Магістерські роботи (ПЕ)
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Прогнозне керування системою SmartGrid(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Яременко, Михайло Костянтинович; Клен, Катерина СергіївнаСтратегічною метою розвитку електроенергетичного комплексу України є створення інтелектуальних енергосистем розосередженої генерації, таких як Smart Grid та Micro Grid. При побудові таких систем з відновлюваними джерелами енергії необхідно вирішувати проблеми ефективного використання енергії. Метою даної роботи є дослідження енергетичних процесів у системі розосередженої генерації з вітроустановкою за умови реалізації прогнозування та корекції значень швидкості вітру. Для реалізації ефективної роботи акумулятора у системі розосередженої генерації з вітроустановкою необхідно прогнозувати значення швидкості вітру на деякий інтервал часу. Прогнозування проводилось методами Адамса, Гемінга, Мілна та з використанням інтерполяційних поліномів Ньютона степенів 1-6 та з дальністю прогнозу від 1 до 6 годин, з подальшим порівнянням та оцінкою результатів. Були розраховані значення середніх відносних похибок прогнозування для середнього значення швидкості вітру та для миттєвих значень швидкості вітру. Було розроблено корегуючи алгоритм для покращення середньої відносної похибки та обрано метод прогнозування, що дає найменшу середню відносну похибку прогнозу. Було розроблено програмне забезпечення у середовищі Matlab для його використання в системі розосередженої генерації з вітроустановкою. В результаті дослідження було з’ясовано, що найменшу середню відносну похибку прогнозування дає використання інтерполяційних поліномів Ньютона 1-го степеню.Документ Відкритий доступ Матричний перетворювач частоти(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Соїч, Антон Васильович; Миколаець, Дмитро АнатолійовичВ магістерській дисертації описано керування матричним перетворювачем частоти (МПЧ) із застосуванням геометричного підходу для опису змінних − керування за допомогою вхідного параметру, в якості якого обрано плечові напруги, двома вихідними параметрами, за які виступають вихідні фазні напруги та синусоїдальні струми фаз. Розглянуто побудову вихідних параметрів керування на двовимірній площині з тривимірного простору вхідних величин. По обраній схемі МПЧ проаналізовано його роботу на підвищеній частоті (150 Гц) та пониженій частоті (25 Гц), і показано відповідні часові діаграми змінної напруги. Побудовано таблицю що описує струми та напруги в МПЧ при відповідних станах вентилів. За приведеною таблицею виведені матриці які описують перехід від тривимірного простору вхідних величин до двовимірних просторів вихідних величин. Розраховано силові елементи схеми та обрано відповідні модулі. Обрано просторово-векторну систему керування для даного МПЧ. За допомогою програмного забезпечення Matlab промодельована обрана система. Показано відповідні вхідні та вихідні характеристики.Документ Відкритий доступ Діагностування та прогнозування станів DC-DC перетворювача з проміжною ланкою змінного струму(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Овсієнко, Максим Юрійович; Терещенко, Тетяна ОлександрівнаУ зв’язку з популяризацією та швидким розповсюдженням альтернативних джерел енергії зріс попит на сучасні енергоефективні перетворювачі електроенергії, що в свою чергу викликало необхідність діагностування можливих несправностей та прогнозування часу роботи даних схем. Задачею даного дослідження є розробка способів діагностування аварійних та передаварійних станів квазі-Z DC-DC перетворювача, а також розробка способу визначення часу його безаварійної роботи. Показано переваги застосування квазі-Z інвертора у якості складової частини перетворювача. Розглянуто принцип роботи квазі-Z DC-DC перетворювача напруги, виконано його моделювання в MATLAB R2014a – Simulink R2014a й отримано часові діаграми струмів і напруг перетворювача. В результаті досліджень запропоновано визначення наявності аварійного стану DC-DC перетворювачів за спектром Уолша. Для діагностування несправностей перетворювача обрано метод Брандона, а для прогнозування часу безаварійної роботи – метод чисельного аналізу. На основі обробки виміряних діагностичних показників, їх апроксимації обраними методами розроблено спосіб формування області безаварійної роботи при зміні номіналів декількох елементів перетворювача та спосіб прогнозування часу безаварійної роботи при зміні номіналу одного з елементів. Очікується, що результати досліджень суттєво сприятимуть подальшому розвитку діагностики квазі-Z DC-DC перетворювачів.