Науковий журнал «Енергетика: економіка, технології, екологія»

ЗАСТОСУВАННЯ ГІБРИДНИХ ФОРМАТІВ НАВЧАННЯ ДЛЯ РОЗВИТКУ SOFT SKILLS ЕНЕРГОМЕНЕДЖЕРІВ ТА ЕНЕРГОАУДИТОРІВ

2025-10-29T10:53:52+02:00

У статті розглянуто можливість застосування гібридних форматів навчання для розвитку soft skills енергоменеджерів та енергоаудиторів. Підкреслено зростаюче значення поведінкових компетентностей - комунікації, лідерства, командної взаємодії та стратегічного мислення - у процесі впровадження енергоефективних рішень. Доведено, що поєднання онлайн- та офлайн-компонентів створює ефективну модель навчання, яка забезпечує як засвоєння технічних знань, так і формування міжособистісних навичок. Методологічною основою є аналітичне порівняння освітніх форматів, розроблення структури курсу, що поєднує онлайн-, офлайн- та інтегровані інструменти, включно з кейс-методом, проєктною діяльністю, рольовими іграми. Окреслено типові труднощі впровадження гібридних форматів і запропоновано шляхи їх подолання шляхом інтеграції цифрових платформ, фасилітації та системи менторського супроводу. Результати дослідження підтверджують доцільність використання гібридного підходу в підготовці та підвищенні кваліфікації енергоменеджерів та енергоаудиторів, оскільки він поєднує гнучкість дистанційного навчання з практичною орієнтованістю очних занять.

ЕКОЛОГІСТИЧНА МОДЕЛЬ ЗБОРУ ТА УТИЛІЗАЦІЇ ЕНЕРГОЄМНИХ ВІДХОДІВ ДЛЯ ОДЕРЖАННЯ ДОДАТКОВИХ ПАЛИВНО-ЕНЕРГЕТИЧНИХ РЕСУРСІВ

2025-09-23T08:46:40+03:00

Метою дослідження є розроблення та обґрунтування моделі екологічно орієнтованої логістики для ефективного збору, сортування, очищення та транспортування енергоємних відходів з подальшим їх використанням як сировини для виробництва альтернативного моторного палива. Методика реалізації: У роботі використано системний підхід до аналізу життєвого циклу композиційного моторного палива. Розроблено структурну схему початкового етапу логістики – збору та транспортування відходів. Для оцінки потенціалу використання вторинної сировини проаналізовано характеристики пластику (окремо поліетилену), зношених шин, харчових та відходів тваринництва як джерел компонентів альтернативного пального. Результати дослідження: Запропоновано поетапну модель логістичного процесу, яка включає три ключові кроки: збір, сортування з очищенням та транспортування енергоємних відходів. Представлена структурна схема візуалізує взаємозв’язок між цими етапами. Доведено доцільність використання вторинної сировини для виробництва піролізного палив та біопалива, що дає змогу знизити залежність від традиційних викопних ресурсів. Висновки: Запропонована модель екологічно орієнтованої логістики дозволяє ефективно інтегрувати енергоємні відходи у процес виробництва альтернативного палива. Її реалізація сприяє зниженню негативного впливу на довкілля, підвищенню надійності енергозабезпечення та формуванню основ для впровадження принципів циркулярної економіки в енергетичній галузі.

Дослідження виконуються у рамках проєкту «Розроблення технологічних рішень отримання композиційних моторних палив із вторинної сировини для підвищення енергетичної безпеки» за рахунок державного бюджету згідно наказу Міністерства освіти і науки України №1572 від 27.12.2023 р. «Про затвердження переліку проєктів фундаментальних наукових досліджень, прикладних наукових досліджень, науково-технічних (експериментальних) розробок, виконавцями яких є заклади вищої освіти та наукові установи, що належать до сфери управління Міністерства освіти і науки України, які пройшли конкурсний відбір та фінансування яких розпочнеться з 2024 року за рахунок коштів Державного бюджету України» (реєстраційний номер 0124U000973).

