1. ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя
  2. Роботи студентів
  3. Бакалавр
  4. 151 — Автоматизація та компʼютерно-інтегровані технології, 174 Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка (бакалаври)
Palun kasuta seda identifikaatorit viitamiseks ja linkimiseks: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49669
Pealkiri: Розроблення SCADA-системи для дистанційного керування та моніторингу мережевих інверторів
Teised pealkirjad: Development of a SCADA System for Remote Control and Monitoring of Network Inverters
Autor: Козуб, Максим Володимирович
Kozub, Maksym
Affiliation: Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя, Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії. Кафедра комп’ютерно-інтегрованих технологій
Bibliographic description (Ukraine): Козуб М.В. Розроблення SCADA-системи для дистанційного керування та моніторингу мережевих інверторів : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня бакалавра : спец. 151 — автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології / наук. кер. О. В. Тотосько. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя, 2025. 82 с.
Ilmumisaasta: 26-juu-2025
Date of entry: 9-juu-2025
Kirjastaja: Тернопіль, ТНТУ
Country (code): UA
Place of the edition/event: Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя
Institution defense: ЕК №20, 2025 р.
Supervisor: Тотосько, Олег Васильович
Totosko, Oleg
Committee members: Коваль, Вадим Петрович
Koval, Vadym
UDC: 681.5
Märksõnad: контролер
автоматичний контроль
скада
інвертор
керування
controller
inverter
control
automatic control
scada
Number of pages: 82
Kokkuvõte: У роботі представлено розробку системи диспетчерського керування та збору даних (SCADA) для дистанційного керування та моніторингу підключених до мережі інверторів. Оскільки кількість акумуляторних накопичувачів енергії, підключених до мережі, зростає, кількість інверторів, підключених до енергосистеми, також швидко зростає. На основі доступних варіантів для виконання вимог вибрані системи SCADA, які були протестовані. На основі результатів тестування сервер на базі Інтернету речей (IoT) був збережений як ядро розробленої системи SCADA та була проведена розробка самої SCADA для вдосконалення системи для забезпечення визначених функцій. Було визнано потребу вбудувати в систему SCADA алгоритм автоматичного керування для оптимального керування інвертором, щоб максимізувати економічні вигоди від нього, враховуючи зміну цін на енергію та зміну відновлюваної енергії протягом певного періоду. Результати показують, що розроблена система SCADA змогла забезпечити характеристики, визначені під час дослідження, а алгоритм прогнозування вітру зміг максимізувати економічні вигоди. This paper presents the development of a supervisory control and data acquisition (SCADA) system for remote control and monitoring of grid-connected inverters. As the number of grid-connected energy storage devices is increasing, the number of inverters connected to the grid is also growing rapidly. Based on the available options, SCADA systems were selected and tested to fulfill the requirements. Based on the test results, the Internet of Things (IoT) based server was retained as the core of the developed SCADA system and the development of the SCADA itself was carried out to enhance the system to provide the defined functions. It was recognized that an automatic control algorithm should be built into the SCADA system to optimally control the inverter to maximize the economic benefits of the inverter, taking into account the change in energy prices and the change in renewable energy over a period of time. The results show that the developed SCADA system was able to provide the characteristics identified in the study, and the wind prediction algorithm was able to maximize the economic benefits.
Kirjeldus: Роботу виконано на кафедрі ком’пютерно-інтегрованих технологій Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України Захист відбудеться 26 червня 2025 р. о 09.00 годині на засіданні екзаменаційної комісії № 20 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул.Руська, 56, навчальний корпус №1, ауд. 403
Content: ЗМІСТ ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ, СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ 5 ВСТУП 6 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 8 1.1. Огляд основних тенденцій використання накопичувальних інверторів 8 1.2. Системи SCADA на базі Інтернету речей для реалізації керування 14 1.3. Планування роботи для накопичення енергії в акумуляторах 17 1.4 Постановка завдань досліджень 19 2. ПРОЄКТНА ЧАСТИНА 22 2.1. Система СКАДА, як базовий варіант керування 22 2.2. Системи SCADA на базі апаратного забезпечення Інтернету речей з низьким рівнем ресурсів та обмеженим сховищем 30 2.3. Розробка системи SCADA на базі Private Thingspeak Sever 39 3 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 51 3.1 Стратегії дистанційного керування мережевим інвертором та їх реалізація за допомогою недорогої системи SCADA 51 3.2. Оптимальний алгоритм керування 59 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ХОРОНИ ПРАЦІ 61 4.1 Вимоги охорони праці під час роботи з електроустаткуванням 61 4.2 Вимоги безпеки під час виконання робіт 65 4.3 Вимоги безпеки після закінчення робіт з ремонту та обслуговування електроустаткування 68 4.4 Розрахунок захисного заземлення 69 ВИСНОВКИ 76 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 77  
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49669
Copyright owner: © Козуб М. В., 2025
References (Ukraine): 1. Chemali E., Preindl M., Malysz P., Emadi A. Electrochemical and Electrostatic Energy Storage and Management Systems for Electric Drive Vehicles: State-of-the-Art Review and Future Trends // IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics. – 2016. – Vol. 4, No. 3. – P. 1117–1134.
