Розробка інтелектуальної системи керування обладнанням навчальної лабораторії на базі гібридної міні-електростанції

Автор(и)

  • Богдан Ярославович Оробчук Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Україна https://orcid.org/0000-0002-6375-2440
  • Олег Андронікович Буняк Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Україна https://orcid.org/0000-0001-9304-8254
  • Іван Михайлович Сисак Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Україна https://orcid.org/0000-0002-2315-7911
  • Сергій Миколайович Бабюк Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Україна https://orcid.org/0000-0001-5318-8586

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.277835

Ключові слова:

гібридна електростанція, інтелектуальна система, сонячна панель, контролер керування, навчальний процес

Анотація

Об’єктом дослідження є процеси перетворення енергії на основі застосування альтернативних джерел енергії з інтелектуальною системою керування виконавчими механізмами. Розробка є частиною обладнання лабораторії диспетчерського управління електропостачанням Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя. Проведені дослідження та розроблена система дозволять підвищити рівень підготовки майбутніх фахівців до виробничої діяльності ще під час проведення навчального процесу. Також вирішується проблема забезпечення технологічних виробництв практично підготовленими фахівцями, які зможуть успішно працювати в умовах їх високої автоматизації і інформатизації. В результаті проведених досліджень було розроблено діючий макет гібридної сонячної міні-електростанції та контролер керування з Wi-Fi-модулем. На базі розробленого контролера керування побудовано інтелектуальну систему керування виконавчими механізмами, яка живиться від цієї електростанції. Завдяки гнучкій системі налаштування контролер легко налаштовується під різні виробничі задачі, а програмне забезпечення контролера передбачає можливість оновлення та розширення його функціональності в майбутньому. Контролер володіє вебінтерфейсом, що дозволяє здійснювати контроль та налагодження з браузерів без використання спеціалізованих додатків. Особливістю розробленої інтелектуальної системи керування є те, що вона може безперервно працювати завдяки живленню від гібридної сонячної електростанції. Розроблена електростанція працює як від сонячної енергії, так і від централізованої мережі та акумуляторних батарей в автоматичному режимі. Результати досліджень та розробок будуть корисними при формуванні практичних навиків майбутніх фахівців в проєктуванні та впровадженні енергоефективних технологій, а також інтелектуальних систем керування в електроенергетиці

Біографії авторів

Богдан Ярославович Оробчук, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра «Електрична інженерія»

Олег Андронікович Буняк, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра «Електрична інженерія»

Іван Михайлович Сисак, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра «Електрична інженерія»

Сергій Миколайович Бабюк, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра «Електрична інженерія»

