Registration Number
0826U002366, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
17-07-2026
popup.evolution
o
Title
Evaluation of operating mode coordination of microgrids with local electrical energy generation
Author
Kateryna Hilevych,
popup.head Olena V. Borychenko
popup.head Vasyl Kalinchyk
popup.opponent Oleksandr V. Zhurovets
popup.opponent Yurii A. Papaika
popup.review Olena Yarmoliuk
popup.review Ivan V. Prytyskach
popup.rada
National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»
Description
Гілевич К.М. Оцінювання узгодженості режимів мікромереж з локальною генерацією електричної 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, 2026. Сучасний розвиток електроенергетики характеризується активним впровадженням відновлюваних джерел енергії, цифрових технологій керування та децентралізованих енергетичних систем. Зростання частки розосередженої генерації, установок зберігання енергії та інших гнучких ресурсів призводить до суттєвих змін у структурі та принципах функціонування електроенергетичних систем. Особливої актуальності ці процеси набувають у мікромережах, які розглядаються як важливий інструмент підвищення надійності електропостачання, енергетичної стійкості та ефективного використання локальних ресурсів. У межах європейського енергетичного переходу зростає роль активних споживачів, локальних енергетичних спільнот і механізмів гнучкого балансування. Унаслідок цього традиційна централізована модель поступово трансформується у децентралізовану систему з локальним керуванням режимами роботи. Такі зміни супроводжуються зростанням кількості режимних переходів та підвищенням динамічності процесів функціонування мікромереж. Особливої важливості набуває забезпечення узгодженості режимів роботи джерел локальної генерації, систем накопичення енергії та споживачів. Нестабільність генерації від ВДЕ, нерівномірність електроспоживання та широке застосування силової електроніки призводять до виникнення численних перехідних режимів, що супроводжуються зміною співвідношень між напругою і струмом, появою додаткових реактивних складових та зміною напрямків потоків потужності.
Існуючі підходи до аналізу режимів переважно базуються на оцінюванні окремих параметрів у фіксовані моменти часу. Вони дозволяють визначати значення напруги, струму чи потужності, однак не враховують структурні відмінності між режимами та динаміку їх зміни. Це ускладнює своєчасне виявлення зниження узгодженості режимів функціонування мікромереж. Особливо актуальною ця проблема є для низьковольтних мікромереж із локальною генерацією, де режими можуть змінюватися з високою частотою під впливом коливань генерації, навантаження та роботи систем накопичення енергії. У зв’язку з цим виникає потреба у нових підходах до аналізу режимів, які враховують не лише окремі параметри, а й взаємозв’язки та динаміку їх змін. Дисертаційна робота присвячена розв’язанню науково-прикладної задачі оцінювання узгодженості режимів роботи мікромереж в умовах нестабільної генерації та нерівномірного споживання електроенергії. Основою дослідження є структурний аналіз динамічних змін електромагнітних параметрів мережі для кількісного опису відмінностей між характерними режимами її функціонування. Для досягнення поставленої мети розроблено математичну модель формування режимів роботи мікромережі, що ґрунтується на аналізі змін напруги та струму на послідовних часових інтервалах. На її основі запропоновано інтегральний показник структурних відхилень режимів, який дозволяє кількісно оцінювати ступінь їх узгодженості. Наукова новизна роботи полягає у розробленні інтегрального показника структурних відхилень режимів мікромережі, який, на відміну від традиційних підходів, враховує не лише величину окремих відхилень електромагнітних параметрів, а й взаємозв’язок та динаміку переходів між режимами. Це дозволяє більш повно характеризувати процеси формування режимів та виявляти потенційно проблемні стани функціонування системи. У роботі виконано алгоритмічну та програмну реалізацію запропонованого підходу у середовищах Python та Excel, проведено чисельне моделювання режимів роботи мікромережі та досліджено лінійну і квадратичну форми інтегрального показника. Встановлено, що лінійна форма є зручною для загальної інженерної оцінки режимних відхилень, тоді як квадратична забезпечує підвищену чутливість до критичних режимів.
Практичне значення результатів полягає у можливості використання запропонованого підходу для аналізу режимів роботи мікромереж із локальною генерацією, виявлення проблемних часових інтервалів та обґрунтування керуючих впливів щодо оптимізації роботи систем накопичення енергії і джерел з інверторним інтерфейсом. Отримані результати можуть бути використані під час дослідження та оптимізації режимів функціонування мікромереж, розроблення алгоритмів керування локальними енергетичними ресурсами та підвищення ефективності електропостачання споживачів. Ключові слова: мікромережа, установки зберігання енергії, узгодженість режимів, інтегральний показник, структурні відхилення режимів, енергетичні спільноти, змінна генерація, нерівномірне електроспоживання, відновлювані джерела енергії, якість електричної енергії.
Registration Date
2026-06-08
popup.nrat_date
2026-06-08 / 2026-08-05
