних електричних мереж шляхом впровадження джерел розосередженої генерації. Методи дослідження. Основу виконаних досліджень склали такі методи: – системний аналіз – для властивостей функціонування міських розподільних електричних мереж для визначення факторів, які впливають на рівень втрат електричної енергії; – математичне та комп’ютерне моделювання режимів роботи міської розподільної електричної мережі для формування задачі мінімізації втрат електричної енергії. Наукова новизна одержаних результатів. 1. Реалізовано комплексний підхід до вирішення питань встановлення, часу використання джерел розосередженої генерації та їх впливу на втрату потужності. 2. Запропоновано модель дослідження впливу джерел розосередженої генерації на втрати потужності в розподільних електричних мережах. 3. Проведено аналіз роботи джерел розосередженої генерації на втрату потужності в розподільних електричних мережах та вибрано оптимальне місце підключення ДРГ. 4. Вибрано оптимальний час використання джерела розосередженої генерації. Практичне значення одержаних результатів. У магістерській дисертації отримано наукові результати, які мають цінність при впроваджені джерел розосередженої генерації електропередавальною організацією, в експлуатації якої знаходяться розподільні електричні мережі напругою 6 – 10 кВ. Розроблено модель для дослідження впливу джерел розосередженої генерації на втрату потужності в розподільних електричних мережах. Особистий внесок. Наукові положення, які є у магістерській дисертації, отримано магістрантом самостійно. У працях, опублікованих у співавторстві, автору належить розробка системного підходу до аналізу роботи джерел розосередженої генерації на втрати потужності в розподільних електричних мережах.
Відкритий доступ
Аналіз достовірності вихідної інформації, розрахункових моделей та методів оцінки надійності розподільних мереж
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019) Михайлів, Ярослав Андрійович; Федосенко, Микола Миколайович
Актуальність теми. Проблема надійного забезпечення споживачів електричною енергією є однією з найважливіших при вирішенні задач проектування та експлуатації систем електропостачання (СЕП) міст, промислових підприємств та окремих об’єктів. Вимоги з питань надійного електропостачання визначаються відповідними нормативними документами і мають бути беззаперечно враховані і виконані. І споживачам, і підприємствам електричних мереж завдається істотна шкода внаслідок вимушених перерв живлення. На будь-якому рівні інфраструктури електроенергетики забезпечення надійності електропостачання споживачів завжди було важливою науково-технічною проблемою, дослідженню і вирішенню якої присвячено численні роботи вчених та науководослідних і проектних організацій (КПІ, ТГУ, МЕІ та ін.). Основні напрямки досліджень: отримання, систематизація та опрацювання статистичної інформації, оцінювання її достовірності; розроблення адекватних розрахункових моделей з оцінювання та оптимізації надійності елементів, схем та системи електропостачання вцілому; визначення ефективних системних показників надійності та методів їх розрахунку і прийняття оптимальних рішень; економічні показники втрат споживачів та електропостачальних організацій від недоотримання та недовідпуску електричної енергії. Загальний аналіз роботи електричних мереж на даний момент показує, що технічний їх стан є незадовільним, спостерігається старіння обладнання, що прогресує, та, відповідно, зниження показників надійності елементів та систем електропостачання. Більш того, постійне ускладнення структури та поява нових елементів мереж потребує розвитку теорії вирішення задач оцінювання і підвищення надійності енергозабезпечення. Відповідно, з’являється необхідність розробки методології прийняття рішень на стадіях будівництва, реконструкції та експлуатації розподільних електричних мереж (РЕМ). При оцінюванні надійності систем електрозабезпечення споживачів зазвичай розглядають такі показники, як ймовірність випадкової події перерви в електропостачанні, випадкова величина недовідпуску електричної енергії споживачам (що мала місце за результатами подій, що відбулися, або прогнозована, розрахункова), реальні або прогнозовані збитки споживачів або електропостачальної організації. Проведений аналіз свідчить про те, що показники пошкоджуваності елементів розподільних мереж та значення збитків, що несуть споживачі, практично завжди залежать від конкретних умов. Більш того, навіть для одних і тих же умов експлуатації мають місце коливання інтегрованих за рік показників пошкоджуваності елементів мереж в рази, тобто більш ніж на 100 відсотків. Це свідчить про те, що в умовах кожної системи необхідно проводити аналіз даних аварійної статистики з визначенням реальних факторів впливу на вихідні розрахункові показники (довжин ліній, схемних рішень, кількості вузлів та інші) Так само має розглядатись і враховуватись при визначені збитків (що мали місце або прогнозованих) їх суттєва залежність від сезону, часу доби, а також в значній мірі – від того, скільки часу тривала перерва в живленні споживача. Аналіз статистичної інформації свідчить про суттєву нестабільність, нестаціонарність показників, що використовуються при формуванні розрахункових моделей, оцінюванні надійності схем. Системний підхід до питання розроблення більш ефективних моделей та методів оцінки надійності розподільних мереж є як ніколи актуальним. Мета та завдання дослідження. Метою роботи є формування методології оцінювання достовірності вихідних параметрів надійності РЕМ, що визначаються по обмеженим обсягам даних аварійної статистики, та впливу прийнятих розрахункових моделей на результати обчислення показників надійності мережі. Відповідно до мети, в роботі вирішувались наступні завдання:  аналіз інформації щодо функціонування розподільних електричних мереж;  оцінка достовірності вихідних показників надійності, визначення і урахування впливових факторів, законів розподілу випадкових величин;  вибір та порівняння розрахункових моделей оцінювання надійності розподільних електричних мереж напругою 6-10 кВ на підставі опрацювання отриманих даних аварійної статистики;  послідовність реалізації системного підходу до аналізу статистичної інформації та здійсненню оцінювання надійності електропостачання. Об’єкт дослідження – розподільні мережі систем електропостачання міст. Предмет дослідження - математичні моделі та методи оцінки надійності систем електропостачання, з урахуванням особливості умов експлуатації та обсягів отримуваної вихідної інформації. Методи дослідження. Основу виконаних досліджень склали такі методи: – нелінійне програмування – метод дискретного покоординатного спуску для прийняття рішень з оптимізації точок розмикання мережі; – теорія ймовірності – використовується для оцінки впливу похибок вихідної інформації на точність визначення втрат потужності і значення ймовірного недовідпуску електричної енергії споживачам при розрахунках показників надійності; – математична статистика – для побудови гістограм розподілу згідно даних аварійної статистики, а також визначення законів розподілу та їх параметрів; для опису кривих, що показують залежність можливої похибки розрахунку значень від об’єму статистичних даних що стосуються показників надійності; – метод статистичних випробувань (Монте-Карло) – для визначення впливу похибок вихідної інформації на прийняття рішень за умови мінімізації недовідпуску електричної енергії споживачам. Елементи наукової новизни одержаних результатів. 1. Реалізовано комплексний підхід при вирішенні питань оцінки похибок вихідної інформації та їх впливу на розрахункові моделі, а саме на достовірність. 2. Запропонована методологія оцінювання впливу достовірності вихідної інформації на значення розрахункових показників надійності розподільних мереж при використанні заходів та методів уточнення показників, які визначаються. 3. Проведено згладжування статистичних розподілів даних аварійної статистики та порівняльний аналіз розрахункових моделей, що враховують індивідуальні фактори. 4. Оцінено вплив прийнятих розрахункових моделей на результати оптимізації режимів розподільних мереж виходячи з мінімізації втрат потужності і врахування надійності забезпечення споживачів електричною енергією. Практичне значення одержаних результатів. У магістерській дисертації отримано наукові результати, що мають цінність для підприємств електричних мереж у питаннях збору, систематизації інформації для її подальшої обробки для отримання параметрів розрахункових моделей. Завдяки цьому значно підвищується достовірність вихідної інформації, розрахункових моделей, а також безпосередньо розрахунків показників надійності розподільних мереж.