Посилання

  1. Orobchuk, B., Sysak, I., Babiuk, S., Rajba, T., Karpinski, M., Klos-Witkowska, A. et al. (2017). Development of simulator automated dispatch control system for implementation in learning process. 2017 9th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS). doi: https://doi.org/10.1109/idaacs.2017.8095078
  2. Orobchuk, B., Rafalyuk, O., Piskun, S. (2017). Introduction of telemechanics systems for power objects management in the educational process. Materialy III Vseukrainskoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii „Teoretychni ta prykladni aspekty radiotekhniky i pryladobuduvannia“, 224–226. Available at: https://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/lib/24250/2/FPT_2017_Orobchuk_B-Introduction_of_telemechanics_224-226.pdf
  3. Stognii, B. S., Kyrylenko, O. V., Prahovnyk, O. V., Denysiuk, S. P. (2012). The evolution of intelligent electrical networks and their prospects in Ukraine. Tekhnichna elektrodynamika, 5, 52–67. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/62229/08-Stogny.pdf?sequence=1
  4. Kompleks dystantsiinoho keruvannia tekhnolohichnymy protsesamy «Strila-M» na osnovi PK. Tekhnichnyi opys ta instruktsiia z ekspluatatsiyi (2010). Ternopil.
  5. Soniachni elektrostantsiyi. Solar Systym. Available at: https://solarsystem.com.ua/gibrid-stants%D1%96yi/
  6. Kudria, S. O. (Ed.) (2020). Vidnovliuvani dzherela enerhiyi. Kyiv: Instytut vidnovliuvanoi enerhetyky NANU, 392.
  7. Perspektyvy rozvytku hibrydnykh enerhetychnykh system. Enerho Dzherela. Available at: https://enerhodzherela.com.ua/analityka/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BF%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%B8-%D1%80%D0%BE%D0%B7%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%BA%D1%83-%D0%B3%D1%96%D0%B1%D1%80%D0%B8%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D1%85-%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%B8%D1%85-%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC
  8. Mkhitaryan, N. M., Machulin, V. F. (2006). Problemy razvitiya energetiki Ukrainy. Vozobnovlyaemaya i netraditsionnaya energetika. Nauka ta innovatsiyi, 2 (2), 63–75.
  9. Orobchuk, B. Ya., Staryk, Yu. I. (2019). Vprovadzhennia tekhnolohichnoi radiomerezhi obminu danymy. Materialy VIII Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsiyi molodykh uchenykh ta studentiv. Aktualni zadachi suchasnykh tekhnolohiy. Ternopil, 63–64. Available at: https://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/lib/31036/2/MNTKv3_2019v3_Orobchuk_B_Y-Implementation_of_technological_63-64.pdf
  10. European SmartGrids Technology Platform: vision and Strategy for Europe’s Electricity Networks of the Future (2006). European Commission. Available at: https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/a2ea8d86-7216-444d-8ef5-2d789fa890fc/language-en
  11. Peterheria, Yu. S., Zhuikov, V. Ya., Tereshchenko, T. O. (2008). Intelektualni systemy zabezpechennia enerhozberezhennia zhytlovykh budynkiv. Kyiv: Media-PRES, 259. Available at: https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/41110/1/Intellectual%20system_textbook.pdf
  12. Stadnik, M. I., Vydmysh, A. A., Shtuts, A. A., Kolisnyk, M. A. (2020). Intelektualni systemy v elektroenerhetytsi. Teoriya ta praktyka. Vinnytsia: TOV «TVORY», 332. Available at: http://socrates.vsau.org/method/getfile.php/25077.pdf?card_id=15792
  13. Hunko, I. V., Halushchak, O. O., Kravets, S. M. (2019). Analiz tekhnolohichnykh system. Obgruntuvannia inzhenernykh rishen. Vinnytsia: VNAU, 216.
  14. Orobchuk, B., Kit, N. (2022). Study of model operation modes solar power plant in the MATLAB package. Materialy XI Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsiyi molodykh uchenykh ta studentiv «AKTUALNI ZADAChI SUChASNYKh TEKhNOLOHII», 84–85. Available at: https://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/lib/40669/2/MNPK_2022_Orobchuk_B-Study_of_model_operation_84-85.pdf
  15. Invertor dlya solnechnykh batarey. SolarSoul.net. Available at: https://solarsoul.net/invertor-dlya-solnechnyx-batarej
  16. Surface Meteorology and Solar Energy. Available at: http://eosweb.larc.nasa.gov/sse/
  17. Solar Energy. Bloomberg. Available at: https://www.bloomberg.com/quicktake/solar-energy
  18. Shelest, M. B., Haida, P. I. (2014). Osnovy budovy ta ekspluatatsiyi akumuliatornykh batarei. Sumy: Sumskyi derzhavnyi universytet, 210. Available at: https://essuir.sumdu.edu.ua/bitstream/123456789/37035/1/baterei.doc
  19. Bekirov, E., Voskresenskaya, S., Khimich, A. (2010). Raschet sistemy avtonomnogo energosnabzheniya s ispol'zovaniem fotoelektricheskikh preobrazovateley. Siferopol': Nats. akad. prirod. i kurort, 210. Available at: https://obuchalka.org/2014041876892/raschet-sistemi-avtonomnogo-energosnabjeniya-s-ispolzovaniem-fotoelektricheskih-preobrazovatelei-bekirov-e-a-voskresenskaya-s-n-himich-a-p-2010.html
  20. Kozhemiako, V. P., Dombrovskyi, V. H., Zherdetskyi, V. F., Malinovskyi, V. I., Prytuliak, H. V. (2011). Analitychnyi ohliad suchasnykh tekhnolohiy fotoelektrychnykh peretvoriuvachiv dlia soniachnoi enerhetyky. Optyko-elektronni informatsiyno-enerhetychni tekhnolohiyi, 2, 141–157. Available at: https://oeipt.vntu.edu.ua/index.php/oeipt/article/download/239/238
  21. Soniachna enerhetyka v Ukraini. AVENSTON. Available at: https://avenston.com/articles/solar-in-ukraine-2019/
  22. Handbook part I: Software. Meteonorm. Available at: https://meteonorm.com/assets/downloads/mn73_software.pdf
  23. Kontrolery zariadu AKB. Solar - Tech. Available at: https://solar-tech.com.ua/ua/inverters%20and%20charge%20controllers/battery-charge-controllers/
  24. Avtomatyzovana systema dyspetcherskoho keruvannia «Strila». Tekhnichnyi opys i instruktsiya z ekspluatatsiyi (2016). Ternopil.
  25. Vse, chto trebuetsya dlya sozdaniya otlichnykh prilozheniy. Available at: https://visualstudio.microsoft.com/ru/free-developer-offers/
  26. Ubiquiti Networks – Wi-Fi i Merezheve obladnannia. Available at: https://www.ui.com/
  27. Orobchuk, B., Koval, V. (2020). Development and research of Wi-Fi network for receiving and transmitting telemechanical information in the training laboratory. Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 99 (3), 124–131. doi: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.03.124
  28. Orobchuk, B., Sysak, I., Babiuk, S., Karpinski, M., Jancarczyk, D. (2020). Development and implementation of a local area wireless network in the educational process on the basis of the dispatch control simulator. Przetwarzanie, transmisja i bezpieczeństwo informacji. Available at: https://www.engineerxxi.ath.eu/wp-content/uploads/2020/12/engineerxxi_2020_vol2_25.pdf
  29. Mikroprotsesorni ta mikrokontrolerni systemy: Laboratornyi praktykum (2021). Kyiv: KPI im. Ihoria Sikorskoho, 247. Available at: https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/43054/1/MP_ta_MKS_2_LabPrakt.pdf
Розробка інтелектуальної системи керування обладнанням навчальної лабораторії на базі гібридної міні-електростанції

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-04-29

Як цитувати

Оробчук, Б. Я., Буняк, О. А., Сисак, І. М., & Бабюк, С. М. (2023). Розробка інтелектуальної системи керування обладнанням навчальної лабораторії на базі гібридної міні-електростанції. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(9 (122), 59–71. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.277835

Номер

Том 2 № 9 (122) (2023): Інформаційно-керуючі системи

Розділ

Інформаційно-керуючі системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Bogdan Orobchuk, Oleh Buniak, Ivan Sysak, Serhii Babiuk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.