ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ МАТЕМАТИЧНИХ МЕТОДІВ ДЛЯ ОЦІНКИ ТА ПІДВИЩЕННЯ БЕЗПЕКИ ПОСТАЧАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ

Ярослав Прищепа; Анатолій Замулко

doi:10.20535/1813-5420.4.2025.341347

Автор(и)

Ярослав Прищепа Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0009-0008-5049-4826
Анатолій Замулко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0001-8018-6332

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2025.341347

Ключові слова:

безпека енергопостачання, моніторинг, індикативний підхід, багатокритеріальна оцінка, нечітка логіка, AHP, TOPSIS, інтегральний показник

Анотація

Метою дослідження є розробка та апробація інтегрованого методичного підходу для комплексної оцінки безпеки постачання електроенергії. Завдання включали аналіз індикативних підходів, їх інтеграцію з методами підтримки прийняття рішень (AHP, TOPSIS) та нечіткої логіки для об'єктивізації оцінок, а також порівняльний аналіз результатів.

Методика реалізації поєднує індикативний підхід з AHP для визначення вагових коефіцієнтів, TOPSIS для ранжування, та нечітку логіку для обробки лінгвістичних та нечітких даних. Використано ключові індикатори безпеки постачання електричної енергії. Розроблено алгоритми розрахунку інтегральних показників безпеки. Результати дослідження показали, що індикативний підхід, TOPSIS, AHP та нечітка логіка надають власні оцінки рівня безпеки, які якісно збігаються, вказуючи на низький або критичний рівень. Розбіжності в числових значеннях підтверджують доцільність комбінованого застосування методів для всебічної та об'єктивної оцінки, враховуючи кількісні та якісні аспекти.

Висновки підкреслюють ефективність інтеграції цих методів для комплексної оцінки безпеки постачання електроенергії. Їх поєднання надає більш повну та достовірну картину стану енергосистеми, дозволяючи ідентифікувати проблемні зони та обґрунтувати заходи для підвищення безпеки. Методи можуть взаємодоповнювати один одного, забезпечуючи як точні кількісні оцінки, так і врахування суб'єктивних експертних суджень.

Посилання

Polishchuk, I. V., & Senko, A. V. (2025). Integrated approaches to legal support for inclusive public transport in Ukraine. Legal Gazette, 1 (74), 196-204. DOI: 10.18372/2307-9061.74.19905 (accessed at: 10.06.2025). (Ukr)

Felder, F. A., & Pechman, C. (2024). An Emerging Framework for the Probabilistic Cost-Benefit Analysis of the Reliability, Resiliency, and Adaptability of Electric Power Systems. KAPSARC. URL: https://ideas.repec.org/p/prc/dpaper/ks--2024-dp19.html (accessed at: 10.06.2025).

Konstantin, P. (2023). Praxisbuch Energiewirtschaft: Energieumwandlung, -transport und -beschaffung in der liberalisierten Strom- und Gaswirtschaft. Springer Vieweg. (Chapter on Monte Carlo Simulation for risk assessment). URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-67335-5 (accessed at: 10.06.2025).

Sowińska-Śloderbach, A. (2023). Assessment of the Level of Energy Security in the European Union Countries. Energies, 16(15), 5792. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261923008073 (accessed at: 10.06.2025).

Rasha Gaber, Mohamed Hussein Abd El-Kader, Ehab Okba (2022). The Resilience Performance Index, a Fuzzy Logic Approach to Assess Urban Resilience. URL: https://www.iieta.org/journals/ijsdp/paper/10.18280/ ijsdp.170421 (accessed at: 10.06.2025).

Andrzej Tomczewski (2024). Application of AHP for hybrid energy systems structure selection. URL: https://www.mdpi.com/1996-1073/17/24/6435 (accessed at: 10.06.2025).

Bhuvanagiri Ramesh, Mohan Khedkar, Sravan Kumar kotha, Sumanth Pemmada (2024). A demand response-based optimal scheduling framework considering renewable sources and energy storage: a deterministic approach. URL: https://www.bohrium.com/paper-details/a-demand-response-based-optimal-scheduling-framework-considering-renewable-sources-and-energy-storage-a-deterministic-approach/1022774331379286036-4477 (accessed at: 10.06.2025).

Akinbusola Olushola, Victoria Alao. (2024). Mathematical modeling of neural networks: Bridging the gap between mathematics and neurobiology. URL: https://wjaets.com/sites/default/files/WJAETS-2024-0448.pdf (accessed at: 10.06.2025).

Envelio (2024). Challenges and solutions for N-1 contingency analysis in modern power grids. URL: https://envelio.com/insights/n-1-contingency-analysis-automation-software-medium-voltage-grids (accessed at: 10.06.2025).

Raskin Dutta, Dr Sarmila Patra, Dhritika Saikia (2024). The impact of EV charging stations on voltage stability in distribution networks. URL: https://www.ijfmr.com/papers/2024/3/23426.pdf (accessed at: 10.06.2025).

Reetam Sen Biswas, Anamitra Pal, Trevor Werho, V. Vittal (2020). A Graph Theoretic Approach to Power System Vulnerability Identification, 11(4), 1198–1208. URL: https://www.researchgate.net/publication/ 343093518_A_Graph_Theoretic_Approach_to_Power_System_Vulnerability_Identification (accessed at: 10.06.2025).

Pryshchepa, Y., & Zamulko, A. (2024). USING AN INDICATIVE APPROACH TO ASSESSING THE SECURITY OF ELECTRICITY SUPPLY. System Research in Energy, (4 (80), 134-142. https://doi.org/10.15407/srenergy2024.04.132 (accessed at: 10.06.2025). (Ukr)

Ministry of Energy of Ukraine. On the results of monitoring the security of electricity supply (2021 year). URL: https://mev.gov.ua/ (accessed at 10.12.2021). (Ukr)