Енергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 2 (72)

Постійне посилання зібрання

Переглянути

Нові надходження

Зараз показуємо 1 - 17 з 17
  • ДокументВідкритий 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.
  • ДокументВідкритий доступ
    Система фізичного захисту при перевезенні джерел іонізуючого випромінювання першої категорії
    (КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Остапенко, І. А.; Лейченко, Д. О.
    Відкриття радіоактивності Антуаном Анрі Беккерелем у 1896 році було великим досягненням. Сьогодні радіоактивні речовини використовуються в медицині, сільському господарстві, важкій промисловості, електроенергетиці. Але хоча радіоактивність має широкий спектр корисних застосувань, це відкриття також має протилежний бік – неправильне використання іонізуючого випромінювання, яке може призвести до опіків, променевої хвороби, смерті, раку, пухлин і генетичних мутацій. Джерелом іонізуючого випромінювання (ДІВ) – це фізичний об’єкт , що містить радіоактивний матеріал, або технічну установку, яка генерує або здатна генерувати іонізуюче випромінювання за певних умов. З метою забезпечення дотримання допустимих меж радіаційного опромінення людей, населення та навколишнього природного середовища, як зазначено в кодексах, правилах і стандартах безпеки, існує національний регулюючий орган. В Україні з 2007 року державна реєстрація джерел іонізуючого випромінювання є частиною ліцензійної діяльності у сфері використання ядерної енергії. Ті радіоактивні джерела, які не перебувають або ніколи не перебували під регулятивним контролем, або залишені без нагляду, втрачені, неправильно розміщені, перенаправлені без належного дозволу уряду або викрадені, називаються «покинутимих джерелами». Проблема з "покинутих джерелами" полягає в їх потенційній небезпеці для здоров'я населення та труднощах виявлення. Як правило, джерела іонізуючого випромінювання розташовані в металевих контейнерах з товстими стінками, що ускладнює ідентифікацію наявності радіоактивного джерела всередині за допомогою відповідного обладнання. Крім того, вони являють собою об’єкти різних форм і розмірів, і як такі вони часто є об’єктами інтересу для різних груп людей з різними цілями. Потрапляння «покинутого джерела» у руки простих громадян може мати катастрофічні наслідки. Прикладом подібної ситуації є радіоактивне забруднення бразильського міста Гоянія в 1987 році. Після крадіжки зловмисники викинули на смітник компоненти обладнання для променевої терапії, що містять радіоактивний ізотоп цезію-137. Згодом дане джерело виявив місцевий житель, дії якого, необережне поводження призвели до поширення радіоактивного забруднення, внаслідок чого від радіоактивного забруднення загинули чотири людини, а територія, на якій знаходиться це джерело, не придатна для життя. наступні 300 років.
  • ДокументВідкритий доступ
    Дослідження методів керування перетворювачем вентильного двигуна
    (КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Закладний, О. О.; Прокопенко, В. В.
    Розроблено методику вибору електрообладнання вентильного двигуна з машинною комутацією, що враховує способи керування інвертором. Встановлена потужність електрообладнання вентильного двигуна (ВД) визначається технологічними вимогами і залежить від структури перетворювача, способу комутації ключів перетворювача та способів керування інвертором. Застосування автономних інверторів зі штучною комутацією, ключі яких комутуються за рахунок реактивної енергії, накопиченої в додаткових комутаційних пристроях, підвищує коефіцієнт використання синхронної машини. Однак у цьому випадку ускладнюється схема і зростає встановлена потужність перетворювача. Використання транзисторів IGBT і тиристорів IGCT призводить до значного зростання вартості устаткування. Для зменшення впливу випрямляча ВД на мережу й узгодження напруги привода з напругою живленняможе виникнути необхідність в узгоджувальному трансформаторі і пристрої компенсації реактивної потужності. На величину потужності цього устаткування впливає спосіб керування випрямлячем, характер навантаження двигуна і діапазон зміни швидкості. Регулювання напруги випрямляча може бути симетричним і несиметричним. Відомо декілька способів несиметричного регулювання, серед яких одним з найдоцільніших є почергове. У випадку почергового керування в трифазній мостовій схемі створюється штучний нульовий контур, внаслідок чого тривалість протікання струмупо вторинних обмотках трансформатора стає меншою 2/3 напівперіоду живлячої напруги. Крім цього, підвищуються також енергетичні показники, зокрема зменшується споживання реактивної потужності та збільшуються коефіцієнти зсуву і потужності.