Відкритий доступ
Аналіз та практичне застосування енергоактивних віконних конструкцій
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Криворучко, Станіслав Володимирович; Басок, Борис Іванович
Актуальність теми дослідження. Однією з проблем енергозбереження є тепловтрати через світлопрозорі огороджувальні конструкції. Вони зазвичай більш ніж в 2 рази перевищують тепловтрати через стіни, дах чи підвал. Але ми не можемо просто прибрати вікна, тому що буде відсутній необхідний рівень освітленності, неможливість повітрювання та інші чинники пов’язані зі здоров’ям людей Тому для вирішення проблеми втрат через світлопросозі конструкції пропонується підхід з використанням піідігріву. Чере зміну різниці температур в площинах вікон тепловий потік зменшується. Але на даний підігрів витрачається електрична енергія, тому доцільність технічна та економічна цього методу потребує додаткового дослідження. Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є аналіз застосування енергоактивних віконних конструкцій. Для досягнення мети було виконано наступні завдання: 1) Аналіз сучасних віконних конструкцій; 2) Аналіз енергоактивних віконних конструкцій; 3) Порівняння використання енергоактивних віконних конструкцій з іншими способами енергозбереження; 4) Розрахунок енергорезультативності впровадження енергоактивних віконних конструкцій та порівняння з накращими металопластиковими вікнами. Об’єкт дослідження. енергоактивні віконні конструкції. Предмет дослідження. Теплофізичні характеристики енергоактивних віконних конструкцій Методи дослідження. Методика розрахунку теловтрат згідно з СП 50.13330.2012 СНиП 23-02-2003 «Тепловий захист будівель». Наукова новизна одержаних результатів: полягає в тому, що енергоактивні віконні конструкції можуть виявитися ефективнішими за звичайні метало-пластикові вікна та економічно доцільнішими. Практичне значення результатів полягає в тому, що результати роботи будуть використані при проектуванні нових енергоефективинх будівель.
Відкритий доступ
Визначення оптимальних пакетів енергоефективних заходів для громадських будівель
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Єгоренко, Аліна Андріївна; Бориченко, Олена Володимирівна
Актуальність: Питання оптимізації енергоспоживання громадських будівель набуває все більшої актуальності в сучасному світі, де зростаючі вимоги до енергоефективності та сталого розвитку стають головними факторами. Визначення найкращих пакетів заходів енергоефективності для таких об’єктів стає важливим завданням, яке вимагає комплексного підходу та урахування багатьох факторів. Крім того підвищення енергоефективності в усіх секторах економіки та на всіх етапах від виробництва до споживання є головним напрямком енергетичної політики уряду та важливою частиною євроінтеграції України. Метою магістерської дисертації є визначення оптимальних пакетів енергоефективних заходів для громадських будівель. Завдання: Для вирішення поставленої мети необхідно 1) проаналізувати проблеми енергоефективності громадських будівель в Україні та стан їх вирішення; 2) зібрати данні енергоспоживання по будівлям та провести енергетичний аудит; 3) визначити оптимальні пакти енергоефективних заходів на основі даних енергоаудиту та розробити економіко-математичну модель для пошуку альтернативних пакетів енергоефективних заходів методом математичного аналізу; 4) на основі дослідження розробити ідею стартап-проекту. Об’єкт дослідження: громадські будівлі одного з міст в Одеській області. Предмет дослідження: процес енергетичного моніторингу, енергетичного аудиту, пошук та аналіз впроваджених заходів з енергоефективності для ряду бюджетних будівель, формування пакетів енергоефективних заходів для ряду громадських будівель. Методи дослідження: MS ExelSolver для пошуку пакетів енергоефективних заходів, ENSI®EAB Software для розрахунків економічних показників їх реалізації. Наукова новизна одержаних результатів: Дослідження показує можливості пошуку альтернативних пакетів енергозбереження, базуючись на економіко-математичній моделі оптимального вибору енергоефективних заходів. Практичне значення роботи: Матеріали магістерської дисертації можуть бути корисними при підготовці і викладанні дисципліни «Математичні задачі енергетики» для студентів спеціальності 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка». Отримані результати можна використовувати для подальшого пошуку та раціонального вибору пакетів енергоефективних заходів для раду будівель.
Відкритий доступ
Вплив джерел розосередженої генерації на роботу комутаційно-захисного обладнання повітряних розподільних ліній 6-20кВ
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019) Подолянець, Андрій Васильович; Ткаченко, Вадим Владиславович
Актуальність теми. До недавнього часу електроенергетичні системи характеризувалися централізованим виробництвом електричної енергії, мережами високої на середньої напруги для передачі електричної енергії та мережами низької напруги для її розподілу. Традиційно до розподільної мережі не було підключено жодних джерел розосередженої генерації, однак це змінюється починаючи з минулого десятиліття. В даний час до розподільної мережі підключені різні типи джерел малої генерації, більш відомих як розподілена генерація. Завдяки цілям скорочення CO2 багато дрібних джерел, інтегрованих у розподільну мережу, є відновлюваними джерелами енергії, наприклад, вітрогенератори, невеликі гідростанції та фотоелектричні панелі, також високоефективні не поновлювані джерела енергії, такі як газотурбінні установки. Підключення джерел розподіленої генерації не тільки змінює напрямок перетоків навантаження в розподільній мережі, але й може вплинути на струм короткого замикання. Більшість захисних приладів розподільної мережі налаштовані на спрацювання при виявленні струму короткого замикання або струму, який перевищує номінальний робочий струм мережі. Саме через те що джерела розосередженої генерації впливають на внесок мережі до струму короткого замикання, комутаційно-захисне обладнання мережі може працювати некоректно. В багатьох статтях ця проблема розглянута досить поверхово. Представлений огляд усіх можливих проблем захисту та їх класифікація. Мета та завдання дослідження. Основною метою роботи є розробка моделей та методів техніко-економічної оцінки впливу джерел розосередженої генерації на надійність повітряних розподільних мереж 6-20 кВ. Відповідно до мети поставлені наступні завдання: - аналіз світової практики оцінки надійності електропостачання; - аналіз сучасних технічних засобів розосередженої генерації як складової частини Smart Grid технології; - розробка моделей та методів техніко-економічної оцінки впливу джерел розосередженої генерації на надійність повітряних розподільних мереж 6-20 кВ. Об’єкт дослідження – підвищення надійності повітряних розподільних ліній в умовах розосередженої генерації. Предмет дослідження - методологія техніко-економічної оцінки впливу джерел розосередженої генерації на надійність повітряних розподільних мереж 6-20 кВ. Методи дослідження. Основу виконаних досліджень склали математичне моделювання, аналіз і синтез, порівняння та логічне узагальнення. Елементи наукової новизни одержаних результатів. 1. Розроблена математична модель для аналізу впливу джерел розосередженої генерації на роботу комутаційно-захисного обладнання. Практичне значення одержаних результатів. В електричних мережах, оснащених сучасним комутаційно-захисним обладнанням, узгоджене вирішення питань інтеграції джерел розосередженої генерації та оптимізації надійності може дати енергокомпаніям економічний виграш за рахунок можливості вивільнення дорогих комутаційних апаратів і їх використання в інших проектах.
