Registration Number
0826U000211, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
06-02-2026
popup.evolution
o
Title
Models and methods of information technology for efficient decision-making for control in the energy grid
Author
Oleh V. Lukʼianykhin,
popup.head Vira Shendryk
popup.opponent Ivan Laktionov
popup.opponent Andrii Melnyk
popup.review Yuliia Parfenenko
popup.review Olha Boiko
popup.rada
Sumy State University
Description
Дисертаційна робота присвячена актуальній задачі підвищення ефективності процесу прийняття рішень при управлінні енергомережами (ЕМ) шляхом розроблення моделей та методів інформаційної технології (ІТ). Розглядаються прикладні сценарії автоматичного управління напругою та автоматизованого управління енергетичними обʼєктами просʼюмерів.
Представлено модель автоматичного прийняття рішень щодо управління напругою на основі машинного навчання (МН) з підкріпленням для вибору проактивних оптимальних дій управління. Розроблено методи на основі генеративного штучного інтелекту (ШІ) для створення вихідних повідомлень системи підтримки прийняття рішень (СППР), що покращує ефективність інформування оператора, підвищуючи корисність вихідних повідомлень з пропозиціями щодо управління. Створено модель для пошуку оптимального плану роботи енергетичного обʼєкта просʼюмера на наступну добу, що підвищує ефективність пропозицій щодо управління. Модель враховує фізичні обмеження, уподобання просʼюмера щодо гнучкості у перерозподіленні споживання, і економічний аспект: зниження витрат на електроенергію та збільшення прибутку від її продажу. Проведене дослідження впливу невизначеності прогнозу МН на результати планування демонструє певний рівень стійкості розробленого процесу планування до похибки прогнозу та важливі залежності між похибкою та результатами планування. Проведене дослідження методів прогнозування споживання та генерації електроенергії дозволяє покращити їх застосування для планування просʼюмерів.
У першому розділі здійснено дослідження актуальних проблем, дотичних до прийняття рішень щодо управління в галузі ЕМ, та перспективних методів їх вирішення. Досліджено ШІ, як інноваційний інструмент, що має високий потенціал підвищити ефективність прийняття рішень. На основі результатів цього огляду ідентифіковано основні подальші напрямки: автоматичне управління, операційне планування просʼюмерів та генерація вихідних повідомлень СППР. Для кожного з цих напрямів виконано подальший огляд літератури, методів що застосовуються чи мають потенціал. Розділ завершується висновками щодо необхідності розробки конкретних моделей, методів та компонентів ІТ.
У другому розділі описано моделі ІТ для підвищення ефективності процесу прийняття рішень щодо управління. Для автоматичного контролера напруги представлено опис моделі МН з підкріпленням, що може забезпечити ефективне прийняття рішень в автоматичному режимі після відповідного навчання. Розглядається СППР для операційного планування просʼюмера, для якої представлено високорівневий опис процесу автоматизованого прийняття рішень та відповідної схеми роботи СППР. Для представленої СППР пропонується модуль пропозицій управління і його математична модель. Цей модуль дозволяє генерувати оптимальний операційний план для енергетичного обʼєкта просʼюмера на наступну добу, поєднуючи уподобання оператора з необхідністю досягнення економічних цілей та дотриманням фізичних обмежень.
У третьому розділі наведено методи необхідні для програмної реалізації компонентів ІТ, що підвищують ефективність процесу прийняття рішень в описаних автоматичних та автоматизованих сценаріях. Досліджуються сучасні підходи до прогнозування в прикладних застосуваннях, що стосуються просʼюмерів, і наводяться рекомендації щодо ефективного прогнозування для просʼюмерів, що базуються на прикладному сценарії застосування. Оскільки прогнозування вносить невизначеність у процес планування, пропонується метод оцінки впливу невизначеності прогнозу МН на результати операційного планування. Крім того, пропонується метод на основі генеративного ШІ для ефективної генерації вихідних повідомлень СППР, що містять рекомендації для оператора щодо управління енергетичним обʼєктом.
У четвертому розділі наводяться експерименти, що підтверджують ефективність впровадження описаних методів та моделей у вигляді програмно реалізованих компонентів ІТ. Продемонстровано ефективність автоматичного прийняття рішень за допомогою МН з підкріпленням у контролері напруги. Продемонстровано ефективність модуля пропозицій управління у плануванні операційної діяльності для просʼюмерів, що враховує гнучкість просʼюмера та економічний аспект, навіть при високих рівнях похибки прогнозу (до 75%). Виявлено важливі залежності між гнучкістю просʼюмера, рівнем похибки прогнозу МН та результатами планування. Представлено результати роботи та тестування компонента ІТ на основі генеративного ШІ, що підвищує ефективність вихідних повідомлень СППР з рекомендаціями щодо управління.
Registration Date
2026-02-03
popup.nrat_date
2026-02-03 / 2026-07-02
