Магістерські роботи (ЕП)
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Реконструкція систем енергопостачання будівель для забезпечення виконання стандарту енергоефективності «Пасивний будинок»(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Кравець, Тарас Валентинович; Побігайло, Віталій АнатолійовичАктуальність теми. Необхідність реконструкції існуючих систем енергопостачання для досягнення стандартів енергоефективності «Пасивний будинок» зумовлена економічними, екологічними, соціальними та технічними причинами. Оскільки більшість будівель було зведено без врахування сучасних енергозберігаючих технологій, такі споруди характеризуються високим рівнем енерговтрат і неефективним використанням енергії. Мета дослідження полягає у розробці та обґрунтуванні інженерних рішень для реконструкції систем енергопостачання будівель з метою забезпечення відповідності стандарту енергоефективності «Пасивний будинок». Об’єктом дослідження виступають системи енергопостачання у процесі реконструкції будівель для забезпечення відповідності стандарту енергоефективності «Пасивний будинок» Предметом дослідження є методи та технічні рішення, спрямовані на реконструкцію систем енергопостачання будівель для досягнення параметрів енергоефективності, передбачених стандартом «Пасивний будинок». Особистий внесок виконавця полягає у розробці чіткого та зрозумілого алгоритму дій щодо трансформації застарілого за показниками енергоефективності малоповерхового будинку у сучасний, зручний та енергоефективний простір стандарту «Пасивний будинок», з урахуванням економічної доцільності та раціональності такої модернізації. Наукова новизна та практична значущість роботи. У роботі розглянуто основні принципи стандарту «Пасивний будинок», його вимоги до енерговтрат, вентиляції, використання відновлюваних джерел енергії та оптимізації теплових процесів у будівлях. Здійснено аналіз сучасного стану систем енергопостачання та визначено ключові проблеми їх адаптації до нового стандарту. Розроблено методологію оцінки енергоефективності будівель після реконструкції та проведено моделювання енергетичних характеристик оновлених систем.Документ Відкритий доступ Підвищення ефективності експулуатації системи електропостачання у житловому комплексі(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Костюченко, Денис Вадимович; Побігайло, Віталій АнатолійовичАктуальність теми: На сьогоднішній день питання підвищення енергоефективності житлових комплексів є одним із ключових у сфері енергозбереження та зниження витрат домогосподарств. Раціональне використання електроенергії дозволяє мешканцям багатоквартирних будинків суттєво скоротити витрати на оплату комунальних послуг. У магістерській дисертації розглядається підвищення енергоефективності за рахунок оптимізації системи електропостачання та скорочення обсягів споживання електроенергії у місцях загального користування на прикладі ЖК "Династія" (м.Полтава). Основними заходами для досягнення енергозбереження є: - заміна ламп розжарювання на енергоефективні LED-лампи; - встановлення датчиків руху та освітленості; - впровадження автоматизованих систем управління освітленням; - використання відновлюваних джерел енергії (сонячних панелей). Мета достідження: Підвищення ефективності процесу електроспоживання в житлових комплексах для скорочення витрат домогосподарств на оплату електроенергії (на прикладі ЖК "Династія" м. Полтава). Задачі дослідження: - Обґрунтувати актуальність підвищення ефективності електроспоживання житлових комплексів. - Провести аналіз існуючої системи електропостачання ЖК "Династія". - Охарактеризувати методи оцінки енергоефективності та електроспоживання. - Розробити математичну модель процесу електроспоживання для місць загального користування житлового комплексу. - Запропонувати технічні рішення для підвищення ефективності електропостачання. - Розробити стартап-проєкт, орієнтований на впровадження сучасних енергозберігаючих технологій. Об’єкт дослідження: Система електропостачання житлового комплексу. Предмет дослідження: Енергоефективність процесу електроспоживання у місцях загального користування житлового комплексу (на прикладі ЖК "Династія", м. Полтава). Методи дослідження: У магістерській дисертації застосовано системний підхід до аналізу процесу електроспоживання. Використано такі методи: Аналіз часових рядів: оцінка обсягів споживання електроенергії у місцях загального користування по місяцях і роках. Регресійний аналіз: визначення ключових факторів, які впливають на електроспоживання. Порівняльний аналіз: оцінка ефективності різних технічних рішень для модернізації системи електропостачання. Економічний аналіз: розрахунок економічної вигоди від впровадження енергозберігаючих заходів. Розроблено математичну модель, яка на основі статистичних показників фактичного електроспоживання дозволяє виявити основні фактори впливу на ефективність електропостачання у місцях загального користування. Запропонована модель враховує специфіку житлових комплексів та дозволяє оцінити економічну ефективність впровадження заходів енергозбереження. Практична значущість: Результати дослідження можуть бути використані для підвищення енергоефективності житлових комплексів шляхом впровадження сучасних енергозберігаючих технологій. Це сприятиме скороченню витрат мешканців ЖК "Династія" на оплату електроенергії та покращенню екологічної ситуації в регіоні.Документ Відкритий доступ Модернізація релейного захисту трансформаторної підстанції(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Касіма, Іван Ігорович; Калінчик, Василь ПрокоповичАктуальність теми - аналіз сучасних підходів до релейного захисту електрообладнання на підстанціях 110 кВ. Зокрема, буде розглянуто застосування цифрових терміналів захисту та методику розрахунку їхніх уставок. Мета дослідження - полягає у виборі оптимальних рішень для захисту силового трансформатора та ліній електропередачі на конкретній підстанції 110/10/10 кВ, а також у розробці відповідних схем захисту. Об’єкт дослідження – підстанція 110/10/10 кВ. Предметом дослідження є основний диференційний захист силового трансформатора потужністю 63 МВА. Методи дослідження - використані методи розрахунку уставок мікропроцесорних захистів, рекомендовані фірмою Siemens. Практичне значення - забезпечення надійної роботи підстанцій та підвищення ефективності функціонування електроенергетичних систем.Документ Відкритий доступ Побудова гібридної сонячної електростанції(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Киченко, Євгеній Олексійович; Калінчик, Василь ПрокоповичМетою роботи є проектування гібридної сонячної електростанції із застосуванням резервного дизельного генератора розроблена для живлення підприємства у віддаленому регіоні Західної України. Дослідження включає техніко-економічний аналіз та аналіз екологічних переваг та недоліків впровадження гібридної системи. Важливим етапом є моделювання та симуляція роботи системи за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення, що дозволить оптимізувати її параметри та забезпечити надійність. Завершальним етапом є розробка рекомендацій щодо впровадження та експлуатації гібридної системи, враховуючи результати дослідження та аналізу. Усі ці пророблені кроки сприяють досягненню мети проектування надійної, ефективної та екологічно чистої гібридної сонячної електростанції з резервним дизельним генератором, яка задовольнятиме енергетичні потреби підприємства у віддаленому регіоні. Актуальність роботи. Проектування гібридних сонячних електростанцій з резервними дизельними генераторами є важливим завданням в умовах сучасних енергетичних потреб. З огляду на зростання цін на традиційні джерела енергії та необхідність зниження викидів парникових газів, застосування гібридних систем стає все більш актуальним. Особливо це стосується віддалених регіонів, де доступ до централізованих енергомереж обмежений або відсутній. Використання відновлюваних джерел енергії у поєднанні з резервними генераторами дозволяє забезпечити стабільне енергопостачання, зменшити витрати на енергію і знизити екологічний вплив. Об’єкт дослідження. Об'єктом дослідження є гібридна сонячна електростанція з резервним дизельним генератором, призначена для живлення підприємства у віддаленому регіоні Західної України. Особлива увага приділяється дослідженню технічних характеристик, економічної ефективності та екологічних переваг цієї системи. Методи дослідження. У дослідженні використовуються методи технікоекономічного аналізу, що дозволяють оцінити економічну вигоду впровадження гібридної системи, а також методи екологічного аналізу для визначення впливу на навколишнє середовище. Моделювання та симуляція роботи системи виконуються за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення, яке дозволяє оптимізувати параметри системи та забезпечити її надійність. Крім того, використовуються методи математичного моделювання та аналізу для розробки рекомендацій щодо впровадження та експлуатації системи. Практичне значення. Отримані результати дозволяють підприємству досягти економічної вигоди шляхом зниження витрат на електроенергію, особливо в періоди високого попиту. Використання системи накопичення енергії забезпечує оптимальне балансування навантаження, що дозволяє зменшити експлуатаційні витрати та підвищити ефективність використання енергії.