1. ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя
  2. Роботи студентів
  3. Магістр
  4. 152 — метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка, 175 Інформаційно-вимірювальні технології
Bu öğeden alıntı yapmak, öğeye bağlanmak için bu tanımlayıcıyı kullanınız: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50798
Başlık: Розробка інтелектуальної системи керування акумуляторними модулями сонячної електростанції в системі розумного дому
Diğer Başlıklar: Development of an Intelligent Control System for Battery Modules of a Solar Power Plant in a Smart Home System
Yazarlar: Павлик, Андрій Васильович
Рavlyk, Andrii
Bibliographic description (Ukraine): Павлик А. В. Розробка інтелектуальної системи керування акумуляторними модулями сонячної електростанції в системі розумного дому: кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня магістр за спеціальністю „175 — метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка“ / А. В. Павлик. — Тернопіль: ТНТУ, 2025. — 82 с.
Yayın Tarihi: 24-Ara-2025
Submitted date: 23-Ara-2025
Date of entry: 30-Ara-2025
Yayıncı: ТНТУ ім. І. Пулюя
Country (code): UA
Place of the edition/event: ТНТУ ім. І. Пулюя
Supervisor: Яворська, Мирослава Іванівна
Committee members: Яворська, Євгенія Богданівна
Anahtar kelimeler: 175
метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка
метрологія
сонячна електростанція
акумуляторні модулі
інтелектуальна система керування
вимірювальний канал
BMS
metrology
solar power plant
battery modules
intelligent control system
measurement channel,
Number of pages: 82
Özet: Розробка інтелектуальної системи керування акумуляторними модулями сонячної електростанції в системі розумного дому: кваліфікаційна робота на здобуття ступеня магістра: спец. «Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка». Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2025. Кваліфікаційна робота присвячена розробленню інтелектуальної вимірювально-керуючої системи для акумуляторних модулів сонячної електростанції в розумному дому. Розглянуто методи метрологічного забезпечення та алгоритми керування на основі вимірювання напруги, струму, температури й оцінювання стану заряду акумулятора. Розроблено апаратно-програмний комплекс на базі Raspberry Pi 4, ESP32 та BMS з реалізацією інтелектуального керування режимами заряджання, розряджання й некритичними навантаженнями. Практичне значення роботи полягає у можливості використання розробленої системи для моніторингу домашньої сонячної електростанції та в навчальному процесі за спеціальністю «Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка».
Development of an Intelligent Control System for Battery Modules of a Solar Power Plant in a Smart Home System: Master’s qualification thesis, specialty Metrology and Information-Measuring Technology. Ternopil: Ivan Puluj Ternopil National Technical University, 2025. The master’s thesis is devoted to the development of an intelligent measurement and control system for battery modules of a solar power plant integrated into a smart home. The study considers methods of metrological support and control algorithms based on the measurement of voltage, current, temperature, and estimation of the battery state of charge. A hardware–software complex based on Raspberry Pi 4, ESP32, and a BMS has been developed, implementing intelligent control of charging and discharging modes as well as non-critical loads. The practical significance of the work lies in the possibility of using the developed system for monitoring a residential solar power plant and in the educational process in the field of metrology and information-measuring technology.e energy efficiency of residential buildings.
