Математичне та програмне забезпечення системи купівлі / продажу електроенергії в рамках низьковольтних енергомереж
Вантажиться...
Дата
2023
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Дисертацію виконано на 84 аркушах, вона містить 2 додатки та перелік посилань на використані джерела з 47 найменувань. У роботі наведено 32 рис. та 8 таблиць.
Актуальність теми полягає в тому, що впровадження потужностей відновлюваної енергетики в повсякденне життя людини дозволить розподілити навантаження на централізовану мережу передачі електроенергії та зменшити частку використання електроенергії від теплових електростанцій, які негативно впливають на навколишнє середовище.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась згідно з планом науково-дослідних робіт кафедри прикладної математики Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського».
Метою дослідження є оптимізація процесу купівлі / продажу електроенергії з метою зменшення періоду повернення інвестицій, які були залучені при встановленні технічних засобів для генерації та збереження відновлюваної енергії. Для досягнення вказаної мети було розв’язано такі задачі:
− розглянуто існуючі рішення управління нелінійними та складними системами, зокрема, навчання з підкріпленням, управління з передбаченням поведінки моделі;
− розроблено компонентне та динамічне представлення низьковольтної енергомережі;
− розроблено програмне забезпечення для мультиагентної системи, що здійснює купівлю / продаж електроенергії.
Об’єктом дослідження є гібридна енергетична система, низьковольтна енергомережа та її складові, системи керування мікромережами: HOMER, HYBRID2 та RETScreen. Поняття арбітражу на ринку електроенергії, процеси виробництва, перетворення та зберігання енергії в межах гібридної системи. Підходи та методи управління нелінійними та складними системами: навчання з підкріпленням; нечітке логічне управління та управління з передбаченням поведінки моделі.
Предмет дослідження: математичне та програмне забезпечення системи купівлі / продажу електроенергії, в основу яких покладені моделі та алгоритми навчання з підкріпленням, що здійснюють арбітраж виробництва та споживання електроенергії.
Методи дослідження. Для розв’язання поставленої задачі використовувалися такі методи: методи машинного навчання, навчання з підкріпленням, управління з передбаченням поведінки моделі, моделювання, проектування систем Data Science, методи теорії алгоритмів та програмування, методи аналізу даних та математичної статистики. Наукова новизна одержаних результатів роботи. Вперше в рамках єдиної мультиагентної системи прийняття рішень з купівлі/продажу електроенергії були поєднані симулювання роботи накопичувача електроенергії через модель Дойл-Фуллер-Ньюмана і обробка реальних даних про сонячне випромінення, метеорологічні показники, споживання електроенергії та її вартість, що дозволяє приймати обґрунтовані рішення з планування роботи мікромережі для зменшення рахунків за електроенергію.
Практичне значення одержаних результатів. Завдяки запропонованому математичному і програмному представленні системи купівлі / продажу електроенергії можна зменшити рахунок за електроенергію. Додатково з’являється можливість дослідити вплив постійного розрядження та зарядження накопичувача електроенергії на термін його служби.
Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати роботи представлено та опубліковано на конференції ПМК 2022 (Прикладна Математика та Комп’ютинг).
Публікації. Результати дисертації викладено у науковій праці: тези «Математичне та програмне забезпечення системи купівлі / продажу електроенергії потужностей відновлюваної енергетики» на XV конференції молодих вчених «Прикладна математика та комп’ютинг - ПМК’2022»
Опис
Ключові слова
гібридна енергетична система, низьковольтні енергомережі, мультиагентна система прийняття рішень, навчання з підкріпленням
Бібліографічний опис
Бірук, С. В. Математичне та програмне забезпечення системи купівлі / продажу електроенергії в рамках низьковольтних енергомереж : магістерська дис. : 113 Прикладна математика / Бірук Станіслав Володимирович. – Київ, 2023. – 118 с.