Документ Відкритий доступ Оптимізація взаємодії учасників балансуючої групи для підвищення економічної ефективності управління балансом(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Вірик, Андрій Олександрович; Находов, Володимир ФедоровичАктуальність: Забезпечення балансу заявлених обсягів виробництва та споживання електричної енергії є ключовою умовою стабільної роботи енергетичної системи, особливо в умовах зростання частки відновлюваних джерел енергії. Оптимізація взаємодії учасників балансуючої групи дозволяє зменшити небаланси, підвищити економічну ефективність управління, знизити витрати на регулювання та підвищити надійність енергопостачання. Дослідження цієї теми є особливо важливим з огляду на актуальні виклики у сфері інтеграції ВДЕ та реформи ринку електричної енергії. Метою даного дослідження є розробка та обґрунтування підходів до оптимізації взаємодії учасників балансуючої групи для мінімізації небалансів і підвищення економічної ефективності управління балансом. Об’єкт дослідження: Процеси функціонування балансуючих груп на ринку електричної енергії. Предмет дослідження: Методи та моделі взаємодії учасників балансуючої групи відносно розподілу витрат для зменшення небалансів та підвищення стимулювання економічної ефективності їх діяльності. Наукова новизна одержаних результатів полягає у розробці та обґрунтуванні методу розподілу витрат на компенсацію небалансів, заснованого на абсолютних похибках прогнозів, що стимулює точність прогнозування та зменшує фінансові витрати учасників у довгостроковій перспективі. Також досліджено інтеграцію акумуляторної станції в управління балансами в реальному часі для підвищення стабільності та гнучкості роботи балансуючої групи. Крім того, у межах роботи розроблено стартап-проєкт, що полягає у впровадженні штучного інтелекту та методів машинного навчання для підвищення точності прогнозування споживання та генерації електроенергії. Алгоритми дозволяють аналізувати великі обсяги даних і визначати приховані закономірності, що сприяє мінімізації небалансів. Інтеграція цих технологій у платформу взаємодії забезпечує автоматизацію процесів, адаптацію до змінних умов ринку та оптимізацію витрат учасників балансуючої групи. Практична значущість: матеріали магістерської дисертації можуть бути корисними при підготовці і викладанні дисципліни «Оптовий та роздрібний ринок електричної енергії» для студентів спеціальності 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка».Документ Відкритий доступ Вдосконалення моделей управління microgrid(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Касьяненко, Єгор Олександрович; Коцар, Олег ВікторовичУ першому розділі дисертації досліджено сучасні тенденції управління електроенергетикою, а саме глобальні процеси децентралізації електроенергетичних систем, лібералізацію ринку електричної енергії України, гармонізовану рольову модель управління Європейськими ринками електричної енергії, мікромережі, передумови їхнього формування та нормативно-правове регулювання управління ними, а також визначено завдання досліджень. В другому розділі дисертації досліджено моделі управління мікромережами на основі чинного законодавства України, розроблено рольові моделі управління мікромережами за DSOMM, PC, енергетичними кооперативами, FMM, розв’язано транспортну задачу з метою мінімізації витрат на електроенергію для споживачів та членів енергетичного кооперативу, а також розглянуто проєктування СЕС з УЗЕ з використанням програмного забезпечення SAM. В третьому розділі дисертації досліджено сценарії формування мікромереж в сучасних умовах електроенергетики України, зокрема окрему увагу приділено критичній інфраструктурі та методам забезпечення її надійного функціонування за будь яких несприятливих умов задля безпеки громадян та держави, досліджено конфлікти інтересів, що можуть виникати під час управління мікромережами за виконання однією стороною декількох ролей в межах microgrid. Також досліджено та запропоновано вдосконалення механізму продажу електричної енергії від когенераційних установок, виділено переваги та недоліки кожного можливого варіанту забезпечення електричною енергією об’єктів критичної інфраструктури від когенераційних установок. В четвертому розділі дисертації розроблено стартап-проєкт постачання послуг з агрегації електричної потужності та навантаження для енергетичних кооперативів, активних споживачів, виробників та ОУЗЕ. Запропоновано ідею проєкту, логотип, гасло, проведено технологічний аудит ідеї, проаналізовано ринкові можливості, де охарактеризовано потенційних клієнтів, виділено фактори загроз та можливостей щодо реалізації проєкту і розглянуто декілька альтернатив його розвитку. Розроблено ринкову стратегію, в рамках якої визначено базові напрями розвитку проєкту, конкурентної поведінки та позиціонування, а також маркетинг просування, де окреслено ключові переваги концепції потенційного товару на основі виділених потреб потенційних клієнтів та запропоновано концепцію маркетингових комунікацій. Актуальність теми. Традиційно енергетика більшості країн світу розвивалась за централізованою моделлю, якій притаманні «масивна» генерація електричних станцій, віддаленість від споживачів і через це потреба у протяжній системі передачі, що працює на високих та надвисоких напругах, а також розгалужені системи розподілу з кількома ступенями пониження напруги передачі. Централізована енергетика має як низку переваг, так і недоліків. До головних недоліків варто віднести суттєві втрати в системах передачі та розподілу електричної енергії, негнучкість в умовах змін попиту, великі витрати на будівництво та модернізацію генерувальних потужностей, а також, як показала війна в Україні, вразливість до зовнішніх впливів, що призводить до тривалих перерв електропостачання споживачів. Саме тому останніми десятиліттями активно досліджується та розвивається децентралізована модель енергетики, яка дозволяє уникнути недоліків централізованої генерації. Прагнення споживачів до підвищення надійності електропостачання, поступова доступність генерувальних установок на базі альтернативних та відновлювальних джерел енергії також сприяють розвитку децентралізованої генерації. До того ж досвід України показав, що саме розосереджена генераціє має значно більшу стійкість під час руйнування енергетичних об’єктів. Сьогодні все частіше розподілена генерація застосовується з установками зберігання енергії та керованими навантаженнями, що утворює збалансовані мікромережі. Проте, ефективне функціонування мікромереж можливе завдяки сприятливої до їх розвитку нормативно-правової бази та стимулювальної політики держави. Саме тому постає актуальним питання дослідження особливостей нормативно-правової бази щодо забезпечення утворення та функціонування мікромереж, а також усунення конфліктів інтересів, що можуть виникнути між сторонами, і через це доцільним вбачається дослідження шляхів вдосконалення моделей управління мікромережами. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційні дослідження відповідають напряму кафедри електропостачання з підготовки фахівців за освітньо-науковою програмою «Енергетичний менеджмент, електропостачання та інжиніринг електротехнічних комплексів» та освітньо-професійними програмами «Системи забезпечення споживачів електричною енергією» і «Енергетичний менеджмент та енергоефективні технології» для роботи у всіх галузях електроенергетики, які спроможні розробляти, проєктувати та експлуатувати інтелектуальні енергетичні комплекси та системи, інтегровані системи електропостачання, як централізовані, так і децентралізовані, мікросистеми та віртуальні енергетичні станції, створювати системи енергетичного менеджменту для промислових та муніципальних об’єктів на основі концепції Smart Grid, створювати сучасні системи енергетичного менеджменту, працювати за сучасними енергозберігаючими, енергоефективними технологіями, здійснювати моніторинг енергоспоживання промислових підприємств на основі застосування інформаційних і комп’ютерних технологій. Метою роботи є вдосконалення моделей управління мікромережами з урахуванням положень національної та європейської нормативно-правової бази. Для досягнення зазначеної мети в магістерській дисертації необхідно послідовно розв’язати такі завдання: - проаналізувати глобальні процеси децентралізації електроенергетики; - охарактеризувати лібералізацію ринку електричної енергії України; - дослідити гармонізовану рольову модель ринку електричної енергії; - проаналізувати нормативно-правове регулювання та управління мікромережами; - визначити напрями досліджень; - дослідити застосування моделей управління мікромережами на основі чинного законодавства України; - розробити/вдосконалити рольові моделі управління мікромережами; - дослідити умови продуктивного використання мікромереж; - дослідити функціонування фрагменту мікромережі з сонячною електростанцією та установкою зберігання енергії; - класифікувати сценарії виокремлення мікромереж в сучасних умовах електроенергетики України; - виконати аналіз причин і наслідків виникнення конфліктів інтересів під час управління мікромережами; - запропонувати вдосконалення механізму продажу електричної енергії від когенераційних установок; - розробити стартап-проєкт. Об’єктом досліджень є мікромережі та їхнє продуктивне застосування в умовах функціонування лібералізованих ринків електричної енергії. Предметом досліджень є процеси утворення та моделі управління мікромережами. Методи дослідження. Під час досліджень використано методи абстрагування, узагальнення, моделювання за результатами аналізу та синтезу, а також формалізація, класифікація, індукція та дедукція. Наукова новизна дисертації: - вперше класифіковано сценарії виокремлення мікромереж з наявних систем розподілу та забезпечення споживачів електричною енергією з метою підвищення енергетичної стійкості критичної інфраструктури та інших суспільно значущих об’єктів, що відрізняється уніфікацією підходів до створення мікромереж і формує умови для розвитку національної нормативно-правової бази задля відповідності уніфікованих підходів чинним законодавчим та регуляторним нормам; - розроблено рольові моделі управління процесами виробітку, розподілу, накопичення / зберігання, постачання, обліку і торгівлі електричною енергією в межах мікромережі та із загальною мережею, які відрізняються врахуванням мотиваційної поведінки сторін, а також факторів утворення, моделей і принципів управління мікромережами відповідно до чинного законодавства України і Європейського Союзу, що відчиняє шлюзи для гармонізації національних і європейських моделей управління мікромережами; - виконано аналіз причин і наслідків виникнення та запропоновано шляхи усунення конфлікту інтересів під час управління мікромережами, що відрізняється диференціацією конфлікту інтересів, конфлікту зобов’язань і конкуруючих інтересів, та запропоновано шляхи їхнього усунення з врахуванням особливостей конкретної моделі і принципів управління мікромережею відповідно до чинного нормативно-правового забезпечення. Практична цінність отриманих результатів. Запропоновані моделі управління мікромережами, що побудовані з врахуванням положень національної нормативно-правової бази, а також визначені сценарії виокремлення мікромереж з наявних систем розподілу та забезпечення споживачів електричною енергією дозволяє пришвидшити процес активної розбудови мікромереж з метою підвищення енергетичної стійкості ОЕС України, а визначені причини виникнення та наслідки конфлікту інтересів під час управління мікромережами дозволяє розробити заходи щодо їхнього усунення.Документ Відкритий доступ Моніторинг електроспоживання гірничорудного підприємства(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Потьомкіна, Ганна Леонідівна; Калінчик, Василь ПрокоповичАктуальність Повномасштабна війна в Україні створила безпрецедентні виклики для енергетичної системи країни. Постійні обстріли енергооб'єктів, введення графіків погодинних обмежень та адаптація виробничих процесів до нових умов призвели до значної нестабільності в споживанні електроенергії. Точне прогнозування електричних навантажень в таких умовах є критично важливим для ефективного управління енергоресурсами, забезпечення стабільної роботи підприємств та мінімізації економічних втрат. Метою даного дослідження є покращення методів моніторингу та підвищення точності прогнозування електроспоживання гірничорудного підприємства шляхом розробки гібридної моделі прогнозування на основі штучних нейронних мереж. Ця модель враховує динамічні зміни в роботі енергосистеми, включаючи аварійні відключення, коливання споживання електроенергії, вплив погодних умов та інші фактори, які раніше було складно врахувати традиційними методами. Об’єкт дослідження: Процес транспортування і розподілу електроенергії для промислових споживачів. Предмет дослідження: Методи та моделі для прогнозування і планування споживання енергії на підприємстві. Наукова новизна одержаних результатів полягає в оригінальному методі короткострокового прогнозування споживання електроенергії, заснований на аналізі історичних даних; прогнозна модель на основі штучних нейронних мереж, яка враховує економічні фактори; та нова методика формування навчальної вибірки, що дозволяє підвищити точність прогнозування за рахунок використання кліматичних даних.Документ Відкритий доступ Комбінована система електропостачання сільськогосподарського підприємства(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Алгаєв, Олександр Заурович; Калінчик, Василь ПрокоповичАктуальність теми. У сучасних умовах енергетичного переходу особливої уваги заслуговує впровадження комбінованих систем електропостачання, які використовують відновлювані джерела енергії. Зростання потреб в енергозабезпеченні сільськогосподарських підприємств та обмеженість традиційних ресурсів зумовлюють необхідність розробки нових енергоефективних підходів. Особливо актуальним є використання біогазових установок та фотоелектричних систем у складі комбінованих систем, що дозволяє знизити залежність від викопного палива та покращити енергетичну автономність. Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота відповідає напрямкам Закону України № 2519-VІ від 09.09.2010 р. «Про пріоритетні напрямки розвитку науки і техніки» у сфері енергетики, Національній стратегії розвитку відновлюваної енергетики та концепції енергетичної незалежності України. Виконані дослідження також узгоджуються з державними ініціативами щодо енергозбереження та підвищення енергоефективності. Метою і завданням дослідження є розробка комбінованої системи електропостачання для сільськогосподарського підприємства на основі біогазових установок і фотоелектричних систем з урахуванням їхньої ефективності та надійності. Для досягнення цієї мети були вирішені наступні завдання: аналіз світового досвіду використання ВДЕ у комбінованих системах, оцінка перспектив впровадження гравітаційних акумуляторів в Україні, проектування комбінованої системи електропостачання на основі біогазу та фотоелектричних модулів із врахуванням локальних умов. Об'єкт дослідження. Комбіновані системи електропостачання, що інтегрують відновлювані джерела енергії. Предмет дослідження. Методи проєктування та оптимізації структури комбінованих систем електропостачання. Методи дослідження. Дослідження базуються на системному аналізі, методах обчислювальної математики, математичного та програмного моделювання та прикладного аналізу енергетичних систем із використанням спеціалізованого програмного забезпечення. Наукова новизна результатів дослідження. Уперше для умов України запропоновано інтеграцію гравітаційних акумуляторів як перспективного елементу комбінованої енергосистеми. Розроблено модель комбінованої системи, яка дозволяє забезпечити сільськогосподарське підприємство електроенергією з максимальною ефективністю за рахунок поєднання використання біогазу та сонячної енергії. Практичне значення отриманих результатів. Отримані результати можуть бути використані для проектування нових або модернізації існуючих систем електропостачання на базі ВДЕ для сільськогосподарських підприємств України.