Програмне забезпечення для інтелектуального моніторингу розподілених енергетичних ресурсів мікромережі з використанням IoT і граничних обчислень

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorСарибога, Ганна Володимирівна
dc.contributor.authorЖовмір, Максим Володимирович
dc.date.accessioned2026-09-24T12:59:29Z
dc.date.available2026-09-24T12:59:29Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractМагістерська дисертація за темою «Програмне забезпечення для інтелектуального моніторингу розподілених енергетичних ресурсів мікромережі з використанням IoT і граничних обчислень» виконана студентом кафедри інженерії програмного забезпечення в енергетиці НН ІАТЕ Жовміром Максимом Володимировичем зі спеціальності 121 «Інженерія програмного забезпечення» за освітньо-професійною програмою «Інженерія програмного забезпечення інтелектуальних кібер-фізичних систем в енергетиці» і складається зі: вступу; 5 розділів («Опис предметної області та постановка завдання», «Аналіз та дослідження існуючих методів», «Програмні інструменти та технології реалізації системи», «Опис програмної системи та реалізації», «Основні наукові та практичні результати»), висновків до кожного з цих розділів; загальних висновків; списку використаних джерел, який налічує 29 джерел; 13 ілюстрацій; 6 таблиць; 3 додатків. Загальний обсяг роботи 117 сторінок. Актуальність роботи В умовах енергетичної кризи та систематичних руйнувань інфраструктури України, перехід до розподілених енергетичних ресурсів стає критичною необхідністю. Традиційні хмароцентричні системи моніторингу мають високу латентність та залежність від інтернет-зв’язку. Актуальність дослідження зумовлена потребою у створенні автономних інтелектуальних Edge-вузлів, здатних здійснювати предиктивний аналіз та керування енергобалансом безпосередньо на місці генерації, мінімізуючи навантаження на мережу та забезпечуючи живучість мікромережі під час блекаутів. Мета роботи і завдання дослідження Метою роботи є підвищення автономності та ефективності функціонування розподілених мікромереж шляхом розробки програмно-алгоритмічного забезпечення на базі парадигми граничних обчислень та методів глибокого навчання. Для досягнення мети вирішено такі завдання: дослідити архітектурні особливості граничних обчислень; розробити асинхронне програмне ядро для локального збору та обробки телеметрії; створити модель прогнозування генерації на базі нейромережі; імплементувати агентне управління накопичувачами енергії на основі алгоритму з донавчанням; проаналізувати відмовостійкість системи в умовах відсутності зовнішнього зв'язку. Практичне значення одержаних результатів: Розроблене програмне забезпечення може бути впроваджене на об'єктах критичної інфраструктури для забезпечення автономного енергопостачання. Результати дозволяють скоротити мережевий трафік на 90% та зменшити час реакції системи до 45 мс. Створене ПЗ готове до інтеграції в промислові контролери для управління фотоелектричними станціями потужністю до 30 кВт.
dc.description.abstractotherThe master's thesis on the topic “Software for Intelligent Monitoring of Distributed Energy Resources of a Microgrid Using IoT and Edge Computing” was completed by a student of the Department of Software Engineering in Energy Systems of the Educational and Scientific Institute of Atomic and Thermal Energy, Maksym Volodymyrovych Zhovmir, majoring in 121 “Software Engineering” under the educational and professional program “Software Engineering of Intelligent Cyber-Physical Systems in Energy Engineering”. The thesis consists of: an introduction; 5 chapters (“Description of the Subject Area and Problem Statement”, “Analysis and Research of Existing Methods”, “Software Tools and Technologies for System Implementation”, “Description of the Software System and Its Implementation”, “Main Scientific and Practical Results”); conclusions for each of these chapters; general conclusions; a list of references containing 29 sources; 13 figures; 6 tables; and 3 appendices. The total volume of the thesis is 117 pages. Relevance of the work In the context of the energy crisis and the systematic destruction of Ukraine’s infrastructure, the transition to distributed energy resources has become a critical necessity. Traditional cloud-centric monitoring systems are characterized by high latency and dependence on internet connectivity. The relevance of this research is driven by the need to develop autonomous intelligent Edge nodes capable of performing predictive analysis and energy balance management directly at the generation site, thereby minimizing network load and ensuring the resilience of the microgrid during blackouts. Purpose and research tasks The aim of the thesis is to improve the autonomy and efficiency of distributed microgrid operation through the development of software and algorithmic support based on the edge computing paradigm and deep learning methods. To achieve this goal, the following tasks were accomplished: - to investigate the architectural features of edge computing; - to develop an asynchronous software core for local telemetry collection and processing; - to create a generation forecasting model based on a neural network; - to implement agent-based energy storage management using a reinforcement learning algorithm; - to analyze the fault tolerance of the system under conditions of external communication loss. The practical value of the results obtained: The developed software can be implemented at critical infrastructure facilities to ensure autonomous power supply. The obtained results make it possible to reduce network traffic by 90% and decrease system response time to 45 ms. The created software is ready for integration into industrial controllers for the management of photovoltaic power plants with a capacity of up to 30 kW.
dc.format.extent117 c.
dc.identifier.citationЖовмір, М. В. Програмне забезпечення для інтелектуального моніторингу розподілених енергетичних ресурсів мікромережі з використанням IoT і граничних обчислень : магістерська дис. : 121 Інженерія програмного забезпечення / Жовмір Максим Володимирович. – Київ, 2026. – 117 c.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/83459
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectграничні обчислення
dc.subjectрозподілені енергетичні ресурси
dc.subjectмікромережа
dc.subjectавтономність
dc.subjectпрогнозування генерації
dc.subjectLSTM
dc.subjectPPO
dc.titleПрограмне забезпечення для інтелектуального моніторингу розподілених енергетичних ресурсів мікромережі з використанням IoT і граничних обчислень
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Zhovmir_magistr.pdf
Розмір:
2.93 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 (ІПЗЕ)
Магістерські роботи