Магістерські роботи (ЕП)
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Методи прогнозування небалансів в електроенергетичній системі(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Салогуб, Артем Олегович; Босак, Алла ВасилівнаАктуальність теми: Запуск лібералізованого ринку електроенергії з 01.07.2019 року та синхронізація України з ENTSO-E 16.03.2022 року зробили точне короткострокове прогнозування небалансів критично важливим для безпеки ОЕС та мінімізації витрат на резерви. Зростання частки змінних ВДЕ й воєнні ризики різко підвищили невизначеність графіків генерації та споживання. Розробка адаптивних статистичних моделей, здатних врахувати погодні й ринкові фактори, є актуальним науково-практичним завданням. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами: Дослідження виконано у відповідності до наукових програм кафедри електропостачання та відповідає галузевим та державним планам розвитку. Автор приймав безпосередню участь у виконанні експериментальних досліджень та аналізу отриманих результатів. Мета і задачі дослідження: Мета – підвищити точність та економічну ефективність прогнозів небалансів шляхом порівняльного аналізу й удосконалення методів Holt-Winters, ARIMA, SARIMA та SARIMAX. Завдання дослідження включають: 1) Аналіз нормативних вимог та фактична статистика небалансів за 2019–2024 роках. 2) Реалізувати модель Holt-Winters та базові/сезонні ARIMA-моделі для погодинних даних. 3) Додати екзогенні регресори (температуру, інсоляцію, ціни РДН) у SARIMAX. 4) Оцінити точність моделей за MAE, RMSE, MAPE. Об’єкт дослідження: Погодинні позитивні й негативні небаланси електроенергії ОЕС України. Предмет дослідження: Статистичні та гібридні методи короткострокового прогнозування небалансів і їх економічний ефект для балансуючого ринку. Методи дослідження: Експоненційне згладжування(Holt-Winters), ARIMA-клас, регресійний аналіз із зовнішніми змінними, критерії AIC/BIC. Наукова новизна одержаних результатів: 1) Застосування новітніх підходів до прогнозування небалансів, що сприяє підвищенню точності прогнозування. 2) Застосування екзогенних змінних до гібридної моделі SARIMAX для прогнозування небалансів ОЕС України. 3) Розробка технічних та економічних рекомендації технічних та економічних на основі проведених досліджень. Практичне значення одержаних результатів: в результаті проведених досліджень розроблено комплекс методик короткострокового прогнозування небалансів електричної енергії. Очікується підвищення точності добових прогнозів небалансів електричної енергії, що дозволить оператору системи передачі оптимізувати потребу в резервах і знизити витрати на балансування, а учасникам ринку мінімізувати штрафні платежі за відхилення. Таким чиноv, одержані результати підвищенню гнучкості та економічної стійкості Об’єднаної енергосистеми України та відповідатимуть сучасним вимогам інтеграції з європейською енергетичною системою.Документ Відкритий доступ Оптимізація режимів роботи локальної електроенергетичної системи з розосередженими енергетичними ресурсами(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Тарасенко, Георгій Олегович; Бєлоха, Галина СергіївнаАктуальність. Інтеграція розосередженої генерації з відновлюваних джерел і накопичувачів в розподільні мережі при побудові локальних електроенергетичних систем вимагає нових підходів до оптимізації режимів для мінімізації втрат, зниження паливних витрат та забезпечення надійності й якості електропостачання. Мета і задачі дослідження. Розробити стратегію керування локальної електроенергетичною системою на основі правил при оптимізації за економічним критерієм. Об’єктом дослідження. Локальні електроенергетичні системи з сонячним генератором та системами зберігання. Предметом дослідження є алгоритми оптимального режиму роботи локальної електроенергетичної системи за економічним критерієм. Методи дослідження. – Математичне моделювання ВДЕ та систем зберігання енергії; – Мета-евристика PSO; – Імітаційне моделювання; – Методи лінійного програмування. Наукова новизна одержаних результатів. – Вдосконалено алгоритм для оптимізації мінімуму втрат мережі та паливних витрат. – Розроблено стратегію керування режимами роботи локальної системи на основі правил з використанням у системі декількох систем накопичення енергії, що дозволило максимально використовувати енергію відновлюваних джерел та ефективне використання систем зберігання. Практична цінність – Використання запропонованої стратегії керування при проектуванні локальних систем дозволить максимально використати енергію відновлюваних джерел для задоволення потреб навантаження та з врахуванням зміни цін на електроенергію мережі. – Використання алгоритмів диспетчерського керування двосторонніми потоками в IEC 61850-системах.