Запропоновано теоретичні та методичні положення, а також практичні рекомендації визначення рівня якості кам'яного вугілля для енергетики з метою здійснення мінімізації собівартості виробництва електричної енергії на твердопаливних теплових електростанціях (ТЕС). Установлено, що рівень зольності вугілля економічно не обгрунтований, що спричинено невизначеністю співвідношення якість - кількість за існуючого механізму формування цін на паливо. Запропоновано розглядати корисне тепло як товар, одержуване під час спалювання вугілля, кількість якого залежно від ступеня збагачення має екстремальний характер з максимумом у разі зольності, що дорівнює зольності безпородної маси вугілля. Розроблено технолого-економічну модель циклу: видобуток вугілля - його збагачення - транспортування - використання на ТЕС та запропоновано технологічний, енергетичний і економічний критерії для оцінки його ефективності.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено проблемам, які пов'язані з утилізацією відходів вуглезбагачування як чинника підвищення ефективності роботи промислових підприємств, перш за все енергетичного призначення. Виявлено методологічні та методичні особливості економічної оцінки ресурсної бази відходів вуглезбагачування, правові і кадастрові аспекти проблем. Розроблено методику багаточинникового експерименту та на його засадах встановлено статистичні зв'язки між сумарною кількістю за групами зольності, отримано рівняння лінійної регресії, яке пов'язує значення тарифу на електроенергію з п'ятьма чинниками, що впливають на нього. Дано рекомендації щодо створення економіко-господарських структур нового типу. Підтверджено доцільність розробки та використання відходів вуглезбагачування на теплових електростанціях.

  Скачати повний текст

Удосконалено систему керування судновими електростанціями (СЕС) маломірних суден (МС) за перехідних режимів за умов невизначеності навантаження шляхом застосування нейронечітких регуляторів. Синтезовано структуру системи керування напругою синхронного генератора (СГ) з коригування коефіцієнтів регулятора збудження за допомогою нечітких регуляторів на базі алгоритму Мамдані. Синтезовано закони стабілізації напруги та потужності СГ, регулювання кутової частоти обертання газотурбінного двигуна на базі ANFIS-регуляторів. Синтезовано пряму й інверсну нейромережні моделі газотурбогенератора як теоретичну базу для синтезу стабілізаторів частоти та напруги СЕС МС. Досліджено систему автоматичної стабілізації частоти та напруги СЕС МС на їх основі.

