2023
Постійне посилання на фонд
Переглянути
Перегляд 2023 за Назва
Зараз показуємо 1 - 20 з 69
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ Analysis of the control system of a wind plant connected to the ac network(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Nerubatskyi, V.; Hordiienko, D.The dynamics of the development of alternative power sources over the past few decades are presented, which gives reason to talk about the trends in the further development of wind energy. An analysis of the structures and technical characteristics of wind generators is provided, namely, types of electric motors, power circuits of semiconductor converters that provide the generation of electrical energy to the general industrial electrical network. The issue of the possibility of operation of wind generators in wide wind ranges, the issue of emission of reactive power and higher harmonics of currents to the general industrial electrical network, as well as the issue of the efficiency of various structures of wind generators are considered. A wind turbine control system with an asynchronous generator is proposed. A study of transient control processes and energy compatibility of a full energy conversion wind turbine with a power supply network by simulation computer modeling in the Matlab / Simulink software environment is given. The obtained result indicates the possibility of operation of an asynchronous generator with a short-circuited rotor as part of a wind turbine, which makes it possible to provide power to the alternating current network at low wind speeds.Документ Відкритий доступ Concept of an ensemble forecasting system for optimization problems of control of solar MicroGrid(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Matushkin, D.; Bosak, A.Accurate probabilistic forecasts of renewable generation are the driving force for optimizing the operation and management of MicroGrid systems. Combining forecasts of different individual models can improve forecast accuracy, but unlike combining point forecasts, for which simple weighted averaging is often a plausible solution, combining probabilistic forecasts is a much more complex task. Today, ensembles of forecasting models are one of the promising directions for problem solving, where forecasting accuracy is more important than the ability to interpret the model. The main idea of ensembles is the training of several basic models and the aggregation of the results of their work. Empirical studies show that combinations of forecasts, on average, are more likely to produce better forecasts than methods that are based on selecting only one forecasting model. When building ensembles, the issue of ensuring diversity of models and effective training of model members of the ensemble becomes especially relevant. The article is devoted to solving the issues of building an ensemble model for forecasting photovoltaic (PV) power, which combines the results of several basic probabilistic models. Using the ensemble method proposed by the authors can improve forecasting accuracy and reduce the time required for training and evaluation of ensemble member models. Directions and prospects of further research are formulated.Документ Відкритий доступ Design of electrical power telemetering system using microcontroller device via GSM(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Abdulhamid, M.Traditionally, reading of energy meters is done by human operators who move from house to house collecting readings. This exercise requires huge labor operator numbers and a lot of time to achieve complete reading of meters in a particular area. This paper endeavors to do away with this problem by using a telemetering system. With this system, power can be measured from a remote site. To achieve this, readings from an energy meter on site are processed by a microcontroller device that then sends the energy consumption information to a Global System Mobile(GSM) module. The GSM module then sends this information using microwaves to a particular mobile subscriber who receives it in the form of an Short Message Service(SMS). The reading is also transmitted to a web based telemetering system through a server. In the remote site, a remote computer which can access the internet is able to obtain data from the server through the internet. The microcontroller is developed in such a way that it achieves communication between the energy meter and the particular server using Transmission Control Protocol(TCP) protocol. Software programs are also developed to facilitate transfer of data to the user at remote site. With the web based telemetering system connected to the internet, electrical energy measurements can be accessed globally. The efficiency of the transmission channel is important for the success of both SMS and web based telemetering systems.