Кафедра електричної інженерії

Постійне посилання на фондhttps://repository.lntu.edu.ua/handle/123456789/58

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 22

MORPHOLOGICAL MODELING OF SMART GRID: SPATIAL METRICS FOR ANALYSIS OF DISTRIBUTED ENERGY NETWORKS
(Karlsruhe, 2025) Komenda, Nataliya; Volynets, Vladyslav; Komenda, Nataliya
У статті представлено удосконалений підхід до просторового моделювання Smart Grid, що базується на використанні морфометричних метрик для опису геометрії та топологічних характеристик сучасних розподілених енергетичних мереж. На відміну від класичних електротехнічних методів аналізу морфометричний підхід розглядає енергосистему як просторову структуру і дозволяє кількісно оцінити щільність розміщення елементів, ступінь зв’язності, компактність маршрутів електропередачі, фрактальність мережевих контурів та узгодженість розташування генерувальних і споживчих вузлів. Запропоновані показники (ρ, B, L_a, C, D_f) дають можливість формалізувати морфологію Smart Grid й оцінити її потенціал до саморегуляції, стійкості та адаптації в умовах змінного навантаження. Показано, що просторовий морфометричний аналіз є структурним аналогом морфометрії графіка електричного навантаження, що забезпечує єдину методологічну основу для дослідження нерівномірностей у часі та просторі. На прикладі міської мікромережі продемонстровано, що оптимізація морфологічних параметрів сприяє зменшенню втрат, підвищенню рівня енергоавтономності та надійності системи. Зроблено висновок, що морфологічне моделювання відкриває нові можливості для конфігураційного планування Smart Grid, інтеграції DER, просторової оптимізації та підвищення ефективності децентралізованих енергетичних систем.
Optimisation of energy solutions: Alternative energy, reactive power compensation, and energy efficiency management
(2023-11-22) Bandura, Andrii; Romaniuk, Mykola; Komenda, Nataliya; Hadai, Andrii; Volynets, Vladyslav
The relevance of the problem under study is determined by the need to create a sustainable, efficient and environmentally safe energy complex. The growth of the world population, industrial development, and overall energy demand endanger the provision of society’s energy needs, making the need for research urgent at the present time. The purpose of the study is to examine optimal energy optimisation strategies, including alternative energy, compensation of reactive power, and energy efficiency management, to ensure the stable and efficient functioning of the energy complex. Among the methods used, analytical, classification, functional, statistical, and synthesis methods were applied. In investigating the optimisation of energy solutions, a thorough analysis of various aspects of alternative energy, reactive power compensation, and energy efficiency management was conducted. This analysis encompassed various aspects and parameters related to these areas, including technical, economic, and environmental indicators. As a result of the study, it was established that alternative energy has significant potential for ensuring sustainable development of the energy system. It can serve as a reliable source of energy that does not harm the environment and is not dependent on limited resources. In addition, reactive power compensation was recognised as an effective way to avoid energy losses in the system. This strategy helps to ensure more efficient energy use and reduce losses during transmission and distribution. Energy efficiency management also proved to be a key aspect in achieving energy supply sustainability. This allows optimising resource utilisation, reducing energy costs, and mitigating the negative impact on the environment. The practical value of the study lies in the development of innovative recommendations and strategies for energy optimisation, which will contribute to the creation of a stable, efficient, and environmentally safe energy complex and enhance its compliance with current and future challenges, making a considerable contribution to the development of science and the energy sector.
Modelling the optimal switching scheme of the Ukrainian power grid during blackout (Volyn region)
(2024-05-29) Hrytsiuk, Iryna; Volynets, Vladyslav; Komenda, Nataliya; Hrytsiuk, Iryna; Hadai, Andrii