Документ Відкритий доступ Прогнозування генерації електроенергії в MicroGrid на базі нейронної мережі(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Живогляд, Олег Станіславович; Ямненко, Юлія СергіївнаУ магістерській дисертації було розроблено метод прогнозування обсягів генерації від альтернативних джерел електроенергії у системі MicroGrid на базі штучних нейронних мереж. Було вибрано необхідний для поставленої задачі метод прогнозування і підібрано для його реалізації 2 моделі нейронних мереж: «Умовно обмежену машину Больцмана» та «Нелінійну авторегресивну модель з екзогенним входом»). В результаті моделювання було отримано такі висновки, що «Нелінійна авторегресивна модель з екзогенним входом» краще підходить для поставлених задач. Також було розроблено стартап-проект по використання даної системи.Документ Відкритий доступ Комбінована система електроживлення тролейбуса та економічний ефект від її використання(2019-12) Губка, Євгеній Олександрович; Вербицький, Євген ВолодимировичДисертація присвячена розробці комбінованої системи електроживлення тролейбуса з високовольтним акумулятором, яка дозволяє даному транспортному засобу рухатися в режимі автономного ходу. Запропоновано структуру комбінованої системи електроживлення, розраховано ємність акумулятора та визначено його тип. Розроблено новий спосіб відбирання енергії з використанням ємнісного накопичувача. Показано вплив заторів та аварій на прибуток тролейбусного маршруту. Пораховано загальний економічний ефект від використання запропонованої системи електроживлення та вказано її переваги порівняно з системою тролейбуса, який рухається виключно за рахунок напруги контактної мережі.Документ Відкритий доступ Машинне навчання на віртуальному ринку електроенергії(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-12) Швець, Михайло Юрійович; Хохлов, Юрій ВіталійовичМагістерська дисертація присвячена підготовці і аналізу даних для покращення передбачень кількості використаної та згенерованої електроенергії методами машинного навчання, а також оцінці важливості та впливу на прогнозування періоду доби, місяця, температури, вологості повітря та інших ознак. Набір даних, що використовувався в даній роботі, містить відомості про використання та генерацію електроенергії, а також погодні показники за 11,5 місяців з періодом фіксації даних 1 хвилина. Оброблення даних ґрунтувалось на статистичних методах обробки інформації, визначенні кількості пропущених даних, лінійних залежностей між ознаками, сумісності типів даних. За допомогою мови програмування Python та бібліотек pandas, numpy, sklearn, matplotlib було написано код програми для попередньої обробки даних, порівняно точність передбачень для трьох моделей машинного навчання та визначено модель з найбільшою точністю передбачень для обраного набору інформації. Було обрано тип бази даних виходячи з критеріїв необхідних для машинного навчання. В результаті дослідження вдалось досягнути покращення точності результатів передбачення. Для оцінки точності передбачень було використано коефіцієнт детермінації. Було прораховано собівартість згенерованої електроенергії за 1 кВт*год, та показано економічну вигоду при застосуванні прогнозування кількості використаної та згенерованої електроенергії. Очікується, що результати досліджень суттєво сприятимуть подальшому розвитку передбачень методами машинного навчання.Документ Відкритий доступ Перетворювач для заряду накопичувачів енергії на базі суперконденсаторів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-05) Скрипченко, Олександр Васильович; Бондаренко, Олександр ФедоровичМетою даної роботи є створення зарядного пристрою для комбінованої батареї у складі двох суперконденсаторів, який забезпечить високий струм навантаження та сприятиме збільшенню кількості циклів заряду-розряду без суттєвих втрат ємності з часом. У роботі проведено аналіз існуючих рішень указаної задачі, які дозволяють побудувати пристрій. Виконано їх порівняння з погляду організації моделювання отримуваних розв’язків, виведення