  Скачати повний текст

У дисертаційній роботі вирішено важливу науково-прикладну проблему розробки наукових основ та впровадження способів підвищення ефективності енергетичного використання твердих палив. Розглянуто процеси піролізу, газифікації, спалювання, фізико-хімічні властивості енергетичного вугілля, наведено розроблені технічні рішення з підвищення безпеки та ефективності використання твердих палив та результати їх впровадження на електростанціях.Знайдено закономірності піролізу вугільних частинок при швидкісному нагріві і тиску 0,1-2,5 МПа. Визначено ефективні кінетичні характеристики газо-виділення залежно від розміру частинок та умов нагріву, розроблено методику розрахунку динаміки піролізу, уточнено час виходу летких речовин в пилову-гільному факелі. Вперше встановлено, що при швидкісному піролізі в середо-вищі власних продуктів швидкість газовиділення лімітується рівноважними парціальними тисками продуктів, та визначено їх температурну залежність.Вперше встановлено різну реакційну здатність вуглецю залежно від його стану в вугіллі (у вільному, у вуглемінеральних зростках, у графітизованих вклю-ченнях), визначено вплив зольності на швидкість горіння та ступінь вигоряння. Розвинуто методи розрахунку швидкості горіння частинок в перехідній області реагування. Встановлено, що при спалюванні суміші антрациту з газовим вугіл-лям зменшення швидкості горіння антрациту за рахунок зниження концентрації кисню, що витрачається на горіння газового вугілля, за умови надлишку повітря компенсується за рахунок збільшення температури факелу внаслідок тепло-виділення при згорянні летких речовин газового вугілля.Встановлені автором характеристики газовиділення при швидкісному піролізі вугілля та високотемпературному термоударі, динаміки конверсії вугілля в киплячому шарі використано при проектуванні парогазових енергоустановок з внутрішньоцикловою газифікацією в ЦКШ і в потоці під тиском, пальникового пристрою для пиловидного спалювання антрациту з термохімічною підготовкою, ЦКШ-котлоагрегатів паропродуктивністю 10, 50 і 75 т/год. Видано вихідні дані на проектування передтопка-запалювача фонтануючого шару для пиловугільних котлоагрегатів, вихрового передтопка на бурому вугіллі та біомасі для котлів малої та середньої продуктивності.На підставі знайденого ефекту агломерації шламу оптимізовано роботу сушарки ЦКШ-енергоблоку 215 МВт Старобешівської ТЕС по крупності сухого продукту, впроваджено рекомендації з паливоприготування шламу і антрациту, розподілу дуття та перепаду тиску по висоті топки, що сприяло виходу котла на проектні показники по вмісту шламу в паливі та ефективності спалювання.За розробленими автором технічними рішеннями в умовах припинення по-ставок донецького антрациту непроектні палива і паливні суміші спалювались на 7 електростанціях, на газове вугілля переведені 4 антрацитові котлоагрегати на двох ТЕС. Це дозволило замістити вітчизняним газовим вугіллям та імпортними паливами 10 млн. т антрациту, заощадити 430 млн. м3 газу, збільшити ККД і по-кращити екологічні характеристики пиловугільних котлів. Практичне використання результатів підтверджене 15 актами.^UIn the dissertation the important scientific and applied problem of development of scientific bases and introduction of ways of increase of solid fuels power use efficiency is solved. The processes of pyrolysis, gasification, combustion, physic-chemical properties of thermal coal, the technical solutions for improving the safety and efficiency of solid fuels use and the results of their apply at power plants are considered.The main regularities of pyrolysis of coal particles under rapid heating in the pressure range of 0.1-2.5 MPa are found. The effective kinetic characteristics of gas evolution depending on particle size and heating conditions are determined, the method for calculating the dynamics of pyrolysis under rapid heating is developed. For the first time it is found that during rapid pyrolysis in the environment of own products the gas release rate is limited by the equilibrium partial pressures of the products.The dependence of carbon reactivity on its state in coal (free, in carbon-mineral aggregates, in graphitized inclusions) is found, the influence of ash content on the com-bustion rate and on the carbon burnout is determined. Methods for calculating the com-bustion rate of particles in the transition mode of reaction are developed. It is proved that in conditions of pulverized coal flame bituminous coal burns closer to the external diffusion mode with weak degree dependence, and anthracite - to the internal-diffusion mode with strong exponential dependence on temperature. It is found that when burn-ing anthracite with bituminous coal mixture, the decrease in the burning rate of anth-racite by reducing the concentration of oxygen spent on bituminous coal burning is compensated by flame temperature increasing due to bituminous coal volatiles burning.The established characteristics of gas evolution during rapid pyrolysis of coal at high-temperature thermal shock, of dynamics of conversion of coal of various ranges in the fluidized bed are used in the design of combined cycle power plants with intra-cycle gasification in CFB and entrained flow under pressure, of pulverized anthracite burner with thermo-chemical dust preparation, of CFB-boilers of steam productivity of 10, 50 and 75 t/h. Technological schemes are developed and initial data are issued for the design of the spouting bed pre-combustor-igniter for pulverized coal boilers, of the vortex pre-furnace on brown coal for boilers of low and medium capacity.Basing on the found effect of schlamm agglomeration, the operation of schlamm dryer of the 215 MW CFB unit of Starobeshivska TPP was optimized. The solutions on fuel preparation and combustion regimes were introduced, which brought the unit to design indicators for schlamm content in fuel and combustion efficiency.In conditions of termination of Donetsk anthracite deliveries, fuels with non-design characteristics and fuel mixtures were used at 7 power plants. 4 anthracite boilers at 2 TPPs were converted to bituminous coal. This allowed to replace 10 mln tons of anthracite by domestic bituminous coal and imported fuels, to save 430 mln m3 of gas, to increase efficiency and to improve the environmental performance of boilers.

