Кафедра електротехнічних систем та енергетичного менеджменту
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/11335
Browse
9 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 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 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 Оптимальна система регулювання потужності сонячних батарей фотоелектричної станції(ЦНТУ, 2024-01-16) Видиш, Артем Миколайович; Vydysh, ArtemМетою роботи є підвищення ефективності використання енергії сонянчного випромінювання в системі з фотоелектричними перетворювачами за рахунок удосконалення екстремального регулювання їх потужності. Виконано огляд структурних схем фотоелектричних установок автономного типу з реалізацією методів підвищення їх енергоефективності. Визначено, що впровадження екстремального регулювання величини потужності фотоелектричних батарей є найбільш дієвим способом збільшення енергетичної ефективності таких систем. Покращено методику розробки фотоелектроустановок автономного типу шляхом виконання розрахунку енергобалансу та застосування статистичних даних щодо інсоляції конкретної місцевості. Виконано порівняльний аналіз методів і алгоритмів регулювання максимальної потужності фотобатарей. Обрана систему регулювання потужності фотоелектричних панелей забезпечує стійке відслідковування максимуму потужності та коефіцієнт використання сонячної батареї не менше 98%. Виконане моделювання роботи системи регулювання потужності фотоелектричних панелей за допомогою комп’ютерної імітаційної моделі. The purpose of the work is increasing the efficiency of solar radiation energy use in the system with photoelectric converters due to the improvement of extreme regulation of their power. An overview of the structural schemes of autonomous type photovoltaic installations with the implementation of methods of increasing their energy efficiency was carried out. It was determined that the implementation of extreme power regulation of photovoltaic batteries is the most effective way to increase the energy efficiency of such systems. The methodology for the development of autonomous-type photovoltaic installations has been improved by performing an energy balance calculation and using statistical data on the insolation of a specific area. A comparative analysis of methods and algorithms for regulating the maximum power of photo batteries was performed. The chosen power regulation system of photovoltaic panels ensures stable monitoring of the maximum power and the utilization rate of the solar battery is not less than 98%. Modeling of the power regulation system of photovoltaic panels using a computer simulation model.Item Підвищення ефективності енергозабезпечення на основі гібридної установки з використанням біоелектростанції та фотоелектричної станції(ЦНТУ, 2022-12-13) Любімов, Владислав Юрійович; Liubimov, VladyslavМетою роботи є дослідження питання підвищення ефективності енергозабезпечення на основі гібридної установки з використанням біоелектростанції та фотоелектричної станції. Був проведений вибір складових елементів для гібридної установки з біогазовою електростанцією та фотоелектричною станцією, підібрано обладнання для них. Розробка та впровадження гібридної фотоелектричної станції вимагає значних капітальних вкладень. Був визначений строк окупності біофотостанції та рівень її екологічного впливу на оточуюче середовище. Гібридна електростанція окупається за термін 1,46 років в разі реалізації біодобрив, або за менш як чотири роки за умов реалізації лише електричної енергії. Біофотостанція знижує рівень викидів вуглекислого газу в атмосферу, при цьому не чинить негативного екологічного впливу. The purpose of the work is to study the issue of increasing the efficiency of energy supply based on a hybrid installation using a bioelectric plant and a photovoltaic plant. The selection of components for a hybrid plant with a biogas power plant and a photovoltaic plant was carried out, and the equipment for them was selected. The development and implementation of a hybrid photovoltaic plant requires significant capital investment. The payback period of the biophoto plant and the level of its environmental impact on the environment were determined. A hybrid power plant pays for itself in 1.46 years in the case of biofertilizers, or in less than four years in the case of only electricity. The biophoto plant reduces the level of carbon dioxide emissions into the atmosphere, while not having a negative environmental impact.Item Оптимальна система керування параметрами режиму комбінованої електроенергетичної системи(ЦНТУ, 2021-12-01) Довбня, Олег Олександрович; Dovbnia, OlehМетою роботи є забезпечення максимізації величини генерування активної електроенергії установками з відновлюваними джерелами енергії за одночасного підтримання рівня нормально допустимих величин усталеного відхилення напруги в місці під’єднання споживачів електроенергії до розподільної електромережі. В роботі виконаний огляд сучасних методів і технічних пристроїв автоматичного управління установками генерування електроенергії, що включають пристрої з відновлюваними джерелами енергії. Поставлено завдання автоматичного управління установками генерування електричної енергії, що включають відновлювані джерела енергії, у вигляді задачі багатокритеріальної оптимізації та здійснений вибір методу його рішення. Розроблено комп’ютерну імітаційну модель системи автоматичного управління установками генеруванням електричної енергії, що включають відновлювані джерела енергії. Аналіз результатів, отриманих під час моделювання на комп’ютерній імітаційній моделі встановив, що запропонована оптимальна система автоматичного управління генеруванням електричної енергії установками з відновлюваними джерелами енергії має значну перевагу перед існуючими. The aim of the work is to maximize the amount of active electricity generation by installations with renewable energy sources while maintaining the level of normal allowable values of steady-state voltage deviation at the point of connection of electricity consumers to the distribution network. The review of modern methods and technical devices of automatic control of power generation installations, including devices with renewable energy sources, is performed in the work. The task of automatic control of electric power generation installations, which include renewable energy sources, in the form of the problem of multicriteria optimization is set and the choice of the method of its solution is made. A computer simulation model of the system of automatic control of electric power generation installations, including renewable energy sources, has been developed. Analysis of the results obtained during the simulation on a computer simulation model found that the proposed optimal system of automatic control of electricity generation by installations with renewable energy sources has a significant advantage over existing ones.