Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/46906
Titolo: | Підвищення енергоефективності та надійності роботи фотоелектричних станцій |
Titoli alternativi: | Increasing energy efficiency and reliability of photovoltaic plants operation |
Autori: | Маланчук, Валерій Володимирович Malanchuk, Valeriy |
Bibliographic description (Ukraine): | Маланчук В. В. Підвищення енергоефективності та надійності роботи фотоелектричних станцій : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістра : спец. 141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / наук. кер. І. М. Сисак. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2024. 62 с. |
Data: | dic-2024 |
Date of entry: | 26-dic-2024 |
Editore: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
Country (code): | UA |
Place of the edition/event: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
Supervisor: | Сисак, Іван Михайлович Sysak, Ivan |
UDC: | 621.316 |
Parole chiave: | 141 електроенергетика, електротехніка та електромеханіка сонячна електростанція відновлювані джерела енергії сонячна енергія безпілотні літальні апарати моніторинг ефективності оптимізація технічного обслуговування аерофотозйомка solar power plant renewable energy sources solar energy unmanned aerial vehicles efficiency monitoring maintenance optimization aerial photography |
Number of pages: | 62 |
Abstract: | У кваліфікаційній роботі докладно розглянуто передумови використання безпілотних літальних апаратів (БПЛА) у сфері енергетики, зокрема для моніторингу та обслуговування об’єктів. Особливий акцент зроблено на перевагах БПЛА, таких як економічна ефективність, зниження витрат та можливість діагностики важкодоступних зон. У роботі представлено опис об’єкта дослідження, що включає методи аналізу стану сонячних електростанцій за допомогою БПЛА з інфрачервоними камерами. Результати польових досліджень демонструють ефективність запропонованих підходів у реальних умовах. Використання програмного забезпечення MATLAB є прогресивним. Розроблено математичну модель роботи БПЛА, що включає оптимізацію маршрутів за допомогою алгоритмів. Особливу увагу приділено розрахунку енергетичних витрат і аеродинамічних характеристик. У роботі обґрунтовано практичну цінність запропонованого підходу. Використання алгоритмів є сучасним і ефективним рішенням. The qualification work examines in detail the prerequisites for the use of unmanned aerial vehicles (UAVs) in the energy sector, in particular for monitoring and servicing facilities. Particular emphasis is placed on the advantages of UAVs, such as economic efficiency, cost reduction, and the ability to diagnose hard-to-reach areas. The work presents a description of the research object, which includes methods for analyzing the state of solar power plants using UAVs with infrared cameras. The results of field research demonstrate the effectiveness of the proposed approaches in real conditions. The use of MATLAB software is progressive. A mathematical model of UAV operation has been developed, which includes route optimization using algorithms. Particular attention is paid to the calculation of energy costs and aerodynamic characteristics. The work substantiates the practical value of the proposed approach. The use of algorithms is a modern and effective solution. |
Descrizione: | Використання безпілотних літальних апаратів (БПЛА) демонструє значну ефективність для діагностики та обслуговування фотоелектричних станцій. Це дозволяє зменшити витрати на технічне обслуговування, підвищити швидкість виявлення дефектів і забезпечити безпечну експлуатацію. Запропонований метод використання інфрачервоних зображень та аналізу даних за допомогою програмного забезпечення MATLAB дозволяє швидко виявляти гарячі зони на сонячних панелях. Цей підхід скорочує час діагностики та дозволяє оперативно виявляти дефекти. Розробка оптимальних маршрутів польотів БПЛА дозволяє зменшити витрати енергії та забезпечити комплексну перевірку великих площ фотоелектричних станцій. Використання математичних моделей і алгоритмів оптимізації сприяє підвищенню ефективності обслуговування. Робота пропонує інтеграцію даних, зібраних за допомогою БПЛА, з геоінформаційними системами для більш ефективного управління енергетичними ресурсами. Це сприяє розвитку автоматизації та цифровізації обслуговування станцій. |