Документ Відкритий доступ Порiвняння технiко-економiчної ефективностi сонячних електростанцiй рiзних типiв в умовах ринку електричної енергiї України(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Резніченко, Даніл Сергійович; Закладний, Олег ОлександровичАктуальність теми: на сучасному етапі розвитку енергетичного сектора України особливої уваги заслуговує впровадження відновлюваних джерел енергії, зокрема сонячної енергетики, яка є екологічно чистою, економічно перспективною та стратегічно важливою для енергетичної незалежності країни. В умовах глобального переходу до низьковуглецевої економіки, викликаного вимогами Паризької кліматичної угоди та євроінтеграційними зобов’язаннями України, важливість інноваційних рішень у відновлюваній енергетиці постійно зростає. Однією з найбільш актуальних проблем української енергетики є висока залежність від імпортованих енергоресурсів, значна зношеність енергетичної інфраструктури та екологічні виклики, спричинені традиційними способами виробництва енергії. Водночас сонячна енергетика, як частина відновлюваного енергетичного потенціалу, має всі передумови для стрімкого розвитку завдяки значному сонячному ресурсу на території України. Особливої актуальності тема дослідження набуває в контексті необхідності модернізації національної енергосистеми, зокрема через інтеграцію СЕС із системами накопичення енергії, використання плаваючих та трекерних станцій. Такі інновації дозволяють підвищити стабільність генерації, зменшити втрати енергії та адаптувати інфраструктуру до вимог сучасного енергетичного ринку. Додатковим фактором актуальності є значний інтерес інвесторів до проєктів у сфері зеленої енергетики, що підкріплюється державною політикою підтримки відновлюваних джерел енергії та глобальними трендами декарбонізації. У цьому контексті аналіз і розробка оптимальних моделей сонячних електростанцій із урахуванням їхньої економічної, технологічної та екологічної ефективності мають практичну та наукову цінність. Таким чином, дослідження є актуальним з точки зору забезпечення енергетичної незалежності України, досягнення кліматичної нейтральності та створення конкурентоспроможного енергетичного сектору. Мета дослідження створення рекомендацій найкращої з точки зору інвестиційної привабливості моделі використання СЕС в умовах України.. Задачі дослідження включають: ⎯ Аналіз умов розвитку сонячної енергетики в Україні: дослідження законодавчих, технічних та ринкових аспектів, що регулюють функціонування та розвиток СЕС. ⎯ Техніко-економічний аналіз моделей СЕС: оцінка ефективності різних типів станцій (статичних, з трекерами та системами накопичення енергії), виявлення переваг і недоліків кожної моделі. ⎯ Обґрунтування оптимальних рішень для українського енергетичного ринку: розробка рекомендацій щодо впровадження інноваційних технологій, таких як системи накопичення енергії та трекери, для підвищення рентабельності, стабільності та енергетичної незалежності. Об’єкт дослідження: процеси впровадження та експлуатації сонячних електростанцій різних типів (статичних, із системами накопичення енергії) в умовах сучасного енергетичного ринку України. Предметом дослідження є процеси впровадження та експлуатації сонячних електростанцій) в Україні, зокрема, техніко-економічні характеристики різних моделей СЕС, ефективність використання систем накопичення енергії та трекерів, а також вплив законодавчих, економічних і технічних умов на їх функціонування та розвиток. Елементи наукової новизни магістерської дисертації полягають у формулюванні рекомендацій щодо застосування СЕС с СЗЕ в умовах роботи на різних сегментах ринку електроенергії України за рахунок використання технікоекономічних показників та методів оптимізації, що дає можливість обрати найефективнішу модель СЕС. Практична значимість магістерської дисертації полягає в її безпосередньому застосуванні для розробки та впровадження ефективних проектів сонячних електростанцій в Україні. Оскільки використання відновлювальних джерел енергії є одним з пріоритетів енергетичної стратегії країни, результати дослідження мають високу актуальність для державних органів, енергетичних компаній, інвесторів та інших зацікавлених сторін. Практична значимість роботи полягає в таких аспектах: Оптимізація проектів СЕС: Розроблені рекомендації щодо вибору оптимальних моделей СЕС з використанням трекерів та систем накопичення енергії можуть значно підвищити ефективність таких проектів. Це дозволяє зменшити витрати на інвестиції, скоротити термін окупності та максимізувати прибуток від реалізації енергетичних проектів. Оцінка економічної ефективності: Дослідження містить порівняння економічної ефективності різних варіантів СЕС, що дозволяє потенційним інвесторам та підприємствам вибрати найбільш прибуткову модель для реалізації проектів. Врахування витрат на установки, АКБ та інші компоненти дозволяє забезпечити точну фінансову оцінку та прогнозування прибутковості. Адаптація до українських умов: Розроблені в дисертації методи та підходи до проектування СЕС враховують специфіку українського ринку та кліматичні умови. Це дозволяє підвищити конкурентоспроможність українських проектів на міжнародному ринку відновлювальної енергетики. Внесок у енергетичну безпеку України: Розвиток відновлюваних джерел енергії, зокрема сонячної, є важливим елементом для досягнення енергетичної незалежності країни. Рекомендації щодо впровадження інноваційних технологій в СЕС сприяють зменшенню залежності від імпортованих енергоносіїв. Поліпшення екологічної ситуації: Впровадження сонячних електростанцій на основі новітніх технологій є ефективним способом зменшення викидів парникових газів, що сприяє виконанню міжнародних зобов'язань України в рамках Паризької кліматичної угоди. Практична значущість: В магістерській дисертації було доведено, навіть після змін в Постанові НКРЕКП №352 від 26 березня 2024, що потенційно може відштовхнути потенційних інвесторів, в реаліях України з тенденціями цін на ринку всі інвестиції окупляться та принесуть більше прибутку ніж СЕС без накопичення по декількам причинам: Приватні підприємства будуть тільки раді взяти такі СЕС до себе в БГ, адже, такі СЕС легко прогнозуються, що мінімізує Небаланс, споживають в найдешевші години, та легко підлаштовуються під потреби підприємства, також такі підприємства будуть пропонувати ціни максимально наближені до цін РДН (майже без знижки), розглянуто можливість споживання за допомоги ВДЄ Апробація результатів дослідження: Результати досліджень були апробовані на 2 науково-практичних конференціях (з публікацією тез доповідей)Документ Відкритий доступ Порівняння шляхів відбудови та підвищення стійкості електроенергетики України в умовах війни(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Ямковий, Олександр Олександрович; Закладний, Олег ОлександровичАктуальність: Ракетні атаки, які тривають з 2022 року, завдають серйозної шкоди електроенергетичній системі України. Ракетно-дронові атаки на теплові електростанції та інші об1єкти ОЕС, захоплення Запорізької АЕС суттєво вплинули на стійкість енергетичної системи України. Внаслідок цих атак було знищено та пошкоджено значну частину інфраструктуру передачі та розподілу електроенергії, уражено до 90 % маневреної генерації, що ускладнює електропостачання у години максимального навантаження в енергосистемі. З іншого боку Україна рухається у напрямку декарбонізації та кліматичної нейтральності, успішно адаптуючи законодавство ЄС і має на меті досягти декарбонізації електроенергетики до 2050 року, відмовитися від використання вугілля до 2035 року. Тому існує актуальна проблема якісного відновлення електроенергетичної системи із забезпеченням її стійкості у воєнний час на засадах декарбонізації та побудови розосередженої генерації на базі ВДЕ, що є менш вразливим до повітряних атак. Метою даного дослідження є створення оптимальної з точки зору інвестиційної привабливості шляху відбудови (перебудови) електроенергетики України. Для досягнення поставленої мети необхідно розв’язати наступні завдання: 1) Визначити за якими сучасними принципами проводиться перебудова електроенергетичного комплексу Європи та описати підходи, що застосовуються в різних країнах (на прикладі Німеччини, Франції, Польщі); 2) Визначити техніко-економічні показники альтернативних проєктів відбудови електроенергетики України та чинників, які на них впливають (вартість, ринок електроенергії, час побудови, стійкість до ракетних атак); 3) Визначити найкращий з точки зору інвестиційної привабливості та часу відновлення основний шлях (сценарій) відбудови електроенергетики України в залежності від чинників, що впливають. Об’єкт дослідження – засоби відбудови ОЄС України: Предмет дослідження – техніко-економічні показники різних типів енергетичного устаткування для відбудови ОЄС України Наукова новизна – розроблені характеристики створення найкращого з точки зору інвестиційної привабливості шляху відбудови ОЄС України в умовах війни за рахунок аналізу техніко-економічних показників енергетичного устаткування, що дозволяє провести попередню оцінку рентабельності проєкту з відбудови. Практична значущість дослідження. Практична значущість роботи полягає у розробці конкретних рішень, необхідних для реалізації сценаріїв відновлення електроенергетичної системи України з використанням прикладу країн ЄС. Апробація результатів дослідження: основні результати за темою роботи доповідалися на конференції: VII Науково-технічна конференція магістрантів ім. професора В.