Кафедра Електричних Мереж та Систем КПІ ім. Ігоря Сікорського

---

Розрахунок умов забезпечення механічної міцності підвісних волоконно-оптичних кабелів виробництва ПАТ «Одескабель» (2026)

Під час виконання роботи проведені розрахунки умов забезпечення механічної міцності підвісних волоконно-оптичних кабелів виробництва ПАТ «Одескабель» для будівництва підвісних ліній зв’язку на території України.

---

Створення розрахункової моделі частини мережі 6-10 кВ в ПЗ PowerFactory (2024)

Під час виконання роботи створено елементи цифрової копії (digital twin) та розрахункову модель частини мережі 6-10 кВ для 10 вузлів у кількості до 4451 одиниць ТП/РП на основі поопорних схем ділянок ЛЕП 6-10 кВ, схем нормального режиму роботи електричної мережі 6-10 кВ, детальних схем ТП 6(10)/0,4 кВ, даних щодо обладнання, просторових даних елементів мережі, даних про кодування та балансову належність об’єктів.

---

Режими роботи електричної мережі з резисторним заземленням нейтралі (2023-2028)

Виконано оцінювання впливу методів заземлення нейтралі в розподільних мережах на втрати електричної  енергії. Розроблена імітаційна модель енерговузла  в програмному середовищі PF.  На основі виконаних досліджень було зроблено висновок, що оптимальне значення опору резистора в діапазоні 10–15 Ом забезпечує баланс між ефективністю, безпекою та мінімізацією втрат енергії в розподільних мережах середнього класу напруги. Застосування резистивного заземлення рекомендовано для впровадження у мережах 20 кВ в українських містах, таких як Київ, Одеса та Вінниця.

---

Кліматичні фактори зарядної ємності повітряних ліній надвисокої номінальної напруги (2023-2026)

Досліджено вплив провисання проводу на зарядну ємність повітряної лінії електропередавання. Отримана уточнена математична модель зарядної ємності повітряної лінії. Досліджено можливість моніторингу стріли провисання проводу у прогоні та визначено вимоги до точності таких вимірювань. Проаналізовано відомі підходи до формування пристрою моніторингу стріли провисання та відкладень ожеледі на проводах лінії. Показано, що один з найперспективніших підходів базується на вимірюванні кута нахилу кривої провисання проводу поблизу точки його закріплення на  опорі. Показано, що однозначне співвідношення між кутом нахилу кривої провисання та стрілою провисання проводу дозволяє організувати непряме вимірювання робочої температури проводу за умови відсутності відкладень ожеледі. Показано, що облаштування пристрою моніторингу датчиком температури дозволить здійснювати контроль ваги відкладень ожеледі і, у разі необхідності, видавати сигнал для організації протиожеледних заходів. Модифікація пристрою з триосьовим гіроскопічним датчиком дозволяє додатково реалізувати моніторинг вітрового натиску на проводи повітряної лінії. В роботі представлено математичні моделі для вирішення зазначених задач моніторингу стану проводу.

---

Моделювання та аналіз геомагнітних індукційних струмів в магістральних електричних мережах (2018-2022)

Виконано аналіз чинників виникнення геомагнітних бур та геомагнітних індукційних струмів, їх основні негативні впливи на роботу устаткування електроенергетичних систем, зокрема на вплив геомагнітних індукційних струмів на роботу силових трансформаторів. Розглянуто існуючі заходи і засоби боротьби з геомагнітними індукційними струмами. Досліджено за нормованих робочих умов автотрансформатор в лінійній області кривої намагнічування та в області насичення. Виявлено чинники вимикання ЛЕП 330 та 750 кВ по невстановленим причинах  в енергосистемі. Проведено дослідження геоелектричного поля для визначення поверхневих потенціалів в місцях установлення автотрансформаторів 750 кВ.

---

Режими роботи електричної мережі зі вставками постійного струму (2018-2021)

Розглянуто введення в електричну мережу напругою 750 кВ енергосистеми України ліній електропередавання Запорізька АЕС – ПС, Каховська – ПС, Приморська – Дністровська ГАЕС – Хмельницька АЕС. У роботі розроблена математична модель мережі магістральних ліній енергосистеми України при введенні південного транзиту. Проведено аналіз і оцінка доцільності введення ліній електропередавання  на змінному і постійному струмі. Представлені результати моделювання. Виконано аналіз гармонійного складу напруги в мережі, які викликані вставками постійного струму. Проведено огляд використання вставок постійного струму в різних енергосистемах світу. Виконано аналіз роботи різних типів вставок постійного струм та їх вплив на електроустаткування.

---

Методи оцінки електроенергетичних режимів, пов’язаних з впровадженням нетрадиційних джерел електроенергії, на основі нечіткої логіки (2018-2020)

Розроблений універсальний  коефіцієнт генерації, який дозволяє оцінити оптимальну потужність джерела розподіленої генерації та його розміщення без розрахунку режиму роботи електричної мережі, використовуючи лише початкові дані про навантаження та конфігурацію мережі.