Content: | ВСТУП 6 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 8 1.1 Передумови застосування БПЛА у цивільних цілях 8 1.2 Галузі застосування БПЛА 11 1.3 Застосування БПЛА для моніторингу об’єктів енергетики 17 1.4 Висновки до розділу 1 24 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 26 2.1 Опис об'єкта дослідження 26 2.2 Конфігурація системи 27 2.3 Проведення польових досліджень 30 2.4 Висновки до розділу 2 40 3 РОЗРАХУНКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ 41 3.1 Розробка моделі роботи БПЛА 41 3.1.1 Сила тяги та потужність, що забезпечуються двигунами 41 3.1.2 Аеродинамічний опір 42 3.1.3 Баланс сил 44 3.1.4 Витрати енергії 46 3.2 Застосування генетичного алгоритму для оптимізації маршруту 47 3.3 Висновки до розділу 3 49 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 51 4.1 Інструкція з безпечної експлуатації та технічного обслуговування безпілотників (БПЛА) 51 4.2 Вимоги з технічної безпеки щодо експлуатації сонячного обладнання 53 4.3 Надзвичайні ситуації в електроенергетичних системах 55 4.4 Організація робіт з ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій в електроенергетичних системах 57 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 59 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 60 |
URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/46906 |
Copyright owner: | © Маланчук В.В., 2024 |
References (Ukraine): | 1. Маланчук В.В. Підвищення енергоефективності та надійності роботи фотоелектричних станцій / І.М. Сисак, В.І. Гетманюк, В.В. Маланчук // Збірник тез доповідей. Матеріали XІІI міжнародної науково - технічної конференції «Актуальні задачі сучасних технологій» ( м. Тернопіль, 11-12 грудня 2024р.) / М-во освіти і науки України, Тернопільський нац. техн. ун-т ім. І. Пулюя – Т.: ТНТУ, 2024. 2. Коваль В.П. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи магістра для здобувачів другого рівня вищої освіти за ОПП Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка/ В.П. Коваль, М.Г. Тарасенко, О.А. Буняк, Л.Т. Мовчан – Тернопіль: ТНТУ, 2024. – 51 с. 3. Коваль В. П. Енергетична ефективність систем позиціонування плоских сонячних панелей / В. П. Коваль, Р. Р. Івасечко, К. М. Козак // Енергозбереження. Енергетика. Енергоаудит. – 2015. – № 3. – С. 2-10. 4. Коваль В. Залежність енергоефективності сонячних елементів від експлуатаційних факторів / В. Коваль // Збірник тез доповідей ⅩⅦ наукової конференції ТНТУ ім. Івана Пулюя, 20-21 листопада 2013 року. – Т. : ТНТУ, 2013. – Том Ⅰ : Природничі науки та інформаційні технології. – С. 53. 5. Коваль В. П. Автоматизована вимірювальна установка для дослідження електричних характеристик фотоелектричних модулів/ В. П. Коваль, Б.Я. Оробчук, Л.М. Костик, Я.М.Осадца// Вісник Хмельницького національного університету. – 2022. – № 5. – С. 168-173. 6. Стручок В.С. Безпека в надзвичайних ситуаціях. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання / В.С. Стручок. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – 156 с. 7. Тарасенко М. Dependences of relative and absolute glazed area from configuration and common areas of window embrasure / М. Тарасенко, В. Бурмака, К. Козак // Вісник Тернопільського національного технічного університету. – 2018. – №1 (89). – С. 122-131. 8. Тарасенко М. Шляхи економії паливно-енергетичних ресурсів у побуті / М. Тарасенко, К. Козак // Вісник Тернопільського національного технічного університету. – 2017. – №1 (85). – С. 101-108. 9. Тарасенко М. Економічна ефективність багатотарифного обліку електроенергії в Україні / М. Тарасенко, К. Козак // Світлотехніка та електроенергетика. – 2017. – №1. – С. 23-33. 