Другий (магістерський) рівень
Permanent URI for this collectionhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/11337
Browse
17 results
Search Results
Item Розробка комбінованих електроенергетичних систем та оцінка ефекту від їх застосування для об’єктів малого електроспоживання(ЦНТУ, 2024-12-19) Нгепі, Стівен Леонардович; Nhepi, StivenМетою роботи є вдосконалення системи електропостачання об’єктів з малим електроспоживанням шляхом інтеграції комбінованих електроенергетичних систем, що поєднують потенціал сонячних та малих гідроелектростанцій з оцінкою їх роботи. Наукова робота присвячена актуальній проблемі розвитку комбінованих систем електропостачання з використанням відновлюваних джерел енергії для забезпечення електроживлення об'єктів малого електроспоживання. У дослідженні проведено комплексний аналіз стану та перспектив розвитку відновлюваної енергетики в світовому контексті та в Україні. Виконано поглиблений огляд існуючих комбінованих електроенергетичних систем з метою визначення найбільш ефективних схем електропостачання для об'єктів з низьким рівнем електроспоживання. Розроблені комп'ютерні моделі дозволили провести детальне дослідження роботи обраних комбінованих електроенергетичних систем, здійснити їх порівняльний аналіз та оцінку ефективності. Ключовим аспектом роботи є економічний аналіз запропонованих проектних рішень, що включає розрахунок та оцінку економічних показників комбінованих електроенергетичних систем. The purpose of the work is to improve the power supply system of facilities with small power supply by integrating combined energy systems that combine the potential of solar and small hydroelectric power plants with an assessment of their performance. The scientific work is devoted to the urgent problem of development of combined power supply systems using renewable energy sources to provide power supply to low-power consumption facilities. The study conducted a comprehensive analysis of the state and prospects for the development of renewable energy in the global context and in Ukraine. An in-depth review of existing combined power systems was carried out in order to determine the most effective power supply schemes for facilities with low power consumption. The developed computer models allowed for a detailed study of the operation of selected combined power systems, their comparative analysis and assessment of efficiency. The key aspect of the work is the economic analysis of the proposed design solutions, which includes the calculation and assessment of economic indicators of combined power systems.Item Дослідження режимів роботи мікроенергетичної системи із акумулюванням електроенергії(ЦНТУ, 2024-12-18) Одарченко, Володимир Миколайович; Odarchenko, VolodymyrМетою роботи є комплексне вивчення інноваційних підходів до управління процесами енергозбереження та моніторингу стану акумуляторних батарей з урахуванням специфічних вимог навантажувальних режимів у мікроенергетичній системі. У кваліфікаційній роботі представлено комплексне дослідження режимів функціонування мікроенергетичної системи з акумулюванням електроенергії, спрямоване на вирішення актуальних завдань підвищення ефективності та надійності роботи розподільних електричних мереж. Проведено аналіз мікроенергетичних систем з акумуляторними комплексами, визначено їхній потенціал для оптимізації та децентралізації електричних мереж. Розроблено та обґрунтовано математичний апарат для моделювання складових елементів мікроенергетичної системи та прогнозування її поведінки в різних експлуатаційних режимах. Здійснено комп’ютерне моделювання та аналіз отриманих результатів функціонування мікроенергетичної системи з накопиченням електроенергії, визначено її характеристики та потенційні переваги. Розроблено комплекс обґрунтованих заходів з охорони праці та забезпечення безпеки під час монтажу електроустановок мікроенергетичної системи. The purpose of the work is comprehensive study of innovative approaches to managing energy saving processes and monitoring the condition of batteries, taking into account the specific requirements of load modes in a microenergy system. The qualification work presents a comprehensive study of the operating modes of a micro-energy system with electricity storage, aimed at solving the current problems of increasing the efficiency and reliability of distribution power grids. An analysis of micro-energy systems with battery complexes was conducted, their potential for optimizing and decentralizing power grids was determined. A mathematical apparatus for modeling the components of a micro-energy system and predicting its behavior in various operating modes was developed and substantiated. Computer modeling and analysis of the obtained results of the operation of a