Please use this identifier to cite or link to this item:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48488| Title: | Дослідження режимів роботи Smart Grid з використанням накопичувачів енергії |
| Other Titles: | Testing of Smart Grid operation modes using energy storage |
| Authors: | Ярошевський, Михайло Степанович Yaroshevsky, Mykhailo |
| Bibliographic description (Ukraine): | Ярошевський М.С. Дослідження режимів роботи Smart Grid з використанням накопичувачів енергії: робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістра: спец. 141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка/ наук. кер. Б. Я. Оробчук. Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2025. 74 с. |
| Issue Date: | Dec-2024 |
| Date of entry: | 5-May-2025 |
| Publisher: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Country (code): | UA |
| Place of the edition/event: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Supervisor: | Оробчук, Богдан Ярославович Orobchuk, Bohdan |
| UDC: | 621.311 |
| Keywords: | 141 електроенергетика, електротехніка та електромеханіка система накопичення енергії математична модель дизель-генераторна установка автономна енергосистема різко змінне навантаження стійкість роботи energy storage system mathematical model diesel generator set autonomous energy system |
| Number of pages: | 74 |
| Abstract: | Розвиток силової електроніки та зниження ціни комплектуючих накопичення електроенергії викликали появу систем накопичення енергії, що забезпечують економічну та технічну ефективність проектів із застосування цих систем. Для дослідження перехідних процесів в енергетичних системах із системами накопичення енергії потрібно мати спрощену математичну модель такої системи. Практики розробки подібних моделей в українській енергетиці нема, а це ускладнює вибір параметрів та роботи алгоритмів систем управління системами накопичення енергії.
У кваліфікаційній роботі представлено методику вибору параметрів системи накопичення енергії та опис розробленої її моделі, з допомогою якої проведено розрахунки застосування системи накопичення енергії для забезпечення збереження стійкості паралельної роботи генераторів, обмеження швидкості зміни потужності навантаження, обмеження верхнього та нижнього значення навантаження. Розрахунки та порівняння з реальними випробуваннями показали, що представлена модель системи накопичення енергії може бути використана для розрахунку електромеханічних перехідних процесів в енергосистемах з системами накопичення енергії. The development of power electronics and the reduction in the price of electricity storage components have led to the emergence of energy storage systems that ensure the economic and technical efficiency of projects using these systems. To study transient processes in energy systems with energy storage systems, it is necessary to have a simplified mathematical model of such a system. There is no practice of developing such models in the Ukrainian energy sector, which complicates the selection of parameters and the operation of algorithms for energy storage system control systems. The qualification work presents a methodology for selecting parameters of the energy storage system and a description of its developed model, with the help of which calculations were made for the use of the energy storage system to ensure the stability of parallel operation of generators, limit the rate of change of load power, limit the upper and lower load values. Calculations and comparison with real tests showed that the presented model of the energy storage system can be used to calculate electromechanical transients in power systems with energy storage systems. |
| Description: | Отримані результати дозволяють використовувати розглянуті режими у системах електроенергетики, зокрема на базі поновлюваних джерел енергії, з метою стабілізації напруги й компенсації пікових навантажень, ефективного накопичення електроенергії при основних навантаженнях і її віддачі під при пікових і проміжних навантаженнях. |