КОМУТАЦІЙНИЙ ПРОЦЕС У ТРИФАЗНОМУ ДВОМОСТОВОМУ КОМПЕНСАЦІЙНОМУ ПЕРЕТВОРЮВАЧІ З ОДНІЄЮ КОМУТУЮЧОЮ ЛАНКОЮ

2025-09-23T06:28:41+03:00

Наведені результати аналізу енергетичних процесів у досліджуваному трифазному двомостовому компенсаційному перетворювачі при чотирикратній частоті імпульсів керування транзисторами комутуючої ланки. Досліджуються режими роботи, за яких комутаційний процес у силових електричних вентилях починається в інтервалі роботи транзистора своєї фази. Виявлено вплив моменту подачі імпульсів керування на транзистори комутуючої ланки на струм фази конденсаторної батареї, величину і форму комутуючої напруги та основні енергетичні показники перетворювача, якими є кут комутації та випереджаючий кут регулювання. Висновки аналітичних досліджень підтверджують результати схемотехнічного моделювання, проведеного к пакеті Micro Cap. Описана методика моделювання, наведені її результати, проведено аналіз результатів. Остаточний висновок по роботі зроблено виходячи з величини кутів комутації і регулювання. Найбільш енергоефективними є режими роботи, при яких комутація струму силовими електричними вентилями компенсаційної частини перетворювача відбувається в межах роботи транзисторів комутуючої ланки наступної фази. Бібл. 6, рис. 4, табл. 1.

ПІДВИЩЕННЯ ДИНАМІЧНОЇ СТАБІЛЬНОСТІ ТА ЕФЕКТИВНОСТІ ГІБРИДНИХ НАСОСНИХ СИСТЕМ ЗА ДОПОМОГОЮ АЛГОРИТМІВ MPPT

2025-09-23T07:31:04+03:00

У представленому дослідженні проаналізовано динамічну поведінку гібридної енергетичної системи (PV-BESS-Grid), розробленої для забезпечення надійного живлення критичних навантажень, зокрема насосних агрегатів. Система інтегрує фотоелектричний масив, акумуляторний накопичувач енергії та підключення до централізованої електромережі, що є ключовим для підвищення енергетичної стійкості в умовах нестабільного централізованого постачання. Центральним аспектом даної роботи є порівняльний аналіз та кількісна оцінка ефективності двох фундаментальних алгоритмів відстеження точки максимальної потужності (MPPT): класичного Perturb & Observe (P&O) та вдосконаленого Incremental Conductance (INC). Методологія базується на комплексному динамічному моделюванні в середовищі MATLAB/Simulink, що відтворює роботу системи за трьома характерними сценаріями: автономна денна генерація, нічний режим роботи від батареї та гібридний режим з підтримкою від мережі. Результати підтверджують здатність гібридної топології підтримувати виняткову стабільність напруги на шині постійного струму (в межах 620–640 В) та забезпечувати безшовний перехід між джерелами енергії. Дослідження кількісно доводить, що вибір MPPT-алгоритму має вирішальний вплив не лише на енергетичну ефективність системи (яка для INC оцінюється на 1–3% вищою), але й на її загальну стабільність, надійність та довговічність компонентів. Робота обґрунтовує доцільність застосування алгоритму Incremental Conductance як критично важливого елемента при проектуванні робастних гібридних систем для застосувань, що вимагають гарантованого та якісного електропостачання.

ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ УСТАНОВКИ ДЛЯ РЕАЛІЗАЦІЇ ЕЛЕКТРОГІДРАВЛІЧНОГО ЕФЕКТУ

2025-09-23T07:38:54+03:00

У представленій роботі детально розглянуто питання розрахунку основних параметрів керуючого імпульсу напруги, а також струму розряду, що виникає в міжелектродному проміжку робочої камери технічної системи, яка функціонує на основі електрогідравлічного ефекту. Цей ефект характеризується виникненням локальної області високого тиску в рідкому середовищі, що заповнює робочу камеру, коли через рідину проходить інтенсивний іскровий розряд. Фізична природа процесу полягає у майже миттєвому перетворенні електричної енергії, накопиченої у накопичувальному конденсаторі системи, в енергію іскрового каналу та далі — у механічну дію на навколишню рідину. Такий процес дозволяє використовувати електрогідравлічний ефект як ефективний інструмент для генерації короткочасних механічних імпульсів значної величини, що знаходять широке застосування в інженерних технологіях та спеціальній техніці.