графіків. Для розв’язання розробленої схеми в роботі використано програми моделювання електричних систем. Виконано тестування розробленої системи. Схема була реалізована для 2-х режимів заряджання : режим тренування (заряджання асиметричним струмом з негативною складовою), режим заряджання постійним струмом. Результатом виконаної роботи є сконструйований зарядний пристрій, який при заряджанні в спеціальному режимі літій-іонної/літій-полімерної акумуляторної батареї та суперконденсатора впливає на відновлення процесів в електроліті, що спонукає працювати АКБ з більшим циклом зарядів-розрядів та більш довгою службою. Даний пристрій, при використанні первинного джерела напруги від альтернативних джерел енергії, може бути корисним у використанні для заряджання елементів зберігання енергії у важкодоступних місцях, де важливою ознакою є довготривала експлуатація без штучного втручання, наприклад аерокосмічна галузь, забезпечення давачів температури, вологості у гірській місцевості..Документ Відкритий доступ Удосконалена система керування для контактного зварювання(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019-05) Петрикеєв, Євген Ігорович; Бондаренко, Олександр ФедоровичМетою представленої магістерської дисертації є пошук шляхів удосконалення систем керування для контактного зварювання. Основним завданням роботи є виявлення факторів впливу на процес контактного зварювання та вирішення питання побудови системи керування для джерела живлення контактного зварювання. Аналіз та побудова системи автоматичного керування для контактного зварювання. Пошук способів отримання даних зі зворотного зв’язку та регулювання цих даних. Створення реального прототипу системи керування на базі мікроконтролера та реалізація програмного забезпечення для роботи системи джерела живлення контактного зварювання. В роботі досліджено вплив приладів регулювання на джерело контактного живлення, обрано необхідні зворотні зв’язки для отримання даних до мікроконтролеру та створено програмне забезпечення роботи системи керування. Дана робота може бути застосована у промисловості для контактного зварювання різних металів.Документ Відкритий доступ Багаторівневі інвертори в системах електроживлення з альтернативними джерелами(2019-05) Федін, Ігор Сергійович; Терещенко, Тетяна ОлександрівнаПопуляризація та широке розповсюдження альтернативних джерел енергії призвело до зростання попиту на сучасні енергоефективні перетворювачі електричної енергії, що, в свою чергу, обумовлює необхідність розробки нових топологій конверторів для перетворення сталої напруги альтернативних джерел енергії у змінну напругу мережі, здатних забезпечити високу якість вихідної напруги та максимальне використання енергії джерела. Задачею дослідження є визначення топології інвертора здатної в повній мірі задовольняти означеним вимогам, а також забезпечувати неперервну роботу системи електроживлення. В результаті дослідження, класифікації та аналізу функціонування топологій інверторів, що використовуються у системах електроживлення з ВДЕ було визначено переважність застосування каскадного БРІ з використанням квазі-z-інверторів з у якості складових модулів. З метою підтвердження аналітичних досліджень проведено симуляцію роботи обраної топології та топологій з імпедансними ланцюгами у вхідному колі, та їх порівняння за параметром КНС вихідної напруги, за результатами якого обрана топологія показала найвищий результат. Додатково проведено аналіз методів покращення якості вихідної напруги інвертора, що визначив переважність застосування комбінації пасивного LC-фільтру та методу синтезу форми вихідної напруги модулів каскадного БРІ методом формування вихідної напруги шляхом визначення спектра бажаної форми вихідної напруги за допомогою ОБ-перетворення як методу що дає можливість додаткового зменшення КНС вихідної напруги без підвищення масогабаритних параметрів конвертора.