Method for redistributing electricity in a Microgrid network based on an ontological model

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorStepanov, Glib O.
dc.contributor.authorNovogrudskaya, Rina L.
dc.date.accessioned2025-12-12T13:40:31Z
dc.date.available2025-12-12T13:40:31Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractBackground. Effective management of electricity distribution in microgrid networks is a key factor in ensuring such systems' reliability, stability, and flexibility. Due to the decentralisation of energy systems and the active introduction of renewable energy sources, there is a growing need for adaptive methods of electricity redistribution that can consider dynamic changes in load and generation. Existing approaches are mostly based on rigid algorithms or centralised control, which makes it difficult to implement flexible scenarios and leads to limited adaptability. The absence of a unified knowledge representation complicates the interaction between Microgrid elements and creates obstacles to system expansion. Objective. The purpose of this paper is to develop a method for redistributing electricity in a Microgrid using an ontological model that will provide a consistent representation of knowledge about system elements, their interconnections, constraints, and priorities. The proposed approach should facilitate context-oriented decision-making and increase the level of the power system autonomy without the need for radical changes in control schemes. Methods. The paper analyses typical scenarios of electricity redistribution, identifies conflicts of interaction between Microgrid nodes, and proposes an ontological model that reflects the system structure, connections between sources and consumers, load priorities, and decision-making rules. The main attention is paid to the construction of a formalised knowledge base that ensures interoperability and flexibility in management. Results. The analysis has confirmed that most existing electricity management systems have limited capabilities to adapt to dynamic changes and do not take into account the semantic relationships between system elements. The proposed ontological model allows for realisation of dynamic energy redistribution, taking into account the context and a set of factors. This ensures an increase in the reliability of the Microgrid and also contributes to a faster response to changing operating conditions. Conclusions. The proposed method of redistributing electricity in a Microgrid based on an ontological model is a promising direction for building adaptive and intelligent energy systems. Further research is planned to be directed to the implementation of a prototype of the software control module, as well as to the expansion of the ontology to take into account the specifics of various Microgrid configurations.
dc.description.abstractotherПроблематика. Ефективне управління розподілом електроенергії у мережах типу Microgrid є ключовим фактором для забезпечення надійності, стабільності та гнучкості таких систем. У зв’язку з децентралізацією енергетичних систем та активним впровадженням відновлюваних джерел енергії, зростає потреба в адаптивних методах перерозподілу електроенергії, здатних враховувати динамічні зміни в навантаженні та генерації. Існуючі підходи переважно базуються на жорстких алгоритмах або централізованому управлінні, що ускладнює реалізацію гнучких сценаріїв і призводить до обмеженої адаптивності. Відсутність єдиного представлення знань ускладнює взаємодію між елементами Microgrid та створює перешкоди для розширення систем. Мета дослідження. Метою цієї роботи є розроблення способу перерозподілу електроенергії в Microgrid із використанням онтологічної моделі, яка забезпечить узгоджене представлення знань про елементи системи, їхні взаємозв’язки, обмеження та пріоритети. Запропонований підхід має сприяти контекстно-орієнтованому прийняттю рішень і підвищенню рівня автономності енергосистеми без необхідності радикальних змін у схемах управління. Методика реалізації.. У роботі проаналізовано типові сценарії перерозподілу електроенергії, визначено конфлікти взаємодії між вузлами Microgrid, а також запропоновано онтологічну модель, яка відображає структуру системи, зв’язки між джерелами та споживачами, пріоритети навантажень і правила прийняття рішень. Основна увага приділена побудові формалізованої бази знань, яка забезпечує інтероперабельність і гнучкість в управлінні. Результати дослідження. Проведений аналіз підтвердив, що більшість наявних систем управління електроенергією мають обмежені можливості щодо адаптації до динамічних змін і не враховують семантичні зв’язки між елементами системи. Запропонована онтологічна модель дозволяє реалізувати динамічний перерозподіл енергії з урахуванням контексту та множини факторів. Це забезпечує підвищення надійності Microgrid, а також сприяє більш швидкому реагуванню на зміну умов експлуатації. Висновки. Запропонований спосіб перерозподілу електроенергії в Microgrid на базі онтологічної моделі є перспективним напрямом для побудови адаптивних та інтелектуальних енергетичних систем. Подальші дослідження планується спрямувати на реалізацію прототипу програмного модуля управління, а також на розширення онтології для врахування специфіки різних конфігурацій Microgrid.
dc.format.pagerangePp. 43-53
dc.identifier.citationStepanov, G. O. Method for redistributing electricity in a Microgrid network based on an ontological model / Glib O. Stepanov, Rina O. Novogrudskaya // Information and telecommunication sciences : international research journal. – 2025. – Vol. 16. – N. 1. – Pp. 43-53. – Bibliogr.: 23 ref.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2411-2976.12025.43-53
dc.identifier.orcid0000-0002-0533-5817
dc.identifier.orcid0009-0009-7586-5168
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/77674
dc.language.isoen
dc.publisherNational Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofInformation and telecommunication sciences : international research journal, Vol. 16, N. 1
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectontology
dc.subjectMicrogrid
dc.subjectenergy distribution
dc.subjectflexibility
dc.subjectscalability
dc.subjectsemantic approach
dc.subjectонтологія
dc.subjectрозподіл енергії
dc.subjectгнучкість
dc.subjectмаштабованість
dc.subjectсемантичний підхід
dc.subject.udc004.8
dc.titleMethod for redistributing electricity in a Microgrid network based on an ontological model
dc.title.alternativeСпосіб перерозподілу електроенергії в мережі Microgrid на базі онтологічної моделі
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
43-53.pdf
Розмір:
1.28 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Information and telecommunication sciences: international research journal, Vol. 16, N. 1