Content: ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ, СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ ..................................................................................................................... 7 ВСТУП .......................................................................................................................... 8 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ МЕТОДІВ ТА ЗАСОБІВ КОНТРОЛЮ ПАРАМЕТРІВ ЕНЕРГЕТИЧНИХ УСТАНОВОК У СИСТЕМАХ РОЗУМНОГО ДОМУ ........... 10 1.1. Інформаційно-вимірювальні аспекти функціонування систем енергопостачання розумного дому ……………………………………………...... 10 1.2. Метрологічні особливості контролю параметрів сонячних електростанцій та накопичувачів енергії ………………………………................................................ 13 1.3. Аналіз апаратно-програмних засобів побудови інформаційно-вимірювальних систем розумного дому ............................................................................................. 15 1.4. Методи інтелектуальної обробки вимірювальної інформації та прийняття рішень ......................................................................................................................... 17 1.5. Проблеми забезпечення достовірності та захисту вимірювальної інформації ...................................................................................................................................... 19 1.6. Аналіз існуючих проблем та постановка задачі дослідження ....................... 19 1.7. Висновки до розділу 1 ........................................................................................ 23 РОЗДІЛ 2 ТЕОРЕТИЧНІ ЗАСАДИ ПОБУДОВИ ІНФОРМАЦІЙНО-ВИМІРЮВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ КОНТРОЛЮ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ……………………….……………………....... 24 2.1. Математичне моделювання вимірювальних каналів та процесів перетворення інформації ................................................................................................................... 24 2.2. Математичне моделювання енергетичних процесів та характеристик фотоелектричних перетворювачів ............................................................................ 27 2.3. Алгоритми непрямого вимірювання та оцінювання параметрів акумуляторних батарей ........................................................................................................................ 31 2.4. Аналіз складових похибки вимірювальних каналів та оцінювання невизначеності результатів ....................................................................................... 36 6 2.5. Алгоритми цифрової обробки сигналів та часової синхронізації в розподілених вимірювальних системах ................................................................... 39 2.6. Синтез алгоритмів керування на основі нечіткої логіки в умовах метрологічної невизначеності ......................................................................................................... 41 2.7. Математичне моделювання енергетичного балансу розумного дому як об’єкта вимірювання та оптимізації ………………………………………………..…..... 43 2.8. Аналіз надійності та ймовірності метрологічної відмови інформаційно-вимірювальної системи ………………………….………… ....… 46 2.9. Висновки до розділу 2 ..…………………………………………………....…47 РОЗДІЛ 3 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ Т А ПРАКТИЧНА РЕАЛІЗАЦІЯ ІНФОРМАЦІЙНО-ВИМІРЮВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ .................. 49 3.1. Загальна характеристика інтелектуальної системи керування акумуляторними модулями …………………………………………………………………….….... 49 3.2. Вибір і конфігурація апаратних елементів системи……………………...… 51 3.3. Вибір і конфігурація програмних елементів системи……………...….… ... 54 3.4. Написання прошивки для ESP-32 ………………………………………...... 55 3.5. Інтеграція гібридного інвертора, BMS і навантажень у HA …………… .... 58 3.6. Сценарії енергоменеджменту і автоматизації ……………………...….…… 59 3.7. Методичні засади проведення експериментальних досліджень …..… ....... 62 3.8. Оцінка ефективності автоматизованого керування акумуляторними модулями………………………………………………………………………… 3.9 Висновки до розділу 3 ………………………………………………………... 65 РОЗДІЛ 4 ОХОРОНА ПРАЦІ Т А БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ ………………………………………………………………………...……….….... 67 4.1 Охорона праці………………………………………………………...….….… 67 4.2 Безпека в надзвичайних ситуаціях……………………………………… ...… 73 ВИСНОВКИ………………………………………………………………….....… 79 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ………………………………….……… 81 Додаток A Тези конференцій
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50798
Copyright owner: © Павлик Андрій Васильович, 2025
References (Ukraine): 1. Яворська М. І., Наконечний Ю. І., Апостол Ю. О. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи магістра для здобувачів денної та заочної форм навчання спеціальності 175 «Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка». Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2023. 58 с.
2. Автоматизація виробничих процесів : навч. посіб. / Проць Я. І., Савків В. Б., Шкодзінський О. К., Ляшук О. Л. Тернопіль : ТНТУ ім. І.Пулюя, 2011. 344с.
3. Букетов А. В., Стухляк П. Д., Кальба Є. М. Фізико-хімічні процеси при формуванні епоксикомпозитних матеріалів. Тернопіль: Збруч, 2005. 182 с.