Документ Відкритий доступ Effect of discharge current magnitude on effectiveness of overhead power line protection against direct lightning strokes(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Trotsenko, Y.; Yandulskyy, O.; Dixit, M.; Peretyatko, J.In this paper the efficiency of lightning shielding provided by single overhead ground wire mounted atop of a double circuit self-supported 220 kV lattice power transmission line tower with a total height of 37.115 m was examined. According to the electro-geometric concept, each phase conductor of a power transmission line has an area where the overhead ground wire does not provide full protection against a direct lightning strike. The width of this unprotected area depends on the design and dimensions of overhead power line tower, the expected magnitude of the lightning current and decreases with increasing magnitude of the discharge current. The lightning protection effectiveness of upper and middle phase conductors was studied. The values of the minimum lightning current, capable of causing an insulation flashover in case of the lightning shielding failure were calculated. The minimum values of the lightning current at which complete shielding is achieved have also been determined. It was found that for upper phase conductor the minimum current at which a complete lightning shielding is achieved is 7.597 kA, and it is smaller than minimum current of 8.604 kA capable to cause an electrical flashover of the transmission line insulation. For middle phase conductor the lowest current at which a complete lightning shielding is achieved is 5.976 kA, that is much smaller than minimum current of 9.206 kA leading to an insulation flashover. The results show that the specified overhead power line is protected from dangerous lightning currents. However, computations show that downward lightning flashes having a smaller current magnitude are able to bypass the shield wire and hit the phase conductors. In this regard, due to unpredictable nature of lightning, to improve the lightning protection of power lines, other measures can be applied, including the use transmission line arresters mounted on or near towers at individual points of the power line. When thunderstorm activity increases due to global warming, strengthening of lightning protection measures is justified.Документ Відкритий доступ Electricity transmission and environment: effect of wind loads on lightning shielding performance of overhead power lines(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Trotsenko, Y.; Katsadze, T.; Dixit, M.; Peretyatko, J.In this paper the estimation of wind load effect on the lightning shielding performance of overhead power lines was performed. According to electro-geometrical model any phase conductor has horizontal exposure width where this conductor is not protected against lightning by the overhead ground wire. A typical double circuit 220 kV lattice power transmission line tower was considered. Obtained results demonstrate that in the presence of thundercloud in windy conditions unprotected distance of phase conductor may increase due to deflections of phase conductors. Geometric locations of the conductor attachment points on the suspension insulator string and the lower point of the conductor sagging were calculated in the range of wind pressure from 0 to 800 Pa. This allowed to determine the exposure width values of a 220 kV overhead power line upper phase conductor in the same range of wind pressure values. The results show that for a minimum lightning current of 3 kA, the unprotected distance increases by 4.323 times from 4.167 m to 18.013 m when the wind pressure increases from 0 to 800 Pa (from 0 to 36.140 m/s). For a minimum lightning current of 5 kA, the unprotected distance increases by 7.735 times from 2.825 m to 21.851 m when wind pressure and wind speed vary in the same range. Although the transmission line is reliably protected against lightning strikes with currents greater than 16 kA at wind pressure of up to 200 Pa (18.070 m/s), when the wind pressure increases from 300 Pa to 800 Pa (from 22.131 m/s to 36.140 m/s), the unprotected area increases from 4.752 m to 26.204 m. In Summary, the results show that the influence of wind load must be taken into account in the tasks of calculating lightning protection of overhead power lines. Further efforts should be focused on studying the lightning shielding performance of overhead power lines of higher voltage classes.