Автоматизована система розрахунків за електроенергію на базі технології блокчейн

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorХохлов, Юрій
dc.contributor.authorПухно, Богдан Геннадійович
dc.date.accessioned2025-10-08T09:28:24Z
dc.date.available2025-10-08T09:28:24Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractМетою даної магістерської роботи є розробка автоматизованої електронної системи для збору, обробки та аналізу енергетичних даних у локальних енергетичних мікромережах (Microgrid), із реалізацією механізмів фінансових розрахунків за спожиту або вироблену електроенергію на основі технологій розподіленого реєстру (блокчейн) на віртуальному ринку електроенергії. Особливу увагу приділено забезпеченню високого рівня достовірності, прозорості та безпеки передавання даних у системах моніторингу та обліку енергії, що є актуальним напрямом у галузі електроніки, зокрема в контексті інтелектуальних енергетичних систем. У процесі виконання роботи проаналізовано сучасні технічні рішення для реалізації автоматизованих розрахунків у розподілених енергосистемах, досліджено потенціал застосування смарт-контрактів, створених у рамках попередніх розробок, та впроваджено їх у прототип системи на базі блокчейн-платформи. Проведено налаштування протоколу індексації блокчейн-даних, що забезпечує ефективний доступ до структурованої інформації для подальшої обробки. Також розроблено інструменти візуалізації параметрів фінансових розрахунків за допомогою системи моніторингу (Prometheus, Grafana) та виконано моделювання енергетичних профілів типових домогосподарств із використанням метеорологічних даних для оцінки впливу генерації та накопичення енергії на баланс у Microgrid. У результаті виконаної роботи реалізовано технічну інтеграцію смарт-контрактів із елементами інфраструктури моніторингу електромереж, впроваджено механізми стимулювання генерації відновлюваної енергії та забезпечено візуалізацію ключових показників у реальному часі. Проведене навантажувальне тестування підтвердило стійкість запропонованої системи до зростання кількості транзакцій, що є критично важливим з точки зору її подальшого практичного застосування. Наукова новизна роботи полягає у створенні інтегрованої технічної платформи, яка поєднує елементи електроніки — зокрема сенсорні пристрої, інтерфейси збору даних, засоби обробки сигналів — з можливостями розподіленого зберігання даних, смарт-контрактів та інструментів аналітики для реалізації автоматизованих розрахунків у локальних енергетичних системах. Практичне значення запропонованого рішення полягає у можливості його впровадження в системах з інтелектуальними лічильниками електроенергії, що дозволяє автоматизувати процеси обліку та взаєморозрахунків, підвищити ефективність використання енергоресурсів, знизити ризики шахрайства та створити основу для реалізації новітніх моделей енергетичного обміну, зокрема у контексті децентралізованих фінансових технологій. Подальший розвиток системи передбачає дослідження та інтеграцію новітніх технічних рішень для підвищення масштабованості та продуктивності, зокрема вдосконалених алгоритмів консенсусу, підтримки цифрових валют та інструментів міжланцюгової взаємодії. При цьому пріоритетом залишається збереження відповідності розробки сучасним вимогам до енергоефективних, безпечних і надійних електронних систем.
dc.description.abstractotherThe purpose of this master's thesis is to develop an automated electronic system for collecting, processing and analyzing energy data in local energy microgrids, with the implementation of mechanisms for financial payments for consumed or generated electricity based on distributed ledger technologies (blockchain) in the virtual electricity market. Particular attention is paid to ensuring a high level of reliability, transparency and security of data transmission in energy monitoring and metering systems, which is a relevant area in the field of electronics, in particular in the context of intelligent energy systems. In the course of the work, modern technical solutions for the implementation of automated calculations in distributed energy systems were analyzed, the potential for using smart contracts created as part of previous developments was investigated, and they were implemented in a prototype system based on a blockchain platform. A blockchain data indexing protocol was set up to provide efficient access to structured information for further processing. We also developed tools for visualizing the parameters of financial calculations using a monitoring system (Prometheus, Grafana) and modeled the energy profiles of typical households using meteorological data to assess the impact of energy generation and storage on the balance in the Microgrid. As a result of the work performed, the technical integration of smart contracts with elements of the power grid monitoring infrastructure was implemented, mechanisms for stimulating renewable energy generation were introduced, and key indicators were visualized in real time. The conducted load testing has confirmed the stability of the proposed system to the growth of the number of transactions, which is critical in terms of its further practical application. The scientific novelty of the work lies in the creation of an integrated technical platform that combines electronics elements - in particular, sensor devices, data collection interfaces, signal processing tools - with the capabilities of distributed data storage, smart contracts, and analytics tools to implement automated calculations in local energy systems. The practical significance of the proposed solution lies in the possibility of its implementation in systems with smart electricity meters, which allows automating the processes of accounting and mutual settlements, increasing the efficiency of energy use, reducing the risks of fraud and creating a basis for the implementation of the latest models of energy exchange, in particular in the context of decentralized financial technologies. Further development of the system involves researching and integrating the latest technical solutions to increase scalability and performance, including advanced consensus algorithms, support for digital currencies, and tools for inter-chain interaction. At the same time, the priority remains to maintain the development's compliance with modern requirements for energy-efficient, secure, and reliable electronic systems.
dc.format.extent153 с.
dc.identifier.citationПухно, Б. Г. Автоматизована система розрахунків за електроенергію на базі технології блокчейн : магістерська дис. : 171 Електроніка / Пухно Богдан Геннадійович. – Київ, 2025. – 153 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/76674
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectMicrogrid
dc.subjectринок електроенергії
dc.subjectавтоматизовані розрахунки
dc.subjectблокчейн-технології
dc.subjectсмарт-контракти
dc.subjectвідновлювана енергетика
dc.subjectінтелектуальні лічильники
dc.subjectelectricity market
dc.subjectautomated settlements
dc.subjectblockchain technologies
dc.subjectsmart contracts
dc.subjectrenewable energy
dc.subjectsmart meters
dc.subject.udc621.314
dc.titleАвтоматизована система розрахунків за електроенергію на базі технології блокчейн
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Pukhno_magistr.pdf
Розмір:
1.96 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

Магістерські роботи (ЕПС)
Магістерські роботи