micro-energy system with electricity storage were carried out, its characteristics and potential advantages were determined. A set of substantiated measures for labor protection and ensuring safety during the installation of electrical installations of a micro-energy system was developed.Item Оцінювання ефективності роботи електроенергетичних систем з ВДЕ шляхом використання технології CAES для акумулювання електроенергії(ЦНТУ, 2024-12-26) Чорнощоков, Ростислав Костянтинович; Chornoshchokov, RostyslavМетою роботи є проведення оцінки технічних та енергетичних показників ефективності застосування систем акумулювання електричної енергії відновлюваних джерел енергії у вигляді стиснутого повітря. Наукова робота присвячена актуальній проблемі акумулювання електричної енергії в електроенергетичних системах з використанням відновлюваних джерел енергії. В дослідженні показано, що технологія акумулювання електричної енергії за рахунок використання стисненого повітря для енергетичних комплексів з відновлюваними джерелами енергії залишається перспективною. Такі установки дозволяють утилізувати надлишок електроенергії під час мінімального споживання, перетворюючи її в енергію стисненого атмосферного газу, що зберігається в спеціальних ємностях під високим тиском для подальшої генерації електричної енергії. Запропоновано конфігурацію системи накопичення енергії, основними елементами якої є малогабаритний резервуар для зберігання стисненого повітря та мікротурбіна. Проведено оцінку технічних та енергетичних показників для системи при зміні конструктивних та робочих параметрів системи акумулювання. The purpose of the work is to assess the technical and energy performance indicators of the use of electrical energy storage systems from renewable energy sources in the form of compressed air. The scientific work is devoted to the current problem of electrical energy accumulation in power systems using renewable energy sources. The study shows that the technology of accumulating electrical energy through the use of compressed air for energy complexes with renewable energy sources remains promising. Such installations allow to utilize excess electricity during minimum consumption, converting it into the energy of compressed atmospheric gas, which is stored in special tanks under high pressure for further generation of electrical energy. A configuration of an energy storage system is proposed, the main elements of which are a small-sized compressed air storage tank and a microturbine. An assessment of the technical and energy performance of the system is carried out when changing the design and operating parameters of the storage system.Item Дослідження впливу відновлювальних джерел енергії на стійкість енергетичної системи(ЦНТУ, 2024-12-17) Щукіна, Надія Андріївна; Shchukina, NadiiaМетою кваліфікаційної роботи є дослідження статичної та динамічної стійкості енергосистеми під час впровадження відновлювальних джерел енергії. Дослідження впливу відновлювальних джерел енергії на статичну та динамічну стійкість системи полягало у аналізі джерел енергії, самої системи та розрахунку ризиків перед впровадженням системи у роботу. Були розглянуті проблеми та виклики, пов’язані зі стохастичністю роботи ВЕС та СЕС через погодні умови, такі як нестабільність генерації, наведені шляхи їх вирішення, у тому числі, акумулюванням енергії та впровадження інтелектуальних мереж. Проведено аналіз поточного стану та перспектив розвитку відновлюваних джерел енергії. В роботі проведені розрахунки по аналітичному дослідженню статичної та динамічної стійкості енергосистеми з сонячною електростанцією. А саме досліджено поведінку коефіцієнту запасу статичної стійкості від потужність, що передається від станції в мережу, не порушуючи при цьому її стійкість. Оскільки при роботі з ВДЕ потужність може коливатись, подібні дослідження є необхідними при визначенні стійкості. На основі цих даних побудовано кутові характеристики, що відображають залежність між кутом ротора генератора і переданою потужністю в різних режимах. Визначення постійної інерції дозволило розрахувати граничний час, протягом якого коротке замикання повинно бути усунене для збереження динамічної стійкості системи. The purpose of the qualification work is to study the static and dynamic stability of the power system during the implementation of renewable energy sources. The study of the impact of renewable energy sources on the static and dynamic stability of the system consisted in the analysis of energy sources, the system itself and the calculation of risks before the system was put into operation. Problems and challenges associated with the stochastic operation of wind and solar power plants due to weather conditions, such as generation instability, were