Документ Відкритий доступ Obtaining unsaturated hydrocarbons from coal(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Filimonenko, N.; Filimonenko, K.The article is devoted to the improvement of the technology of obtaining Liquid Motor Fuels from Coal. Unsaturated hydrocarbons are the most important chemical raw material products and are widely used for producing polymers, alcohols and some other organic substances. The paper considers the proposition of technological process of obtaining Synthetic Fuel from Coal with a positive yield effect of the final product with high quality. It is possible to organize the production of Liquid Fuel is made of Coal conversion. The method of Coal conversion into Liquid Motor Fuel is its gasification and hydrogenation but this is not the only way out. The paper proposes the possibility of creating the small plants for the production of synthetic fuels and components of organic synthesis, which can be used of the capacity of metallurgical factories and shops of machine-building enterprises that are vacated areas. In modern society the need is growing to use alternative liquid fuel technologies, for example, by indirect liquefaction of coal. This is especially important for Ukraine during and after hostilities. Ukraine does not have sufficient oil and gas reserves, but it has coal deposits in the coal basin in the west of the country. An important aspect that is insisted on is the achievement of energy independence. Given the historical traditions and the existing structure of energy deposits in Ukraine, one of the ways to solve this strategic task should be the development of the coal industry. In addition, the environmental component of each of these types of security can be an integrator that integrates them into the national security system. This will help to find their optimal ratio in this system. Moreover, today there is no doubt that any aspect of national security, whether economic, technological or defense, loses its meaning in the event of unfitness of the environment for human life and activity. An influential factor in increasing production of coal for processing in the western part of Ukraine is the maximum extraction of coal reserves and at the same time protection of subsoil.Документ Відкритий доступ Research of information flows in the control of intelligent power system regimes(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Voloshko, A.; Dzheria, T.The purpose of this work is to solve the problem of optimizing the management of maintenance and repair equipment at large enterprises. In a unified management system, the operational collection, consolidation and transfer of indicators about the state of all numerous power equipment allows solving and sometimes avoiding many problems. It is about reducing the time for repair work (equipment downtime), offloading personnel, optimizing logistics chains, and reducing material costs. The general problems of creating intelligent energy systems from the point of view of information and telecommunication technologies have been studied. A way to process information flows in the monitoring and management of intelligent energy systems modes is proposed, which involves combining information and mathematical technologies and the use of international data standards. The approach to the development of a new information and technological infrastructure of intelligent energy systems is considered. After conducting the analysis, the optimal system is seen as a multi-level control system for intelligent electric power systems. The technology combines intelligent tools for situation analysis and software systems for mode modeling and control. The use of IT infrastructure allows to create a single information space that includes data and knowledge, as well as a set of mathematical models and methods for solving the problems of the electric power industry in the conditions of active adaptive management. In the conclusions, a detailed classification of the types of information about mode parameters is provided and the relationship between the quality of mode information and the application of various mathematical models is determined.Документ Відкритий доступ Адаптивне управління електроспоживанням в локальній мікроенергетичній системі з полігенерацією на основі кластеризації умовного динамічного тарифу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Каплун, В. В.; Макаревич, С. С.; Петренко, А. В.; Кругляк, Г. В.; Кулибаба, Є. О.Дана стаття присвячена підвищенню ефективності використання традиційних та відновлюваних джерел в мікроенергетичних системах. Розвиток систем комбінованого електроживлення локальних об’єктів зі стохастичним характером генерації відновлюваних джерел призвів до низки принципових проблем, пов’язаних із відсутністю системи прийняття рішень щодо співвідношення потужностей джерел електроенергії та узгодження їх рівнів генерації з графіком електроспоживання на етапі проектування таких мікромереж. Розвиток мікроенергосистем з полігенерацією зумовлений можливістю технічного та інформаційного забезпечення формування енергетичного балансу локальних об’єктів для мінімізації витрат на їх електрозабезпечення. Шляхом застосування елементів індуктивних системно аналітичних технологій запропоновано підхід до вирішення проблеми моделювання динамічних сценаріїв енергоменеджменту в локальних мікромережах з полігенерацією на основі визначення вартості електроенергії та адаптивного узгодження графіка електроспоживання в реальному часі. На основі статистичних даних проведене моделювання та одержані добові графіки зміни поточної вартості електроенергії з півгодинною дискретністю обчислення і виконана процедура кластеризації умовного динамічного тарифу. Результати можуть бути застосовані при оцінюванні ціноутворення на електроенергію в системах енергоменеджменту мікромереж або розробленні систем керування «розумними» мережами з відновлюваними джерелами.