М. Винославського ” [20 – 22 листопада 2024, НН ІЕЕ КПІ ім. Ігоря Сікорського, м.Київ].Документ Відкритий доступ Гібридне електрозабезпечення промислових об’єктів від дахових фотоелектричних систем(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Гаврик, Іванна Русланівна; Дерев’янко, Денис ГригоровичАктуальність теми дослідження. На даний час в енергосистемі постає питання забезпечення стабільного електропостачання для населення, адже у зв’язку з численними обстрілами рф нашої енергосистеми – це підстанції, теплові електростанції та гідроелектростанції, система зазнала значних пошкоджень. Були втрачені генеруючі потужності, у зв’язку з цим у мережі відбувся їх дефіцит. Тому держава намагається знайти застосування альтернативним джерелам енергії, які б стабілізували енергоспоживання. Умовний об’єкт дослідження знаходиться у Львівській області, ця територія повністю підходить для того щоб використовувати сонячну енергію. Застосування цього виду енергетики є незамінним елементом для ствовення покращеної та модернізованої енергосистеми. Встановлення гібридних систем електропостачання дає можливість бути більш енергонезалежними від централізованої енергетичної системи, наприклад, коли спостерігаються перебої в енергетиці чи працює графік відключень електричної енергії. Також, внаслідок забруднення повітря шкідливими речовинами, що виділяються при роботі з традиційними джерелами енергії, у повітря потрапляють вуглекислий газ, пил, сажа та інші речовини, тому використання більш екологічного виробництва, яке б не вчиняло шкоди навколишньому середовищу та здоров’ю людини, робить використання гібридних СЕС ще більш актуальним. З економічної точки зору можна сказати, що використання сонячної енергії дозволяє підприємству економити кошти, наприклад, зменшуючи витрати за використану електричну енергію із централізованої енергетичної мережі. Завдяки цьому період окупності об’єкта може бути достатньо швидким, що робить систему електропостачання досить інвестиційним та перспетивним проєктом. Сюди також можна віднести те, що завдяки своїй невичерпності та можливості доступу, ця енергія зможе зменшити залежність від імпорту 5 енергетичних ресурсів з інших держав, тим самим позитивно вплине на державний бюджет та зможе забезпечити більш стабільне постачання електрики. Тому, дослідження даної теми показало, що це є досить актуальний напрям, завдяки якому можна буде вирішити питання щодо забезпечення промисловому підприємству електроенергії для роботи, використовуючи лише сонячну енергію незалежно від центальної енергетичної мережі та економію коштів з можливістю покращити фінансовий стан об’єкта. Мета дослідження – підвищення ефективності електрозабезпечення промислових об’єктів шляхом впровадження гібридних систем електропостачання на основі дахових фотоелектричних систем. До завдань віднесені: 1. Проаналізувати загальні тенденції розвитку відновлюваних джерел енергії в Україні та світі. 2. Проаналізувати особливості побудови гібридних систем електропостачання на основі відновлюваних джерел енергії. 3. Проаналізувати особливості електропостачання промислових об’єктів. 4. Розробити проєкт гібридної системи електропостачання на основі дахових фотоелектричних систем. 5. Оцінити доцільність впровадження гібридної системи електропостачання на основі дахових фотоелектричних систем на промисловому об’єкті. Об`єкт дослідження: гібридні системи електропостачання на основі дахових фотоелектричних систем. Предмет дослідження: процеси генерування електричної енергії даховими фотоелектричними системами, методи аналізу доцільності впровадження гібридних систем електропостачання на основі дахових фотоелектричних систем. Наукова новизна отриманих результатів: Запропонована гібридна системи електрозабезпечення промислового підприємства на основі дахових фотоелектричних систем на відміну від існуючої централізованої системи електропостачання дає змогу підвищити надійність електропостачання та є більш ефективною з економічної точки зору. Практичне значення отриманих результатів: Використовуючи гібридну фотоелектричну систему можна забезпечити підприємству незалежність від центалізованої енергосистеми з коротким періодом окупності та невеликого терміну повернень капітальних вкладень. Апробація результатів дисертації. Основні результати дослідження представлені на X Міжнародній науково-практичній та навчально-методичній конференції «Енергетичний менеджмент: стан та перспективи розвитку – PEMS’24».Документ Відкритий доступ Електропостачання промислового підприємства від наземної сонячної електростанції(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Прищепа, Олексій Сергійович; Дерев'янко, Денис ГригоровичАктуальність теми. Тема набуває великої актуальності з точки зору економії електроенергії та заощадження коштів. Особливо в пікові години генерація СЕС припадає на пікові години споживання електроенергії споживачами. Що в свою чергу призводить до підвищення ціни за 1 кВт енергії на ринку електроенергії. Та використання системи (СЕС-гібридний інвертор- мережа) в довоєнні часи це була значна економія для юридичних споживачів. В наш час російський агресор щодня б’є по електроенергетичній системі як по генерації так і по розподіленню що наносить невиправної шкоди системі. В прифронтових районах під удар попадають не потужні ТП навіть ЛЕП та ПЛ, що є най простішими елементами мережі та не потребують великих грошових вкладень та відновлюся швидко. Всі енергетики країни сумлінно виконують відновлювальні роботи навіть під обстрілами та намагаються забезпечити електроенергією всіх споживачів. Ці фактори вносять постійний небаланс в мережу та не дають швидко відновити баланс в генерації та споживанню. Для того щоб система стабілізувалася постійно виконуються аварійні відключення як споживачів так і генерації. Сам по собі небаланс системи може бути більш руйнівним в порівняні з обстрілами. В моменти критичного підвищення чи пониження частоти необхідно негайно вимикати від системи елементи мережі. Що в свою чергу затягує відновлення електропостачання. Тому що для нарощування генерації потрібно симетрично нарощувати споживання. В такому випадку навіть коли вся електромережа ціла, відновлення генерації до сталої потужності займає не менше 4 днів. Отже СЕС для підприємство може забезпечити додаткові години роботи в часи відключень світла та грошову економію в часи стабільного електропостачання. А правильно підібраний інвертор дозволить підмішувати згенеровану електроенергію до спожитої електроенергії від мережі щоб знизити втрати напруги. Метою даного дослідження є підвищення ефективності системи енергозабезпечення промислового підприємства шляхом застосування наземних сонячних електростанцій. Для досягнення поставленої мети важливо вирішити наступні завдання: Аналіз енергетичної інфраструктури України; Аналіз сучасних тенденцій розвитку відновлюваних джерел енергії; Аналіз переваг та недоліків впровадження наземних сонячних фотоелектричних систем для промислових об’єктів; Вибір параметрів гібридної системи електропостачання для промислового об’єкту; Визначення доцільності використання наземної сонячної станції для електропостачання промислових об’єктів. Розробка стартап – проекту. Об’єкт дослідження: процес проектування гібридних систем електропостачання на основі відновлюваних джерел енергії для електрозабезпечення підприємств. Предмет дослідження: методи та критерії вибору та техніко-економічного обґрунтування проектів наземних сонячних електростанцій. Наукова новизна Запропонована комбінація технологій РГ та централізованої системи електропостачання для промислового підприємства дає змогу підвищити економічність та надійність функціонування системи електропостачання промислового об’єкта на основі оптимальної комбінації генерувальних потужностей РГ та енергосистеми з урахуванням дефіциту електроенергії в Україні. Практичне значення отриманих результатів. Застосування ГС дає велику перевагу в економії на електричній енергії з урахування вартості за 1 кВт енергії для юридичних споживачів.