Магістерські роботи (ЕП)
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Управління попитом побутових споживачів електричної енергії: індивідуальне навчання за допомогою мобільного застосунку(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Молодець, Сергій Сергійович; Чернецька, Юлія ВалентинівнаАктуальність. Управління попитом на електричну енергію набуває нової актуальності з огляду на дефіцит генерувальних потужностей, що виник після масових атак Російської Федерації об’єктів енергетики України. Залучення побутових споживачів, які складають близько 40% роздрібного ринку електричної енергії, є надзвичайно важливим для успішної реалізації заходів з управління попитом. Зростання цін на електричну енергію для населення саме по собі спонукає домогосподарства до скорочення витрат. Водночас, досвід інших країн, де побутові споживачі завжди сплачували ринкову вартість електричної енергії, свідчить не лише про високий потенціал участі домогосподарств у програмах управління попитом, а й про важливість навчання учасників таких програм. Метою даного дослідження є розроблення навчального застосунку для побутових споживачів електричної енергії, який би враховував особливості електроспоживання домогосподарств та допомагав залучати їх до управління попитом за індивідуальними програмами. Об’єкт дослідження: процес управління попитом побутових споживачів електричної енергії. Предмет дослідження: методи оцінювання доцільності для індивідуального побутового споживача електричної енергії участі в програмах управління попитом. Завдання дослідження: 1. підготувати огляд літератури для опису об’єкта та предмета дослідження; 2. розробити типові профілі побутових споживачів електричної енергії на основі їх річного обсягу електроспоживання; 3. розробити навчальний застосунок для залучення побутових споживачів електричної енергії до управління попитом; 4. оцінити доцільність участі в програмах управління попитом побутових споживачів різних профілів; 5. розробити стартап-проєкт для комерціалізації розробленого застосунку. Наукова новизна одержаних результатів: вперше розроблено навчальний застосунок «ELECTRYKA», який у інтерактивному форматі дозволяє оцінювати вартість електричної енергії, спожитої домогосподарством за місяць, тим самим допомагаючи в залученні побутових споживачів до управління попитом за індивідуальними програмами.Документ Відкритий доступ Формування оптимальної стратегії енергозабезпечення торговельного центру(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Черненко, Марія Олексіївна; Чернявський, Анатолій ВолодимировичАктуальність теми дослідження. Сучасні підходи до енергозабезпечення будівель, зокрема торговельних центрів, є важливою складовою сталого розвитку в умовах зростання енергетичних потреб та необхідності зменшення впливу на навколишнє середовище. Більшість торговельних центрів України побудовано із застосуванням застарілих технологій, що погіршило до підвищеного енергоспоживання. Впровадження енергоефективних рішень та використання відновлених джерел енергетичної допомоги оптимізації витрат і зменшення енергетичного впливу. У цьому контексті актуальним є визначення оптимальної стратегії енергозабезпечення торговельних центрів з використанням сучасних технологій та підходів. Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розробка та формування оптимальної стратегії енергозабезпечення торговельного центру з урахуванням сучасних викликів. Основні задачі: 1. Аналіз сучасного стану енергозабезпечення торговельних центрів та виявлення ключових проблем; 2. Оцінка енергетичних потреб торгівельного центру центр “Пальміра Плаза”; 3. Розробка техніко-економічного обґрунтування впровадження сучасних технологій енергозабезпечення для торгівельного центру; 4. Розгляд Стартап проекту що допоможе у керуванні енергоспоживання торгівельного центру. Об'єкт і предмет дослідження. Об'єкт дослідження: торгівельний центр «Пальміра Плаза» м. Запоріжжя. Предмет дослідження. Методи оптимізації енергоспоживання та впровадження відновлюваних джерел енергії у функціонування торговельних центрів. Наукова новина одержаних результатів. Наукова новизна роботи полягає в удосконаленні комплексної методики оптимізації системи енергозабезпечення будівель комерційного призначення шляхом інтеграції інноваційних технологій, таких як теплові насоси, сонячні панелі, системи автоматизації енергозабезпечення. Практичне значення отриманих результатів. Результати дослідження можуть бути використані для модернізації системи енергозабеспечення існуючих торговельних центрів. Впровадження розроблених рекомендацій дозволяє знизити експлуатаційні витрати, підвищити енергоефективність об'єктів та забезпечити їхню екологічну відповідність.