  • ДокументВідкритий доступ
    Застосування АСКОЕ для вирішення задач ідентифікації джерел гармонійних спотворень
    (КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Філянін, Д. В.; Калінчик, В. П.; Мейта, О. В.; Волошко, А. В.; Пирятинський, В. В
    Одним з найважливіших компонентів ринку електроенергії є його інструментальне забезпечення, що являє собою набір систем, приладів, пристроїв, каналів зв'язку, алгоритмів і таке інше для контролю та управління параметрами енергоспоживання та енергопостачання. Базою формування та розвитку інструментального забезпечення є автоматизовані системи контролю та обліку електроенергії (АСКОЕ). Крім завдань контролю енергоспоживання та енергопостачання, АСКОЕ доцільно використовувати також для вирішення завдань контролю якості електроенергії, визначення винуватців гармонійних спотворень та визначення ступеня участі кожного елемента електричної мережі у розподілі потужності вищих гармонік з метою підвищення якості та надійності електропостачання споживачів та коригування величини оплати за спожиту електроенергію. У цій публікації розглянуто питання щодо можливості використання АСКОЕ для контролю гармонійного складу кривих напруги та струму в системах електропостачання з метою ідентифікації та оцінки джерел гармонійних спотворень. Розглянуто структурну схему АСКОЕ промислового об'єкта з використанням комунікаційного сервера та її основні компоненти. Проведено короткий огляд найбільш використовуваних інтегральних схем, що застосовуються при розробці та виготовленні сучасних лічильників електроенергії або первинних вимірювальних перетворювачів. Запропоновано алгоритм розширення функціональних можливостей первинних вимірювальних перетворювачів за рахунок використання зовнішнього сигнального процесора, що дозволяє контролювати гармонійний склад електроенергії, реєструвати потужність і енергію вищих гармонік. Розглянуто питання застосування первинних вимірювальних перетворювачів та локальних пристроїв збору та обробки даних (ЛПЗОД) із реєстрацією потужності та енергії вищих гармонік у складі АСКОЕ.
  • ДокументВідкритий доступ
    Майбутнє атомної енергетики України з позиції розвитку низьковуглецевої економіки
    (КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Коньшин, В. І.; Квятковський, Б. Б.
    У даній статті проведено дослідження майбутнього розвитку енергетики з метою скорочення викидів парникових газів. Розглядається три різних варіанти планування використання електрогенеруючих підприємств та визначення найбільш оптимального для довкілля та економіки країни на основі графіків динаміки викидів парникових газів в атмосферу. Оцінка та вибір найбільш оптимального варіанту відбувається на основі Стратегії низьковуглецевого розвитку України. Визначено види генерації електроенергії, що найбільше забруднюють навколишнє середовище, та ті що практично не забруднюють. Розглянуто у відсотковому співвідношенні, яка частка виробленої електроенергії припадає на кожен вид генерації та динаміку виробництва електроенергії протягом останніх років. Також в даній статті наведено приклад відмови однієї з країн від атомної енергетики, та які наслідки це мало для енергобалансу та розвитку низьковуглецевої економіки. Було визначено найдоцільніший варіант розвитку електростанцій в Україні та розглянуто, яким чином в майбутньому можна збільшити частку електроенергії виробленої на атомних станціях і зменшити частку електроенергії, виробленої на теплових електричних станціях. Розвиток атомної енергетики позитивно впливає на енергонезалежність держави, тому її потрібно розвивати та за можливості переходити на нові типи реакторів для того аби енергетика ставала ще більш безпечною.
  • ДокументВідкритий доступ
    Метод кваліфікації модернізацій активних систем безпеки для запобігання гідродинамічній нестійкості
    (КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Скалозубов, В. І.; Кондратюк, В. А.; Письменний, Є. М.; Дорож, О. А.; Остапенко, А. І.