4. Voloshchuk A., Velychko D., Osukhivska H., Palamar A. Computer system for energy distribution in conditions of electricity shortage using artificial intelligence. CEUR Workshop Proceedings, 2nd International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2024), Ternopil, Ukraine, June 12-14, 2024. Vol. 3742 P. 66-75.
5. Barreto N. E. M., Aoki A. R. Cyber-Physical Power System Digital Twins—A Study on the State of the Art. Energies. 2025. Vol. 18, No 22. Art. 5960. DOI: 10.3390/en18225960.
6. Chen Y., Li X., Wang J. et al. Integrating the IoT and New Energy to Promote a Sustainable Low-Carbon Economy. Sustainability. 2025. Vol. 17, No 15. Art. 6755. DOI: 10.3390/su17156755. ?
7. Rao C. K., Reddy C. R., Natarajan A. M. A review of IoT-enabled intelligent smart energy management for photovoltaic power forecasting and generation. Unconventional Resources. 2025. Vol. 2. Art. 100116.
8. Varghese B. K., Das N., Ray B. et al. Optimisation algorithms used in home energy management systems: A review. Energy and Buildings. 2025. Vol. 347. Art. 116338. DOI: 10.1016/j.enbuild.2025.116338.
9. Tradacete-Ágreda M., Sánchez-Pérez A., Santos-Pérez C. et al. Smart energy management for residential PV microgrids: ESP32-based indirect control of commercial inverters for enhanced flexibility. Sensors. 2025. Vol. 25, No 21. Art. 6595. DOI: 10.3390/s25216595.
10. Bagdadee A. H., Rahman M. S., Al Mamoon I. et al. Empowering smart homes by IoT-driven hybrid renewable energy integration for enhanced efficiency. Scientific Reports. 2025. Vol. 15, No 1. Art. 41491. DOI: 10.1038/s41598-025-25328-2.
11. Pasculescu D., Riurean S., Obretenova M. I. et al. Intelligent modeling of PV–BESS microgrids for enhanced stability, cyber–physical resilience and blackout prevention. Preprints. 10.20944/preprints202511.0990.v1.
12. Habibu M. A., Sivakumar S., Kanagachidambaresan G. R. et al. An effective IoT-based demand response for energy-efficient smart homes. Energy Informatics. 2025. Vol. 8, No 1. Art. 125. DOI: 10.1186/s42162-025-00590-w.
13. Glavan I., Gospić I., Poljak I. Empowering Energy Transition: IoT-Driven Heat Pump Management for Optimal Thermal Comfort. IoT. 2025. Vol. 6, No 2. Art. 33. DOI: 10.3390/iot6020033.
14. Павлик А.В., Паламар А.М. Комп’ютеризована система для енергоефективного керування сонячною електростанцією у розумному будинку. Актуальні задачі сучасних технологій : збірник тез доповідей ХIV міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів (Тернопіль, 11-12 грудня 2025 року), Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2025. С. 319-320. 15. Diahovchenko I., Kolcun M., Čonka Z., Savkiv V., Mykhai
15. Diahovchenko I., Kolcun M., Čonka Z., Savkiv V., Mykhailyshyn R. Progress and challenges in smart grids: Distributed generation, smart metering, energy storage and smart loads. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Electrical Engineering, 2020. https://doi.org/10.1007/S40998-020-00322-8.
16. Palamar A., Pettai E., Beldjajev V. Control System for a Diesel Generator and UPS Based Microgrid. Scientific Journal of Riga Technical University. Power and Electrical Engineering. 2010. Vol. 27. P. 47-52.
17. Vasylkivskyi I., Ishchenko V., Pohrebennyk V., Palamar M., Palamar A. System of water objects pollution monitoring. International Multidisciplinary ScientificGeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management (SGEM 2017), Vienna, Austria, November, 27–29, 2017. Vol. 17, No. 33. P. 355-362.