The relevance of the study, in particular, in the Volyn region, is due to the need to ensure the reliability and efficiency of the energy infrastructure in the face of growing challenges associated with the war between Russia and Ukraine, technological development and ensuring the country’s energy security. The purpose of the study is to develop a model of the optimal switching scheme for the Volyn region’s power grids during blackout to minimize the negative consequences and ensure priority power supply to critical facilities. The methods used include mathematical modelling, simulation, optimization, sensitivity analysis, and others. The study optimized the power grid switching scheme under the risk of war and other crisis situations, including a thorough analysis of various options in the event of a blackout. Taking into account additional aspects of grid safety and reliability, the optimal routes for power transmission, placement of backup power sources were identified and effective algorithms for grid management were developed. By optimizing the grid switching scheme, the damage caused by blackouts can be minimized, and power supply can be restored quickly. The results confirmed that an optimal switching scheme can significantly reduce blackout time and its impact on the economy and the lives of the population. The development of optimal switching schemes for power grids is an important step towards increasing the resilience of Ukraine’s electricity system to crisis situations. The study has highlighted the importance of developing such models to ensure energy security and resilience of the power grid under the threat of blackouts, which affects the practical aspects of power supply management and economic development. The practical significance of the study is to improve strategies for managing the power grid in blackout conditions, contributing to the resilience of energy systems and economic development.
Prospects for the integration of distributed energy sources into the Ukrainian power grid
(2025-02-27) Hrytsiuk, Iryna; Volynets, Vladyslav; Hrytsiuk, Yurii; Bandura, Irina; Komenda, Nataliya
The integration of distributed energy sources (DES) into the Ukrainian power grid is a critical aspect of modern energy development aimed at increasing the efficiency of the power system, reducing greenhouse gas emissions, and improving the country’s energy security. The purpose of this overview and analysis study was to identify the technical and automation aspects of DES integration, as well as to determine the prospects and challenges associated with their adaptation to centralised grids. The study discussed the principal technical challenges arising from the integration of solar, wind, bioenergy, and other DES into the Ukrainian power grid. Particular attention was paid to the issues of stability and quality of electricity supply, the need to modernise the grid infrastructure, and the use of inverter technologies, energy storage systems (ESS), and hybrid microgrids. The study analysed modern methods of automation and control of distributed generation using Smart Grid, Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA), and Distributed Energy Resource Management System (DERMS) technologies, which help to optimise the operation of the power system, increase its reliability and flexibility under variable load conditions. The study considered adaptive control algorithms, mathematical forecasting models, and neural network algorithms that enable prompt adjustment of equipment operating modes, ensuring the stability of the system. It was found that the introduction of inverter systems, SPPs, and hybrid microgrids can re solutions that include the use of renewable energy sources, DERMS, and smart management. The recommendations included infrastructure modernisation, development of hybrid ESSs, and implementation of integrated digital monitoring and control systems. The practical value of this study lies in the development of approaches to the effective integration of DES into local power systems, which can be used in the design and implementation of microgrids in Ukraine.
Estimation of the total influence of methods for increasing the line natural load
(2024) Komenda, Nataliya; Volynets, Vladyslav; Hrytsiuk, Iryna; Bandura, Iryna; Romaniuk, Mykola
Studies aimed at the economically sound increase in the capacity of existing power lines and improvements in their design are relevant today. In addition to the well-known design methods of influencing the capacity of the transmission line, there are other meanings that can affect its natural capacity, which is directly related to the capacity. Therefore, the purpose of this study was to find possible methods of increasing natural power and evaluate their effectiveness in real configurations. The basis of the methodological approach applied in this study is a qualitative combination of methods of systematic analysis of ways to increase the capacity of power lines with the analytical investigation of the prospects for its impact on wave resistance to increase the natural power of the