Документ Відкритий доступ Стиснення зображень за допомогою вейвлет - перетворень в орієнтованому базисі(2018) Панченко, Марина Вадимівна; Терещенко, Тетяна ОлександрівнаНа сьогоднішній день цифрове стиснення зображень є популярною формою обробки зображень, так як обсяг памяті для збереження даних та ширина каналу передачі є обмеженими. Метою даного дослідження є розробка методів стиснення даних дистанційного зондування Землі, що дозволяють збільшити пропускну здатність супутникового радіоканалу малих космічних апаратів, на основі вейвлет-перетворення в орієнтованому базисі. Кодування зображення здійснювалося алгоритмами EZW та SPIHT, які спочатку стискали зображення після розкладання з допомогою вейвлет перетворення Хаара, та ОБ-перетворення для першого, другого, третього та четвертого рівнів розкладання. Порівняння отриманих результатів здійснювалося по наступним показникам якості стиснутого зображення: середньоквадратичної та максимальної помилки, піковогое значення сигнал/шум, а також по показникам ступеню стискання:ваги зображення та коефіцієнту стиснення. Аналіз результатів стискання зображеннь, за допомогою EZW та SPIHT при застосуванні ВП Хаара та ОБ-перетворенні для чотирьох рівнів розкладання показав, що ОБ-перетворення має краще стискання порівняно з Хаара, але при цьому зображення менше спотворюється. Таким чином, було показано перспективність застосування ОБ-перетворення для стиснення зображень, отриманих з супутника дистанційного зондування Землі.Документ Відкритий доступ Керування енергоспоживанням локального об'єкту з розподіленою генерацією енергії(2018) Семенюк, Андрій Олегович; Ямненко, Юлія СергіївнаУ магістерській дисертації описано розробку системи керування електроспоживанням локального об’єкту, енергоефективність якої досягається за рахунок прогнозування споживання на базі дискретного вейвлет-аналізу. Дослідний макет системи керування імітує приватний будинок, в якому розміщені спрощені фізичні моделі основних електроприладів. Алгоритм прогнозування і керування створений у середовищі MatLab та за допомогою спеціального пакету розширення імпортується напряму в мікроконтролер Arduino. Наукова новизна отриманих результатів полягає у використанні дискретного вейвлет-перетворення Хаара з метою прогнозування споживання електричної енергії і керування живленням на основі цього прогнозу. Дослідження має практичне значення, його результати можуть бути використані в розробці подібних систем для подальшого їх використання в побуті і промисловості задля реалізації заходів енергозбереження та енергоефективності.Документ Відкритий доступ Аналізатор параметрів якості електроенергії(2018) Ходаков, Костянтин Анатолійович; Вербицький, Євген ВолодимировичМагістерська дисертація присвячена вибору типу та потужності компенсатора реактивної потужності на основі виміряних параметрів якості електроенергії. Мета даного дослідження полягає у досягненні максимального економічного ефекту та регламентованих показників якості електроенергії при виборі типу та потужності компенсатора реактивної потужності. В роботі обґрунтовано доцільність попереднього аналізу показників якості електромережі перед вибором параметрів компенсатора. Розроблено структуру дешевого та компактного аналізатора. Запропоновано методику вибору параметрів компенсатора реактивної потужності. В результаті використання розробленого програмно-апаратного комплексу для трьох типів навантажень: лінійного реактивного, нелінійного реактивного та динамічного вдалося досягти щорічного економічного ефекту, що склав 104.3% для лінійного, 17.9% для нелінійного і 4.7% для динамічного навантаження від початкової вартості компенсатора, що свідчить про доцільність практичного використання програмно-апаратного комплексу.Документ Відкритий доступ Компенсатор реактивної потужності в перехідних режимах(2018) Прибудько, Роман Михайлович; Вербицький, Євген ВолодимировичВ представленій роботі було розроблено компенсатор длякомпенсації реактивної потужності в перехідних режимах. На основі аналізу, узагальнення й систематизації наукових джерел висвітлено огляд основних способів компенсації реактивної потужності. Оцінюються переваги та недоліки окремих видів компенсації. Розглянуто методи компенсації для різних типів перехідних процесів. Числові розрахунки та моделювання проводились з використанням програмних засобів MATLAB (пакет Simulink), MathCAD. Результатом роботи є розроблена модель пристрою компенсації реактивної потужності в перехідних режимах. Оцінено підвищення коефіцієнту потужності при використанні запропонованого алгоритму компенсації. Запропонований алгоритм компенсації в перехідних режимах дозволяє покращити параметри якості електроенергії мінімум на 5%. Результат роботи може бути використаний при розробці пристроїв компенсації в усталених і перехідних режимах.