Документ Відкритий доступ Підвищення ефективності балансування режимів зарядки електромобілів в комплексних системах енергозабезпечення зарядних станцій(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Казьмірук, Георгій Сергійович; Денисюк, Сергій ПетровичУ дисертації досліджено проблему ефективного управління гібридною локальною електроенергетичною системою (ЛЕС), що забезпечує живлення зарядної станції електромобілів за допомогою сонячної та вітрової генерації, акумуляторної батареї й резервного дизель-генератора. З огляду на динамічні тарифні умови та варіабельність відновлюваних джерел поставлено мету розробити алгоритм оптимального розподілу енергії, який мінімізує сумарні витрати на купівлю й виробництво електроенергії за збереження безперервності та якості живлення навантажень. У межах дослідження проведено теоретичний огляд фізико-хімічних основ роботи літій-іонних батарей та методів експериментального визначення температурних характеристик, виконано випробування АКБ у кліматичній камері при температурах –20…+45 °C для побудови залежностей залишкової ємності. На основі отриманих даних сформовано рекомендації щодо оптимального температурного режиму експлуатації батареї. У доповіді «Інноваційне середовище для смарт-електрифікації» було систематизовано 35 ключових напрямів розвитку, які охоплюють весь ланцюг створення й використання електротранспорту: від еволюції моделей електромобілів і вдосконалення акумуляторів до передових технологій V2G, блокчейн-транзакцій і бездротового заряджання. Особливу увагу приділено інтеграції відновлюваних джерел у зарядні станції, використанню розподілених енергетичних ресурсів (DER) для згладжування пікових навантажень і оптимальному управлінню потоками енергії через цифрові платформи та агрегаторів. Проаналізовано сучасні бізнес-моделі — від «заряджання як послуга» та «електромобільності як послуги» до стратегії другого життя акумуляторів і оперативного обміну даними через смарт-лічильники. Висвітлено регуляторні та стандартні ініціативи (ISO, IEC, мережеві кодекси), необхідні для забезпечення інтероперабельності й безпеки, а також роль локальних і системних ринків гнучкості в підтримці надійності та економічної ефективності електромережі. Зведений аналіз показав, що тільки комплексний підхід до технологічних, організаційних і нормативних аспектів дозволить прискорити декарбонізацію кінцевих секторів споживання та побудувати стійку «розумну» електроенергетику. Далі розроблено структурну блок-схему та псевдокод алгоритму управління джерелами з урахуванням динамічних тарифів (TOU, RTP, зелений тариф), а для його верифікації реалізовано моделювання годинних енергобалансів 12 варіантів конфігурації ЛЕС. Виконано техніко-економічний аналіз, який показав, що максимізація вітрової генерації та розумне використання акумулятора в непікові години дозволяють знизити середню собівартість електроенергії до 9,5 UAH/кВт·год. Для практичної реалізації створено Python-додаток із графічним інтерфейсом на базі Tkinter, що автоматизує зчитування годинних профілів, розрахунок енергобалансу, оцінку вартості та візуалізацію результатів. Отримані результати підтверджують життєздатність запропонованого підходу й можуть бути використані при проєктуванні й експлуатації гібридних ЛЕС зі змінними тарифами.Документ Відкритий доступ Методи мінімізації впливу нелінійних споживачів на стабільність електромережі під час керування водневими установками(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Гаврись, Дмитро Станіславович; Бойченко, Сергій ВалерійовичАктуальність теми: у сучасних умовах енергетичного переходу на відновлювані джерела енергії водень відіграє ключову роль як екологічно чистий енергоресурс. Водночас, впровадження водневих установок супроводжується зростанням долі нелінійних електроспоживачів. Застосування потужних регуляторів у таких системах призводить до генерації гармонічних спотворень, що негативно впливають на якість електроенергії, надійність і стабільність електромереж. Це зумовлює необхідність розробки і впровадження методів мінімізації цього впливу, що й визначає актуальність теми дослідження. Мета: систематизація та розробка ефективних методів зниження гармонічних спотворень, що виникають унаслідок використання нелінійного навантаження у водневих установках, а також дослідження впливу різних схем фільтрації на показники якості електроенергії у відповідних електроенергетичних системах.У третьому розділі здійснено комплексний інженерний розрахунок параметрів системи генерації та зберігання водню: визначено добову потребу у водні, розраховано необхідну потужність електролізера, відповідну потужність сонячної електростанції, компресорну потужність та об’єм балонної ємності для транспортування при заданих тисках. Методи дослідження: застосовано аналітичний метод для оцінювання спектру гармонік, метод математичного моделювання в середовищі Schneider Electric Motor Management Design для аналізу режимів роботи систем електроживлення, метод експерименту у формі моделювання режимів виникнення гармонічних спотворень у системах без фільтрації, з дроселем та з пасивним фільтром, що дало змогу дослідити вплив різних схем фільтрації. Також використано експертний аналіз нормативних документів у сфері якості електроенергії та порівняльний метод для визначення ефективності компенсації гармонік за допомогою різних технічних рішень Об’єктом дослідження є електроенергетична система з інтегрованими водневими установками, що містять нелінійні електроспоживачі. Предметом дослідження виступають методи зменшення гармонічних спотворень, що виникають у результаті роботи частотних перетворювачів у системах водневого виробництва та компресії. Наукова новизна одержаних