line. The conducted research determined the total influence of the analyzed factors on the increase in transmission capacity and identified the most optimal configuration from a technical and economic standpoint. Based on the results of the calculation of the natural capacity of the configurations, conclusions were made about the significance of the impact of each of the above factors, and the economic effect of their implementation in the integrated power system was established. Improvement of this methodology can, in the long run, serve as a tool for calculating configurations for economic and technical relevance, or serve as a foundation for further identification of factors affecting the transmission capacity of power lines.
Efficient Energy Management for the Smart Sustainable City Multifloor Manufacturing Clusters: A Formalization of the Water Supply System Operation Conditions Based on Monitoring Water Consumption Profiles
(Basel, Switzerland: MDPI AG, 2023) Davydenko, Liudmyla
This study is devoted to improving the energy efficiency of urban infrastructure systems (UISs), in particular, the centralized water supply of a city multifloor manufacturing cluster (CMFMC), by developing the principles of effective energy consumption management. The CMFMCs are located in the residential area of a megapolis and include manufacturing and service enterprises, residential and non-residential buildings, and a city logistics node. Demand monitoring and identification of the influence of seasonal and social environmental factors on its fluctuations is considered as a tool for identifying changes in the operating conditions of the water supply system (WSS) for the CMFMC facilities. To identify the typical operating conditions of water supply facilities, an approach is proposed that involves the analysis of daily water consumption profiles (WCPs). The formation of a database, the formation of groups of the same type of daily WCPs, and the construction of typical daily WCPs for typical groups and their description are the main stages of the proposed approach. The database contains a set of classification characteristics that describe the daily water consumption and its unevenness, as well as the shape of the daily WCP. The principal component analysis was applied to determine the dominant components of daily water consumption. A set of morphometric parameters was used to describe the shape of the daily WCPs. The methods of cluster and discriminant analysis were used to identify the influence of seasonality and social factors on water consumption and to form groups of the same type of daily WCPs. The analysis of sets of similar type of daily WCPs for typical days of typical seasons was carried out for a formalized description of the typical operating conditions of water supply facilities. The results of the analysis are the clarification of the equations of the dominant components of daily water consumption, the determination of the average values of the characteristics of daily water consumption, and the construction and description of typical daily WCPs for typical operating conditions of water supply facilities. The research results were obtained on the basis of the data of the monitoring systems for water supply enterprises in Ukraine and Poland in 2021–2022. The obtained results are the basis for planning the water supply process and adjusting the operation modes of WSS pumping stations for the CMFMC, as well as planning power consumption for typical operating conditions, which will contribute to increasing the efficiency of water and electricity use.
Інформаційно-аналітичне забезпечення моніторингу енергоефек-тивності функціонування парку електромобілів
(Дрогобич: ДонНТУ, 2026) Давиденко, Людмила Валеріївна
В статті розглянуто аспекти реалізації моніторингу енергоефективності парку електромобілів, що функціонує в умовах міста, як інструменту інтелектуального енергоменеджменту автотранспортного підприємства. Виконано характеристику парку електромобілів як активного споживача електроенергії та обґрунтовано необхідність його розгляду як учасника енергоринку. Завдання моніторингу розглядається з позицій забезпечення стійкої електромобільності та ефективного функціонування підприємства, а також інтеграції парку електромобілів в електричну мережу та його впливу на електричне навантаження енергосистеми. Для реалізації завдання моніторингу енергоефективності парку електромобілів як складової підтримки прийняття управлінських рішень сформовано перелік задач, підпорядкованих проблемі підвищення енергоефективності функціонування автотранспортного підприємства. Для вирішення проблеми багатозадачності моніторингу