considered, and ways to solve them were given, including energy storage and the implementation of smart grids. An analysis of the current state and prospects for the development of renewable energy sources was conducted. The work carried out calculations for the analytical study of the static and dynamic stability of the power system with a solar power plant. Namely, the behavior of the static stability reserve coefficient from the power transmitted from the plant to the network was studied, without violating its stability. Since when working with renewable energy sources, power may fluctuate, such studies are necessary when determining stability. Based on these data, angular characteristics were constructed, reflecting the relationship between the generator rotor angle and the transmitted power in different modes. The determination of the constant inertia allowed us to calculate the maximum time during which the short circuit must be eliminated to maintain the dynamic stability of the system.Item Оптимізація функціонування розосереджених джерел енергії в локальних електричних системах(ЦНТУ, 2024-12-23) Братаніч, Ольга Станіславівна; Bratanich, OlhaМетою кваліфікаційної роботи є оптимізація експлуатації відновлюваних джерел енергії в розподільних електромережах через вдосконалення методологій та інструментів транспортування виробленої електроенергії. У роботі проведено комплексний аналіз нормативної бази щодо інтеграції розосереджених джерел у локальні електричні системи; сформовано методологію визначення оптимальних параметрів потужності та локації підключення відновлюваних джерел у локальній електросистемі за інтегральним критерієм ефективності; запропоновано метод оптимізації генерації відновлюваних джерел у добовому розрізі відповідно до прогнозованого споживання електроенергії; удосконалено математичний апарат для оптимізації конфігурації локальних електросистем та механізмів керування схемами видачі потужності; сформульовано алгоритм балансування добового виробництва електроенергії відповідно до прогнозованого навантаження мережі, запропоновано систему автоматизованого керування конфігурацією схем видачі енергії для мінімізації втрат при транспортуванні. The purpose of the qualification work is to optimize the operation of renewable energy sources in distribution networks through the improvement of methodologies and tools for transporting the generated electricity. In the work, a comprehensive analysis of the regulatory framework regarding the integration of distributed sources into local electrical systems is carried out; the methodology for determining the optimal power parameters and connection location of renewable sources in the local electricity system based on the integral criterion of efficiency was formed; a method for optimizing the generation of renewable sources on a daily basis in accordance with the forecasted electricity consumption is proposed; improved mathematical apparatus for optimizing the configuration of local electrical systems and control mechanisms of power output schemes; an algorithm for balancing the daily electricity production in accordance with the forecasted network load was formulated, a system for automated control of the configuration of energy output schemes was proposed to minimize losses during transportation.Item Застосування сонячних електростанцій малої потужності для підвищення якості електроенергії врозподільних електричних мережах(ЦНТУ, 2024-01-18) Дзидик, Микола Миколайович; Dzydyk, MykolaМетою роботи є покращення показників якості електричної енергії в системах електрозабезпечення з використанням розосередженої генерації на основі сонячних фотоелектричних станцій малої потужності. Розглянуто питання розвитку сонячної енергетики та розосередженої генерації в Україні з урахуванням стимулювання росту галузі шляхом запровадження зеленого тарифу. Розосереджена генерація на основі відновлюваних джерел енергії підвищує надійність електропостачання, але потребує дотримання стандартів для забезпечення якості електроенергії. Необхідний розвиток інфраструктури для інтеграції великих обсягів поновлюваних джерел на основі концепції активного споживача. Розглядаються алгоритми функціонування автономних систем електропостачання. Аналізується можливий вплив розосередженої генерації на якість електроенергії та пропонуються заходи для його мінімізації. The purpose of the work is to improve the indicators of the quality of electric energy in power supply systems using distributed generation based on lowpower solar photovoltaic plants. The issue of the development of solar energy and distributed generation in Ukraine was considered, taking into account the stimulation of the growth of the industry through the introduction of a green tariff. Distributed