У межах цього дослідження представлено модель електричної системи пристрою, яка дає змогу аналізувати етапи перетворення енергії від накопичувального конденсатора до міжелектродного розряду. Модель дозволяє оцінити формування перехідних процесів, включаючи крутий фронт наростання напруги, виникнення іскрового каналу та подальші загасаючі коливання струму розряду. Особливу увагу приділено розрахунку цих перехідних процесів для двох різних значень ємності накопичувального конденсатора, що дозволяє визначити вплив енергетичного запасу на тривалість і амплітуду розряду. Порівняння отриманих результатів дає змогу простежити, як система поводить себе за різних енергетичних навантажень, що, у свою чергу, створює підґрунтя для оптимізації параметрів усього пристрою відповідно до конкретних інженерних вимог.

Крім того, у статті наведено аналіз роботи схеми множника напруги, яка необхідна для формування потрібного високовольтного потенціалу в міжелектродному проміжку робочої камери. Множник забезпечує поступове накопичення напруги до рівня, достатнього для іскрового пробою, який ініціює електрогідравлічний ефект. Особливості роботи множника, такі як час наростання напруги, ефективність і втрати в елементах схеми, розглянуто детально. Також у дослідженні окреслено можливі обмеження, пов’язані з діелектричною міцністю компонентів і паразитними ємностями, що впливають на стабільність ініціювання іскрового розряду. Таким чином, представлена робота не лише описує фізичну сутність електрогідравлічного ефекту, але й формує практичну базу для розрахунку та моделювання при проєктуванні систем, де контрольовані іскрові розряди в рідинах є основним робочим механізмом.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ НАКОПИЧУВАННЯ ТА ВИКОРИСТАННЯ ВОДНЮ НА ОСНОВІ ЕЛЕКТРОЛІЗЕРА ТА ПАЛИВНОГО ЕЛЕМЕНТА

2025-09-22T07:18:11+03:00

Метою статті є аналіз ефективності електролізу води як методу виробництва та накопичення водню, а також оцінка перспектив його використання у паливних елементах для зберігання та перетворення енергії.

Розглянуто три основні методи електролізу: лужний, мембранний (PEMEL) та високотемпературний (HTES). Дослідження підтверджують, що ефективність процесу значною мірою залежить від температури та електрохімічних параметрів, а оптимальний температурний діапазон для електролізу води становить 373–400 К. Особливу увагу приділено кінетичним факторам, таким як перенапруги на електродах, омічні втрати та утворення газових бульбашок, які можуть знижувати продуктивність електролізерів.

PEM-електроліз визначено як одну з перспективних технологій виробництва водню завдяки високій швидкості реакції та можливості інтеграції у компактні системи. Крім того, досліджено ефективність паливних елементів на основі протонообмінної мембрани (PEMFC), які можуть використовуватися у мобільних і стаціонарних енергетичних системах.

Висновки роботи підтверджують доцільність подальшого розвитку електролітичних технологій для виробництва водню, що відкриває можливості для їх впровадження у сфері відновлюваної енергетики та транспорту.

ОЦІНКА ВПЛИВУ РІЗНИХ КОМПОНОВОК ПАЛИВНИХ ЗАВАНТАЖЕНЬ НА РАДІАЦІЙНЕ НАВАНТАЖЕННЯ ВНУТРІШНЬОКОРПУСНИХ ПРИСТРОЇВ РЕАКТОРА ВВЕР-1000

2025-09-22T07:56:52+03:00

При експлуатації енергоблоків атомних електричних станцій в понадпроектний строк дуже важливо враховувати вплив експлуатаційних чинників, таких як нейтронне опромінення, підвищена температура та циклічне навантаження, на корпус реактора та внутрішньокорпусні пристрої, які призводять до змін властивостей металу. Також не варто забувати, що кожна зміна потужності реактора викликає значну зміну гамма-випромінювання, що, у свою чергу, сприяє циклічному навантаженню шахти внутрішньокорпусної та вигородки. Насамперед, це виражається у зниженні опору крихкому руйнуванню, що часто називають окрихчуванням, а також викликає збільшення радіаційного навантаження на корпус реактора та внутрішньокорпусні пристрої.