Документ Відкритий доступ Енергозабезпечення енергетичних спільнот відновлюваними джерелами енергії малої потужності з урахуванням можливості неочікуваних відключень(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Пащина, Сергій Олександрович; Ярмолюк, Олена СергіївнаАктуальність теми: Проблема забезпечення стабільного енергопостачання є однією з ключових у сучасному світі, особливо в умовах кліматичних змін, геополітичної нестабільності та зростаючого попиту на електроенергію. Впровадження відновлюваних джерел енергії малої потужності у складі енергетичних спільнот дозволяє зменшити залежність від викопного палива, підвищити енергетичну незалежність та сприяти досягненню цілей сталого розвитку. Актуальність теми зумовлена також необхідністю адаптації енергетичних систем до ризиків, пов’язаних із неочікуваними відключеннями та змінами в структурі споживання енергії. Мета і задачі дослідження – розробка концепції енергозабезпечення енергетичних спільнот із використанням відновлюваних джерел енергії малої потужності, що враховує можливість неочікуваних відключень, та обґрунтування її техніко-економічної доцільності. Об’єкт дослідження — процеси генерації та споживання електричної енергії в енергетичних спільнотах з відновлюваними джерелами енергії малої потужності. Предмет дослідження — енергозабезпечення енергетичних спільнотах відновлюваними джерелами енергії малої потужності з урахуванням можливості неочікуваних відключень. Методи дослідження — Для вирішення поставлених задач у магістерській дисертації було застосовано метод багатокритеріальної оптимізації - алгоритм розподілу ресурсів, який базується на методі нелокального пошуку та метод багатокритеріального прийняття рішень (вибору альтернативи) - підхід Белмана-Заде. Наукова новизна одержаних результатів: розроблено концепцію енергозабезпечення енергетичних спільнот із використанням відновлюваних джерел енергії малої потужності, що враховує ризики неочікуваних відключень. Застосовано методи багатокритеріального прийняття рішень для розробки та оцінки ефективності гібридних енергосистем у складі енергетичних спільнотДокумент Відкритий доступ Електропостачання багатоквартирних житлових будинків шляхом встановлення сонячної електростанції(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Внуков, Валентин Дмитрович; Ярмолюк, Олена СергіївнаАктуальність теми: У сучасних умовах постійного зростання цін на енергоносії, виснаження традиційних ресурсів, негативного впливу на довкілля та нестабільності в енергетичній системі, зокрема у зв’язку з частими відключеннями електроенергії або стабілізаційними відключеннями, виникає гостра потреба у впровадженні енергоефективних і автономних технологій електропостачання. Ці виклики роблять використання відновлюваних джерел енергії, таких як сонячні електростанції, не лише бажаним, а й необхідним кроком для забезпечення стабільності енергопостачання. Тимчасові відключення електроенергії, які стають все більш поширеними через технічні, економічні та зовнішні фактори (наприклад, воєнні дії), суттєво впливають на комфорт мешканців багатоквартирних будинків і функціонування критичної інфраструктури. Інтеграція сонячних електростанцій у системи електропостачання таких будинків може забезпечити: - безперервне постачання електроенергії під час відключень, - часткову або повну енергетичну автономність, - зниження навантаження на централізовані мережі, - мінімізацію витрат мешканців на електроенергію. Зважаючи на глобальні тенденції переходу до "зеленої" енергетики та розвиток відновлюваних джерел енергії в Україні, впровадження сонячних електростанцій є одним із ключових шляхів для вирішення енергетичних проблем. Важливим є також те, що держава стимулює такі проєкти через відповідні законодавчі ініціативи та програми підтримки. Таким чином, тема дисертації є актуальною, оскільки пропонує дієві рішення для забезпечення енергетичної незалежності, стабільності електропостачання під час відключення електроенергії і підтримки стратегії сталого розвитку житлової інфраструктури. Мета і задачі дослідження: Розробити технічні, економічні та організаційні рішення для інтеграції сонячної електростанції в систему електропостачання