---

Методи оптимізації розвитку та функціонування великих електричних систем (2018-2020)

Розроблено методи та алгоритми оптимізації функціонування режимів енергосистем, що забезпечують ефективне вирішення задачі оптимізації розвитку та функціонування великих електричних систем з урахуванням технічних та ресурсних обмежень у вигляді рівностей та нерівностей. Методи та алгоритми оптимізації режимів електричної мережі, що запропоновані в роботі, забезпечують ефективне вирішення задачі оптимізації, виконання технічних та ресурсних обмежень у вигляді рівностей та нерівностей

---

Підвищення надійності роботи електричних мереж і систем (2018-2020)

Розглянуто методику визначення динаміки зміни температури найбільш нагрітої точки ізоляції обмоток силових трансформаторів за різними стандартами при зміні величини навантаження. Встановлено, що графіки зміни темпера-тури за різними стандартами характеризуються відмінностями. Причиною за-значеної відмінності є різні методики розрахунку сталої часу нагріву ізоляції обмоток силових оливних трансформаторів. Розглянуто математичні моделі визначення сталої часу нагріву ізоляції обмоток силового трансформатора. Отримані результати надають можливість уточнення фактичного значення темпера-тури найбільш нагрітої точки ізоляції обмотки і відповідно значення навантажу-вальної здатності силових оливних трансформаторів. Показано, що в свою чергу, отримання уточнених даних сталої нагріву ускладнюється необхідністю про-водити дослідження для кожного трансформатора, який розглядається в кожному конкретному випадку. Розглянуто методику визначення номінальної потужності силових трансформаторів за різними стандартами при зміні величини навантаження. Розгляну-то математичні моделі визначення потужності силових трансформаторів за критеріями неперевищення допустимого значення температури найбільш нагрітої точки та нормальної відносної швидкості зношення ізоляції. Використання отриманих результатів сприяє підвищенню експлуатаційної надійності електричних мереж і систем за рахунок інтенсифікації навантажувальної здатності силових оливних трансформаторів.

---

Децентралізована система автоматичного управління споживанням електричної енергії (2018-2020)

Досліджено неоднорідність графіків навантаження енергосистем України. Показано, що у поєднанні з дефіцитом доступної маневреної потужності в ОЕС України, це обумовлює необхідність пошуку додаткових засобів регулювання графіків електричних навантажень. Показано, що системне впровадження автоматизованих вузлів електроіндукційного нагріву, у якості споживачів регуляторів дозволить отримати в диспетчерське управління регульоване навантаження з малим ступенем дискретизації що виступить у якості швидкодіючого інструменту для автоматичного регулювання частоти і потужності. У зв’язку з певними економічними і технологічними труднощами, що склалися у галузі теплопостачання, запропоноване рішення також може ефективно вирішити не тільки проблеми вирівнювання графіку навантаження ОЕС України, а і дозволить частково полегшити соціально-економічні завдання зниження витрат на забезпечення споживачів теплом і гарячою водою. При лібералізації енергетичного ринку України та переході на нову його модель, наявність системи надасть технічну можливість і стане механізмом ефективної роботи практично на всіх його сегментах як для споживачів, так і для інших його учасників. Також, впровадження розглянутої системи зробить можливим підключення до мереж ОЕС України додаткових потужностей ВЕС і СЕС. Проведено імітаційне моделювання роботи електричних мереж напругою 10 кВ і 0,4 кВ в різний час доби за умов наявності в пунктах навантаження, автоматизованого вузла електроіндукційного нагріву з акумуляцією тепла, в добових графіках навантажень. Виявлено позитивний вплив встановлення даного вузла на зменшення розриву між максимумом і мінімумом споживання електричної енергії

---

Дослідження можливості переведення електричних мереж Самарського району м. Дніпро на номінальну напругу 20 кВ (2017)

Під час виконання роботи проведено аналіз технічного стану електричних мереж 10 кВ Самарського району м. Дніпро із визначенням їх відповідності вимогам надійності та якості електропостачання споживачів при існуючих електричних навантаженнях. Виконати дослідження доцільності переведення розподільних електричних мереж 10 кВ на номінальну напругу 20 кВ відповідно до ГКД 340.000.001, ГКД 340.000.02. Визначено основні техніко-економічні показники такої реконструкції електричних мереж та порівняти з аналогічною реконструкцією з переведенням на номінальну напругу 10 кВ. Проведено оптимізацію конфігурації робочої схеми розподільних електричних мереж. Досліджено доцільність секціонування електричних мереж 0,4 кВ із застосуванням ЩТП

---

Дослідження можливості переведення електричних мереж СО «Тиврівські ЕМ» ПАТ «Вінниця обленерго» на номінальну напругу 20 кВ» в складі техніко-економічного обґрунтування (ТЕО) «Реконструкція електричних мереж ПАТ «Вінницяобленерго» з переведенням класу напруги 6(10,35) кВ на клас напруги 20 кВ (перший етап реконструкції електричних мереж Гніванського вузла Тиврівського району Вінницької області) (2016)

Під час виконання роботи слід проведено аналіз технічного стану електричних мереж 6 кВ на підставі технічної документації та матеріалів періодичних оглядів згідно ГКД 34.20.661-2003, починаючи з Гніванського вузла Тиврівського району Вінницької області. Виконано дослідження можливості переведення номінальної напруги розподільних електричних мереж на клас напруги 20 кВ. Визначено основні техніко-економічні показники такої реконструкції електричних мереж та порівняти з аналогічною реконструкцією з переведенням на номінальну напругу 10 кВ. Проведено оптимізацію конфігурації робочої схеми роз-подільних електричних мереж. Досліджено доцільність секціонування електричних мереж 0,4 кВ із застосуванням ЩТП