Впровадження паливних завантажень, які забезпечують мінімальний витік нейтронів з активної зони, є одним із ключових заходів для зменшення радіаційного впливу на розглянуті елементи внутрішньокорпусних пристроїв. Це досягається за рахунок розміщення вигорілого палива на периферії активної зони та свіжого палива в її центральній частині. Різна конфігурація паливних завантажень у ядерних реакторах має значний вплив на нерівномірність енерговиділень, що може призвести до додаткових ризиків для безпеки.

У даній статті були розглянуті різні варіанти конфігурації активної зони реактора при використанні тепловидільних збірок типу ТВЗА та ТВЗ-WR. Також виконано порівняння впливу використання цих збірок на радіаційне навантаження вигородки при розглянутих варіантах компоновки паливних завантажень. У результаті проведених розрахунків було отримано значення флюенсу швидких нейтронів в обраних розрахункових точках вигородки активної зони реактора ВВЕР-1000 та в центрі шахти внутрішньокорпусної. Крім того, було отримано розподіл енерговиділень вигородки в аксіальному шарі максимального навантаження.

АНАЛІЗ НОРМАТИВНО-ПРАВОВИХ МЕХАНІЗМІВ РОЗВИТКУ КОГЕНЕРАЦІЇ В УКРАЇНІ

2025-09-22T08:08:37+03:00

У статті проведено комплексний аналіз нормативно-правового регулювання розвитку когенерації, як складової розподіленої генерації в Україні, включаючи основні законодавчі акти, постанови Кабінету Міністрів України та Національної комісії, що здійснює державне регулювання у сферах енергетики та комунальних послуг (НКРЕКП). Окрему увагу приділено механізмам сертифікації когенераційних установок, процедурі приєднання до електромереж та фінансовим стимулам, спрямованим на підтримку розвитку енергетичної галузі .

Розглянуто законодавчі зміни, інституційні рішення та ринкові механізми, що забезпечують розвиток розподіленої генерації як невід’ємної складової енергетичної трансформації України. Проведений порівняльний аналіз дозволяє виявити ключові особливості правового регулювання та можливі напрями удосконалення національного законодавства.

Крім того, у статті оцінено стратегічні перспективи розвитку систем розподіленої генерації включаючи прогнозовані зміни нормативного середовища, потенційний вплив державної політики та можливості розширення участі когенераційних установок у балансуючому ринку та ринку допоміжних послуг.

УДОСКОНАЛЕННЯ ПРОЦЕСІВ ПЛАНУВАННЯ ТА УПРАВЛІННЯ ПОПИТОМ

2025-09-23T08:39:43+03:00

Дизайн лібералізованого ринку електричної енергії спрямовано на підвищення передбачуваності використання електричної енергії, що має на меті вдосконалення процесів управління об’єднаною електроенергетичною системою України, покращання режимів виробітку та споживання електричної енергії, скорочення непродуктивних енерговитрат і втрат в елементах електричної мережі та підвищення надійності електропостачання споживачів. Разом з тим, досягнення зазначеної мети багато в чому визначається ступенем діджиталізації процесів планування та управління попитом. В статті досліджено аспекти діджиталізації процесів енергетичного планування та управління попитом, зокрема, прогнозування енерговикористання та розбудови потенціалу управління попитом ресурсом споживачів-регуляторів. Бібл. 22.

АНАЛІЗ БАР’ЄРІВ ДЛЯ ВПРОВАДЖЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНИХ ПРОЄКТІВ В УКРАЇНІ В УМОВАХ ВІЙСЬКОВОЇ КРИЗИ ТА ПОЧАТКОВОГО ЕТАПУ ВІДНОВЛЕННЯ

2025-09-23T08:02:58+03:00

Метою статті був аналіз основних бар’єрів, що ускладнюють впровадження енергоефективних заходів в енергетичному секторі України у період з 24 лютого 2022 року до початку 2025 року. Огляд охоплює такі ключові групи бар’єрів: економічні, технічні та організаційні, нормативно-правові та соціальні. Особливу увагу приділено впливу воєнного стану, руйнуванню інфраструктури та дефіциту інвестицій на динаміку реалізації енергоефективної політики. Оцінено різні обмеження у формування сукупного впливу на енергетичний сектор, здійснено порівняльну оцінку значущості бар’єрів та запропоновано стратегічні напрями їх подолання у контексті післявоєнного енергетичного відновлення.