багатоквартирних житлових будинків, що забезпечить підвищення енергоефективності, енергетичної автономності та стабільності електропостачання, зокрема під час відключень електроенергії. Для досягнення зазначеної мети було поставлено та вирішено такі задачі: - провести аналіз існуючих систем електропостачання багатоквартирних житлових будинків та їх енергоспоживання; - визначити оптимальну потужність і конфігурацію сонячної електростанції з урахуванням енергетичних потреб будинку; - провести техніко-економічне обґрунтування встановлення сонячної електростанції, включаючи оцінку її окупності та впливу на зменшення витрат на електроенергію. Об’єктом дослідження є електропостачання багатоквартирних житлових будинків в умовах використання відновлюваних джерел енергії. Предмет дослідження — процеси та технічні рішення, пов’язані з інтеграцією сонячних електростанцій у систему електропостачання багатоквартирних житлових будинків для підвищення енергоефективності та зменшення споживання традиційної енергії. Методи дослідження — для вирішення поставлених задач у магістерській дисертації було застосовано метод інженерних розрахунків, експериментальні методи, техніко-економічний аналіз за допомогою комп’ютерного моделювання. Наукова новизна одержаних результатів. Розроблено новий підхід до інтеграції сонячної електростанції в систему електропостачання багатоквартирних житлових будинків, який враховує: особливості енергоспоживання будинків, необхідність забезпечення автономності під час відключень електроенергії, балансування енергетичних потоків за допомогою накопичувачів енергії та інтелектуальних систем управління. Запропоновано техніко-економічне обґрунтування використання сонячних електростанцій у системах електропостачання багатоквартирних будинків, яке враховує сучасні ціни на енергоносії, вартість обладнання та перспективи окупності за умов державної підтримки та субсидій. Уточнено методику оцінки екологічної ефективності систем електропостачання з урахуванням зменшення викидів парникових газів і впливу на довкілля в результаті впровадження сонячних електростанцій.Документ Відкритий доступ Моделювання енергоспоживання житлової багатоквартирної будiвлi з урахуванням особливостей рiзних програмних комплексiв(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Рабенко, Євгеній Олегович; Шовкалюк, Марина МихайлівнаАктуальність: підвищення енергоефективності будівельного фонду є ключовим завданням у контексті глобальних викликів щодо зниження енергоспоживання та викидів CO₂. В Україні це питання є особливо важливим через застарілий стан будівель і значне енергоспоживання, а впровадження сучасних інструментів, таких як E-Audit, сприяє автоматизації енергоаудитів та підвищенню ефективності реалізації енергоефективних заходів. Метою даного дослідження є проведення енергетичного аудиту багатоквартирної будівлі та розробка рекомендації для впровадження заходів з енергозбереження з використанням спеціалізованих програмних продуктів. Об’єкт дослідження: 213-квартирний 9-ти поверховий житловий будинок, 2009 року побудови розташований в м. Буча, Київської обл. Предмет дослідження: недостатній рівень енергоефективності житлового будинку, що потребує модернізації шляхом виконання заходів для її підвищення. Наукова новизна одержаних результатів полягає у огляді можливостей різних програмних продуктів для моделювання енергоспоживання та енергетичних характеристик, а також енергосертифікації багатоквартирних будівель в Україні. Практична значущість: матеріали магістерської дисертації можуть бути корисними при підготовці і викладанні дисципліни «Програмно-аналітичне забезпечення енергоаудиту та сертифікації енергетичної ефективності будівель» для студентів спеціальності 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка».Документ Відкритий доступ Підвищення енергоефективності підприємств аграрної галузі в умовах євроінтеграційних процесів в Україні(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Родіна, Юлія Олександрівна; Чернявський, Анатолій ВолодимировичАктуальність теми дослідження. Підвищення енергоефективності підприємств аграрної галузі є стратегічно важливим завданням для України в контексті інтеграції до європейського простору. Енергетичні ресурси, значна частина яких імпортується, залишаються однією з ключових статей витрат у сільському господарстві, що негативно впливає на його конкурентоспроможність. Євроінтеграційні процеси вимагають від підприємств адаптації до екологічних стандартів ЄС, зокрема зниження викидів вуглекислого газу та впровадження інноваційних технологій. У цьому контексті підвищення енергоефективності сприяє не лише економії ресурсів, але й створенню нових можливостей для експорту агропродукції. Дослідження методів і технологій оптимізації енерговитрат дозволяє забезпечити стійкий розвиток аграрної галузі, що відповідає сучасним вимогам сталого розвитку та інтеграції до європейських ринків. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Магістерську дисертацію виконано в НТУУ «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» відповідно до планів науково-дослідних робіт кафедри електропостачання. Результати досліджень відповідають комплексній програмі НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського» - «Енергетика сталого розвитку». Мета і задачі дослідження. Метою цього дисертаційного дослідження є розроблення аналітичного інструментарію для підвищення енергоефективності підприємств аграрної галузі з урахуванням євроінтеграційних процесів в Україні. Основні задачі дослідження полягали у наступному: − Аналіз аграрної галузі для виявлення ключових проблем та бар’єрів, які постають перед підприємствами в умовах зростаючої залежності від енергоносіїв. − Вивчення аграрного підприємства як споживача паливно-енергетичних ресурсів, аналіз енергетичного балансу, визначення способів підвищення ефективності використання енергії та забезпечення енергонезалежності. − Вибір і застосування оптимальної стратегії впровадження зеленої генерації з урахуванням ресурсних і технологічних можливостей. − Розробка інноваційного проекту, що враховує сучасні ринкові умови, з демонстрацією практичної реалізації. Вирішення цих завдань сприятиме підвищенню ефективності аграрного підприємства та його відповідності вимогам до європейської інтеграції. Об’єкт дослідження. Технологічні процеси та споживачі паливно- енергетичних ресурсів агропідприємств України. Предмет дослідження. Механізми підвищення енергоефективності та моделі впровадження зеленої генерації з урахуванням ресурсних і технологічних можливостей агропідприємства та в умовах євроінтеграційних процесів. Методи дослідження. Науково-методична основа дисертації складається з математичних методів розрахунку базового рівня енергоефективності з застосуванням програмного забезпечення MS Word, MS Excel, Sankey, Tableau. Методу аналізу рішень з використанням системи багатокритеріального аналізу зваженого добутку (Weighted Product Model, WPM). Та розрахунку доцільності впровадження заходів з використання програмного забезпечення: MS Word, MS Excel, PV*SOL, Blender. Наукова новизна одержаних результатів полягає у вдосконаленні енергетичної стратегії агропідприємства відповідно з європейськими вимогами та з урахуванням ресурсних можливостей підприємства, використовуючи розрахункові методи доцільності впровадження. Практичне значення результатів полягає в реалізації стартап-проєкту розробка програмного забезпечення для аналізу базового рівня споживання об’єкту та моделювання впровадження нових заходів.Документ Відкритий доступ Оцінка техніко-економічних показників проєктів впровадження комплексних технічних рішень з енергоефективності в житловому секторі за рахунок програм підтримки(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Ткач, Микола Олександрович; Шовкалюк, Марина МихайлівнаАктуальність дослідження Зростання цін на енергоресурси, загострення екологічної ситуації та прагнення до сталого розвитку суспільства висувають на перший план необхідність пошуку ефективних рішень для зменшення споживання енергії в житлових будівлях. У сучасних умовах енергетичної кризи питання енергоефективності житлового сектору набуває актуальності, адже багатоквартирні житлові будинки споживають значну кількість енергії через застарілу інфраструктуру та неефективні інженерні системи. Держава Україна та міжнародні фінансові організації підтримують заходи з енергоефективності в житловому фонді шляхом впровадження різних інвестиційних програм і грантів. Реалізація таких проєктів дозволяє зменшити витрати на енергію та покращити комфорт проживання в житлових будівлях. Тема є актуальною для України, оскільки модернізація житлового сектору, як одного з найбільших споживачів енергетичних ресурсів, сприятиме забезпеченню енергетичної незалежності країни та зменшенню впливу на довкілля. Основною метою даної роботи є оцінка техніко-економічних показників проєктів впровадження