Відкритий доступ
Впровадження розподіленої генерації та її вплив на якість електричної енергії
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Федоровський, Віталій Павлович; Волошко, Анатолій Васильович
Актуальність теми дослідження: Розподілена генерація (РГ) відповідає стратегічним цілям та пріоритетам державної політики України у сфері економічного, соціального та екологічного розвитку, зокрема, Національній економічній стратегії на період до 2030 року, яка передбачає модернізацію енергетичного сектору, розвиток інфраструктури, підтримку малого і середнього підприємництва, збільшення інвестицій та інновацій. РГ відповідає Закону України "Про альтернативні джерела енергії", який визначає правові, економічні та організаційні засади використання АДЕ, встановлює "зелений" тариф та інші заходи стимулювання. Зв’язок роботи з науковими планами, темами. Магістерська дисертація виконана на кафедрі Електропостачання Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (НТУУ «КПІ ім. І. Сікорського») та охоплює задачі, які відповідають: - «Стратегії державної екологічної політики України на період до 2030 року» визначено цілі наукових робіт цієї галузі; - Цілі 1 «Стратегії сталого розвитку України на період до 2030 року». Мета дослідження. Розробка способу зменшення впливу провалів напруги на роботу вітрової електростанції. До завдань віднесені: 1. Аналіз необхідності впровадження ВДЕ. 2. Дослідження впливу впровадження ВДЕ на роботу електрообладнання. 3. Вплив симетричних і асиметричних провалів напруги на вітрові турбіни. 4. Розробка способу зменшення впливу провалів напруги на роботу вітрової електростанції. 5. Підготовка висновків в щодо впливу провалів напруги на роботу вітрової електростанції. Об’єкт дослідження: процес зменшення впливу провалів напруги на роботу вітрової електростанції. Предмет дослідження: показники якості електричної енергії, технологічна схема. Методи дослідження: Методика магістерської роботи передбачала аналіз науково-технічної літератури; інформаційно-пошукові дослідження; інженерно- економічні розрахунки та аналіз; графічне та наочне ілюстрування результатів дослідження. У магістерській дисертації використано наступне програмне забезпечення: MS Word, MS Excel, PLECS, MATLAB/Simulink. Наукова новизна отриманих результатів: - Вперше запропоновано та обґрунтовано комплексний підхід до аналізу та оцінки впливу провалів напруги на роботу вітрової електростанції, який враховує особливості вітрового ресурсу, технічні характеристики вітроустановок, параметри електричної мережі та вимоги нормативних документів.... - Розроблено методику вибору та налаштування систем захисту та керування вітрової електростанції, яка забезпечує мінімізацію втрат електроенергії та збереження надійності роботи вітрової електростанції при провалах напруги. - Експериментально досліджено та підтверджено ефективність запропонованого способу зменшення впливу провалів напруги на роботу вітрової електростанції на прикладі ...
Відкритий доступ
Застосування методів короткострокового прогнозування для верифікації графіків електричних навантажень в розподільних мережах району міста
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019) Белосветов, Тарас Володимирович; Ткаченко, Вадим Владиславович
Актуальність теми. Існуюча ситуація в електроенергетичній галузі України говорить про те, що кількість споживачів електричної енергії постійно зростає. Це призводить до значного збільшення навантаження на елементи мережі і в певній мірі погіршило умови нормального функціонування систем електропостачання, в одних випадках, або зробило неможливою роботу окремих з них, в інших. Сучасний етап розвитку технологій, які застосовуються в енергетичному виробництві, характеризується суттєвим збільшення інформаційного обміну між всіма елементами енергосистеми на всіх її ієрархічних рівнях. Електроенергетичні системи розвинутих країн світу переходять до використання інтелектуальних мереж, побудованих на основі концепції Smart Grid, що ставить нові вимоги і перед засобами забезпечення надійності енергосистеми. З’являється необхідність у формуванні цілісної багаторівневої системи керування, яка забезпечує високий рівень автоматизації та надійності всієї системи, охоплює виробників електроенергії, передавальні та розподільчі мережі, споживачів. Для того, щоб ефективно керувати розподільними електричними мережами всі дані, які отримуються із мережі обов’язково мають пройти попередню обробку. Особливо важливу роль відіграють верифікація і відновлення даних про електричне навантаження як промислових об’єктів так і побутових споживачів, адже з переходом України до нового ринку електроенергії для всіх споживачів є дуже важливим, те що недостовірні дані та аномальні значення можуть суттєво впливати, як на роботу операторів систем розподілу і споживачів, так і на економічну сторону проблеми. Прогнозування графіків навантаження енергосистеми є важливим завданням стратегічного управління режимами енергосистем. На основі прогнозу навантажень визначають кількість і потужність генеруючих джерел, що працюють в базовому і піковому режимі, склад основного технологічного устаткування, параметри характерних режимів. За прогнозом навантажень також знаходять оптимальні режими енергосистеми, вибирають склад працюючого устаткування і розподіляють резерви, розглядають заявки на ремонт обладнання і дають відповідний дозвіл на його проведення. Прогнозування електричного навантаження забезпечує основну вихідну інформацію для прийняття рішень при управлінні електроенергетичними системами в процесі планування їх нормальних електричних режимів. Таким чином, процеси, які пов’язані з попередньою обробкою даних, є дуже важливим напрямком для досліджень, адже з кожним роком роль цих процесів все зростатиме. Тому необхідно розглянути способи верифікації та відновлення даних у системах моніторингу та керування розподільними електричними мережами. Мета і завдання дослідження. Основною метою роботи є застосування методів відновлення, стиснення та верифікації даних для систем моніторингу та керування розподільними електричними мережами з використанням сучасних інформаційних технологій. Відповідно до мети поставлені наступні завдання: - аналіз стану існуючих систем моніторингу та керування розподільними електричними мережами; - аналіз сучасних методів відновлення, стиснення та верифікації даних; - застосування методів для відновлення, стиснення та верифікації даних в системах моніторингу та керування розподільними електричними мережами. Об’єктом дослідження є інформаційні потоки в системах моніторингу і керування розподільними електричними мережами Предмет дoслiдження – відновлення, стиснення та верифікація даних в системах моніторингу та керування розподільними електричними мережами Методи дoслiдження. Для вирішення проблеми в даній роботі використовуються методи аналізу і синтезу, системного аналізу, порівняння, логічного узагальнення результатів. Для проведення розрахунків використовувувались MS Exel, MS Visio та PyCharm. Наукова новизна одержаних результатів. Запропоновано використовувати короткострокові прогнози графіків електричного навантаження за допомогою нейронної мережі в розподільних мережах для їх верифікації Наукові положення, які є у магістерській дисертації, отримано магістрантом самостійно. Практичне значення отриманих результатів. Підвищення ефективності моніторингу та керування розподільними електричними мережами за рахунок використання сучасних інформаційних технологій.