Документ Відкритий доступ Порівняльний аналіз ефективності впровадження фотоелектричних станцій в умовах України та Норвегії(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Головко, Дарина Сергіївна; Деревʼянко, Денис ГригоровичАктуальність теми дослідження. З огляду на зростаючу потребу в різноманітності енергетичних джерел і розвиток відновлюваних форм енергії в умовах глобального потепління, це дослідження є важливим. Порівняння ефективності встановлення сонячних електростанцій у різних географічних і кліматичних умовах є критичним для оптимізації інвестицій та забезпечення енергетичної безпеки країн. Особливу увагу привертає аналіз доцільності встановлення дахових сонячних електростанцій у різноманітних кліматичних зонах і програм стимулювання. Мета і задачі дослідження. Основною метою дослідження є підвищення ефективності електрозабезпечення житлових будинків шляхом впровадження методів оцінки ефективності функціонування фотоелектричних станцій з урахуванням особливостей регіонів України та Норвегії за різних кліматичних умов, тарифів та стимулюючих програм. Для досягнення цієї мети було виконано наступні завдання: - комплексний аналіз стану розвитку сонячної енергетики та ринкових тенденцій фотоелектричних станцій у досліджуваних країнах; - вивчення законодавчої бази і механізмів державної підтримки сонячної енергетики в Україні та Норвегії, а також аналіз світового досвіду у впровадженні новітніх технологій у сфері сонячних електростанцій; - порівняльний аналіз ефективності різних технологій сонячних елементів та досліджено екологічний вплив їх життєвого циклу; - моделювання метеорологічних даних та оцінка впливу кліматичних факторів на продуктивність сонячних систем; - техніко-економічне обґрунтування впровадження фотоелектричних станцій у різних кліматичних зонах. Обʼєкт дослідження. Процеси генерації електричної енергії фотоелектричними станціями в умовах клімату України та Норвегії. Предмет дослідження. Методи та засоби оцінки ефективності роботи сонячних електростанцій з урахуванням географічних та кліматичних особливостей, програм стимулювання досліджуваних регіонів. Методи дослідження. Методика дослідження базуються на використанні математичного моделювання, статистичного та порівняльного аналізу, техніко- економічних розрахунків із застосуванням спеціалізованого програмного забезпечення PVsyst. Наукова новизна одержаних результатів: - удосконалено методику оцінки ефективності функціонування сонячних електростанцій для різних географічних локацій, що, на відміну від існуючих підходів, враховує комплексний вплив кліматичних факторів на ефективність системи та розробці ефективних заходів для впровадження сучасних систем моніторингу; - запропоновано новий підхід до порівняльного аналізу ефективності впровадження ФЕС, який, на відміну від традиційних методів, враховує не лише технічні, але й економічні параметри в контексті регіональних особливостей енергоринків України та Норвегії. Розроблено алгоритм оцінки інвестиційної привабливості проектів, що базується на аналізі чистої приведеної вартості (NPV), беручи до уваги специфіку тарифоутворення та програм стимулювання, кліматичних умов та експлуатаційних витрат в кожній країні. Практичне значення результатів полягає в оптимізації проєктування ФЕС, підвищенні ефективності їх експлуатації, зниженні інвестиційних ризиків та розробці практичних рекомендацій для інвесторів та проєктувальників щодо впровадження фотоелектричних станцій у різних кліматичних умовах.Документ Відкритий доступ Оптимізація роботи зарядних станцій для електромобілів на загальну електромережу з урахуванням впливу пікових навантажень(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Піскарьов, Владислав Михайлович; Денисюк, Сергій ПетровичАктуальність теми дослідження. Питання є актуальним через швидке зростання кількості електромобілів, що створює виклики для стабільності електромережі, особливо під час пікових періодів споживання. Тема є важливою для розвитку інфраструктури майбутнього, оскільки допомагає забезпечити надійність енергопостачання в умовах швидкого зростання кількості електромобільність. Мета і задачі дослідження. Метою цієї дисертаційної роботи є дослідження роботи зарядних станцій, розглянути та запропонувати методи зниження їхнього впливу на загальну мережу під час пікового навантаження. Досягнення зазначеної мети передбачає вирішення наступних задач: - дослідження популяції електромобілів та зарядних станцій в Україні; - ознайомитись з технічними даними зарядних станцій та електромобілями, які необхідні для визначення впливу на енергетичну мережу; - розглянути методи зниження навантаження на загальну мережу від зарядних станцій та технологічні можливості використання автономного режиму у разі відсутності живлення з мережі; - сформувати оптимізаційні задачі при реалізації технологій балансування в мережі; - провести алгоритм оптимізації роботи зарядних станцій для електромобілів із загальною електромережою з врахуванням впливу пікових навантажень та запропонувати пропозиції; - запропонувати та розглянути стартап для зарядних станцій, який дозволить оптимізувати їхню роботу. Об’єкт дослідження. Процес функціонування та оптимізації зарядних станцій у загальній електромережі, що включає технічні, економічні й управлінські аспекти забезпечення стабільної та ефективної роботи системи під час пікового навантаження. Предмет дослідження. Механізми, алгоритми та методи управління зарядними станціями для зменшення негативного впливу пікових навантажень на мережу, підвищення ефективності використання енергії та інтеграції ВДЕ в енергетичну інфраструктуру. Методи дослідження. Аналіз і синтез літератури та даних, дослідження існуючих наукових публікацій, технічних стандартів, звітів щодо функціонування зарядних станцій. Розробка математичних моделей зарядних станцій для прогнозування пікового навантаження та оптимізації роботи. Системний аналіз – вивчення функціонування зарядних станцій у контексті загальної енергосистеми, включаючи вплив на стабільність мережі. Використання алгоритмів для прогнозування енергоспоживання, попиту на зарядку та розробки адаптивних стратегій управління. Наукова новизна одержаних результатів дослідження полягає у впровадженні алгоритму оптимізації роботи заряджених станцій, використовуючи сучасні технології, а саме системи інтелектуального керування мережею, системою збереження електроенергії та інтеграція відновлювальних джерел енергії. Це дозволить уникнути негативних наслідків впливу пікового навантаження на загальну мережу та оптимізувати економічні витрати електроенергії. Практичне значення результатів. Практичне значення результатів дисертації полягає у розробці інноваційних підходів до управління зарядними станціями, підвищенні ефективності використання енергоресурсів, інтеграції відновлюваних джерел енергії та забезпеченні стабільності енергомережі. Ці результати можуть бути впроваджені у реальні системи керування зарядними станціями, а також у програмне забезпечення для управління попитом та пропозицією електроенергії. Вони мають значний потенціал для комерційного використання, сприяють розвитку "розумних" мереж (Smart Grid) та забезпечують перехід до сталої енергетики.