| Content: | ВСТУП 7 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 11 1.1 Аналіз концепції інтелектуальної мережі 11 1.2 Аналіз системи накопичення енергії 13 1.3 Варіанти застосування системи накопичення енергії 14 1.4 Аналіз адаптивної системи електропостачання віддалених об'єктів 20 1.5 Висновки до розділу 1 22 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 23 2.1 Розробка структури досліджуваної системи 23 2.2 Конструктивне виконання підсистеми перетворення 26 2.3 Конструктивне виконання підсистеми керування 29 2.4 Конструктивне виконання підсистеми накопичення 31 2.5 Конструктивне виконання підсистеми розподілу 35 2.6 Конструктив модульного приміщення та допоміжної підсистеми 36 2.7 Висновки до розділу 2 37 3 РОЗРАХУНКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ 38 3.1 Розрахунок потужності досліджуваної системи 38 3.2 Розрахунок енергетичної ємності системи накопичення енергії 40 3.3 Умови реалізації функцій системи накопичення енергії 43 3.4 Розробка структури моделі системи накопичення енергії 45 3.5 Дослідження режимів роботи розробленої моделі 50 3.6 Висновки до розділу 3 60 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 62 4.1 Захист персоналу у діючих електроустановках 62 4.2 Розрахунок блискавкозахисту об'єкта 64 4.3 Висновки до розділу 4 68 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 69 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 70 |
| URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48488 |
| Copyright owner: | © Ярошевський М.С., 2025 |
| References (Ukraine): | 1. Energy storage forecast 2016 – 2030. Bloomberg New Energy Finance. — Nov. 20, 2017. 2. Про внесення змін до деяких законів України щодо розвитку установок зберігання енергії» (15 лютого 2022 року). URL: https://www.rada.gov.ua/news/ razom/221882.html (дата звернення 26.12.2024) 3. Michael T. Burr. Reliability demands drive automation investments // Public Utilities Fortnightly, Technology Corridor department. — Nov. 1, 2013. 4. Оробчук Б., Микуляк В., Волос Р. Зниження втрат електроенергії в розподіль них мережах при застосуванні накопичувачів енергії. / VІІ Міжнародна науко во-технічна конференція «Світлотехніка й електроенергетика: історія, пробле ми, перспективи»: Тернопіль, 2024 р. – С. 61-62 5. Базюк Т.М., Блінов І.В., Буткевич О.Ф., Денисюк С.П. та інш. Інтелектуальні електричні мережі: елементи та режими / За заг. ред. акад. НАН України О.В. Кириленка /Інститут електродинаміки НАН України. – К.: Ін-т електродинаміки НАН України, 2016. – 400 с. 6. E. Hossain, E. Kabalci, R. Bayindir, R. Perez, “Microgrid testbeds around the world: State of art”, Energy Conversion and Management, vol. 86, pp. 132-153, October 2014 7. N.W.A. Lidula, A.D. Rajapakse, “Microgrids research: A review of experimental microgrids and test systems”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 15, no. 1, pp. 186-202, January 2011. 8. Стогній Б.С., Кириленко О.В., Праховник А.В., Денисюк С.П. Еволюція інте лектуальних електричних мереж та їхні перспективи в Україні. // Техн. Електродинаміка. – 2012. – № 5. – С. 52–67. 9. Денисюк С.П., Соколовський П.В. Аналіз функціонування гнучкої генерації на етапі переходу до інтелектуальних мереж Smart Grid // Електрифікація транспорту. – 2018. – № 15. – С. 31–42. 10. Основні положення концепції інтелектуальної енергосистеми з активно-адаптивною мережею. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Microgrid (дата звернення: 03.01.2025). 11. Оробчук Б., Іванків А. Адаптивна система керування режимами електропоста чання. Актуальні питання розвитку агропромислового комплексу. ВП НУБІП України «Бережанський агротехнічний інститут». - Бережани, 2016 р. 12. Довідник систем накопичення енергії Energy storage (BESS). URL: https:// energystorage.com.ua/spravochnik-akkumulirovanie-energii-energy-storage-bess/ (дата звернення: 05.01.2025). 13. Оробчук Б. Я. Дослідження режимів роботи моделі сонячної електростанції в пакеті MATLAB / Б. Я. Оробчук, Н. Я. Кіт // XI Міжнародна науково-прак тична конференція молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій“, 7-8 грудня 2022 року. — Т. : ТНТУ, 2022. — С. 84–85. — (Елек тротехніка та енергозбереження). URL: https://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/lib/ 40669/2/MNPK_2022_Orobchuk_B-Study_of_model_operation_84-85.pdf 14. Кириленко О.В., Якименко Ю.І., Жуйков В.Я., Денисюк С.П. Перетворювачі параметрів електроенергії в Smart системах енергетики // Спец. випуск Праць Ін-ту електродинаміки НАН України (Мат. І-ї Міжн. наук.-техн. конф. «Інтелектуальні енергетичні системи – ІЕС’10») – К.: ІЕД НАНУ, 2010. – C. 17–23. 15. Orobchuk, Bogdan, et al. "Development of simulator automated dispatch control system for implementation in learning process". 2017, 9th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS). Vol. 1. IEEE, 2017. https://ieeexplore. ieee.org/abstract/document/8095078 16. Гнучкість та інтеграція відновлюваних джерел енергії [Електронний ресурс].– Режим доступу до ресурсу: https://biz.censor.net.ua/columns/3131737/gnuchkst_ta _ntegratsya_vdnovlyuvanih_djerel_energ (дата звернення: 12.01.2025) 17. Яценко Д.