Відкритий доступ
Керування режимами споживання електричної потужності в електроенергетичній системі
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018) Чекамова, Вікторія Вікторівна; Находов, Володимир Федорович
Актуальність теми. На сьогоднішні день нерівномірний характер має попит споживачів на електричну потужність. Це призводить до зниження надійності та економічності функціонування енергосистеми, а також погіршенням якості електричної енергії. В зв’язку з цим виникає потреба в регулюванні попиту споживачів на електричну потужність. Викликало необхідність періодичного застосування адміністративних обмежень попиту споживачів на електричну енергію те, що в різні періоди часу енергетична галузь України була дефіцитною. Це пояснюється тим, що, з одного боку, на електростанціях недостатня кількість палива, а з іншого – фізична зношеність значної кількості генеруючого обладнання електростанції, а також електричних мереж. Несприятлива структура генеруючих потужностей спричинила те, що в об’єднаній системі України спостергіється серйозний дефіцит електричної потужності. Мається на увазі, що енергосистемa України недостатньо забезпечена необхiдною кількiстю маневруючих блокiв, які, в свою чергу, можуть швидко виходити нa робочий режим з горячого або холодного резервів, а також змінювати величину виробленої електричної потужності в широких межах. Тому, все більш складною задачею для української енергетичної галузі стає якість електричної енергії, а також надійність забезпечення попиту споживачів на електричну потужність. Відомо, що існують різні методи та способи керування попитом на електричну потужність, основними з яких є методи структурно-технологічного управління, адміністративно-правові методи, економічні та організаційні. Якщо розглядати структурно-технологічні методи, то мова йде про розвантаження енергосистеми при аварійних ситуаціях або дифіциті електричної потужності. Для цього було б доцільно збільшити кількість маневруючих потужностей в ОЕС України, а саме побудові нових гідроакумулюючих електростанцій, побудова та використання парогазових та газотурбінних генеруючих установок, а також модернізації існуючого обладнання ГЕС. Але, на жаль, цей шлях потребує значних фінансових та матеріальних витрат, а також достатньо тривалого часу. Тому необхідно застосовувати такі методи керування попитом споживачів на електричну потужність, які передбачають найменшу кількість витрат та часу, при цьому залишаються ефективними. Мова йде, про економічні методи керування. Таким чином, одним із таких засобів економічного керування попитом споживачів є тарифна система країни, а саме диференційовані за зонами доби тарифи. Диференційовані тарифи в Україні діють з 1995 року. В той час, використання таких тарифів мало сильний стимулюючий ефект у споживачів, при чому з кожним роком їх кількість ставала все більшою. Але, з часом, потреби споживачів на електричну енергію змінились, при чому, диференційовані за зонами доби, а саме коефіцієнти кожної зони, довгий час залишались не змінними. В зв’язку з цим, багато вчених аналізують характер впливу диференційованих тарифів на вирівнювання добових графіків, але разом з тим дана проблема залишається актуальною, адже зонні тарифи втратили свої стимулюючі ефекти до залучення нових споживачів, при чому, їх кількість, навіть, ставала меншою. Відповідно до цього було запропоновано новий спосіб адресного керування попитом споживачів на електричну потужність. Мета й завдання дослідження. Метою роботи є удосконалення механізму адресного керування попитом споживачів на електричну потужність. Для досягнення зазначеної мети були вирішені наступні завдання: • аналiз сучасного стaну eнергeтичної галузi України; • оцінка використання диференційованих за зонами доби тарифів; • визначення характеру та ступеню впливу груп споживачів на формування добового графіка електричного навантаження енергосистеми; • порівняння існуючих меж тарифних зон доби із сучасними потребами споживачів; • удосконалено концепцію та методичні основи побудови та використання мeхaніiму адресного кeрування рeжимами споживання eлeктричної потужностi; • удосконалено розрaхунок коeфіцієнту участi та коефіцiєнту рoзпoдiлу. Об’єкт дослідження. Процеси керування режимами споживання електричної потужності в енергетичній системі. Предмет дослідження. Методи та способи керування режимами споживання електричної потужності в енергетичній системі. Методи дослідження. Методи кореляційного та дисперсійного аналізу, а також математичної статистики застосовуються для визначення характеру та ступеню впливу основних груп споживачів на нерівномірність графіків електричного навантаження енергосистеми; дослідження характеру та ступеню протидії навантаження споживачів, які використовують диференційовані за зонами доби тарифи відповідно до зміни попиту на потужність споживачів, які не використовують ці тарифи; oцiнки пoтeнцiaлу eкoнoмії витрaт eнeргoсистеми на вирoбництвo електричної енергії, яку можливо отримати в результаті вирівнювання нерівномірності її графіка навантаження. Мeтoди встановлення довірчих інтервалів та групування годинних навантажень за допомогою критерія Стьюдента використовуються для виявлення фактичних зон доби зі статистично різним рівнем електричного навантаження енергосистеми та груп споживачів. Методи узагальнення та логічного підходу, методи моделювання графіків електричного навантаження, методи оптимального програмування застосовуються для використання засобу адресного керування режимами споживання електричної потужності в енергосистемі Наукова новизна одержаних результатів. Удосконалено метод визначення тривалості та меж фактичних зон доби зі статистично різним рівнем електричного навантаження, що базується на групуванні погодинних значень навантаження енергосистеми та споживачів електроенергії. Удосконалено показник, який дозволяє оцінити ступінь протидії електричного навантаження «дифтарифних» та «недифтарифних» споживачів. Визначено кількісні показники, а саме коефіцієнт участі та коефіцієнт розподілу, які дозволяють оцінити участь кожного із учасників запропонованого механізму адресного керування попитом споживачів у вирівнюванні нерівномірності графіка електричного навантаження енергосистеми. Практичне значення одержаних результатів. Для ефективного стимулювання споживачів до вирівнювання нерівномірності графіка електричного навантаження ОЕС України може бути застосовано запропоновану концепцію та методичні основи. Також, вона має новий напрямок розвитку ринкових методів керування режимами споживання електричнох потужності в енергосистемі.
Відкритий доступ
Керування управління попитом кінцевих споживачів на лібералізованому ринку електричної енергії
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Кононенко, Лев Олександрович; Коцар, Олег Вікторович
Актуальність роботи. Розвиток ринкових відносин в електроенергетичній галузі України сьогодні пов’язаний з впровадженням повномасштабної конкурентної моделі функціонування ринку електричної енергії. Купівля та продаж електричної енергії в Україні здійснюються в умовах постійного та неперервного у часі забезпечення балансу генерації та споживання електричної енергії. Стрімке підвищення цін на паливо та фізичне зношення переважної частини енергоблоків на тлі нестачі коштів на реконструкцію існуючих та будівництво нових маневрених генеруючих потужностей ОЕС України визначає актуальність пошуку нових ефективних рішень, спрямованих на збалансування Об’єднаної енергосистеми (ОЕС) України. Світова практика доводить, що одним зі шляхів розв’язання цієї проблеми є реалізація комплексного енергомоніторингу та формування інформаційного забезпечення завдань управління попитом на базі точних, цілісних, достовірних та актуальних даних обліку електричної енергії, що надаються багатофункціональними АСКОЕ. Метою роботи є підвищення ефективності функціонування лібералізованого ринку електричної енергії України через вдосконалення методів та засобів комплексного енергомоніторингу та формування інформаційного забезпечення завдань управління попитом. Об’єкт дослідження: лібералізовані ринки електричної енергії, лібералізований ринок електричної енергії України, ринкові процеси, інформаційна взаємодія суб’єктів ринку, попит та пропозиція на ринку електроенергії, АСКОЕ кінцевих споживачів. Предмет дослідження: методи та засоби формування, управління і обміну даними комерційного обліку електричної енергії, енергомоніторингу та управління попитом в умовах функціонування лібералізованого ринку електричної енергії України. Для досягнення поставленої мети в дисертації поставлено та розв’язано такі завдання: 1. Досліджені теоретичні засади функціонування ринку електроенергії, стан впровадження ринку допоміжних послуг (РДП) в Україні, а також нормативно–правове забезпечення функціонування лібералізованого ринку електричної енергії України, зокрема, в частині надання кінцевими споживачами допоміжних послуг з управління попитом. 2. Досліджені теоретичні основи обліку споживання електричної енергії та комплексного енергомоніторингу на базі багатофункціональної АСКОЕ кінцевого споживача, методи та засоби формування, управління та обміну даними комерційного обліку, проаналізований методологічний підхід до керування електроспоживанням. 3. Досліджена послідовність побудови обліку електроенергії, розроблено структурну схему багатофункціональної АСКОЕ кінцевого споживача, алгоритми формування, управління та обміну даними комерційного обліку між АСКОЕ суб’єктів лібералізованого ринку електричної енергії України, проведено моделювання керування попитом на електричну енергію активного споживача. 4. Розроблено стартап-проект з вдосконалення комплексного енергомоніторингу за результатами досліджень, зокрема, опис ідеї, технологічний аудит ідеї проекту, аналіз ринкових можливостей запуску стартап-проекту, розроблення ринкової стратегії просування проекту та маркетингової політики. Методи дослідження: метод порівняльного і структурного аналізу, статистичний метод; SWOT-аналіз. Інформаційну базу дослідження становлять: законодавчі та нормативні акти України та міжнародних організацій; статистичні дані Державного комітету статистики України; монографічні дослідження та наукові публікації з питань керування електроспоживання на підприємстві, Інтернет – ресурси. Наукова новизна: полягає в розробці моделі вдосконалення комплексного енергомоніторингу та формування інформаційного забезпечення завдань управління попитом в умовах лібералізованого ринку України на базі багатофункціональної АСКОЕ. Практична цінність: полягає в застосуванні розробленої моделі для зменшення електроспоживання та підвищення ефективності енерговикористання кінцевого споживача на базі АСКОЕ.