    Основні причини виникнення гідродинамічної нестійкості в системах безпеки – інерційне запізнення реакції регулюючої арматури і напірно-витратної характеристики насосів на «швидкі» зміни гідродинамічних параметрів у системах ядерних енергоустановок. Одна з причин виникнення гідродинамічної нестійкості у режимі пуску насосів системи підживлення реакторного контуру високого тиску пов’язана з інерційним запізненням реакції напірно-витратної характеристики насосів на швидкі зміни режимних параметрів (витрати, тиску та ін.). Наслідками гідродинамічної нестійкості в системі підживлення реакторного контуру високого тиску можуть бути: порушення умов компенсації витрати можливих теч; гідро- і термічні «удари» та інші негативні ефекти в робочих і аварійних режимах реактора. не запобігає умовам виникнення гідродинамічної нестійкості у перехідному режимі пуску насосів. Запропоновано альтернативний підхід модернізації системи підживлення реакторного контуру високого тиску демпфуючими пристроями. На основі проведеного моделювання модернізованої системи визначено умови та конструкційно-технічні вимоги до запобігання гідродинамічної нестійкості у перехідних режимах пуску насосів.
  • ДокументВідкритий доступ
    Дослідження інтенсивності теплообміну та аеродинамічного опору всередині плоскої труби
    (КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Кулинич, В. С.; Рогачов, В. А.; Терех, О. М.
    Відомо, що теплообмінна труба плоскоовального профілю має відмінні теплоаеродинамічні характеристики на відміну від круглої труби. Так, при однакових площинах, плоска труба має суттєвий приріст теплоаеродинамічної ефективності у порівнянні з широко застосовуваною у промисловості круглою. Однак, на теперішній час існує обмежена кількість публікацій з дослідження теплообміну і аеродинаміки всередині плоскої труби. У даній статті наведені методика і результати досліджень теплообміну і аеродинамічного опору в трубі, і представлений опис експериментального стенду для проведення таких досліджень. Експерименти виконані в проточній аеродинамічній трубі внутрішнім діаметром 36 мм, що працює за відкритою розімкненою схемою. В якості робочого середовища використовується повітря, що всмоктується з лабораторного приміщення. Дослідним зразком виступала сталева труба плоскоовального профілю довжиною 320 мм, поперечним перерізом 30х15 мм, товщиною стінки 2 мм. Створений експериментальний стенд дозволяє досліджувати теплообмін і аеродинамічний опір плоскої труби при граничній умові q=const. Ця умова забезпечувалась електронагрівником, який являє собою намотаний на всю довжину труби ніхромовий дріт діаметром 0,6 мм і теплоізольований від зовнішнього середовища. Досліди проводилися в діапазоні чисел Рейнольдса (10,5 – 55,0) 103 і розсіюваних потужностей (50 – 150) Вт, середня температура повітря в трубі встановлювалася в діапазоні (20 – 55) 0С, а середня температура стінки труби - в інтервалі (24 – 140) 0С у відповідності до електропотужності, що подавалася на нагрівач. Запропоновані емпіричні кореляції для визначення інтенсивності теплообміну та аеродинамічного опору всередині плоскої труби. Виконано зіставлення даних з круглою трубою. Проведений аналіз результатів, вперше показано, що інтенсивність теплообміну і аеродинамічного опору в плоскоовальній трубі вище, відповідно, у 1,1 – 1,2 рази і у 1,4 -1,7 рази.
  • ДокументВідкритий доступ
    Енергоменеджмент як головний чинник розвитку сучасного університету
    (КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Окушко, В. О.; Наливайко, В. А.; Радько, І. П.
    Проаналізовано сучасний стан енергоефективності споживання різних видів енергоносіїв в різних галузях господарювання України. При аналізі визначено фактори, що впливають на зменшення споживання енергоресурсів закладів вищої освіти на прикладі Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серед основних, що потребують дослідження, можна виділити, насамперед, недостатню увагу до питань стимулювання енергоефективності, застаріле обладнання та низьку кваліфікацію обслуговуючого персоналу. За результатами досліджень визначено пріоритетні напрямки зниження втрат тепла та вивчається система опалення шляхом покращення теплофізичних характеристик огороджувальних конструкцій будівель, впровадження теплових екранів для радіаторів, нарешті, розробки та впровадження автоматизованих систем. для реєстрації та контролю надходження теплоносія до теплових пунктів. Розроблено рекомендації з підвищення якості енергозабезпечення, енергоощадності та енергоефективності в НУБіП України, які сприятимуть підвищенню ефективності виробничої діяльності підприємств, де внаслідок зношеності діючого обладнання втрачається до 30 % енергетичних ресурсів.
  • ДокументВідкритий 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.