Документ Відкритий доступ Аналіз ефективності використання геліосистем на базі фотоелектричних модулів та сонячних колекторів для енергозабезпечення бюджетних об’єктів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Дубровська, В. В.; Шкляр, В. І.; Гавриленко, Є. В.В даній статті проведено аналіз роботи геліосистеми в закладі вищої освіти, до складу якої входять фотоелектричні станції, що приєднані до електричної мережі з власним споживанням електроенергії, та сонячна установка гарячого водопостачання з колекторами та баком-акумулятором. Моделювання роботи системи проводилось в програмних середовищах RETScreen, T*SOL та PV*SOL на базі усереднених кліматичних даних отриманих з метеостанції «Жуляни». Розташування фотоелектричних модулів з монооксиду кремнію типу Trina Solar TSM-DE08M (II) потужністю 370 Вт та вакуумних трубчастих колекторів фірми Veissmann Vitosol 300-T SP3 потужністю 1,3 кВт проведено за допомогою моделювання з урахуванням їх розмірів, особливостей конструкції даху, розміщення вентиляційних систем, затінення поверхонь даху іншими елементами будівлі в м. Києві. В результаті енергетичного моделювання визначено: кількість отриманої теплової та електричної енергії, потужності інверторів, коефіцієнт заміщення традиційного палива, строки окупності та зменшення викидів шкідливих речовин (СО2). Враховуючи аналіз отриманих даних в подальшому рекомендується встановлення таких систем в бюджетних закладах вищої освіти для зниження споживання електричної енергії або природного газу, зменшення шкідливих викидів в навколишнє середовище.Документ Відкритий доступ Аналіз методів зміни обсягів генерації електричної енергії на сонячних електростанціях(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Хомяк, А. О.; Розен, В. П.В статті розглядаються методи зміни графіків генерації електричної енергії на сонячних електростанціях під час роботи під центральним регулятором енергосистеми. Проведено аналізування існуючих методів регулювання, запропоновано новий метод керування генерацією сонячних електростанцій під центральним регулятором енергосистеми. Проблематика: зростання частки генерації сонячної електроенергії в енергосистемах країн світу призводить до необхідності контролювати та управляти процесом виробництва електричної енергії для підвищення стабільності та стійкості енергосистеми. Значна ціна на компенсацію небалансів в енергосистемі закладається в тарифи, що впливає на кінцевих споживачів електричної енергії. Мета дослідження: підвищення адекватності результатів розподілу дефіцитних резервів підтримки частоти, резервів відновлення частоти для компенсації небалансів, що виникають під час зміни генерації на сонячних електростанціях. Зменшення вартості компенсації небалансів, що виникають при зміні генерації на сонячних електростанціях. Для вирішення мети необхідно проаналізувати існуючі методи компенсації небалансів енергосистеми, що виникають в наслідок зміни генерації на сонячних електростанціях та запропонувати нове технічне та математичне рішення для розподілу дефіцитних резервів підтримки та відновлення частоти. Методика реалізації: використано соціально-інженерний підхід прогнозування та моделювання для аналізу процесів, що впливають на метод управління графіком генерації сонячної електростанції. Результати дослідження: Запропоновано нове математичне та технічне рішення для компенсації небалансу в енергосистемі у разі швидкої зміні графіку генерації електричної енергії на сонячних електростанціях. Вперше вирішена поставлена задача з використанням нового технічного та математичного рішення. Таке технічне та математичне рішення може знайти широке застосування в процесі управління графіком генерації електричної енергії на сонячних електростанціях у багатьох системних операторів різних країн світу, де існує проблема дефіцитних резервів підтримки та відновлення частоти, а кількість сонячної генерації електричної енергії має значну частку в загальній кількості генерації електричної енергії. Висновки: Проаналізовано існуючі методи компенсації небалансів енергосистеми, що виникають в наслідок зміни генерації на сонячних електростанціях та запропоновано нове технічне та математичне рішення для розподілу дефіцитних резервів підтримки та відновлення частоти. Запропоноване технічне та математичне рішення дозволяє спрогнозувати подію, під час якої відбудеться зміна рівня генерації електричної енергії на сонячних електростанціях, передати інформацію до центрального регулятора енергосистеми, який у свою чергу, дасть команду на зміну графіку генерації електричної енергії завчасно в межах зони нечутливості, що призведе до активації резервів відновлення частоти та дозволить компенсувати наявний небаланс за рахунок більш дешевих резервів та не активувати резерви підтримки частоти. Таке математичне та технічне рішення дозволить значно підвищити стійкість енергосистеми до виникаючих небалансів та здешевить їх компенсацію, що в цілому позитивно впливає на енергетичну безпеку держави.