комплексних технічних рішень з енергоефективності в житловому секторі та аналіз результатів різних програм підтримки таких проєктів. Об’єкт дослідження – процеси енергоспоживання в житлових багатоквартирних будинках. Предмет дослідження – техніко-економічні показники та питоме енергоспоживання до та після впровадження проєктів підвищення енергоефективності в багатоквартирних будівлях. Завдання дослідження: - провести аналіз стану справ щодо енергоспоживання в житлових будинках, проаналізувати наявні інструменти для державного управління та нормативно- правову базу щодо енергоефективності в Україні; провести огляд публікацій з тематики дослідження; - провести аналіз різних програм підтримки впровадження комплексних проєктів підвищення енергоефективності в будівельному фонді та отримані результати; - виконати енергетичне обстеження, запропонувати заходи з енергозбереження, розробити модель та провести моделювання енергетичних характеристик житлової багатоквартирної будівлі до та після модернізації; - розробити структуру та архітектуру веб-платформи, яка дозволить об'єднанням співвласників багатоквартирних будинків (ОСББ) самостійно оцінити потенціал енергозбереження свого будинку; розробити стартап-проект. Методи дослідження. аналітичні методи, системний аналіз, синтез, моделювання, систематизація, метод порівняльного і структурного аналізу Наукова новизна одержаних результатів полягає у вдосконаленні процедур управління енергоспоживанням житлових багатоквартирних будівель шляхом розробки веб-платформи для оцінювання потенціалу енергозбереження для ОСББ і розробки математичної моделі для проведення подібних розрахунків. Практичне значення результатів полягає у вдосконаленні існуючих підходів, застосування яких надасть можливість поліпшити систему управління процесами енергоспоживання житлових будинків та в реалізації стартап-проєкту впровадження веб-платформи.Документ Відкритий доступ Інтелектуальні системи управління розумним будинком із розподілом енергетичних ресурсів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Ющенко, Віталій Григорович; Філянін, Данило ВолодимировичАктуальність. Ця тема є надзвичайно важливою, оскільки питання збереження ресурсів особливо актуальне у сучасному світі, зокрема через високу вартість енергетичних ресурсів і палива. Розроблена інтелектуальна система дозволить ефективно обмежувати використання ресурсів, що сприятиме економії коштів і збереженню навколишнього середовища. Метою даної роботи є оптимізації використання енергетичних ресурсів за допомогою інтелектуальної системи розумного будинку. Об`єкт дослідження: програмно-апаратні засоби для впровадження системи «Розумний будинок». Предмет дослідження: аналіз використання інтелектуальної системи та забезпечення управління системою. Наукова новизна одержаних у магістерській дисертації результатів полягає у побудові і вдосконалені системи розумного будинку.Документ Відкритий доступ Дослідження особливостей архітектурних та функціональних характеристик систем електропостачання будівель у відповідності до їх класу енергоефективності(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Якунчикова, Дар’я Олександрівна; Черкашина, Галина ІгорівнаАктуальність: Дослідження архітектурних і функціональних характеристик систем електропостачання будівель у контексті їх енергоефективності є актуальним через глобальні екологічні виклики, необхідність енергетичної незалежності та технологічні зміни. Коректне улаштування системи електропостачання є основою безпечної, енергоефективної та зручної експлуатації будівлі. Це дозволить підвищити якість проєктування, будівництва та модернізації енергоефективних будівель, а також сприятиме розвитку сучасних стандартів енергоефективності. Метою даного дослідження є визначення вимог до архітектурних та функціональних характеристик систем електропостачання будівлі цивільного призначення у відповідності до її класу енергоефективності. Об’єкт дослідження: центр розвитку дитини (дитячий садок). Предмет дослідження: визначення вимог до архітектурних та функціональних характеристик систем електропостачання будівлі цивільного призначення у відповідності до її класу енергоефективності. Наукова новизна одержаних результатів. Матеріали магістерської дисертації можуть бути корисними при підготовці і викладанні дисципліни для студентів спеціальності 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка».Документ Відкритий доступ Технічні аспекти побудови сонячної електростанції для промислового об’єкту з двигуновим навантаженням(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Войнич, Валентин Андрійович; Черкашина, Галина ІгорівнаАктуальність: Існує багато факторів, чому побудова сонячної електростанції актуальна – міжнародні вимоги до зменшення викидів парникових газів, що, в тому числі, несе за собою потребу в розбудові «зеленої» генерації електричної енергії; розбудова розподіленої генерації, для збільшення надійності та незалежності електропостачанння; збільшення тарифів на електричну енергію, що підштовхує її споживачів встановлювати власні генеруючі установки; бізнес – встановлені генеруючі установки «зеленої» енергетики дають можливість продавати електричну енергію з використанням визначених законодавчими нормами опцій, які встановлюються, як стимулюючі. Велика кількість споживачів електричної енергії мають установки двигунового типу – насоси, вентиляція, компресори, верстати, тощо. Такий тип електроприладів може суттєво впливати на вибір обладнання при побудові сонячної електростанції споживачем. Необхідне дослідження та рішення на їх основі для зменшення цього впливу, що принесе за собою збільшення надійності всієї системи, збільшення ефективності використання енергії споживачем та економічне поліпшення при побудові СЕС. Метою даного дослідження дослідити особливості улаштування джерела резервного живлення на базі сонячної генерації для підприємства – насосної станції з урахуванням сучасних технічних регламентів. Об’єкт дослідження: Система електропостачання насосної станції. Предмет дослідження: Методика проєктування гібридних сонячних електростанцій, режими роботи насосного навантаження, схемні рішення системи електропостачання з фотоелектричними станціями. Практичне значення роботи. В основу дисертаційної роботу було покладено реальний об’єкт – каналізаційну насосну станцію, для якої було розраховано як гібридну сонячну електростанцію, так і рішення для зменшення впливу режимів роботи насосних агрегатів на компоненти СЕС та їх вибір.Документ Відкритий доступ Підвищення надійності електропостачання споживачів постійного струму тягової підстанції(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Джгун, Артур Сергійович; Ткаченко, Вадим ВладиславовичАктуальність теми. Тягові підстанції є невід’ємною частиною залізниці, забезпечуючи левову частку від всіх перевезень. Тягові підстанції є надійним джерелом живлення, яке забезпечує високу надійність електропостачання споживачів залізничного транспорту, комунальних, так і побутових, що є перевагою для сталого розвитку. Більша екологічність та ефективність використання палива. Вартість перевезень за допомогою електричного транспорту кратно менша ніж вартість перевезень з використанням двигунів внутрішнього згоряння. В даний час найпоширенішим способом залізничних перевезень є саме перевезення за допомогою електротранспорту який живиться від тягових підстанцій за допомогою централізованої енергомережі. В Україні з кожним роком частка перевезень електрифікованими маршрутами залізниці тільки зростає, що забезпечує зниження витрат на транспортування та позитивно впливає на зменшення вуглецевого сліду. Тягові підстанції залізниці в Україні розвиваються двома шляхами, а саме – це тягові підстанції постійного струму та тягові підстанції змінного струму контактної мережі. Метою магістерської дисертації є аналіз та розрахунок підвищення надійності тягової підстанції при заміні акумуляторної батареї. Об’єктом дослідження є тягова підстанція залізниці з використанням акумуляторної батареї. Предметом дослідження є заміна акумуляторної батареї. Методи дослідження. Дослідження засновані на сучасних методах обчислювальної математики, теорії надійності, системному аналізі, прикладному статистичному аналізі, аналізі використання сучасних комп’ютерних програм. Наукова новизна результатів дослідження. Проведено комплексні дослідження складу, режимів роботи тягових підстанцій залізниці, що дозволило виявити напрями та можливості ефективного підвищення надійності електропостачання. Практичне значення отриманих результатів. Отримані результати моделювання можуть використовуватися: - для удосконалення існуючих систем з використанням застарілих акумуляторних батарей задля підвищення надійності електропостачання. - при запровадженні та проєктуванні нових тягових підстанцій з використанням акумуляторних батарей. - при дослідженні надійності систем електропостачання.