generation based on renewable energy sources increases the reliability of electricity supply, but requires compliance with standards to ensure the quality of electricity. It is necessary to develop the infrastructure for the integration of large volumes of renewable sources based on the concept of an active consumer. Algorithms of functioning of autonomous power supply systems are considered. The possible impact of distributed generation on the quality of electricity is analyzed and measures to minimize it are proposed.Item Підвищення надійності системи електропостачання шляхом використання розподілених відновлювальних джерел енергії(ЦНТУ, 2024-01-19) Тулба, Артем Іванович; Tulba, ArtemМетою кваліфікаційної роботи є вивчення способів поліпшення надійності електропостачання шляхом інтеграції відновлюваних джерел енергії та гібридних енергосистем. На підставі аналізу метеоданих було побудовано карти енергетичного потенціалу вітру і сонця, визначено періоди їх ефективної роботи та «енергетичного штилю». Окрім цього, оцінено біоенергетичний потенціал регіону та створено відповідну карту розподілу ресурсів. Розроблено комп'ютерну модель для визначення оптимальних режимів функціонування гібридних енергосистем. Також проведено ранжування методів керування електроспоживанням за рівнями енергосистеми. На основі цього створено методику комплексного управління режимами споживання електроенергії з метою оптимізації енергетичних балансів. Отримані результати можуть бути застосовані на практиці для підвищення надійності енергопостачання завдяки впровадженню альтернативних джерел енергії місцевого походження. The purpose of the qualification work is to study ways to improve the reliability of electricity supply by integrating renewable energy sources and hybrid energy systems. On the basis of the analysis of meteorological data, maps of the energy potential of the wind and the sun were built, and the periods of their effective operation and "energy calm" were determined. In addition, the bioenergy potential of the region was assessed and a corresponding resource distribution map was created. A computer model was developed to determine the optimal modes of operation of hybrid energy systems. A ranking of power consumption management methods by power system levels was also carried out. Based on this, a methodology for comprehensive management of electricity consumption regimes was created with the aim of optimizing energy balances. The obtained results can be applied in practice to increase the reliability of energy supply thanks to the introduction of alternative energy sources of local origin.Item Система акумулювання електричної енергії на основі гідроакумулюючої установки(ЦНТУ, 2024-01-25) Ключар, Андрій Дмитрович; Kliuchar, AndriiМетою роботи є вибір параметрів системи акумулювання електричної енергії на основі гідроакумулюючої установки із замкнутим циклом використання води та дослідження режимів її роботи шляхом моделювання. Виконаний аналіз перспектив розвитку технологій накопичення електроенергії, зокрема гідроакумулювання, у поєднанні з відновлюваними джерелами. Відзначено перспективність розвитку комбінованих систем з гідроакумулюванням енергії відновлюваних джерел в Україні. Запропоновані та удосконалені імітаційні моделі окремих компонентів та системи керування для дослідження режимів роботи системи акумулювання елекроенергії шляхом застосування гідроакумулюючої установки. Зокрема удосконалено імітаційні моделі споживача електроенергії, фотоелектричної станції, гідротурбіни з генератором, насосної станції, гідравлічного тарана, водного балансу резервуарів, системи керування рівнями води. Проведене комп’ютерне імітаційне моделювання роботи системи акумулювання та визначені енергетичні показники її складових елементів, проведений аналіз ефективності роботи системи. The purpose of the work is to select the parameters of the electric energy storage system based on a hydroaccumulating installation with a closed cycle of water use and to study the modes of its operation by modeling. An analysis of the prospects for the development of electricity storage technologies, in particular hydroaccumulation, in combination with renewable sources has been carried out. The perspective of the development of combined systems with hydroaccumulation of energy from renewable sources in Ukraine was noted. Proposed and improved simulation models of individual components and the control system for researching the operation modes of the electric energy storage system by using a hydraulic storage unit. In particular, simulation models of an electricity consumer, a photovoltaic plant, a hydro turbine with a generator, a pumping station, a hydraulic ram, water balance in tanks, and a water level control