Документ Відкритий доступ Аналіз можливостей функціонування тец на ринку електричної енергії в умовах запровадження цінових обмежень на ринку(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Довгаль, М. О.; Замулко, А. І.В статті розглянуто питання формування стратегії забезпечення конкурентних переваг теплоелектроцентралей в умовах запровадження цінових обмежень на ринках електричної енергії на базі аналізу функціональних можливостей та економічної складової існуючої моделі ринку електроенергії. Також розглянуто фактори впливу на формування собівартості одиниці товарної продукції теплоелектроцентралі для участі в ринках електричної енергії. Також у роботі розглядається проблематика пристосування теплових електростанцій до цінових обмежень на ринках електроенергії, яка забезпечує конкурентоспроможність та стабільність виробництва електроенергії. Основні аспекти, що аналізуються в дослідженні, включають SWOT-аналіз ТЕЦ, розгляд регуляторних механізмів, таких як допоміжні послуги регулювання частоти та активної потужності, та стратегії модернізації та екологічної адаптації. У рамках дослідження розглядаються можливості для нарощування конкурентних переваг ТЕЦ, такі як впровадження новітніх технологій, розвиток ринку відновлюваної енергетики та збільшення потужності. Одночасно, звертається увага на загрози, пов'язані зі зменшенням попиту на електроенергію, змінами на ринку палива та регулятивними обмеженнями щодо викидів шкідливих речовин.Документ Відкритий доступ Аналіз нормативної документації та технічних вимог, щодо можливості застосування «острівного режиму» в розподільних мережах(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Фролов, І. В.У статті розглядаються основні питання щодо допустимості й умов функціонування мікромереж в, так званому, «острівному режимі» (ОР), а саме: ідентифікації появи ОР, нормативно-правові аспекти допустимості та технічні вимоги його реалізації. Проаналізовано основні методи та підходи до питання ідентифікації ОР, понять «запланованого» та «небажаного» ОР, розглянуті можливі переваги та наслідки функціонування частини розподільчої мережі в ОР. Проведено аналіз та порівняння нормативно правової бази стосовно можливості використання ОР в країнах Європейського Союзу та Україні. Наведено зміни в національне законодавство, щодо гармонізації нормативно-правової документації України та Європейського Союзу, які були зумовлені прагненням України інтеграції своєї енергосистеми до європейської мережі операторів системи передачі електроенергії (ENTSO-E). Представлено та розглянуто нормативно-правову документацію як національного, так і міжнародного використання, стосовно норм інтеграції в розподільні мережі джерел розосередженої генерації та їх функціонування в ОР. Розглянуті питання відносно технічного забезпечення функціонування ОР в розподільній мережі, за умов дотримання відповідних вимог до показників якості електропостачання. Одночасно з цим аналізуються переваги, які надає розподільним мережам та споживачам можливість використання ОР та проблеми, які можуть виникнути при неправильному планування, ідентифікації та технічної реалізації ізольованої роботи частини мережі з локальними джерелами енергії. Зібрано та наведено інформацію, стосовно граничних обмежень до частоти та напруги в розподільчий мережі, які є допустимими для короткочасних відхилень даних показників в залежності від стандарту, якім нормується експлуатація відповідних розподільчих мереж. Узагальнено важливість врахування усіх раніше зазначених аспектів функціонування розподільних мереж в ОР та зроблені висновки, щодо доцільності забезпечення можливості функціонування мереж в зазначеному режимі в Україні.Документ Відкритий доступ Аналіз особливостей ефективного впровадження сонячних електростанцій в локальних системах енергозабезпечення(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Денисюк, С. П.; Стржелецьки, Р.; Богойко, І. І.; Стржелецька, Н.Показано, що відновлені джерела енергії (ВДЕ) у багатьох країнах дедалі більше домінують на ринку електроенергії, при цьому обсяги генерації електроенергії сонячними електростанціями (СЕС) останніми роками зростають рекордними темпами. Зазначено, що хоча частка ВДЕ продовжує зростати і фотоелектрична індустрія стрімко розвивається, однак галузь все ще стикається з багатьма проблемами, зокрема як продовжувати знижувати нормовану вартість енергії в СЕС (Levelised Cost of Energy, LCOE), покращити ефективність експлуатації та обслуговування, підтримувати стабільність електромережі, забезпечити безпеку системи. Ефективна реалізація сонячної генерації потребує аналізу перспектив розвитку локальних електроенергетичних систем, які містять СЕС, розробки механізмів та відповідного нормативно-методичного, технічного та організаційного забезпечення, які сприятимуть ефективному розвитку сонячної генерації, побудові сучасних системних (схемотехнічних) рішень. Здійснено аналіз особливостей розвитку «зеленої» генерації в Польщі та Україні, визначено позитивні фактори, які вплинули на розвиток ВДЕ в цих країнах, що дозволило сформовати техніко економічні та організаційні умови успішного розвитку сонячної генерації, зокрема, наведено інформацію щодо нових гравців розвинутих енергетичних ринків згідно Четвертого енергетичного пакета ЄС. Аналіз показав, що при підвищенні ефективності систем з СЕС важливого значення набуває планування та керування попитом в електричній мережі, ефективне функціонування енергетичних інтелектуальних спільнот (Energy Smart Community, ESC). Виділено базові складові ефективного функціонування електроенергетичних систем з СЕС, а саме: концепції конфігурацій фотоелектричної систем, Smart-інвертори, системи накопичення енергії (Energy Storage System, ESS), віртуальні електростанції (Virtual Power Plant, VPP) на основі СЕС. Показано, що кожна із чотирьох концепції передбачає з’єднання серії фотоелектричних панелей або стрінгів та пристроїв силової електроніки (перетворювачів постійного струму та інверторів), які налаштовані з врахуванням особливостей функціонування різних структурних (схемотехнічних) рішень. Оцінено переваги використання Smart-інверторів, як нової технології, яка може допомогти інтегрувати сонячну енергію та інші розосереджені енергетичні ресурси в електричну мережу. Smart-інвертори використовуються з метою сприяти електричній мережі справлятися з переривчастою генерацією, допомагаючи електричній мережі залишатися стабільною та підтримувати вимоги до напруги та частоти. Визначено, що у будь-якій фотоелектричній системі власне ESS стають центральним компонентом, що суттєво впливає на вартість, вимоги до обслуговування, надійність і дизайн СЕС, а важливими параметрами ESS, які впливають на роботу та продуктивність фотоелектричної системи, є вимоги щодо обслуговування акумулятора, термін служби акумулятора, доступна потужність і ефективність. Представлено тренди на ринку передових систем зберігання енергії для СЕС на наступне десятиліття. Функціонування віртуальних електростанцій на основі СЕС, як мережі агрегованих розосереджених енергетичних ресурсів, що дистанційно підключені та сумісно працюють поряд з гнучкими споживачами електроенергії, направлено на максимізацію вигод учасників. Представлено можливості та тенденції розвитку СЕС у найближчому майбутньому, які базуються на дослідженнях компанії Huawei.Документ Відкритий доступ Аналіз процесів енергообміну при балансуванні режимів систем енергозабезпечення з розосередженою генерацією(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Денисюк, С. П.; Лисий, В. В.Показано, що важливою умовою стабільної роботи сучасних системах енергозабезпечення є дотримання балансу між виробництвом та споживанням електричної енергії. Активне збільшення частки відновлюваних джерел енергії змушує застосовувати нові алгоритми балансування попиту та пропозицій, зокрема, за рахунок гнучкості. Це передбачає необхідність впроваджувати нові технологічні рішення та підходи до балансування режимів генерації та споживання (здатність оперативно реагувати на зміни попиту та пропозиції), що, у свою чергу, вимагає детального аналізу процесів обміну енергії в електроенергетичних системах. Визнано за необхідність поглибленого аналізу балансу складових енергії, оцінки електромагнітної сумісності в електроенергетичних системах, особливо в умовах зростаючого впливу відновлюваних джерел енергії на локальні ринки електроенергії. Аналіз різноманітних факторів впливу технологічних рішень та співпраці різних сторін ринку є ключовими складовими для розробки ефективних стратегій керування та забезпечення стійкості електроенергетичної системи. Розглянуто особливості аналізу процесів енергообміну в локальних електроенергетичних системах з визначенням обмінних потужностей, які є інтегральними характеристиками впливу різних факторів неякісності електроенергії на обмінні процеси. Запропоновано здійснювати підведення балансу складових електричної енергії на основі обмінних процесів у контрольованих перетинах локальних електроенергетичних системах з використанням складових миттєвої потужності на кожному енергетично незмінному стані. Проаналізовано обмінні процеси в локальних електроенергетичних системах з виділенням різних режимів їх роботи, зокрема, при оцінці рівня електромагнітної сумісності елементів локальних електроенергетичних систем. Введення обмінних потужностей дозволило розробити показники оцінки рівня електромагнітної сумісності елементів локальної системи. Для оцінки дольового внеску споживачів на погіршення якості електроенергії в точці загального підключення запропоновано алгоритм оцінки взаємного впливу елементів з виділенням внеску елемента у спотворення електроенергії у контрольованому перетині та аналізу величини впливу спотворюючих факторів на електромагнітні процеси в елементі системи. Сформовано оптимізаційну модель досягнення заданих рівнів балансування (гнучкості) в локальних електроенергетичних системах з акумуляторами енергії.