Результати дослідження можуть слугувати аналітичною основою для розробки ефективної державної політики у сфері енергетики, зокрема у частині стратегічного планування енергоефективності, адаптації національного законодавства до вимог ЄС та реалізації цілей сталого розвитку. Результати дослідження будуть корисними для формування регіональних програм розвитку, залучення донорської і технічної допомоги в межах проєктів відбудови енергетичної системи України на засадах енергонезалежності, зокрема в частині оцінки ризиків.

АНАЛІЗ МОЖЛИВОСТЕЙ СПІВПРАЦІ ЕНЕРГО-ІННОВАЦІЙНИХ ХАБІВ В ЗВО З ТЕРИТОРІАЛЬНИМИ ГРОМАДАМИ ТА ПІДПРИЄМСТВАМИ В ПРОЄКТАХ ПІДВИЩЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ

2025-09-23T08:29:09+03:00

Зважаючи на глобальні кліматичні зміни, зростаючі вимоги щодо енергоефективності в усіх галузях, нагальну потребу у відновленні інфраструктури і дефіцит кваліфікованих кадрів особливої ваги набуває формування нової генерації фахівців у сфері енергоефективності, відновлюваної енергетики та сталого будівництва. Для України в умовах повоєнної відбудови і інтеграції до Європейського зеленого курсу особливої актуальності набуває пошук нових підходів співпраці освіти з територіальними громадами і бізнесом, що дозволить забезпечити сталу трансформацію енергетичного та будівельного секторів.У відповідь на ці виклики університети відіграють ключову роль у трансформації освітнього процесу та розвитку практично орієнтованих платформ на зразок Енерго-Інноваційного Хабу (ЕнІнХабу) для підготовки нового покоління фахівців, що здатні реалізувати державний курс до кліматичної нейтральності. ЕнІнХаби можуть також виступати як осередки розвитку стартапів і центри для налагодження міжнародних партнерств для залучення грантових коштів на освітні проєкти і проєкти розвитку. Таким чином, заклади вищої освіти (ЗВО) відіграють важливу роль у створенні нової освітньої парадигми та міждисциплінарної підготовки спеціалістів. У даній статті буде наведено досвід становлення ЕнІнХабів в Україні. Також буде вивчено запити зі сторони роботодавців і територіальних громад щодо актуальних проблем в сфері енергоефективності шляхом проведення опитувань.

ПОРІВНЯЛЬНА ОЦІНКА ТИПІВ БАТАРЕЙ ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ ДЛЯ ЗАСТОСУВАННЯ В ТЕХНОЛОГІЇ V2L З МЕТОЮ ПІДВИЩЕННЯ ГНУЧКОСТІ НАВАНТАЖЕННЯ ЕЛЕКТРОМЕРЕЖІ

2025-09-22T08:22:06+03:00

Мета дослідження: Проаналізувати придатність технології Vehicle-to-Load (V2L) як інструменту підвищення гнучкості навантаження електромережі за рахунок децентралізованої підтримки енергопостачання, з урахуванням акумуляторних характеристик.

Методика реалізації: Проведено порівняльний аналіз технічних параметрів, що впливають на ефективність V2L: корисна ємність, обмеження інвертора, тепловий режим та чутливість до деградації. Оцінено три хімічні типи батарей (LFP, NMC, LTO) і три формати комірок (призматичні, пакетні, циліндричні) для реальних сценаріїв застосування.

Результати дослідження: Батареї типу LFP виявили найкращий баланс між безпекою, довговічністю та економічною доцільністю для режимів часткового навантаження. Формат пакетних комірок виявився більш вразливим до теплових коливань, у той час як призматичні проявили стабільнішу роботу.