Документ Відкритий доступ Порівняльний аналіз технологій ГВП у будівлях бюджетної сфери(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Загурський, Максим Юрійович; Дерев’янко, Денис ГригоровичАктуальність теми дослідження. Енергоефективність систем гарячого водопостачання (ГВП) є важливою складовою бюджетної сфери через високі витрати на комунальні ресурси. Сучасні технології дозволяють оптимізувати споживання енергії, підвищити ефективність та забезпечити стабільність подачі ГВП. Метою даного дослідження є порівняльний аналіз технологій ГВП для визначення оптимального обладнання та методів впровадження у будівлях бюджетної сфери з урахуванням економічних, екологічних та технічних показників. Об’єкт дослідження. Технології гарячого водопостачання для об’єктів бюджетної сфери. Предмет дослідження. Ефективність використання різнотипних систем ГВП (газові котли, електричні бойлери, теплові насоси та сонячні колектори). Наукова новизна одержаних результатів. На основі порівняльного аналізу було обґрунтовано переваги та недоліки різних технологій ГВП для бюджетних установ. Вперше розроблено рекомендації щодо вибору оптимальної системи ГВП залежно від конкретних умов об'єкта та фінансових можливостей. Матеріали магістерської дисертації можуть бути корисними при підготовці і викладанні дисципліни «Енергоефективні системи будівель» для студентів спеціальності 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка».Документ Відкритий доступ Методи та засоби виявлення та усунення дисбалансу напруги в електричній мережі(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Нагалевський, Євген Олександрович; Волошко, Анатолій ВасильовичАктуальність теми: В реаліях сьогодення, електромережі нашої країни працюють в умовах нестабільного режиму. Пошкодження об’єктів генерації, передачі та розподілу електроенергії вимагають частих змін схем електропостачання на регіональному та районному рівнях для забезпечення живлення споживачів. Впровадження нових схем та перевантаження енергетичного обладнання призводять до погіршення показників якості електричної енергії, зокрема до зростання дисбалансу напруги. Дисбаланс напруги є важливим показником якості електроенергії, оскільки він відображає відхилення напруги від симетричної трифазної системи, що може впливати на роботу електрообладнання та технологічних процесів. Сучасне виробниче обладнання включає високотехнологічні пристрої з комп'ютерами, сенсорами, керованими електроприводами та іншими чутливими елементами, які є вразливими до дисбалансу напруги. Порушення цих параметрів може спричинити збої в їх роботі, а інколи навіть повну зупинку виробництва. Для забезпечення надійного функціонування промислових підприємств необхідне вирішення проблеми дисбалансу напруги. Це завдання вимагає апаратного контролю параметрів електроенергії в точці живлення споживачів за допомогою аналізаторів якості електроенергії з наступною фіксацією відхилень від нормованих значень. Отримані дані дозволяють ідентифікувати причини дисбалансу напруги та знаходити оптимальні шляхи їх усунення. Таким чином, вирішення проблеми дисбалансу напруги є актуальним завданням для забезпечення надійного і стабільного електропостачання промислових підприємств, що сприяє підвищенню енергоефективності та зниженню ризиків технологічних збоїв. Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є аналіз існуючих та перспективних методів і засобів виявлення та усунення дисбалансу напруги в електромережах промислових підприємств. Дослідження спрямоване на розробку рекомендацій щодо покращення якості електропостачання для забезпечення стабільної та надійної роботи електрообладнання. Завдання дослідження: - Провести аналіз існуючих методів визначення дисбалансу напруги з урахуванням можливостей їх застосування в промислових умовах; - Дослідити вплив дисбалансу напруги на роботу різних типів електрообладнання та визначити потенційні наслідки для технологічних процесів; - Розробити або модифікувати метод визначення дисбалансу напруги в електричній мережі для побудови системи моніторингу небалансних провалів напруги; - Розробити критерії оцінки ефективності методів усунення дисбалансу напруги з урахуванням специфіки роботи промислових підприємств; - Розробити комплекс заходів для зменшення дисбалансу напруги, включаючи технічні рекомендації та оптимізацію параметрів електропостачання. Об’єкт дослідження – дисбаланс напруги в електричних мережах промислових підприємств. Предмет дослідження - аналіз сучасних методів і засобів виявлення та усунення дисбалансу напруги, а також розробка рекомендацій для забезпечення стабільної та надійної роботи електрообладнання в промислових підприємствах. Методи дослідження. У магістерській дисертації було використано наступне програмне забезпечення: MS Word, MS Excel, MATLAB/Simulink. Це забезпечило ефективну обробку та аналіз даних, а також якісне оформлення результатів дослідження. Наукова новизна: 1. Модифіковано метод визначення дисбалансу в електричній мережі шляхом вводу полярних координат для автоматизованого визначення дисбалансу напруги за допомогою симетричних компонент. Практичне значення отриманих результатів. У магістерській дисертації отримані наукові та практичні результати щодо виявлення та усунення дисбалансу напруги в електромережах промислових підприємств. Ці результати можуть знайти практичне застосування при вирішенні завдань покращення якості електропостачання, підвищення надійності роботи електрообладнання та оптимізації параметрів енергопостачання для забезпечення стабільної та ефективної роботи промислових систем.Документ Відкритий доступ Виявлення джерела флікера за рахунок визначення його потужності та знаку інтергармонік(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Сергєєв, Павло Павлович; Волошко, Анатолій ВасильовичАктуальність теми. Забезпечення високої якості електричної енергії є однією з ключових задач сучасної електроенергетики. Флікер та інтергармоніки є критичними показниками, що впливають на стабільність та якість електропостачання, особливо в умовах зростаючої складності енергетичних систем. Вдосконалення методів ідентифікації джерел флікера має вирішальне значення для підвищення ефективності енергосистем і мінімізації негативних впливів на споживачів. Мета дослідження. Розробка методів виявлення джерел флікера шляхом визначення їхньої потужності та знаку інтергармонік, а також оцінка їхньої ефективності в умовах реальних електричних мереж. Основні завдання дослідження: 1. Провести огляд існуючих методів аналізу флікера та інтергармонік. 2. Розробити методи ідентифікації джерел флікера на основі аналізу потужності та знаку інтергармонік. 3. Оцінити ефективність розроблених методів у реальних умовах електричних мереж. 4. Розробити рекомендації щодо вдосконалення систем моніторингу якості електричної енергії. Об’єкт дослідження. Процеси генерації флікера та інтергармонік у електричних мережах. Предмет дослідження. Методи ідентифікації джерел флікера на основі аналізу потужності та знаку інтергармонік. Методи дослідження. Робота базується на методах математичного моделювання, аналізу сигналів (Фур’є та вейвлет-аналіз), а також експериментальних дослідженнях. Для моделювання використано програмні засоби Matlab Simulink. Наукова новизна. У роботі вперше: − розроблено методику оцінки потужності та знаку інтергармонік для ідентифікації джерел флікера; − вдосконалено алгоритми моніторингу флікера для забезпечення онлайн аналізу; − підвищено точність і швидкість ідентифікації джерел флікера. Практичне значення. Результати дослідження можуть бути використані для вдосконалення систем моніторингу якості електроенергії, розробки нових стандартів оцінювання показників флікера та інтеграції цих підходів у діючі системи енергоменеджменту.Документ Відкритий доступ Урахування фазового кута при визначеннi впливу асиметричних провалiв напруги на роботу вiтрових турбiн(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Ляхова, Катерина Миколаївна; Волошко, Анатолій ВасильовичАктуальність теми. Обрана тема дослідження набула об’єктивної актуальності лише в останнє п’ятиріччя з огляду на наступні фактори: ⎯ Зміна структури генеруючи потужностей внаслідок зростання долі відновлювальної енергетики, зокрема вітрових та сонячних електростанцій. Характер роботи вітрової турбіни стохастичний, залежить від пори року і погодних умов. Потребують всебічного дослідження як впливи провалів напруги на коректне функціонування відрових генераторів ВЕС, так і ймовірних причин виникнення провалів напруги під впливом роботи самих асинхронних генераторів ВЕС. ⎯ Сталий розвиток енергетики та енергоефективність. Промисловість України стає орієнтованою на сталий розвиток і підвищення енергоефективності до середньоєвропейського рівня. Тому потребує дослідження вплив асиметричних провалів напруги на продуктивність роботи вітрової турбіни задля максимального зменшення супутніх енерговитрат та підвищення загальної ефективності турбіни. ⎯ Системи електропостачання через розширення застосування елементів силової електроніки відчувають збільшення факторів, що спричиняють асиметричні провали напруги. Дослідження ймовірності настання аномальних ситуацій та впливу згаданих факторів на роботу генераторів ВЕС (вітрових турбін) має забезпечити підвищення надійності електропостачання. Отже, магістерська дисертація на визначену тему має вирішити завдання оптимізації використання обладнання вітрових електростанцій з урахуванням проблеми виникнення асиметричних провалів напруги та впливу провалів на забезпечення сталого функціонування вітрових турбін в умовах технологічних, економічних, соціальних та екологічних реалій з можливістю убезпечення обладнання від негативних факторів. Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є: Визначення впливу асиметричних провалів напруги на роботу вітрових турбін з урахуванням стрибка фазового кута напруги. Для досягнення поставленої мети були сформульовані та вирішені наступні задачі: ⎯ Проаналізувати перспективи використання вітрових електроустановок в Україні, систематизувати причини і наслідки стохастичної залежності виробленої ВЕУ потужності та узагальнити інформацію про переваги асинхронних генераторів у паралельному режимі роботи ВЕУ. ⎯ Проаналізувати характеристики роботи асинхронних вітрових генераторів. ⎯ Узагальнити ключові параметри провалів напруги, види провалів та джерела виникнення асиметричних провалів напруги. ⎯ Дослідити вплив такого спотворення якості електричної енергії, як асиметричні провали напруги трифазної мережі, на роботу електрообладнання в електричній мережі загалом і на турбіну вітрової установки зокрема. ⎯ Дослідити необхідність врахування фазного кута асиметричного провалу напруги на продуктивність роботи генератора ВЕУ. ⎯ Розробити нову або модифікувати існуючі моделі формування забезпечення захисту турбіни від провалів напруги мережі та мінімізації ймовірності ситуації спричинення провалів напруги турбіною самого асинхронного генератора. Об’єкт дослідження: процес впровадження відновлювальних джерел енергії. Предмет дослідження: методи та засоби оцінювання впливу асиметричних провалів напруги на продуктивність вітрової турбіни. Наукова новизна: Розроблено уніфікований метод виявлення та ідентифікації провалів напруги. На першому етапі, за рахунок застосування вейвлет-перетворення до напруги електричної мережі, визначається наявність провалу напруги. Потім, у випадку його наявності, проводиться аналіз сигнатури векторів напруги у комплексній площині за методологією просторового вектору та напруги нульової послідовності. Це дозволило виявляти та ідентифікувати провали напруги в реальному часі. Методи дослідження. Дослідження проводилися за допомогою числової моделі провалу напруги в трифазній системи електричної мережі Практичне значення одержаних результатів. Магістерська дисертація на дану тему вирішує практичні завдання, пов'язані зі збереженням електроенергії, стабільністю енергопостачання та оптимізацією використання електротехнічного обладнання в умовах сучасних технічних, економічних і екологічних викликів.Документ Відкритий доступ Управління навантаженням промислового підприємства по прогнозному значенню(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Скорик, Іван Ігорович; Волошко, Анатолій ВасильовичОб'єкт дослідження – процеси управління навантаженням на промислових підприємствах у динамічному виробничому середовищі. Предмет дослідження – сучасні методи прогнозування навантажень та їхній вплив на ефективність використання ресурсів підприємства. Мета роботи – розробка інноваційного методу прогнозування навантажень на підприємствах, що дозволить забезпечити точність прогнозів, оптимізувати ресурси та підвищити ефективність управління виробничими процесами. Актуальність дослідження обумовлена потребою підприємств працювати в умовах динамічних ринкових змін та ресурсних обмежень. Ефективне прогнозування дозволяє оптимізувати споживання ресурсів, адаптуватися до змін попиту та зменшити витрати. Інтеграція сучасних методів прогнозування, таких як машинне навчання і аналіз часових рядів, відкриває нові можливості для сталого розвитку промисловості. Практичне значення роботи полягає у можливості впровадження запропонованих методів у системи управління виробництвом. Це сприяє зниженню витрат, підвищенню точності прогнозів і адаптивності підприємств до ринкових умов. Методи дослідження включають використання статистичних моделей, машинного навчання та аналіз часових рядів. Обрані моделі оцінюються за точністю прогнозів та впливом на операційну ефективність. Основні результати роботи: Обґрунтовано переваги сучасних методів прогнозування у порівнянні з традиційними. Розроблено інноваційний підхід до інтеграції прогнозних моделей у виробничі процеси. Оцінено економічний ефект від впровадження методів прогнозування: зниження витрат, підвищення точності планування. Магістерська робота спрямована на вирішення актуальних проблем промислових підприємств, пов’язаних із управлінням ресурсами, підвищенням їхньої конкурентоспроможності та адаптивності до сучасних викликів.Документ Відкритий доступ Підвищення енергоефективності в лікувально-профілактичних закладах(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Синільник, Ярослав Сергійович; Веремійчук, Юрій АндрійовичАктуальність теми дослідження. В Україні на шляху до енергоефективності в медичній сфері існує низка перешкод. Основними з них є недостатнє фінансування, брак інвестицій та проблеми з юридичним регулюванням впровадження енергозберігаючих технологій. Хоча реформа децентралізації сприяла певним позитивним зрушенням, такі проблеми, як низький рівень технічного оснащення та слабка інтеграція новітніх технологій, залишаються актуальними. В умовах воєнного стану ці виклики посилюються. Ресурси спрямовуються на оборону та відновлення пошкодженої інфраструктури, що обмежує можливості інвестування в енергоефективність медичних закладів. Крім того, руйнування медичних установ та переміщення медичного персоналу ускладнюють впровадження нових технологій та модернізацію існуючих систем. Згідно з інформацією Міністерства охорони здоров'я України, попри системні загрози з боку росії та нові виклики, пов'язані з повномасштабною війною, в Україні під час підготовки до зимового періоду МОЗ з міжнародними партнерами продовжує активну роботу з забезпечення медичних закладів стабільним електроживленням та автономними джерелами енергії для підтримки безперебійного надання медичних послуг. Наразі для стабільної роботи українських медзакладів наявні 11 820 генераторів, з яких близько 4 000 були доставлені під час війни. Вони забезпечують необхідне електроживлення під час аварійних відключень, дозволяючи безперебійно функціонувати відділенням інтенсивної терапії, операційним та критично важливому обладнанню, що рятує життя пацієнтів. Отже, дослідження і аналіз організації підвищення енергоефективності в лікувально-профілактичних закладах є важливим й актуальним завданням. Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є впровадження організаційно-методичних підходів до підвищення енергоефективності в лікувально-профілактичних закладах. Завдання: − проаналізувати сучасний стан та тенденції розвитку енергоефективності в лікувально-профілактичних закладах; − окреслити енергетичний підхід підвищення енергоефективності в лікувально-профілактичних закладах; − дослідити показники енергоефективності в лікувально-профілактичних закладах; − провести фінансовий аналіз енергоефективних заходів − удосконалити модель дослідження; − навести методику дослідження; Об’єкт дослідження – лікувально-профілактичні заклади. Предмет дослідження - методи і підходи з оцінки енергоефективності. Методи дослідження. В основу проведених досліджень покладено методи математичного аналізу, методи визначення показників енергоефективності та розрахунковий метод прогнозування енергоспоживання. Наукова новизна одержаних результатів. Отримали подальший розвиток теоретичні засади застосування аналітичних процедур щодо визначення енергоефективних заходів та їх впровадження в лікувально-профілактичних закладах. Практичне значення результатів полягає в тому, що можуть бути використані для вдосконалення системи енергозабезпечення в лікувально- профілактичних закладах. Запропоновані методики та технології дозволять ефективно контролювати та оптимізувати енергоефективність в лікувально- профілактичних закладах.