результатів: запропоновано узагальнену методику моделювання систем електроживлення водневих установок з урахуванням впливу нелінійних навантажень. Проведено порівняльний аналіз ефективності сучасних технологій фільтрації гармонік. Отримані залежності та закономірності щодо розподілу гармонік і ефективності їх придушення можуть бути використані на етапах проєктування та оптимізації електропостачання водневих об'єктів. Практичне значення одержаних результатів: результати дослідження можуть бути використані при модернізації або проєктуванні систем електроживлення водневих установок з метою підвищення енергоефективності, забезпечення стабільної роботи обладнання, зниження негативного впливу на мережу та дотримання вимог міжнародних стандартів якості електроенергії. Запропоновані підходи можуть бути адаптовані до інших енергоємних технологічних процесів із наявністю нелінійних навантажень.Документ Відкритий доступ Комбінована система електропостачання підприємства з використанням відновлювальних джерел енергії(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Криштопайтис, Богдан Михайлович; Калінчик, Василь ПрокоповичАктуальність теми. У 2025-2030-х роках в Україні пріоритетом буде гарантування енергетичної безпеки, що випливає з необхідності зменшення залежності від імпортованих енергоносіїв. Це також зумовлено прагненням привести українські реалії до європейських екологічних норм, а також планами децентралізації енергосистеми. Не менш важливим є підвищення енергоефективності на підприємствах, особливо в умовах зростання тарифів та постійної загрози інфраструктурним об’єктам через військові дії. Метою і завданням Розробити техніко-економічно обґрунтовану комбіновану систему живлення підприємства, інтегруючи відновлювані джерела енергії. Забезпечити енергоефективність, надійність електропостачання та зменшити вплив на екологію в контексті сучасних проблем енергетичної безпеки України. － Проаналізувати поточний стан електропостачання підприємств в Україні та вивчити потенціал використання ВДЕ. － Встановити технічні та економічні характеристики оптимальних відновлювальних джерел енергії для інтеграції в енергосистему підприємства. － Створити структурну схему комбінованої системи електропостачання, поєднуючи ВДЕ та традиційні джерела енергії. － Здійснити моделювання роботи системи в різних режимах навантаження, враховуючи умови генерації енергії. － Провести техніко-економічне обґрунтування доцільності впровадження комбінованої системи живлення. － Оцінити екологічний ефект та перспективи розширення отриманих результатів на інші підприємства. Об’єкт дослідження. Система електропостачання складського підприємства в умовах інтеграції відновлювальних джерел енергії. Предмет дослідження. Процеси проєктування, оптимізації та функціонування комбінованої системи електропостачання підприємства з використанням відновлювальних джерел енергії. Методи дослідження. Аналіз існуючих літературних джерел та діючих нормативів задля оцінки поточного стану електрозабезпечення підприємства і перспектив інтеграції відновлюваних джерел енергії; системний підхід для всебічного розгляду будови комбінованої енергосистеми; математичне моделювання з метою обчислення енергетичних потоків, оптимізації параметрів та передбачення роботи системи в різних умовах; експертна оцінка для обґрунтування вибору типів джерел енергії й технічних рішень; техніко-економічний аналіз для визначення ефективності запропонованих рішень, а також методи порівняльного аналізу для зіставлення розробленої системи з існуючими аналогами. Наукова новизна результатів дослідження. Наукова новизна даного дослідження полягає у створенні адаптивної моделі комбінованої системи електрозабезпечення підприємства. Ця модель передбачає ефективне об'єднання відновлюваних джерел енергії, беручи до уваги їх нестабільний характер та особливості енергоспоживання виробничих потужностей. В рамках роботи запропоновано інноваційний метод оптимізації структури та робочих режимів зазначеної системи. Цей метод ґрунтується на всебічному аналізі техніко-економічних та екологічних факторів. У дослідженні також вдосконалено підхід до інтеграції звичайних та відновлюваних джерел енергії. Головна мета – збільшення енергетичної ефективності, зниження фінансових витрат на електропостачання та зміцнення енергетичної безпеки підприємства. Це особливо актуально в контексті поточних проблем енергетичної безпеки України. Практичне значення отриманих результатів. Практична цінність дослідження полягає в можливості застосування його результатів для впровадження комбінованих систем електропостачання на виробничих об'єктах. Це допоможе збільшити їх енергоефективність, скоротити витрати на електроенергію та досягти більшої енергетичної самостійності. Запропоновані технічні рішення та розрахункові моделі дають підприємствам змогу ефективно інтегрувати відновлювані джерела енергії у свої енергетичні структури, враховуючи режими споживання енергії та зовнішні фактори ризику. Висновки дослідження можуть бути корисними для проєктних організацій, енергетичних відділів підприємств, а також у процесі навчання для підготовки кваліфікованих спеціалістів в енергетичній сфері.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.