  • ДокументВідкритий доступ
    Обґрунтування і розвиток конструкції параметрів парафінових автономних обігріваючих пристроїв(окопних свічок)
    (КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Дерев’янко, Д. Г.; Зайченко, С. В.; Побігайло, В. А.; Зайченко, Д. С.
    В роботі представлено загальну концепцію створення автономних обігріваючих пристроїв з врахуванням особливостей теплових процесів які відбуваються при генерації, акумулюванні та споживанні тепла генерованого у процесі горіння парафіну. Встановлено головні закономірності теплового випромінювання парафінових автономних обігріваючих пристроїв з врахуванням особливостей взаємодії складових елементів, що дозволить встановити взаємні впливи різних частин об’єкту дослідження на його стан. Головною метою проведених досліджень стало експериментальні дослідження з розробкою нових конструкції парафінових автономних обігріваючих пристроїв з врахуванням особливостей теплових процесів які відбуваються при генерації, акумулюванні та споживанні тепла. Вперше експериментально досліджено процес горіння парафінового обігріваючого пристрою різної потужності за умов які з максимальною ступеню наближені до натурних та експлуатаційних. На основі експериментальних даних визначено питомі показники потужності горіння, передачі тепла і коефіцієнт корисної дії парафінової свічки. Визначено, що збільшення потужності парафінових автономних обігріваючих пристроїв призводить до стрімкого зменшення коефіцієнту корисної дії, що пояснюються зменшення стехіометричного коефіцієнту горючої суміші. Встановлено рекомендації, що до оптимізації конструкції парафінових автономних обігріваючих пристроїв, що дозволить знизити витрати парафіну. Розроблена нова конструкція багатофункціонального парафінового автономного обігріваючого пристрою, що містить в собі декілька функцій: джерело тепла для приміщення; джерело світла; акумулятор тепла. У якості акумулятор тепла парафінових автономних обігріваючих пристроїв запропоновано використати тонкостінний металевий циліндр з гофрованими стінками для теплового розширення наповнений парафіном.
  • ДокументВідкритий доступ
    Ефективність застосування відновлювальних джерел енергії для автономної системи теплопостачання
    (КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Денисов, В. А.
    Розглянуті проєкти комплексного використання відновлювальних джерел енергії. Проведено оцінку ефективності використання ВДЕ у автономних системах теплопостачання з мінімальним використанням сторонніх джерел енергії, зниження питомої вартості погодинного теплопостачання. Розроблено новий програмно-інформаційний комплекс для моделювання автономних систем теплопостачання з мінімальним використанням сторонніх джерел енергії. За допомогою розробленого програмно-інформаційного комплексу виконано моделювання оптимізованих режимів експлуатації автономної системи теплопостачання та одержано чисельні оцінки ефективності використання відновлюваних джерел енергії в системі.
  • ДокументВідкритий доступ
    Порівняльний аналіз зарубіжних та вітчизняних індикаторів енергоефективності та їх розрахунку
    (КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Розен, В. П.; Докшина, С. Ю.
    Кліматичні зміни, рівень забруднення навколишнього середовища, оцінка вичерпності традиційної сировини для генерації енергії, усвідомлення того факту, що негативний вплив на навколишнє середовище спричинений антропогенною діяльністю, світові економічні кризи та пошук забезпечення щасливого та безпечного життя майбутніх поколінь стали рушієм розвитку енергоефективності. Але для того, щоб усвідомити індивідуальні напрями завдань у підвищенні рівня енергоефективності, варто визначити підходи до її оцінки. Цікавим є те, що дана сфера вбирає в себе не тільки поняття «енергії», а і має зв’язок та деякою мірою обмеження зі сферами економіки, екології та права. У даній роботі виконано аналіз понять та підходів, що використовуються під час оцінювання рівня енергоефективності міжнародного обсягу та у середині країни. Результати проведеного аналізу показали, що у світовій практиці використовується оцінка енергоефективності за кінцевим споживанням у чотирьох сферах діяльності: виробництво, транспорт, сфера послуг та домогосподарства. У кожному з підсекторів оцінюється індикатор енергоспоживання у порівнянні із попереднім роком. А індекс на рівні сектору – середньозважена сума індикаторів його підсекторів. Для отримання якісніших результатів, використовуются різні види коригування. Одними з них є кліматичні поправки та коригування за паритетом купівельної спроможності. Для підвищення рівня енергоефективності всередині країни, можливо застосовувати перелічені практики на регіональному рівні.