Відкритий доступ
Комплексна оцінка режимів споживання електричної енергії в розподільних електричних мережах
(2018) Семигран, Роман Віталійович; Веремійчук, Юрій Андрійович
Актуальнicть теми. Стабільне та якісне постачання електроенергією споживачів є однією з необхідних умов економічного розвитку країни. На сьогодні спостерігається прогресуюче старіння основного обладнання електричних станцій та мереж, особливо розподільних. Розподільні електричні мережі України напругою 0,4…35 кВ представляють кінцеву ланку в системі забезпечення споживачів електричною енергією. Вони перебувають у безпосередній взаємодії як зі споживачем, так із районними та магістральними електричними мережами. Крім цього на сьогодні для моделювання режимів, як магістральних, так і розподільних електричних мереж широко використовуються характерні графіки навантажень. Тому при експлуатації розподільних електричних мереж виникає неохідність постійно здійснювати оцінку показників надійності, якості і режимів споживання електроенергії. Що дозволить підвищення енергоефективності роботи енергетичного обладнання, якості і надійності електропостачання споживачів, виходячи з нових підходів до оцінювання, процесу управління, споживання та передавання електроенергії. Оскільки розподільні електричні мережі відносяться до складних систем, особливо при впроваджені ринкових умов в галузі, тому необхідно оцінювати показник якості функціонування, який дозволить дати характеристику здатності районним електричним мережам виконувати функції з надійного та якісного електропостачання споживачів. В дослідження процесів функціонування розподільних мереж, проведення оцінювання їх надійність, взаємодію зі споживачем внесли роботи наукових діячів: Праховника А.В. Гордєєва В.І., Лежнюка П. Д., Кириленка О.В., Папкова Б.В., Денисюка С.П, Попова В.А., Окорокова В.Р. , Palensky Р. , Разом з тим, враховуючи значну кількість робіт закордонних та вітчизняних вчених за напрямком дослідження, проблема оцінювання режимів споживання електричної енергії в розподільних мережах є актуальною задачею для електроенргетики країни та складає напрям дослідження Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Виконані в роботі дослідження відповідають напряму «Енергетика та енергоефективність» Закону України №2519-VI від 09.09.2010 «Про пріоритетні напрями розвитку науки і техніки», Закону України № 2019-VIII від 13.04.2017 «Про ринок електричної енергії», направленості тематики науково-дослідної роботи (НДР) кафедри електропостачання Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського ». Матеріали дисертаційної роботи використано під час виконання НДР №2о46 «Дослідження оптимального функціонування інтегрованих систем енергозабезпечення споживачів із застосуванням комплексного акумулювання електричної та теплової енергій» (Державний реєстраційний номер 0117U003825 ). Мета і задачі дослідження. Метою роботи є підвищення рівня ефективності функціонування розподільних електричних мережах, шляхом побудови системи комплексного оцінювання режимів споживання електроенергії. Для досягнення поставленої мети в роботі розв’язувались такі наукові задачі: - проведення аналізу нормативної бази щодо забезпечення та функціонування розподільних електричних мережах, що дає змогу визначити особливості їх експлуатації ; - дослідження характеристик режимів споживання електричної енергії для формування показників та критеріїв та проведення їх структурованого аналізу; - розроблення процедури оцінювання режимів споживання електричної енергії з метою визначення сегментів з урахуванням їх особливостей, впливових факторів на проведення їх кластеризації; - розвиток та удосконалення оцінювання режимів споживання електричної енергії з використанням можливостей аналізу роботи розподільних електричних мереж для забезпечення функцій та задач органів виконавчої влади; - розроблення алгоритмів та принципів комплексної системи оцінювання режимів споживання електроенергії в розподільних електричних мережах. Об’єктом доcлiдження режими споживання електроенергії в розподільних електричних мережах групами споживачів. Предметом доcлiдження є методи та засоби оцінювання ефективності функціонування електричних мереж в умовах реорганізації енергетичних галузей. Методи доcлiдження. Для проведення комплексного оцінювання режимів споживання електроенергії в розподільних електричних мережах будуть використані методи математичного моделювання та чисельні методи. Статистичні методи оброблення інформації будуть використані для аналізу графіків електричного навантаження. Методи R/S-аналізу для розроблення алгоритмів щодо формування типових графіків електричних навантажень. Для візуалізації алгоритмів і програм аналізу графіків електриного навантеження буде використано інформаційно-аналітичний комплекс. Наукова новизна одержаниx результатiв полягає в наcтупному: 1) удосконалено підхід щодо визначення показників впливу оцінювання режимів споживання електроенергії на функціонування оператора системи розподілу. 2) дістали подальшого розвитку методичні підходи щодо оцінювання структурної, режимної та балансової надійності роботи розподільних електричних мереж з урахуванням особливостей споживання електричної енергії. Практичне значення роботи. Дослідження, що було проведене в роботі може бути використане: - для забезпечення реалізації положень Закону України «Про ринок електричної оенергії» покращити позицію Україну за показником надійності електропостачання в рейтингу сприятливості ділового середовища «Doing Business». - для класифікації показників та критерії, що характеризують режими споживання електроенергії в розподільних електричних мережах. - для планування та розвитку розподільних електричних мережах в об’єднаній енергетичній системі (ОЕС) України. - для забезпечення надійного та якісного електропостачання споживачів в результаті зменшення втрат в розподільних електричних мережах.