system have been improved. A computer simulation of the operation of the storage system was carried out and the energy indicators of its constituent elements were determined, an analysis of the efficiency of the system was carried out.Item Розробка автономної інтегрованої системи електропостачання локальних об’єктів з використанням відновлювальних джерел енергії(ЦНТУ, 2024-01-18) Тикул, Олег Олександрович; Tykul, OlehУ кваліфікаційній роботі здійснено дослідження сумісної роботи локальної системи електропостачання відновлюваними джерелами енергії із заданими функціональними властивостями. Беручи до уваги характер електричних навантажень, визначено їхній вплив на надійність та ефективність систем локального електропостачання. Проведено аналіз наявних відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) для побудови поєднаних автономних систем електропостачання та їхніх особливостей на території України. Досліджено можливість практичного застосування відновлюваних джерел енергії в поєднаній автономній системі електропостачання для оцінки енергоефективності. Виконано оптимізацію структури сумісної локальної системи електропостачання та ВДЕ, що підвищує енергетичну ефективність її функціонування. The qualification work explores the collaboration of a local power supply system with renewable energy sources with specified functional properties. Considering the nature of electrical loads, their impact on the reliability and efficiency of local power supply systems has been determined. An analysis of available renewable energy sources (RES) has been conducted for the development of integrated autonomous power supply systems and their features within the territory of Ukraine. The feasibility of practical application of renewable energy sources in the integrated autonomous power supply system has been investigated to assess its energy efficiency. Optimization of the structure of the combined local power supply system and RES has been performed, enhancing the energy efficiency of its operation.Item Модернізація системи енергозабезпечення станції водоочистки шляхом застосування біогазової установки(ЦНТУ, 2024-01-15) Конюх, Богдан Олександрович; Koniukh, BohdanКваліфікаційна робота складається з пояснювальної записки та графічної частини. Пояснювальна записка займає 77 сторінок і включає 10 рисунків, 15 таблиць та 1 презентацію. У сучасний період, із зростанням населення та обсягів виробництва, набуває актуальності проблема очистки стічних вод. Станції аерації, що використовуються для цього, є вкрай енергозатратними та великими споживачами електроенергії. Також важливою є проблема утилізації осаду стічних вод, яка призводить до негативного екологічного впливу та додаткових фінансових витрат. Виробництво біогазу з осаду може стати ефективним рішенням цих проблем. Мета магістерської дисертації полягає в розробці біогазової станції, що базується на осадах стічних вод, для забезпечення енергією водоочисної станції. Завдання дослідження включають: Аналіз осаду стічних вод як сировини для виробництва біогазу; Вивчення процесу метанового бродіння; Аналіз технологічного процесу виробництва біогазу; Розрахунок технічних параметрів біогазової установки та потенційного обсягу генерації біогазу; Об’єктом дослідження є забезпечення енергією водоочисної станції за допомогою біогазової установки. Предметом дослідження є виробництво біогазу з осаду стічних вод для енергозабезпечення водоочисної станції шляхом спалювання біогазу. The thesis consists of an explanatory note and graphics. The explanatory note occupies 77 pages and includes 10 figures, 15 tables, and 1 presentation. In the modern period, with the growth of population and production volumes, the problem of wastewater treatment is becoming more urgent. Aeration stations used for this purpose are extremely energy intensive and large consumers of electricity. Also important is the problem of sewage sludge disposal, which leads to negative environmental impacts and additional costs. Biogas production from sludge can be an effective solution to these problems. The purpose of the master's thesis is to develop a biogas plant based on sewage sludge to provide energy for a wastewater treatment plant. The research objectives include: Analysis of sewage sludge as a raw material for biogas production; Study of the methane fermentation process; Analysis of the technological process of biogas production; Calculation of the technical parameters of the biogas plant and the potential amount of biogas generation. The object of research is providing energy to the wastewater treatment plant using a biogas plant. The subject of the research is the production of biogas from sewage sludge for energy supply of the wastewater treatment plant by burning biogas.