10. Тарасенко М. Ways to save fuel and energy resources in daily graft / М. Тарасенко, К. Козак // Вісник Тернопільського національного технічного університету. – 2017. – №1 (85). – С. 101-108. 11. Alsafasfeh M, Abdel-Qader I, Bazuin B, Alsafasfeh Q, Su W. Unsupervised fault detection and analysis for large photovoltaic systems using drones and machine vision. Energies, 2018; 11: 2252. doi:10.3390/en11092252. 12. Lee S, An KE, Jeon BD, Cho KY, Lee SJ, Seo D. Detecting faulty solar panels based on thermal image processing. Detecting faulty solar panels based on thermal image processing.In Proceedings of the 2018 IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE), Las Vegas, NV, USA, 12–14 January 2018; 1–2. 13. Guide to the Use of Thermal Imaging Cameras in the Construction Industry and When Working with Renewable Energy Sources. Available online: http://www.flirmedia.com/MMC/THG/Brochures/T820325/T820325_EN.pdf (accessed on 1 May 2020). 14. Henry C, Poudel S, Lee S-W, Jeong H, Automatic detection system of deteriorated pv modules using drone with thermal camera, Appl. Sci. 10. 2020; 3802. https://doi.org/10.3390/app10113802. 15. Herraiz AH, Marugan AP, Marquez FPG. Optimal productivity in solar power plants based on machine learning and engineering management, in: International Conference on Management Science and Engineering Management, Springer. 2018; 983- 994. 16. Manno D, Cipriani G, Ciulla G, Di Dio V, Guarino S, Brano VL, Deep learning strategies for automatic fault diagnosis in photovoltaic systems by thermographic images, Energy Convers. Manag. 2021; 241: 114315. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2021.114315. 17. Grimaccia F, Aghaei M, Mussetta M, Leva S, Quater PB, Planning for pv plant performance monitoring by means of unmanned aerial systems (uas), Int. J. Energy Environ. Eng. 2015; 6: 47-54. 18. Leloux J, Narvarte L. Advanced PV modules inspection using multirotor UAV, in: 31st European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition. 2015; 1- 5. https://orcid.org/0000-0002-6289-7605. 19. Gallardo-Saavedra S, Hernandez-Callejo L, Duque-Perez O, Technological review of the instrumentation used in aerial thermographic inspection of photovoltaic plants, Renew. Sustain. Energy Rev. 2018$ 93: 566-579. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.05.027. 20. Aghaei M, Dolara A, Leva S, Grimaccia F, Image resolution and defects detection in PV inspection by unmanned technologies, in: 2016 IEEE Power and Energy Society General Meeting (PESGM), 17-21 July 2016. 2016; 1-5. DOI: 10.1109/PESGM.2016.7741605. 21. Wihartiko F, Wijayanti H, Virgantari F. Performance comparison of genetic algorithms and particle swarm optimization for model integer programming bus timetabling problem, in: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, IOP Publishing, 2018. 012020. DOI 10.1088/1757-899X/332/1/012020. 22. Colomina I, Molina P. Unmanned aerial systems for photogrammetry and remote sensing: a review, ISPRS J. Photogrammetry Remote Sens. 2014; 92: 79-97. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2014.02.013. 23. Koval V, Martsenko S, Zin M. Designing and Implementing Intelligent Lighting Control System. The 1st International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023). Ternopil, Ukraine, June 14-16, Vol. 3468, Pages 241-249 24. Geletukha G., Zheliezna T. Prospects for Bioenergy Development in Ukraine: Roadmap until 2050 // Ecological Engineering & Environmental Technology. – 2021. –V. 22 (5). – P. 73–81. https://doi.org/10.12912/27197050/139346. |
Content type: | Master Thesis |
È visualizzato nelle collezioni: | 141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка |
File in questo documento:
File | Descrizione | Dimensioni | Formato | |
---|---|---|---|---|
Кваліфікаційна робота_Маланчук В.В..pdf | Кваліфікаційна робота магістра_Маланчук В.В. | 1,68 MB | Adobe PDF | Visualizza/apri |
Tutti i documenti archiviati in DSpace sono protetti da copyright. Tutti i diritti riservati.
Strumenti di amministrazione