Документ Відкритий доступ Аналіз процесів у перетворювачі з двадцятизонним регулюванням напруги і активно-індуктиним навантаженням(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Михайленко, В. В.; Святненко, В. А.; Чуняк, Ю. М.; Петрученко, О. В.; Гераскін, О. А.; Трубіцин, К. В.; Ковалевський, М. В.Метою роботи є використання методу багатопараметричних функцій з використанням пакету MATHCAD для аналізу електромагнітних процесів в електричних колах з напівпровідниковими комутаторами. У цій статті проведено аналіз електромагнітних процесів в електричних колах напівпровідниковими з комутаторами. Створено математичну модель для аналізу електромагнітних процесів в напівпровідникових перетворювачах з широтно-імпульсним регулюванням вихідної напруги. Наведено графіки, що від ображають електромагнітні процеси у електричних колах. Статья присвячена розвитку метода багатопараметричних функцій шляхом розробки нових математичних моделей та визначення функцій і алгоритмічних рівнянь для аналізу за підсистемними складовими електромагнітних процесів у розголуджених електричних колах з напівпровідниковими комутаторами і ланками з синусоїдальними, постіними і імпульсними напругами. Напівпровідникові коммутатори можуть виконувати високочастотне змінення структури електричних кіл і широтно-імпульсну модуляцію фазних і лінейних напруг трихфазної мережі електроживлення, виконуючи регулювання вихідних напруг напівпровідникових перетворювачів параметрів електричної енергії.Документ Відкритий доступ Верифікація геометричних моделей ротора цнт турбоагрегату К-1000-60/3000 на базі власних та критичних частот(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Черноусенко, О. Ю.; Марисюк, Б. О.Однією з пріоритетних задач енергетики є забезпечення надійної та безпечної експлуатації паротурбінних агрегатів ТЕС та АЕС. З огляду на складну ситуацію в країні, замінити застаріле обладнання, яке відпрацювало свій проектний ресурс, новим неможливо. Як відомо, коефіцієнти запасу міцності матеріалу, що враховували при проектуванні паротурбінного обладнання, мали дуже наближений характер. На той час були відсутні дані щодо експлуатації енергетичного обладнання, яке б вже напрацювали 200-220 тис. год. в складних експлуатаційних умовах. Наразі ситуація змінилась. В наявності є енергоустановки, які вичерпали, або впритул наближаються до вичерпання свого проектного ресурсу. Проводячи експериментальні дослідження зі зразками металу даного обладнання можна значно уточнити фізико-механічні властивості сталей та їх пошкодження внаслідок експлуатації. Тому проблема подовження ресурсу набуває все актуальнішого значення. Комп’ютерне моделювання значно спростило задачу розрахунку ресурсу обладнання. Проте такий складний об’єкт, як паротурбінна установка потребує значних обчислювальних ресурсів, а розрахунок рівнянь в усіх кінцево-елементних вузлах є досить тривалим в часі. Потрібно шукати шляхи раціоналізації розрахункових математичних моделей. При цьому точність обчислення повинна залишитись на задовільному рівні. В даній роботі створено спрощені геометричні моделі ротору ЦНТ турбоагрегату К-1000-60/3000. Розглянуто варіант заміни робочих лопаток еквівалентними розподіленими масами та тороїдальними кільцями. Проведення верифікації отриманих моделей на основі критичних частот обертання підтвердило можливість заміни робочих лопаток розподіленими масами. Натомість наявність тороїдальних кілець великих радіусів призводить до значного зниження критичних частот в порівнянні з нормованими значеннями.Документ Відкритий доступ Видалення сполук заліза із механічних фільтрів побутових зворотноосмотичних систем очищення води(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Карпенко, М. В.; Радовенчик, Я. В.; Іваненко, О. І.Сьогодні найбільш зручним та поширеним варіантом очищення та доочищення питних вод є встановлення систем зворотного осмосу безпосередньо в точках водовідбору. При експлуатації систем зворотного осмосу більшість власників не переймаються негативними наслідками використання таких систем. Адже після 3-6 місяців використання механічних фільтрів першого ступеню обробки води такі фільтри викидаються разом з іншим побутовим сміттям. Вони становлять значну загрозу для довкілля. На сьогодні в Україні не існує компаній чи організацій, які б займалися збором та утилізацією таких фільтрів. Цей напрямок є неосвоєним. Практично відсутні відповідні дані і в науковій літературі. Якщо зважити на те, що лише в м. Києві за нашими підрахунками сьогодні експлуатується біля 88 тис. побутових систем зворотного осмосу, то легко порахувати, що протягом року в довкілля потрапляє 176 тис. картриджів загальним об’ємом поліпропілену 105 м3 . Загальну шкоду для довкілля від картриджів навіть одного міста важко уявити. Тому питання регенерації механічних фільтрів систем зворотного осмосу є достатньо актуальним і важливим на сьогодні. Метою даної роботи є розробка екологічно безпечної технології регенерації механічних фільтрів з можливістю їх багаторазового використання. У цій статті висвітлюються результати досліджень з регенерації механічних фільтрів, наводиться характеристика процесу очищення шляхом використання сірчаної кислоти, показуються варіанти екологічно безпечної переробки відходів з такої регенерації.