Відкритий доступ
Комплексне дослідження впливу засобів розосередженої генерації на режими систем розподілу електричної енергії
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Гладченко, Іван Русланович; Попов, Володимир Андрійович
Актуальність теми. Розвиток розосередженої генерації в електроенергетичній галузі країни сприяє зменшенню залежності від централізованих джерел та підвищенню енергетичної безпеки. Класифікація локальних енергетичних ресурсів дозволяє більш ефективно планувати їх використання, що є критичним для сталого розвитку енергосистеми. Мікромережі відіграють важливу роль у впровадженні та оптимальному використанні локальних енергетичних ресурсів, сприяючи підвищенню їхньої ефективності та інтеграції в загальну енергетичну систему. Зараз це питання як ніколи актуальне, тому що в умовах частих відключень електричної енергії багато будинків, по суті, перетворюються у мікромережу, коли припускається можливість в певних умовах їх часткового живлення від дизельного генератора чи акумуляторних батарей. Особливості оптимізації втрат енергії в розподільних мережах в умовах розосередженої генерації потребують детального вивчення для точного визначення та аналізу енергетичних потоків, рівно як коректне урахування впливу розосередженої генерації при розрахунку втрат електричної енергії дозволяє більш точно оцінити енерговитрати та знизити втрати, підвищуючи таким чином ефективність роботи системи електропостачання. Забезпечення нормованих відхилень напруги в умовах використання розосередженої генерації є критично важливим для підтримання якості електропостачання та надійності електричних мереж. Залежність показників надійності від умов використання засобів розосередженої генерації вимагає глибокого дослідження для виявлення оптимальних стратегій інтеграції таких джерел. Підвищення надійності роботи розподільних мереж з локальними джерелами енергії є важливим завданням, яке сприяє забезпеченню стабільного та безперебійного електропостачання споживачів. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація була підготовлена відповідно до науково-дослідного плану кафедри електропостапчання» Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського. Мета і задачі дослідження. Розробка рекомендацій та розвиток методик для підвищення ефективності, надійності та стабільності розподільних електричних мереж в умовах використанням джерел розосередженої генерації, які включаються в себе: - Визначення місця розосередженої генерації в світовій електроенергетиці та оцінка важливості розвитку розосередженої генерації для електроенергетичної галузі нашої країни. - Оцінка впливу розосередженої генерації на втрати електричної енергії в розподільних мережах. - Дослідження можливості централізованого регулювання напруги в умовах використання джерел розосередженої генерації. - Аналіз методів оцінки надійності в розподільних мережах за умов інтеграції до них локальних джерел енергії. Об’єкт дослідження. Особливості впливу розосередженої генерації в розподільних мережах. Предмет дослідження. Методи розрахунку втрат електричної енергії та регулювання напруги в системах розподілу. Методи дослідження. Метод математичного моделювання та метод середніх навантажень для розрахунку втрат електричної енергії для в розподільній мережі. Наукова новизна одержаних результатів. Знайшли подальший розвиток методи керування роботою розподільних систем в умовах присутності локальних джерел енергії, які за рахунок комплексності підходу дозволити підвищити ефективність їх використання та запобігти негативному впливу на режими електричних мереж. Практичне значення одержаних результатів. Запропоновані в роботі удосконалені методики дають змогу підвищити адекватність визначення втрат електричної енергії та відхилень напруг, що дозволяє реалізувати комплексні заходи з підвищення ефективності, якості та надійності роботи розподільних систем з інтегрованими локальними джерелами енергії.
Відкритий доступ
Комплексний енергомоніторинг на ринку електричної енергії з використанням Smart Metering System
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Винар, Ярослава Юріївна; Коцар, Олег Вікторович
Актуальність роботи. Ефективне функціонування ринку електричної енергії, як складової енергетичної системи, має важливе значення для економіки будь-якої країни. Кожна країна обирає власну модель організації такого ринку, беручи до уваги історичні, соціально-політичні та економічні фактори. Проте, нині ринок електричної енергії в Україні перебуває на етапі трансформації. З одного боку, відбуваються процеси приватизації енергетичних підприємств, з іншого – формування ринку на конкурентних засадах. Це обумовлює забезпечення балансу інтересів держави та суб’єктів енергоринку, а також посилення конкуренції між виробниками та постачальниками електричної енергії. Проте, переваги лібералізації нового ринку електричної енергії може бути реалізовано лише за умови забезпечення точності, повноти, достовірності та актуальності даних обліку, на базі яких здійснюються розрахунки за електричну енергію та керування режимами електроспоживання. Такі дані повинні формуватися повномасштабними АСКОЕ, які надійно функціонують в автоматичному режимі. Сучасні автоматизовані системи обліку електроенергії – Smart Metering Systems є одною із складових Smart Grid. Smart Metering System передбачає впровадження інтелектуальних приладів обліку у виробника й споживача, автоматизацію системи збирання, оброблення даних і надання інформації щодо виробництва, передавання, розподілу і споживання енергоресурсів. Метою роботи є підвищення ефективності функціонування лібералізованого ринку електричної енергії України через вдосконалення комунікацій між споживачем та комунальною компанією за допомогою Smart Metering System. Об’єкт дослідження: лібералізований ринок електричної енергії України, інформаційна взаємодія суб’єктів ринку, процеси обліку електричної енергії на ринку та обміну даними обліку між суб’єктами ринку, Smart Metering Systems. Предмет дослідження: методи та засоби формування, управління і обміну даними комерційного обліку електричної енергії та моніторингу енерговикористання в умовах функціонування лібералізованого ринку електричної енергії. Для досягнення поставленої мети було поставлено та розв’язано такі завдання: 1. Досліджено роль електропостачальника в умовах функціонування лібералізованого ринку електричної енергії, особливості функціонування лібералізованих ринків електричної енергії. Процеси формування, управління і обміну даними комерційного обліку електричної енергії. Процеси інформаційної взаємодії суб’єктів ринку електричної енергії України. 2. Досліджено нормативне забезпечення енергопостачання, особливості комерційного обліку на ринку електричної енергії України, умови та шляхи забезпечення доступності, повноти, достовірності та актуальність даних комерційного обліку на ринку електричної енергії України, ціноутворення на роздрібному ринку електричної енергії України. 3. Досліджено специфікацію послуг з постачання електричної енергії, принципи застосування та результати функціонування Smart-систем, принципи застосування Smart Metering Systems для формування інформаційного забезпечення завдань розрахунків та для комплексного енергомоніторингу в умовах функціонування лібералізованого ринку електричної енергії. 4. Розроблено стартап-проект за результатами досліджень, зокрема, опис ідеї, технологічний аудит ідеї проекту, аналіз ринкових можливостей запуску стартап-проекту, розроблення ринкової стратегії просування проекту та маркетингової політики. Ідея проекту полягає у вдосконаленні комунікацій між споживачем та комунальною компанією за допомогою Smart Metering System. Методи дослідження: метод порівняльного і структурного аналізу, статистичний метод; SWOT-аналіз. Інформаційну базу дослідження становлять: законодавчі та нормативні акти України та міжнародних організацій; статистичні дані Державного комітету статистики України; монографічні дослідження та наукові публікації з питань керування електроспоживання на підприємстві, Інтернет – ресурси. Наукова новизна полягає у вдосконаленні методів інформаційної комунікації між споживачем та комунальною компанією, що відрізняється застосуванням багатократної верифікації даних обліку електроенергії та оперативного обміну ними з метою забезпечення їхньої повноти, цілісності, достовірності та актуальності за допомогою Smart Metering System. Практична цінність полягає в забезпеченні достовірних розрахунків за електричну енергію споживачів з комунальною компанією на основі Smart Metering System, що сприяє підвищенню ефективності функціонування лібералізованого ринку електричної енергії.