В. Динамічне керування режимами розподільних мереж з локальними джерелами енергії. - Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії у галузі знань 14 Електрична інженерія за спеціальністю 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка. Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2023. 18. Мережі постійного і змінного струму з альтернативними джерелами енергії – 2: Конспект лекцій [Електронний ресурс]: навч. посіб. для студ. спеціальності 171 «Електроніка» / КПІ ім. Ігоря Сікорського; уклад.: Є.В. Вербицький– Електронні текстові дані (1 файл: 4,3 Мбайт). – Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021. – 96 с. 19. Aneke M, Wang M. Energy storage technologies and real life applications e a state of the art review. Appl Energy 2016; 179:350-377. 20. Системи накопичення енергії: чи є майбутнє в Україні? – 2022. - Режим доступу: https://ecopolitic.com.ua/ua/news/sistemi-nakopichennya-energii-chi-iemajbutnie-v-ukraini/ (дата звернення: 12.01.2025) 21. Сивенко М.М., Мірошник О.О., Середа А.І. Розрахунок оптимальних парамет рів накопичувачів та відновлювальних джерел енергії в ізольованих енергосис темах. [Електронний ресурс].– Режим доступу до ресурсу: https://doi.org/ 10.20998/2224-0349.2021.01.13 (дата звернення: 13.02.2025) 22. C. Mi, B. Li, D. Buck, and N. Ota, ― «Advanced electro-thermal modeling of lithiumion battery system for hybrid electric vehicle applications», in Vehicle Power and Propulsion Conference, 2007. VPPC 2007. IEEE, pp. 107–111, 2007 23. Електрична частина станцій та підстанцій: курс лекцій [Електронний ресурс]: навчальний посібник для студ. спеціальності 141 «Електроенергетика, електро техніка та електромеханіка»/уклад.: О.В. Остапчук, П.Л. Денисюк, Ю.П. Мате єнко / КПІ ім. Ігоря Сікорського, – Електронні текстові дані (1 файл: 4,62 Мбайт). – Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. – 183 с. 24. Оробчук Б., Прокопчук В. Бартошевський Р. Методи зниження втрат елек тричної енергії в розподільчих мережах. Актуальні задачі сучасних технологій: зб. тез доповідей міжнар. наук.-техн. конф. молодих учених та студентів, (Тернопіль, 6-7 грудня 2023) // М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]: ТНТУ, 2023. 25. Матвійчук В.А., Рубаненко О.Є., Рубаненко О.О., Гунько І.О.: Інтелектуаліза ція електроенергетичних систем. Навчально-методичний посібник для підго товки студентів освітнього рівня «Магістр» в галузі знань 14 «Електрична інже нерія» спеціальністю 141 «Електроенергетика, електротехніка і електромеханіка» – Вінниця, видавничий центр ВНАУ: 2019 р. – 109 с. 26. Оробчук Б., Продан П., Лещук А. Підвищення селективності роботи автома тики при тривалих коротких замиканнях / VІІ Міжнародна науково-технічна конференція „Світлотехніка й електроенергетика: історія, проблеми, перспективи” : Тернопіль, 2024 р. – С. 63-64. 27. Orobchuk B., Kozak K., Zahorodna N. Implementation of digital substations into the educational process based on real-time training complexes // International Workshop on the Usage of Artificial Intelligence and Robotics in Environment and Health December 13, 2024, İskenderun / Hatay / TURKEY 28. Лут М.Т. Охорона праці в галузі. Методичні вказівки щодо виконання розділу у дипломних проектах студентів зі спеціальності 7.091901 «Енергетика сільськогосподарського виробництва». К.:НАУ,2000.-136 с. 29. Основи охорони праці: підручник для студентів вищих навчальних закладів // За ред. д.т.н., проф. М.П. Гандзюка - К.: Каравела, 2003. - 408 с. 30. Лапін В.М., Безпека життєдіяльності людини, - Львів: ЛБК НБУ; Київ: Знання, 2000.-188 с. 31. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спе ціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання «Безпека в надзви чайних ситуаціях» / В.С. Стручок –Тернопіль: ФОП Паляниця В.А., –156 с. Отримано з https://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39196 32. Закон України “Про захист людини від надзвичайних ситуацій техногенного та природного походження”, ВРУ, № 1809 – 111. – К., 2000. 33. Оробчук Б.Я., Буняк О.А., Бабюк С.М., Сисак І.М., Вакуленко О.О. Методич ні вказівки щодо виконання та оформлення дипломної роботи за ступенем «магістр». Тернопіль, ТНТУ імені Івана Пулюя, 2017 р. |
| Content type: | Master Thesis |
| Appears in Collections: | 141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Кваліфікаційна робота магістра_Ярошевський М.С..pdf | Кваліфікаційна робота магістра_Ярошевський М.С. | 2,58 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Admin Tools