18. Wieclaw L.; Pasichnyk V.; Kunanets N.; Duda O.; Matsiuk O.; Falat P. Cloud computing technologies in “smart city” projects. In Proceedings of the 2017 9th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS). Bucharest: Romania, 21–23 September 2017. pp. 339–342.
19. Yaskiv V. Using of High-Frequency Magnetic Amplifier in Switch Mode DC Power Supplies. Proceedings of the 35th Annual IEEE Power Electronic Specialists Conference (PESC’04), Aachen, 2004. P. 1658–1662.
20. Драґан Я.П., Яворський Б. І., Яворська Є. Б.Концепції і принципи побудови моделей для означення метрологічних характеристик ритміки кардіосигналів. Вісник нац. унів. “Львівська політехніка”: зб. наук. пр. Львів: Національний університет “Львівська політехніка”, 2002. № 443. С. 200-205.
21. Коваль В. П., Івасечко Р. Р., Козак К. М. Енергетична ефективність систем позиціонування плоских сонячних панелей. Енергозбереження. Енергетика. Енергоаудит. 2015. № 3. С. 2-10.
22. Микитишин А. Г., Митник М. М., Стухляк П. Д. Телекомунікаційні системи та мережі. Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2017. 384 с.
23. Микитишин А. Г., Митник М. М., Стухляк П. Д., Пасічник В. В. Комп’ютерні мережі. Книга 1 [навчальний посібник]. Львів : «Магнолія 2006», 2013. 256 с.
24. Микитишин А. Г., Митник М. М., Стухляк П. Д., Пасічник В. В. Комп’ютерні мережі. Книга 2. [навчальний посібник]. Львів : "Магнолія 2006", 2014. 312 с.
25. Паламар М. І., Стрембіцький М. О., Паламар А. М. Проектування комп’ютеризованих вимірювальних систем і комплексів : навч. посіб. Тернопіль : ТНТУ, 2019. 150 с.
26. Стухляк П.Д., Букетов А.В. Епоксикомпозитні матеріали, модифіковані ультрафіолетовим опроміненням. Тернопіль: Збруч, 2009. 237 с.
27. Ткачук Р., Яворський Б. Метод побудови біотехнічної системи для оцінювання електроретинограм з підвищеною вірогідністю та ефективністю. Вісник Тернопільського державного технічного університету. 2009. №3. С. 102-110.
28. Яворський Б. І. Математичні основи радіоелектроніки. Частина І. Тернопіль: ТПІ імені Івана Пулюя. 1996. 184 с.
29. Юзьків А. В., Яворський Б. І. Математичне моделювання електроретинографічних сигналів. Вісник ТДТУ. Тернопіль, 1997. № 2. С. 40-45.
30. Павлик А., Паламар А. Інформаційна модель та кіберфізична система енергоменеджменту сонячної електростанції у розумному будинку. Матеріали XIII науково-технічної конференції «Інформаційні моделі, системи та технології» Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя (Тернопіль, 17-18 грудня 2025 року), Тернопіль: ТНТУ, 2025. С. 137.
31. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання «Безпека в надзвичайних ситуаціях». Тернопіль: ФОП Паляниця В. А. 156 с.
32. Стручок В.С. Навчальний посібник «Техноекологія та цивільна безпека. Частина «Цивільна безпека»». Тернопіль: ФОП Паляниця В. А. 156 с.
Content type: Master Thesis
Koleksiyonlarda Görünür:152 — метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка, 175 Інформаційно-вимірювальні технології

Bu öğenin dosyaları:
Dosya Açıklama BoyutBiçim 
Avtorska__Pavlyk_A_2025.docx24,46 kBMicrosoft Word XMLGöster/Aç
Dyplom_Pavlyk_A_2025.pdf4,02 MBAdobe PDFGöster/Aç
Tüm Öğe Kaydını Göster İstatistikler


DSpace'deki bütün öğeler, aksi belirtilmedikçe, tüm hakları saklı tutulmak şartıyla telif hakkı ile korunmaktadır.

Yönetim Araçları