Висновки: V2L є перспективним рішенням для підвищення енергетичної автономії домогосподарств і зниження навантаження на мережу в пікові години. Поширення EV з LFP-батареями створює умови для ефективної інтеграції V2L у стратегії «розумних» мереж.

ЕФЕКТИВНІСТЬ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ СПОЖИВАЧІВ НА РІВНІ НАПРУГИ 20 КВ

2025-09-22T08:36:15+03:00

Вступ. Розвиток енергетичного сектору та впровадження відновлювальних джерел енергії зумовлюють необхідність модернізації розподільних мереж. Одним із перспективних рішень є переведення мереж з 10(6) кВ на 20 кВ, що дозволяє підвищити ефективність електропостачання та зменшити втрати потужності.

Постановка проблеми. Існуючі електричні мережі 10(6) кВ не забезпечують належної надійності та енергоефективності через значні втрати потужності та обмеження автоматизації, що спричинені відсутністю сучасних систем дистанційного моніторингу, недостатньою гнучкістю систем керування мережею та низьким рівнем інтеграції розумних технологій. Особливо це відчутно в умовах зростаючого навантаження та активного збільшення потужності джерел відновлювальної енергії.

Мета. Дослідження ефективності електропостачання споживачів при переведенні мережі з 10 кВ на 20 кВ зі застосуванням різних схем розподілу навантаження.

Методика. Моделювання режимів роботи розподільної мережі проводиться в програмному середовищі Power Factory. Виконано аналіз трьох варіантів електропостачання району: традиційного (на напрузі 10 кВ), переведеного на напругу 20 кВ без змін у конфігурації та з глибоким вводом потужності з групуванням споживачів.

Результат. В результаті моделювання режимів роботи розподільної мережі в програмному середовищі Power Factory доведено, що переведення мережі на 20 кВ зменшує втрати активної потужності на 22%. Найбільш ефективним виявився варіант з глибоким вводом потужності та групуванням споживачів за допомогою більшої кількості трансформаторів меншої потужності.

Наукова новизна. Запропоновано та досліджено підхід до реконфігурації мережі 0,4 кВ при переведенні основної мережі на 20 кВ з урахуванням різних схем організації електропостачання. Запропоновано методику реконфігурації мережі 0,4 кВ на основі принципу глибокого вводу потужності ті розподілу споживачів на групи з живленням від трансформаторів меншої потужності.

Практична значимість. Впровадження запропонованої методики підвищує надійність та економічність електропостачання, сприяє інтеграції відновлювальних джерел енергії та модернізації енергосистеми України згідно до європейських стандартів.

ВПЛИВ РОЗОСЕРЕДЖЕНОЇ ГЕНЕРАЦІЇ НА ФУНКЦІОНУВАННЯ СТРУМОВОГО ЗАХИСТУ ЛІНІЇ

2025-09-22T08:59:07+03:00

Підвищення надійності роботи розподільних електричних мереж (РЕМ) передбачає впровадження інтелектуальних систем, які дозволяють оптимізувати режими роботи мережі в реальному часі, підвищити надійність електропостачання та ефективно інтегрувати відновлювані джерела енергії.

Розосереджена генерація (РГ) відіграє все більш важливу роль у сучасних електроенергетичних системах. Проте, її інтеграція в розподільні мережі може суттєво вплинути на роботу існуючих систем захисту. Для оцінки цього впливу, необхідно провести розрахунки, обґрунтування та моделювання роботи релейного захисту в мережах з РГ. РЕМ низької та середньої напруги є критично важливими для забезпечення надійного та якісного електропостачання кінцевих споживачів. Їх ефективне функціонування безпосередньо впливає на загальну надійність та якість електроенергії в об'єднаній енергосистемі України.

У статті досліджується вплив розосередженої генерації на функціонування релейного захисту лінії РЕМ. Для досліджень використовується типовий фрагмент електромережі з розподіленою генерацією, на основі якого було проведено розрахунки струмів короткого замикання та обґрунтовано мінімальне значення струму підживлення короткого замикання від енергосистеми. Встановлено, що додаткове джерело генерації впливає на частку струму енергосистеми в загальному струмі короткого замикання та існує взаємозв’язок між місцем розташування РГ в електромережі та чутливістю струмового захисту лінії.