Документ Відкритий доступ Оцінка режимів MicroGrid на базі регресійного аналізу(2018) Орлов, Євгеній Андрійович; Ямненко, Юлія СергіївнаУ магістерській дисертації розроблено систему, яка виконує функції збору даних про споживання та генерацію електричної енергії від пристроїв системи розподіленої генерації MicroGrid. Накопичені дані зберігаються у базі даних та підлягають обробці на базі методів кореляційно-регресійного аналізу, що дає можливість обчислити прогнозований обсяг залишкової енергії, виробленої альтернативними генераторами, яка підлягає реалізації за «зеленим тарифом» на локальному ринку електроенергії. Представлено дослідження взаємодії факторів, що впливають на генерацію, споживання та продаж електричної енергії з використанням регресійного аналізу. Виявлено основні показники, які мають найбільший вплив на кількість залишкової енергії та зроблені висновки з приводу ефективного використання цього методу для локального ринку MicroGrid. Розроблено програмне забезпечення для проведення лінійного регресійного аналізу даних.Документ Відкритий доступ Статичний компенсатор реактивної потужності для тягової підстанції(2018) Онищенко, Олександр Михайлович; Жуйков, Валерій ЯковичВ роботі розроблено принципову схему компенсатора реактивної потужності в колі тягової підстанції. По результатам аналізу наукових джерел виявлені причини виникнення реактивної потужності як такої, а також розглянуті переваги і недоліки основних типів компенсаторів(джерел реактивної потужності). Проведені дослідження характеру роботи тягової підстанції та запропонована її ідеалізована модель, на базі якої розглядалися процеси, що призводять до споживання реактивної потужності. Також розроблена схема електрична принципова компенсатора, яка дозволяє компенсувати реактивну потужність, споживану тролейбусом шляхом збільшення коефіцієнту потужності майже в 2 рази, що призводить до заощадження близько 95тис.грн за місяць при оплаті електроенергії. Розроблена схема компенсатора може використовуватись на тягових підстанціях понижувального типу (6кВ змінної напруги - 600В постійної напруги) комунальних тролейбусних підприємств.Документ Відкритий доступ Метод керування кроковим двигуном з мінімальним рівнем пульсації(2018) Можаровський, Дмитро Олександрович; Жуйков, Валерій ЯковичМетою представленої магістерської дисертації є аналіз існуючих методів керування кроковим двигуном та розробка алгоритму постійного по величині моменту з мінімальним рівнем пульсації. Було проведено комп’ютерне моделювання запропонованих методів керування кроковим двигуном та їх подальша обробка та аналіз, з метою виявлення найбільш доцільного алгоритму керування з точки зору пульсацій моменту. Побудовані осцилограми струмів керування, їх спектри та сумарний момент двигуна. Для порівняння їх між собою застосовувалося середньоквадратична похибка та час зміни полярності струму, що впливає на величину пульсацій моменту. Реалізовано метод ШІМ зі змінною частотою несучої функції для забезпечення постійного коефіцієнту пульсації струму. Практична цінність роботи полягає у забезпечені моменту двигуна на рівні 5% і менше.Документ Відкритий доступ Фільтрація зображень за допомогою вейвлет - перетворень в орієнтованому базисі(2018) Мельниченко, Олександр Леонідович; Терещенко, Тетяна ОлександрівнаМетою дослідження є розробка способу та алгоритму фільтрації на базі вейвлет-перетворення в орієнтованому базисі для підвищення якості фільтрації зображення для розпізнавання номерного знаку автомобілів. Для порівняння ефективності розробленого алгоритму були використані алгоритми на основі вейвлет-перетворення Хаара, дуального та дуально-комплексного вейвлет-перетворень. Моделювання використаних алгоритмів фільтрації, з метою отримання практичних результатів, проводилось в середовищі Matlab. Кількісним показником ефективності фільтрації було обрано значення середньоквадратичної помилки, яка обчислювалась для кожного методу при зміні значень порогу від 0 до 100. В результаті проведення дослідження було отримано зображення відфільтровані використаними методами та залежності середньоквадратичної помилки фільтрації від рівня порогу для двох варіантів задання порогової функції: жорсткого та м'якого. Отримані залежності дозволяють знайти найбільш придатний поріг фільтрації для кожного методу. Проаналізувавши результати, можна побачити, що метод фільтрації на основі ОБ-перетворення має найменше значення середньоквадратичної помилки, тому є найбільш придатним для використання в системах автоматичного розпізнавання номерних знаків. Також показано, що м'який спосіб задання порогу краще підходить для фільтрації цифрових зображень.