енергоефективності використано підхід стратифікованого представлення складних систем, що дозволило спростити опис складових системи інформаційно-аналітичного забезпечення моніторингу. Формалізацію системи інформаційно-аналітичного забезпечення моніторингу енергоефективності парку електромобілів виконано із застосуванням об’єктно-орієнтованої технології. Об’єкти системи інформаційно-аналітичного забезпечення моніторингу представлено за допомогою трьох категорій класів, що мають об’єднані властивості та забезпечують реалізацію функціонування підсистем моніторингу, орієнтованих на збір та обробку інформації, аналіз даних та моделювання, а також контроль енергоефективності. З урахуванням сформованих задач моніторингу виконано опис структури даних та функцій класів.
Аспекти підвищення ефективності функціонування фотовольтаїчних систем: огляд тенденцій застосування різних топологій перетворювачів.
(Хмельницький : ХНУ, 2025) Давиденко, Людмила Валеріївна
Стаття присвячена огляду тенденцій, пов’язаних із розвитком силових перетворювачів електричної енергії для підвищення ефективності роботи відновлюваних джерел енергії, зокрема, фотовольтаїчних систем. Виконано огляд існуючих трансформаторних та безтрансформаторних топологій силових перетворювачів, стратегій модуляції, а також основних аспектів їх функціонування та особливостей застосування в фотовольтаїчних системах різної архітектури. Встановлено, що одним із напрямків підвищення комерційної привабливості фотовольтаїчних систем потужних мережевих фотовольтаїчних систем та однофазних фотовольтаїчних систем невеликої потужності є застосування безтрансформаторних топологій перетворювачів струму (напруги). За результатами проведеного аналізу сформульовано основні завдання, що стосуються ефективного впровадження безтрансформаторних топологій перетворювачів та підвищення ефективності перетворення енергії, отриманої від PV систем, зокрема: зменшення втрат енергії в процесі перетворення; удосконалення способів усунення струмів витоку та зниження гармонійних спотворень струму; мінімізація кількості ключів, що беруть участь у процесі перетворення.
Аспекти інтеграції в електричну мережу розосередженої генерації на основі відновлювальних джерел енергії: огляд проблем та завдання для сталого розвитку енергосистеми
(Луцьк: ДонНТУ, 2024) Давиденко, Людмила Валеріївна
Стаття присвячена огляду проблем, пов’язаних із інтеграцією розосередженої генерації на основі відновлювальних джерел енергії в електроенергетичну систему та їх впливом на роботу електричної мережі, а також завдань для забезпечення сталого функціонування інтегрованої електроенергетичної системи. Як інструмент вирішення виявлених проблем розглядається концепція технологій Smart Grid та Micro Grid. Розглянуто структуру гібридної системи відновлювальної енергії, інтегрованої в мережу. Запропоновано структуру інформаційної технології комплексного моніторингу та енергетичного менеджменту гібридної системи відновлювальної енергії, яка побудована за принципом модульності та відкритості та представляє собою сукупність низки складних підсистем єдиної системи зберігання, пошуку, відображення та аналізу даних. Одним з результатів роботи інформаційної технології є побудова моделі профілю навантаження в Micro Grid, яка враховує модель навантаження та моделі генерації від кожного типу відновлювального джерела енергії гібридної системи.
Аналіз електромагнітних перехідних процесів в промисловій низьковольтній розподільчій мережі з асинхронним навантаженням.
(Луцьк: ДонНТУ, 2023) Давиденко, Людмила Валеріївна
Стаття присвячена питанню аналізу короткого замикання в низьковольтній мережі системи електропостачання промислового підприємства. Методологія аналізу базується на рекомендаціях стандарту IEC 60909 та стандарту ANSI/IEEE серії C37, що регламентують розрахунок струму короткого замикання для вибору і перевірки комутаційних апаратів та захисних пристроїв за рівнем струму короткого замикання. Як інструмент аналізу застосовано модуль «Short Circuit» програмного забезпечення ETAP. Аналіз короткого замикання виконується у два етапи: перший передбачає моделювання низьковольтної розподільчої мережі цеху; другий передбачає імітацію несправностей в мережі. Виконаний аналіз враховує особливості конфігурації мережі з асинхронними двигунами, що використовуються в технологічному процесі, та їх внесок в рівень струму корот-кого замикання. Результатом аналізу є визначення значень струму симетричного та несиметричних коротких замикань та виявлення невідповідності характеристик встановленого обладнання струмам короткого замикання.

Кафедра електричної інженерії

Переглянути

Фільтри

Налаштування

Сортувати за

Результатів на сторінку

Результати пошуку