Відкритий доступ
Механізм стимулювання розвитку відновлюваної енергетики без застосування «зелених» тарифів
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Кудінова, Олександра Віталіївна; Находов, Володимир Федорович
Актуальність теми дослідження. Альтернативні механізми стимулювання можуть забезпечити розвиток відновлюваної енергетики без необхідності високих "зелених" тарифів, що робить тему особливо важливою у контексті ефективного використання ресурсів та стимулювання інновацій в енергетичній галузі. Аналіз та вдосконалення таких механізмів може сприяти швидкому та стійкому розвитку відновлюваної енергетики в умовах сучасних екологічних та економічних викликів. Зв'язок моєї дипломної роботи з науковими програмами, планами і темами. Дисертація була підготовлена відповідно до науково-дослідного плану кафедри електропостапчання Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» Мета і задачі дослідження. Мета дослідження полягає в розробці та обґрунтуванні ефективного механізму стимулювання розвитку відновлюваної енергетики. Це дослідження спрямоване на виявлення та аналіз альтернативних підходів до стимулювання відновлюваної енергетики з урахуванням економічних, екологічних, технологічних та соціальних аспектів. Задачі дослідження включають: 1) Аналіз поточного стану ринку відновлюваної енергетики для виявлення його проблемних аспектів та можливостей. 2) Вивчення ефективних та інноваційних підходів до стимулювання розвитку відновлюваної енергетики, що не пов'язані з використанням "зелених" тарифів. 3) Розробка альтернативного механізму стимулювання на основі економічних, правових, соціальних та технологічних інструментів. 4) Оцінка потенційних переваг та обмежень запропонованого механізму для розвитку відновлюваної енергетики. 5) Формулювання рекомендацій щодо впровадження та оптимізації запропонованого механізму на практиці. Об’єкт дослідження. Електростанції відновлюваної енергетики.. Предмет дослідження. Ефективні механізми стимулювання розвитку відновлюваної енергетики, які не ґрунтуються на застосуванні "зелених" тарифів. Методи дослідження. співставлення, аналітичні методи. Наукова новизна одержаних результатів: полягає у вдосконаленому підході до аналізу та визначенні альтернативних механізмів стимулювання розвитку відновлюваної енергетики, що не ґрунтуються на використанні "зелених" тарифів. Результати дослідження розкривають глибину та широту можливих економічних та регуляторних інструментів, що можуть бути застосовані для стимулювання цієї галузі. Дослідження розкриває нові перспективи та реальні можливості розвитку відновлюваної енергетики, сприяючи науковому розумінню та практичному впровадженню більш ефективних стратегій розвитку енергетичного сектору з урахуванням сучасних викликів і вимог сталого розвитку. Практичне значення результатів полягає в їхньому потенціалі для визначення оптимальних стратегій та політик розвитку відновлюваної енергетики у конкретних країнах чи регіонах. Ці результати надають можливість керівникам уряду, енергетичним компаніям та громадським організаціям конкретних інструментів та методів, які можна застосувати для сприяння розвитку відновлюваної енергетики. Вони допомагають у розробці реальних стратегій, підтримці прийняття рішень і формулюванні політики з метою забезпечення ефективного впровадження відновлюваної енергетики. Крім того, ці результати служать стимулом для подальших наукових та практичних досліджень у цьому напрямі, сприяючи постійному вдосконаленню та інноваціям у сфері енергетичного розвитку.
Відкритий доступ
Моделі динамічної тарифікації в Microgrid системах
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Перегуда, Олександра Віталіївна; Дерев’янко, Денис Григорович
Актуальність: В умовах війни, коли окупантом зруйнувано значну частину енергетичної інфраструктури України, наступні роки перед нами стоїть мета її відбудови і ми матимемо можливість відновити та оновити її за найсучаснішими стандартами. Це в подальшому дозволить не лише зменшити викиди вуглецю та покращити екологічну ситуацію, а й відповідати європейським тенденціям. Враховуючи постійні ранкові та вечірні піки навантаження, що потребують маневрових потужностей, критично важливо знайти способи вирівнювання споживання електричної енергії. Відновлювані джерела енергії, хоч і перспективні, залишаються непередбачуваними. Маневрові потужності, хоч і ефективні, не завжди є екологічно чистими. У цій ситуації динамічне ціноутворення стає важливим інструментом, який допоможе оптимізувати споживання електричної енергії, реагуючи на реальний попит, та інтегрувати український ринок з європейським. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами: виконані у роботі дослідження відповідають програмі науково-технічної роботи «Smart- моніторинг ефективності функціонування локальних систем енергозабезпечення з альтернативними джерелами енергії» (науковий керівник – Денисюк Сергій Петрович), що фінансується МОН України (договір № ДНДЧ/ 0201.01/2410.01/128/2023 (РН/34-2023) від 27.06.2023). Дисертаційне дослідження виконувалося згідно з планом наукових робіт кафедри електропостачання НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського» у рамках науково-дослідних робіт. Мета і задачі дослідження: підвищення ефективності роботи електроенергетичних Microgrid систем з роподіленою генерацією на основі впровадження моделей динамічної тарифікації. Для вирішення поставленої мети необхідно 1) проаналізувати сучасні тенденції у сфері електроенергетики, зокрема інструмент динамічного ціноутворення; проаналізувати існуючі моделі динамічної тарифікації; 2) проаналізувати профілі споживання електричної енергії та процеси ціноутворення у електроенергетичній галузі в Україні; 3) розробити методологію визначення граничної ціни котра впливає на зміну споживання; 4) дослідити застосування методології визначення граничної ціни котра впливає на зміну споживання та доцільність її використання. Об’єкт дослідження: Процеси динамічного ціноутворення у Microgrid системах з джерелами розподіленої генерації. Предмет дослідження: Методи динамічного ціноутворення в Microgrid системах та їх вплив на економічну складову споживання і генерації електричної енергії. Методи дослідження: Науково-методичну основу виконаних досліджень склали такі методи, як системний аналіз та математичне моделювання; при розробці методології визначення граничної ціни котра впливає на зміну споживання було використано роботу на основі методу машинного навчання та навчання з підкріпленням. Наукова новизна одержаних результатів: Розроблено методологію визначення граничної ціни котра впливає на зміну споживання на основі аналізу існуючих тарифних систем, аналізу оптових цін на ринку "на добу наперед" та дослідження поведінки споживачів в умовах різних моделей тарифікації. Це дає змогу точніше прогнозувати зміни цін на електричну енергію в реальному часі, враховуючи коливання попиту та пропозиції, оптимізувати споживання електричної енергії, сприяючи раціональнішому використанню енергетичних ресурсів, знизити пікові навантаження на енергосистему, що підвищує її стабільність та надійність. Практичне значення роботи: Запропонована методологія визначення граничної ціни котра впливає на зміну споживання може бути вдосконалена та в подальшому впроваджена на ринку електричної енергії, що дозволило б більш точно прогнозувати ціни та оптимізувати тарифи. Також розроблена в роботі методологія може в цілому бути базою для подальших досліджень у сфері динамічного ціноутворення, управління енергоспоживанням та інтеграції відновлюваних джерел енергії в енергосистему.
Відкритий доступ
Модернізація котельної заводу з виготовлення кормів
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022-12) Сербенівський, Юрій Костянтинович; Бориченко, Олена Володимирівна
Актуальність теми дослідження. Нестабільний стан речей в Україні та світі все більше загострюють питання диверсифікації енергопостачання. Імовірне зростання тарифів на газ і електроенергію та перебої з постачанням енергоресурсів змушують шукати шляхи забезпечення виробничих потужностей альтернативними видами енергоносіїв. Мета і задачі дослідження. Сформування пропозиції щодо найбільш доцільної конфігурації обладнання для генерації теплової та електричної енергії з використанням твердої біомаси у вигляді палива на заводі з виробництва кормів для домашніх тварин. Об’єкт дослідження. Процеси енергоспоживання на заводі з виробництва тваринних кормів, паливно-енергетичні ресурси підприємства. Предмет дослідження. Обладнання для виробництва теплової та електричної енергії з використанням твердої біомаси. Методи дослідження. Науково-методична основа дисертації складається з енергетичного обстеження підприємства та аналізу доступних технологій генерації. Наукова новизна одержаних результатів полягає в одержані результатів щодо можливості теплової та електричної генерації з використанням твердої біомаси на підприємствах харчової промисловості. Практичне значення результатів полягає в реалізації запропонованих заходів щодо поліпшення енергоефективності, заміни обладнання та покращення роботи вже існуючого з метою диверсифікації постачання енергоресурсів та поліпшення енергорезультативності підприємства.