Документ Відкритий доступ Система прогнозованого керування відбором енергії від сонячної електростанції(2018) Куцаченко, Євгеній Русланович; Клен, Катерина СергіївнаВ магістерській дисертації розглядається задача створення системи керування відбором енергії від сонячної електростанції з урахуванням впливу хмарного покриву. Наукова новизна отриманих результатів полягає у вперше розробленій моделі сонячної електростанції з врахування напрямку руху проекції хмарного покриву. Вперше запропоновано прогнозування напрямку руху проекції хмарного покриву шляхом вимірювання струмів та напруг відповідних стійок сонячних панелей. За допомогою розробленої моделі роботи сонячної електростанції та імітаційної моделі вектору руху проекції хмарного покриву у програмному середовищі MATLAB Simulink даються рекомендації щодо просторового розміщення та орієнтації сонячних панелей сонячної електростанції для забезпечення її роботи у режимі відбору максимальної потужності.Документ Відкритий доступ Виявлення аномалій у MicroGrid методами машинного навчання(2018) Комаревич, Олександр Миколайович; Ямненко, Юлія СергіївнаВ магістерській дисертації розглядається задача застосування Anomaly Detection як один із засобів Machine Learning для визначення нетипових моделей поведінки людини (аномальної поведінки) у MicroGrid. Наукова новизна отриманих результатів полягає у отриманні подальшого розвитку теорії застосування методів машинного навчання для обробки та аналізу великих даних (Big Data) в частині виявлення аномалій поведінки людини у MicroGrid. Вперше запропоновано розв’язання задачі пошуку аномалій різних поведінкових моделей на базі застосування методу опорних векторів (SVM). За допомогою розробленого програмного забезпечення користувач може переглядати інтервали часу обраного дня та аналізувати випадки фіксування аномалій.Документ Відкритий доступ Забезпечення електромагнітної сумісності системи контактного зварювання(2018) Спіцин, Денис Олегович; Бондаренко, Олександр ФедоровичМетою роботи є розробка нових схемних рішень джерел живлення, які забезпечують кращу, порівняно з існуючими, електромагнітну сумісність устаткування контактного зварювання зі мережею живлення. Поставлені у роботі задачі були вирішені за допомогою комп’ютерного моделювання в середовищі MATLAB Simulink, методу порівняльного аналізу, основних положень теорії автоматичного регулювання та теорії електричних і електронних кіл. В результаті вирішених задач було розроблено багатокомірковий вузол заряду з функцією корекції коефіцієнту потужності. За основу базової комірки-перетворювача обрано модифіковану топологію SEPIC перетворювача з імплементованим імпульсним трансформатором, що забезпечує узгодження напруг між мережею та накопичувачем. Комірок працюють за алгоритмом Interleaved в граничному режимі протікання струмів. Даний алгоритм забезпечує можливість уніфікації комірок і зниження енергетичних втрат. Відповідно до результатів побудованої імітаційної моделі з кількістю комірок від 1 до 4 обрано двокоміркову структуру перетворювача, оскільки подальше збільшення комірок перетворювача не призводить до значного покращення досліджених показників, однак знижує загальну надійність перетворювача. Основні наукові положення дисертації було представлено в трьох англомовних статтях, виданих у провідних міжнародних виданнях. Основні наукові положення дисертації доповідались і отримали схвальні відгуки на міжнародному симпозіумі та докторський школі 16th International Symposium “Topical Problems in the Field of Electrical and Power Engineering” and “Doctoral School of Energy and Geotechnology III”. Роботу виконано за підтримки Міністерства освіти і науки України, грант ДБ №0116U006924 та за підтримки програми студентських грантів асоціації IEEE – IEEE Standards Education Grant for Student Application Papers Implementing Industry Standards.