Розробка підходів до управління попитом побутових споживачів в умовах розвитку розподіленої генерації
Вантажиться...
Дата
2025
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність теми. Сучасні тенденції розвитку енергетики
характеризуються активною децентралізацією виробництва електроенергії,
поширенням відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) та цифровізацією енергетичних
процесів. В умовах інтеграції України до європейського енергетичного простору, а
також зростання ролі побутових споживачів як активних учасників енергоринку,
питання ефективного управління попитом (Demand Side Management, DSM)
набуває особливої актуальності. Розвиток розподіленої генерації (сонячних
панелей, систем зберігання енергії) створює нові можливості для оптимізації
споживання, зниження навантаження на мережу та підвищення енергетичної
стійкості домогосподарств. Проте впровадження таких технологій потребує
розробки нових математичних моделей та інтелектуальних систем керування,
здатних забезпечити баланс між економічною вигодою, технічною надійністю та
екологічною ефективністю.
Метою дослідження є розроблення підходів до управління попитом
побутових споживачів України в умовах розвитку розподіленої генерації та
післявоєнного відновлення енергосистеми на основі моделювання роботи
домогосподарств із даховими сонячними електростанціями, системами зберігання
енергії та системами управління енергією в домогосподарстві.
Для досягнення поставленої мети в магістерській дисертації були вирішені
такі основні завдання:
1. Проаналізувано теоретичні та практичні аспекти управління попитом на
електричну енергію в побутовому секторі України.
2. Сформувані та обґрунтувані методологічні підходи, моделі й алгоритми
управління попитом побутових споживачів з урахуванням можливостей
розподіленої генерації та систем зберігання енергії.
3. Розроблені та реалізувані модельні сценарії роботи домогосподарств із
даховими СЕС, АКБ і HEMS, проведено кількісну оцінку їх економічної
ефективності за показником NPV для різних тарифних режимів.
4. Оцінено вплив розроблених сценаріїв управління попитом на рівень витрат
домогосподарств, пікові навантаження та умови балансування об’єднаної
енергосистеми України.
5. На основі результатів моделювання запропонувано концепцію стартап-
проєкту інтелектуальної системи керування електроспоживанням побутових
споживачів на основі AI.
Об'єкт дослідження. Процес управління попитом побутових споживачів в
енергосистемі з інтегрованими джерелами розподіленої генерації та системами
зберігання енергії.
Предмет дослідження. Методи, алгоритми та моделі оптимізації режимів
енергоспоживання побутових користувачів із урахуванням роботи сонячних
панелей, акумуляторних систем і змін тарифної політики.
Методи дослідження. У роботі застосовано методи системного аналізу для
узагальнення теоретичних підходів до управління попитом і розподіленої
генерації; методи аналізу та синтезу нормативно-правової та статистичної
інформації щодо функціонування ринку електричної енергії та тарифоутворення в
Україні; методи статистичної обробки даних для формування погодинних профілів
споживання й генерації. Математичне моделювання та імітаційне моделювання
використано для побудови сценаріїв роботи домогосподарств із СЕС,
акумуляторними системами та HEMS, а засоби оптимізації (зокрема рішення задач
у середовищі Excel Solver) – для визначення раціональної кількості панелей і
параметрів обладнання. Оцінка економічної доцільності здійснюється на основі
дисконтування грошових потоків і розрахунку NPV, доповнених сценарним
аналізом та SWOT-оцінкою варіантів управління попитом.
Наукова новизна: Розроблено комплексну модель управління попитом
побутових споживачів із урахуванням інтеграції розподіленої генерації та систем
зберігання енергії.Запропоновано математичну постановку задачі оптимізації
режимів споживання з урахуванням економічних і технічних
обмежень.Удосконалено підхід до прогнозування та регулювання попиту з
використанням алгоритмів штучного інтелекту (AI).
Практичне значення. Результати дослідження можуть бути використані
для:
підвищення ефективності енергоспоживання побутових користувачів;
зменшення пікових навантажень у локальних мережах;
інтеграції розподіленої генерації у баланс енергосистеми;
створення комерційних продуктів у сфері енергетичного менеджменту на
базі штучного інтелекту;
Опис
Ключові слова
управління попитом, розподілена генерація, системи зберігання енергії, оптимізація, dsm, ai, інтелектуальні енергосистеми, побутові споживачі, енергоефективність, smart grid, demand-side management, distributed generation, energy storage systems, optimisation, intelligent energy systems, household consumers, energy efficiency
Бібліографічний опис
Євдокімова, А. В. Розробка підходів до управління попитом побутових споживачів в умовах розвитку розподіленої генерації : магістерська дис. : 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / Євдокімова Анастасія Володимирівна. – Київ, 2025. – 161 с.