Відкритий доступ
Модифікований метод класифікації графіків електричних навантажень
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022) Беспалько, Анатолій Олегович; Волошко, Анатолій Васильович
Актуальність теми: Сучасний стан електроенергетики України свідчить про те, що кількість споживачів електроенергії постійно збільшується. Це призводить до значного збільшення навантаження на елементи мережі, а в деяких випадках певною мірою погіршує умови нормальної роботи системи електропостачання, а в деяких випадках унеможливлює роботу окремих з них. . В даний час вейвлет-перетворення широко використовується для аналізу нестаціонарних сигналів даних. Його застосування в електроенергетиці визначається тим, що графіки електричного навантаження (ГЕН) мають періодичний і нелінійний характер. Вейвлет-аналіз є особливим типом лінійного перетворення інформаційних сигналів, і ці сигнали показують фізичні дані про природне середовище, процеси об'єкта та фізичні властивості, тому цей метод можна успішно використовувати для математичної обробки необхідних сигналів. З його допомогою можна не тільки виявити характерні частоти сигналу, але й отримати інформацію про конкретні локальні координати, де ці частоти з'являються. У даній роботі розглядається метод кластеризації для GEN на основі адаптивних коефіцієнтів відхилення на основі значень загальної вибірки. Впорядкована послідовність середньої потужності вейвлету розглядається як вектор ознак для кластеризації - коефіцієнти піддіапазону. Мета і завдання дослідження. Основною метою роботи є використання методу прогнозування даних у системі моніторингу та управління розподільчою електромережею з використанням сучасних інформаційних технологій. Відповідно до цілей пропонуються наступні цілі: • Зформувати вектору режимних параметрів системи постачання/споживання електричної енергії; • Аналізування та оцінювання поточного стану електропостачання; • Вибір оптимального способу прогнозування режимних параметрів. Об’єктом дослідження є попередній розрахунок графіка електричного навантаження на різні господарські об'єкти. Предмет дослідження - створити структуру системи керування інформаційними потоками з урахуванням прогнозних знань. Методи дoслiдження. Для вирішення поставленої задачі в роботі використовуються методи аналізу, синтезу, системного аналізу, порівняння та логічного узагальнення результатів.. Наукова новизна одержаних результатів. Пропонується використовувати нейронні мережі в розподільних мережах для короткострокового прогнозування графіків навантаження електроенергії. Магістрант самостійно засвоїв наукові положення, вміщені в магістерській роботі. Практичне значення отриманих результатів. Підвищення ефективності контролю та управління електромережею. Апробація результатів роботи. Результати досліджень, що вміщені в дисертації, висвітлені на 2-й науково-технічній конференції аспірантів ІІ (за результатами дослідження магістерської роботи).
Відкритий доступ
Моніторинг енергоспоживання навчального закладу
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Єгоров, Владислав Сергійович; Бориченко, Олена Володимирівна
Актуальність теми. Важливість забезпечення сталого розвитку навчальних закладів обумовлена кількома факторами. По-перше, навчальні заклади є важливими соціальними інститутами, які відповідають за підготовку майбутніх поколінь. По-друге, навчальні заклади є значними споживачами енергоресурсів, тому їхня енергоефективність має важливе значення для сталого розвитку суспільства. Метою магістерської дисертації є удосконалення існуючих моделей та засобів моніторингу енергоспоживання в закладах освіти, що дозволяє систематизувати та оцінювати пріоритетні проекти з енергоефективності. Для досягнення поставленої мети у роботі розв'язуються такі основні завдання: Проаналізувати існуючі методи та стратегії моніторингу витрат енергоносіїв у навчальних закладах; Провести енергетичне обстеження стану типового навчального закладу, щоб визначити показники огороджувальних конструкцій; Аналіз енергетичних систем будівлі та оцінка можливостей енергоефективності навчального закладу разом із розробкою заходів для покращення енергоефективності; Розробка стартап-проекту на основі результатів досліджень. Об’єктом дослідження є процес енергетичного моніторингу та аналізу впроваджених заходів у навчальних закладах. Предметом дослідження є методи та способи моніторингу енергоспоживання. Методи дослідження. У досліджені використано теоретичні методи та дослідження, для моніторингу енергоспоживання у закладах освіти. В дисертації використані таке програмне забезпечення: MS Word, MS Excel (внутрiшнi програмнi функцiї , пакет «аналiз даниx»). Науково-практична новизна одержаних результатів полягає у вдосконаленні системи енергетичного монiторингу, яка не лише виконує контрольно-наглядові функції, але й дозволяє систематизувати та оцінювати проекти з енергоефективності. Практичне значення одержаних результатів. Побудова ефективної системи моніторингу енергоресурсів дозволяє виявити перевитрати енергоресурсів, аварії та недотримання стандартів мікроклімату в установах. Це досягається шляхом збору інформації про параметри будівлі, побудови базового рівня енергоспоживання та виявлення факторів, які найбільше впливають на систему.
Відкритий доступ
Оптимальне секціонування повітряних розподільчих мереж 6-20 кВ в умовах застосування Smart Grid технологій
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Фролов, Іван Вадимович; Попов, Володимир Андрійович
Актуальність теми. Зважаючи на політику закладену в стратегії розвитку електроенергетичного сектору України, а саме інтеграцію до ENTSO-E, виникає значна кількість питань, які мають бути вирішені до моменту інтеграції. Одним з таких питання є підвищення надійності електричних мереж. Це питання частково може бути вирішено, за рахунок оптимального секціонування повітряних розподільчих мереж 6 - 20 кВ в умовах застосування Smart Grid. У магістерській дисертації представлено варіант визначення оптимального секціонування розподільчих мереж 6 - 20 кВ, за допомогою покрашеної методики розрахунку на основі «жадібного» алгоритму, представлений аналіз комерціалізації запропонованої методики та проаналізовані соціально – економічні вигоди від його впровадження. Метою дисертаційної роботи є: проведення аналізу оптимального секціонування повітряних розподільчих мереж 6 - 20 кВ в умовах застосування Smart Grid технологій. Для досягнення мети були поставлені та вирішені такі питання: • проведений аналіз особливостей та шляхів підвищення надійності функціонування розподільних мереж напругою 6 - 20 кВ в України та світі; • розглянуті перспективи впровадження технологій Smart Grid з метою підвищення надійності розподільчих мереж; • вдосконалена методика оптимального секціонування розподільчих мереж 6 - 20 кВ; • розроблені пропозиції практичної реалізації (комерціалізації) розробленої методики та перспективи її подальшого розвитку. Об’єктом дослідження є процеси функціонування повітряних розподільчих мереж напругою 6 - 20 кВ в умовах застосування Smart Grid технологій. Предметом дослідження є особливості впливу Smart Grid технологій на надійність електропостачання споживачів. Метод дослідження. Для вирішення поставлених завдань у дисертаційній роботі було застосовано методи оптимального секціонування повітряних розподільчих мереж в умовах врахування нормування показників надійності. За основу для розрахунку оптимального секціонування розподільчих мереж був використаний «жадібний алгоритм». Основні наукові результати роботи включають в себе: - набула подальшого розвитку методика оптимального секціонування повітряних розподільних мереж, що дозволило вирішувати задачу в умовах широкого використання засобів розосередженої генерації та узгодження роботи окремих комутаційно-захисних апаратів, що дозволяє підвищити надійність роботи інтегрованих систем електропостачання, які при цьому утворюються; - вперше здійснено аналіз можливості та доцільності впровадження технології SOP в розподільних мережах в плані підвищення надійності їх роботи, що надає можливість більш широкого й ефективного використання розосередженої генерації; - удосконалено структуру управління РМ на базі OMS, що поряд з підвищенням надійності електропостачання надає можливість одночасного зменшення втрат електричної енергії. Практичне значення одержаних результатів полягає в: - розробці програмного забезпечення для вирішення задачі оптимального секціонування розподільних мереж з інтегрованими в них джерелами розосередженої генерації та при можливості використання широкого спектру комутаційно-захисних пристроїв; - використанні, так званого, «жадібного» алгоритму, що без втрати ефективності отриманого результату в декілька разів скоротити час на вирішення задачі оптимального секціонування розподільних мереж.

Переглянути

Перегляд Магістерські роботи (ЕП) за Ключові слова "621.311"

Результатів на сторінці

Налаштування сортування