Документ Відкритий доступ Підвищення рівня енергетичної ефективності промислових насосних систем та станцій(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Юрченко, Олександр Олександрович; Прокопенко, Володимир ВасильовичАктуальність – З кожним роком витрати на енергоресурсах зростають, що робить енергоефективність ключовим фактором для зниження операційних витрат підприємств. Насосні системи часто є значним споживачем електроенергії, і оптимізація їх роботи може істотно зменшити споживання енергії. Об'єкт дослідження – режими роботи насосної системи постачання води. Мета роботи – розробка оптимальних енергоефективних заходів для підвищення ефективності роботи насосних систем, що дозволить знизити споживання енергії, зменшити операційні витрати та стимулювання економічного розвитку та впровадження енергозберігаючих технологій. Методи дослідження – узагальнення та аналіз вихідних даних для інженернотехнічних комунікацій, розробка на їх основі комп'ютерні моделі для перевірки ефективності математичних моделей. Предмет дослідження– характеристики режимів роботи насосної централізованої системи відведення та постачання води. Практичне значення – запропоновані математична та імітаційна комп'ютерна моделі дадуть змогу підвищити рівень енергетичної ефективності промислових насосних станцій.Документ Відкритий доступ Підвищення енергоефективності підприємства з вироблення комбікорму(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Cтупеньков, Даніл Сергійович; Прокопенко, Вододимир ВасильовичДослідження модернізації енергопостачання підприємства з виготовлення комбікорму включає створення електроенергетичного комплексу з розподіленою генерацією, який інтегрує сонячну електростанцію, систему накопичення енергії, мережу внутрішніх підключень та зарядні станції для електромобілів. Актуальність роботи: Модернізація енергосистеми підприємства на основі відновлюваних джерел енергії (СЕС) та систем накопичення енергії для підвищення енергоефективності, автономності та стабільності енергопостачання. Об'єкт дослідження: Енергосистема підприємства з виробництва комбікорму. Предмет дослідження: Методи модернізації енергосистеми з використанням відновлюваних джерел енергії, систем накопичення енергії та інтеграції зарядних станцій для електромобілів Мета дослідження даної магістерської дисертації полягає в підвищенні енергоефективності підприємства з виготовлення комбікорму шляхом впровадження комплексного енергетичного комплексу з розподіленою генерацією та сучасними системами управління енергією. Це включає зниження витрат на енергопостачання, покращення стабільності енергопостачання та підвищення екологічної стійкості підприємства. Методи дослідження: Аналіз енергетичного стану підприємства, техніко-економічні розрахунки, вибір обладнання (СЕС, СНЕ, зарядні станції), моделювання системи управління енергією (EMS).Документ Відкритий доступ Дослідження пакету заходів провадження сонячної станції в освітньому закладі(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Кошалко, Максим Юрійович; Прокопенко, Володимир ВасильовичАктуальність – як відомо сонячна енергія стає важливим джерелом енергії через зростання споживання та обмеженість природних ресурсів. Сонце постійно випромінює велику кількість енергії, яку можна використовувати для виробництва електрики та тепла. Відновлювані джерела, такі як сонячна енергія, є екологічно чистими і стійкими, що робить їх перспективними для вирішення енергетичних проблем. Система комбінованого енергозабезпечення для приватного будинку, що використовує сонячну енергію, є ефективним рішенням. Вона поєднує сонячні панелі для збору енергії та акумулятори для зберігання надлишкової енергії. Такий підхід сприяє зменшенню витрат на електрику та забезпечує стабільне постачання енергії. Використання сонячної енергії допомагає зменшити негативний вплив на навколишнє середовище та робить енергозабезпечення більш стійким і незалежним. Об'єктом дослідження є процес перетворення енергії сонячного випромінювання для енергозабезпечення навчального закладу. Предметом дослідження є параметри системи комбінованого енергозабезпечення навчального закладу шляхом використання енергії сонячного випромінювання. Наукова новизна. Набув подальшого розвитку методом енергетичного забезпечення потреб навчальних закладівку за рахунок викроистання енергії сонячного випромінювання з врахуванням кліматичних умов розташованого об’єкта.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.