ДИНАМІЧНЕ КЕРУВАННЯ ТОПОЛОГІЄЮ РОЗПОДІЛЬНИХ МЕРЕЖ ІЗ ЗАЛУЧЕННЯМ УСТАНОВОК ЗБЕРІГАННЯ ЕНЕРГІЇ

2025-09-22T09:30:37+03:00

Активне впровадження відновлюваних джерел енергії у вигляді розподільної генерації суттєво змінює як структуру, так і умови роботи існуючих систем розподілу електричної енергії. Зокрема, непередбачувані зміни режимів не дають можливості переконливо визначити фіксовані місця розмикання контурів, які будуть оптимальними впродовж тривалого періоду часу, що вважалося загальноприйнятою практикою у традиційних системах розподілу електричної енергії. У зв’язку з цим, у роботі розглядається можливість й обґрунтовується стратегія використання дистанційно керованих комутаційних апаратів, як засобу динамічного керування топологією розподільних мереж, що дає змогу зменшити втрати електричної енергії за умов використання локальних джерел енергії з мінливою вихідною потужністю. Однак, складністю для ефективного використання дистанційно керованих комутаційних апаратів є їх обмежений комутаційний ресурс, що, з економічної точки зору, дає можливість здійснювати відповідні перемикання у мережі обмежену кількість разів, відповідно, лише за довготривалих змін режиму. У той же час, за умов використання відновлюваних джерел енергії більш характерними є часті та короткочасні зміни режиму. У якості можливого шляху вирішення цього протиріччя, у роботі розглядається питання одночасного, з впровадженням дистанційно керованих комутаційних апаратів, використання установок зберігання енергії з метою певної корекції режимів мережі за умов їх короткотривалого збурення, що дає змогу, таким чином, підтримати оптимальність певних місць розмикання розподільних ліній. Аналізуються технічні умови, які визначають можливість використання у зазначених випадках установок зберігання енергії, та розраховуються необхідні параметри режимів їх роботи у різноманітних ситуаціях. Продемонстровано, що одночасне узгоджене використання установок зберігання енергії та дистанційно керованих комутаційних апаратів дає змогу підвищити ефективність запропонованих рішень щодо динамічного керування режимами розподільних мереж за рахунок покращення його гнучкості та забезпечення більш раціонального використання комутаційного ресурсу вимикачів.

ІМОВІРНІСНЕ ПРОГНОЗУВАННЯ ПРОМИСЛОВОГО НАВАНТАЖЕННЯ: LIGHTGBM ТА TFT З УРАХУВАННЯМ РИНКОВИХ ОБМЕЖЕНЬ

2025-09-22T09:44:37+03:00

В роботі представлено орієнтований на графік роботи обладнання підхід до середньострокового прогнозування промислового навантаження, який передбачає декомпозицію споживання на детермінований базовий профіль, сформований із графіків роботи обладнання, та стохастичного залишку, що моделюється за допомогою LightGBM і Temporal Fusion Transformer (TFT). Режимні зсуви визначаються за допомогою сегментації PELT, тоді як багатогоризонтні квантильні прогнози забезпечуються неперетинними та узгодженими між часовими рівнями завдяки методам MinT/THieF. Ринкові обмеження інтегруються через вибір релевантних горизонтів прогнозування, що відповідають правилам закриття «воріт» для двосторонніх договорів і ринку «на добу наперед», а також через застосування вартісно-зваженої pinball-втрати, яка відображає асиметричні витрати небалансів у критичні години. На відкладеній тестовій вибірці TFT перевершує LGBM за точністю точкових прогнозів. Використання конформної квантильної регресії (CQR) для LGBM і γ-звуження для TFT покращує емпіричне покриття до номінального рівня та зменшує ширину інтервалів. Запропонований підхід є безпосередньо придатним для планування закупівель відповідно до правил українського ринку електроенергії та узгоджується з «decision-centric» оцінюванням економічної вартості прогнозів.