  • ДокументВідкритий доступ
    Методи та моделі комплексно збалансованої системи віртуального енергоменеджменту
    (КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Новосельцев, О. В.; Євтухова, Т. О.; Чуприна, Л.В.
    Системи енергоменеджменту є одним з най потужних і най поширеніших інструментів вирішення проблем підвищення ефективності використання енергоресурсів, зменшення енергоємності виробництва і, як насідок, підвищення конкурентоспроможності економіки будь-якої країни. Серед пріоритетних завдань енергоменеджменту одними з ключових є мінімізація негативних наслідків впливу енергоємних технологічних систем на навколишнє середовище та задоволення вимог споживачів до якості енергозабезпечення. Це потребує від систем енергоменеджменту організації та проведення закупівель обладнання і послуг для ефективного перетворення, розподілу та використання енергії з урахуванням економічних, енергетичних та екологічних (3-Е) обмежень. При цьому все більш актуальними стають завдання щодо оперативного управління процесами енергозабезпечення споживачів в реальному часі. Для комплексного, еко-збалансованого розв’язання цих проблемних завдань в даній роботі пропонується використовувати віртуальні системи енергоменеджменту, які реалізують замкнені цикли управління енерговикористанням. Це потребувало вирішення таких задач, як проведення порівняльного аналізу методів і механізмів підвищення 3-Е ефективності за рахунок впровадження комплексно збалансованої системи енергоменеджменту, побудови та структуризації багаторівневих систем управління, розроблення теоретичних засад координування взаємодії їх елементів. Реалізація цих завдань в рамках комплексно збалансованої системи віртуального енергоменеджменту здійснюється на базі інформаційно-комунікаційних технологій, які використовуються операторами системи для моніторингу, контролю та оптимізації параметрів бізнес-діяльності організації (компанії), у тому числі пов’язаних з діями персоналу по керуванню режимами роботи технологічного та допоміжного обладнання в реальному часі. Загалом, це дослідження систематизує основні напрямки, методи та моделі побудови систем віртуального комплексно збалансованого енергоменеджменту і пропонує концептуальні рішення для побудови такого роду систем.
  • ДокументВідкритий доступ
    Граничні відстані приєднання об'єктів і споживачів до енергоджерел за різними системами електропостачання
    (КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Хотян, А. А.; Розен, В. П.
    Дана стаття присвячена розробці методики вибору оптимального варіанту системи електропостачання віддаленого локального об’єкту від централізованої об’єднаної енергосистеми. У статті запропоновано та сформульовано визначення терміну локального енергетичного об'єкту. Проаналізовано основні фактори, що впливають на вибір системи електропостачання віддаленого об’єкту від централізованої системи електропостачання, до їх складу увійшли: віддаленість споживача від централізованої електромережі, потужність навантаження, характер навантажень, його природно-кліматичні і соціально-економічні умови розташування. Розроблено класифікацію систем електропостачання локальних енергетичних об'єктів за такими категорійними ознаками, як: джерела надходження електроенергії, характер експлуатації джерела живлення, місце розташування джерела живлення, характер приєднання споживачів до джерела живлення, спосіб розподілу електроенергії. У статті було розроблено рівняння граничних радіусів приєднання електроустановок до джерел електричної енергії при централізованому варіанті електропостачання від об’єднаної енергосистеми та при централізованому електропостачанні від власної електростанції в межах локального енергетичного об’єкту. Побудовано принципові схеми електропостачання локальних енергетичних об’єктів з детальним описом їх елементів. Наведені переваги та недоліки, а також можливості та загрози розвитку електропостачання локальних об'єктів у складі мікромереж. До переваг централізованого електропостачання віднесено невисоку вартість енергії, і значно вищу якість її порівняно з енергією, що отримується від власних електростанцій. До недоліків децентралізованого електропостачання віднесено високу вартість капіталовкладень в обладнання власної сонячної, вітрової або паливної електростанції, як правило великої потужності та комплектуванні її штатом висококваліфікованих спеціалістів, а також проблеми зі зберіганням енергії та необхідність у придбанні палива, його доставки та зберіганні у великих обсягах Надано стратегічні напрямки необхідні для розвитку і поширення енергетичних інновацій в Україні у довгостроковій перспективі.
  • ДокументВідкритий 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.
  • ДокументВідкритий 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.
  • ДокументВідкритий 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.