2. NESTNet Themes [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.ryerson.ca/nestnet/themes/.
3. Ujvarosi A. Evolution of SCADA Systems // Bulletin of the Transilvania University of Brasov. Engineering Sciences. Series I. – 2016. – Vol. 9, No. 1. – P. 63.
4. SMA Sunny Boy Grid-Tie Inverter [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.gogreensolar.com/products/sma-sb-10000tlus-10-sunny-boy-grid-tie-inverter-10000w-with-dc-disconnect.
5. SAJ 10kw 3-phase 380V [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.alibaba.com/product-detail/SAJ-10kw-3-phase-380V-on60643486889.html.
6. Grilo A. M., Chen J., Díaz M., Garrido D., Casaca A. An Integrated WSAN and SCADA System for Monitoring a Critical Infrastructure // IEEE Transactions on Industrial Informatics. – 2014. – Vol. 10, No. 3. – P. XX–XX.
7. Andreescu E. H. Gurban G. D. SCADA element solutions using Ethernet and mobile phone network // 2011 IEEE 9th International Symposium on Intelligent Systems and Informatics. – 2011. – С. 303–308.
8. Zhang P., Liu T., Yang Z. X., Mou Y., Wei Y. H., Chen D. Design of remote control plug // 2015 IEEE International Conference on Applied Superconductivity and Electromagnetic Devices (ASEMD). – 2015. – С. 29–30.
9. Sanap S., Nawale R., Kapse S., Kale A., Korade M. Exact virtualization of Industrial Environment on Web Using SCADA with Artificial Intelligence // Green Computing and Internet of Things (ICGCIoT), 2015 International Conference on, Noida. – 2015. – С. 99–103.
10. Hegde S. G., Desai S. R., Gajanan D. R., Kowligi S. B., Sachin R. C. Implementation of SCADA in industries using wireless technologies // Industrial Instrumentation and Control (ICIC). – 2015. – Pune.
11. Soetedjo A., Nakhoda Y. I., Suryadi D. Development of data acquisition system for hybrid power plant // QiR (Quality in Research), 2013 International Conference on. – Yogyakarta, 2013. – С. 197–201.
12. Sarinda J. L., Iqbal T., Mann G. Low-cost and open-source SCADA options for remote control and monitoring of inverters // IEEE 30th Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering (CCECE). – 2017. – Windsor, ON. – С. 1–4.
13. Blanch-Torn S., Cores F., Moreno Chiral R. Agent-based PKI for Distributed Control System // World Congress on Industrial Control Systems Security (WCICSS-2015). – 2015. – С. 28–35.
14. Felipe C., Yeison C., Leonardo R. Wireless Sensor System According to the Concept of IoT - Internet of Things // 2014 International Conference on Computational Science and Computational Intelligence. – 2014.
15. Pasha S. Thingspeak Based Sensing and Monitoring System for IoT with Matlab Analysis // International Journal of New Technology and Research (IJNTR). – 2016. – С. 19–23.
16. Zhu B., Joseph A., Sastry S. A Taxonomy of Cyber Attacks on SCADA Systems // IEEE International Conferences on Internet of Things, and Cyber, Physical and Social Computing. – 2011.
17. Hasan M., Mouftah H. T. Optimal Trust System Placement in Smart Grid SCADA Networks // IEEE Access. – 2016. – Vol. PP, No. 99.
18. Maly D. K., Kwan K. S. Optimal battery energy storage system (BESS) charge scheduling with dynamic programming // IEE Proceedings - Science, Measurement and Technology. – 1995.
19. Lo C. H., Anderson M. D. Economic dispatch and optimal sizing of battery energy storage systems in utility load-leveling operations // IEEE Transactions on Energy Conversion. – 1999.
20. Habibi M. S. Model for impact of storage on spinning reserve requirements and distributed generation // Proceedings of the 33rd Southeastern Symposium on System Theory. – 2001. – С. 161–165.
21. Kaye T., ThaiDoanHoangCau R. J. Multiple distributed energy storage scheduling using constructive evolutionary programming // PICA 2001. Innovative Computing for Power - Electric Energy Meets the Market. 22nd IEEE Power Engineering Society. International Conference on Power Industry Computer Applications. – 2001. – Sydney. – С. 402–407.