Документ Відкритий доступ Визначення в’язкості багатофазного середовища з використанням теорії подібності та теорії регулярного теплового режиму(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Власенко, О. В.Властивості кожної рідини можуть бути охарактеризовані цілим комплексом різноманітних фізичних величин: значеннями щільності, в'язкості, електропровідності, теплоємності, поверхневого натягу і т.д. На сучасному етапі розвитку технологій вимір в'язкості рідини є актуальним завданням в різних областях життєдіяльності людини: автомобільній, нафтогазовій, авіаційній, харчовій, медичній та ряді інших галузях промисловості. В'язкість (внутрішнє тертя) – це властивість текучих тіл (рідин і газів) чинити опір переміщенню однієї їх частини щодо іншої. В’язкість – величина непостійна та змінюється в залежності від температури рідинного середовища, наявності в її складі домішок та значення ресурсу. Вона може бути кінематичною, динамічною, умовною та питомою. Однак найчастіше користуються показниками кінематичної або динамічної в'язкості. Експериментальні результати визначення в’язкості одержані на стенді, який являється складовою експериментально-розрахункового методу. Основними елементами експериментальної установки є дві робочі порожнини – зовнішня та внутрішня. Для опису теплообміну до трифазних середовищ були розроблені критеріальні рівняння в першому і другому наближенні, які складаються з критеріїв подібності, а саме критерія Рейнольдса та критерія Прандтля. Визначено в’язкість в першому наближенні з використанням критеріального рівняння для «модельних рідин», та в другому наближенні з використанням критеріального рівняння, одержаного сумісно для «модельних рідин» і субстрату.Документ Відкритий доступ Використання теорії кінцевих автоматів для нагляду за роботою компресорної установки(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Волошко, А. В.; Бедерак, Я. С.; Мороз, В. В.Мета публікації – розробити методологію представлення агрегату «компресор-синхронний електродвигун напругою 6 кВ» у вигляді кінцевого автомату. Висунуто гіпотезу, що поведінка компресорної установки може бути асоційована з поведінкою абстрактного детермінованого кінцевого автомата. Застосована теорія кінцевих автоматів та графів для аналізу роботи компресорної установки на прикладі компресора великотоннажного цеху з виробництва аміаку. Показано, що теорія кінцевих автоматів дозволяє звести воєдино усі можливі режими роботи та відключення компресорних установок. Запропоновано кодування причин відключення компресора внаслідок проблем в електричній або механічній частинах компресорної установки. Розроблена діаграма переходів станів для неї. Така діаграма може бути корисна для складання стислого опису та розуміння роботи компресорної установки, підвищення кваліфікації технологічного персоналу при виробничому навчанні, для проведення протиаварійних тренувань тощо. Проведений графовий аналіз одержаної діаграми. Визначено оптимальний (найбільш сприйнятий по енергоефективності) маршрут графа. Запропонована форма скороченого запису циклу роботи компресору та електронного журналу пробігу, що дозволяє розрахувати залишковий ресурс компресорної установки та час роботи компресора до виведення його в ремонт. Впроваджені методи дозволяють виявити вузькі місця в складному електро- та технологічному устаткуванні промислових підприємств.Документ Відкритий доступ Високоефективний контактний зволожувач для термічної опріснювальної установки(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Середа, В. В.; Ян, Лю; Подстєвая, Т. Л.Метою роботи є підвищення ефективності термічних опріснювальних установок з циклом зволоження – осушення повітря за рахунок зменшення споживання електричної енергії. Найпоширеніші конструкції теплообмінників для зволоження повітря мають значні аеродинамічні і гідравлічні опори. Для усунення цього недоліку запропоновано використати внутрішній об’єм вертикальної трубки як активну зону тепломасообміну під час випаровування вологи з солоної води до повітря. Проведено математичне моделювання роботи такої установки та визначені її енергетичні характеристики. Особливістю математичної моделі є врахування рівнянь тепло і масопередачі в зволожувачі та осушувачі. Підібрано оптимальну швидкість руху повітря в трубці (3 м/с). Встановлено, що для ефективної роботи установки із плівковим зволожувачем витрата повітря має дорівнювати витраті солоної води, а геометричні розміри трубки повинні бути в межах: діаметр 20…30 мм, висота 2…2,5 м. Проведене математичне моделювання і отримані результати дають підстави стверджувати, що за однакової швидкості випаровування, аеродинамічний і гідравлічний опори плівкового теплообмінника будуть мінімальними порівняно з іншими типами зволожувачів. Застосування такого контактного апарату призведе до зменшення споживання електричної енергії, необхідної для циркуляції води і повітря в установці.