22. Fung L. C. C. Combined fuzzy-logic and genetic algorithm technique for the scheduling of remote area power system // IEEE Power Engineering Society Winter Meeting. – 2000. – С. 1069–1074.
23. Lee T. Y. Operating Schedule of Battery Energy Storage System in a Time-of-Use Rate Industrial User With Wind Turbine Generators: A Multipass Iteration Particle Swarm Optimization Approach // IEEE Transactions on Energy Conversion. – 2007. – С. 774–782.
24. Xu S., Shao R., Chang L. Single-phase voltage source inverter with voltage-boosting and power decoupling capabilities // 2017 IEEE 8th International Symposium on Power Electronics for Distributed Generation Systems (PEDG). – Florianopolis, 2017. – С. 1–8.
25. Jayasinghe S., Iqbal T., Mann G. IoT based low-cost SCADA system for an inverter // 25th IEEE NECEC conference. – 2016.
26. Jayasinghe S. L., Iqbal T., Mann G. Internet of Things (IoT) based open-source SCADA for Monitoring and Controlling of Inverters // NESTNet Technical Conference. 1st Annual conference. – 21–22 July, 2017. – Toronto, ON.
27. Jayasinghe S., Iqbal T., Mann G. An Internet of Things based open SCADA for Monitoring and Controlling of Inverters // IEEE Access. – 2017.
28. Jayasinghe S., Iqbal T., Mann G. Optimum Control of a Grid Connected Battery Energy Storage // 26th IEEE NECEC conference. – 2017.
29. Watson D., Hastie C., Rodgers M. Comparing Different Regulation Offerings from a Battery in a Wind RnD Park // IEEE Transactions on Power Systems. – 2017. – Vol. PP, No. 99. – С. 1–1. doi: 10.1109/TPWRS.2017.2747517.
30. Giroux G. Data Topology // Wind Energy Institute of Canada.
31. Core IEC Standards [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.iec.ch/smartgrid/standards/.
32. SCADA Software Pricing [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.trihedral.com/scada-software-pricing.
33. Ashraf M. N., Khalid S. A. B., Ahmed M. S., Munir A. Implementation of Intranet-SCADA Using LabVIEW Based Data Acquisition and Management // Computing, Engineering and Information, 2009. ICC ’09. International Conference on. – Fullerton, CA. – IEEE. – С. 244–249.
34. Anam S., Haider A., Kashif S. Cloud-Assisted IoT-Based SCADA Systems Security: A Review of the State of the Art and Future Challenges // Special Section on the Plethora of Research in Internet of Things (IoT).
35. Adafruit Product 2491 [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.adafruit.com/product/2491.
36. Deshmukh A. D., Shinde U. B. A low-cost environment monitoring system using Raspberry Pi and Arduino with Zigbee // 2016 International Conference on Inventive Computation Technologies (ICICT). – Coimbatore, India. – С. 1–6.
37. Almas M. S., Vanfretti L., Lövlund S., Gjerde J. O. Open-source SCADA implementation and PMU integration for power system monitoring and control applications // 2014 IEEE PES General Meeting | Conference and Exposition. – National Harbor, MD, 2014. – С. 1–5.
38. IBM Watson [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.ibm.com/watson/.
39. Artik Cloud [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://artik.cloud/.
40. GE Digital Predix [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.ge.com/digital/predix.
41. Google Cloud IoT Core [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://cloud.google.com/iot-core/.
42. UBIDOTS [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://ubidots.com/.
43. ThingSpeak [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://thingspeak.com/.
44. Blynk [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.blynk.cc/.
45. Sajid A., Abbas H., Saleem K. Cloud-Assisted IoT-Based SCADA Systems Security: A Review of the State of the Art and Future Challenges // IEEE Access. – 2016. – Vol. 4. – С. 1375–1384. doi: 10.1109/ACCESS.2016.2549047.
46. Wagner H. J. Introduction to wind energy systems // EPJ Web of Conferences. – 2013. – Vol. 54. – С. 01011.
47. Divya K. C., Østergaard J. Battery energy storage technology for power systems – An overview // Electric Power Systems Research. – 2009. – Vol. 79, No. 4. – С. 511–520.
Content type: Bachelor Thesis
Asub kollektsiooni(de)s:151 — Автоматизація та компʼютерно-інтегровані технології, 174 Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка (бакалаври)

Failid selles objektis:
Fail Kirjeldus SuurusFormaat 
KRB_Kozub_M_2025.pdfКваліфікаційна робота бакалавра1,66 MBAdobe PDFVaata/Ava
Näita täiskirjet Vaata statistikat


Kõik teosed on Dspaces autoriõiguste kaitse all.

Admin vahendid