Дисертація присвячена актуальній проблемі розробки наукових методів визначення основних, найбільш значущих для діагностики технічного стану параметрів робочого процесу транспортних дизелів в експлуатації. Проведений аналіз показав, що існуючі методи потребують доопрацювання і вдосконалення. Для визначення основних параметрів робочого процесу використовується тільки аналіз визначених під час експлуатації індикаторних діаграм і вібродіаграм паливної апаратури високого тиску. Розроблено метод розрахунку фази початку згоряння в циліндрі транспортного дизеля шляхом уточнення розрахунку максимуму другої похідної індикаторної діаграми. Аналіз отриманих шляхом чисельного диференціювання першої і другої похідних діаграм тиску газів у робочому циліндрі став можливий після застосування фільтра Butterworth на базі дискретного перетворення Фур'є. Розроблено метод визначення затримки самозаймання палива в робочому циліндрі, що використовує фазу початку згоряння в циліндрі і фазу переднього фронту вібродіаграми форсунки, визначену за максимумом її першої похідної. Використано різнорідні діаграми – індикаторна і вібродіаграма. Фаза підйому голки визначена по максимуму першої похідної відповідного фронту вібродіаграми. Метод дає відносну похибку у визначенні затримки займання не більше 3%. Удосконалено метод розрахунку частоти обертання колінчастого валу шляхом визначення періоду робочого циклу між центрами інтервалів фази закриття впускних клапанів і фази початку згоряння. Метод дозволяє з відносною похибкою менше 1% визначати частоту обертання на кожному циклі двигуна і здійснювати оцінку циклової нерівномірності обертання колінчастого валу. Удосконалено розрахунок середнього індикаторного тиску шляхом визначення площ елементарних ділянок індикаторної діаграми для розрахунку середніх тисків на них. Метод розрахунку індикаторної потужності базується на використанні модифікованих розрахунків середнього індикаторного тиску і частоти обертання колінчастого валу. Сумарна відносна похибка визначення індикаторної потужності не перевищує 2,5%, що робить можливим подальший аналіз витрати палива дизелем, як засобом транспорту, і підвищує достовірність і якість діагностичних висновків.Розроблені методи впроваджені в програмне забезпечення системи моніторингу морських дизелів DEPAS D4.0H, яка широко використовується в практиці експлуатації морських суден різного типу, в системі «Укрзалізниці» та на берегових дизельних електростанціях. Вирішення цього актуального науково-практичного завдання підвищує якість експлуатації і ефективність ремонту транспортних дизелів.^UThe thesis is devoted to the actual problem of developing scientific methods for determining the main, most significant for diagnosing the technical state of the parameters of the working process of transport diesel engines in operation. The analysis showed that the existing methods need to be refined and improved. To determine the main parameters of the workflow, only analysis of indicator diagrams and vibration diagrams of high-pressure fuel equipment determined during operation is used. A method has been developed for calculating the phase of the onset of combustion in the cylinder of a transport diesel engine by refining the calculation of the maximum of the second derivative of the indicator diagram. An analysis obtained by numerically differentiating the first and second derivatives of the gas pressure diagrams in the working cylinder became possible after applying the Butterworth filter based on the discrete Fourier transform. A method has been developed for determining the delay of self-ignition of fuel in the working cylinder, using the phase of the onset of combustion in the cylinder and the phase of the leading edge of the nozzle vibrodiagram determined by the maximum of its first derivative. Heterogeneous diagrams were used – indicator and vibrodiagram. The needle lifting phase is determined by the maximum of the first derivative of the corresponding front of the vibrodiagram. The method gives a relative error in determining the ignition delay of not more than 3%. The method for calculating the speed of the crankshaft by determining the period of the working cycle between the midpoints of the intervals of the closing phase of the intake valves and the phase of the start of combustion is improved. The method allows with a relative error of less than 1% to determine the frequency of rotation on each engine cycle and to evaluate the cyclic unevenness of rotation of the crankshaft. The calculation of the average indicator pressure has been improved by determining the areas of elementary sections of the indicator diagram for calculating the average pressure on them. The indicator power calculation method is based on the use of modified calculations of the average indicator pressure and crankshaft speed. The total relative error in determining the indicator power does not exceed 2.5%, which makes it possible to further analyze the fuel consumption of a diesel engine as a means of transport, and increases thereliability and quality of diagnostic conclusions. The developed methods are implemented in the software for the monitoring of marine diesel engines DEPAS D4.0H, which is widely used in the practice of operating marine vessels of various types, in the «Ukrzaliznytsia» and in stationary diesel power plants. The solution of this scientific and practical problem improves the quality of operation and the efficiency of repair of transport diesel engines.

Арматура на блоках АЕС займає особливе місце, перекриваючи потоки, регулюючи їх, виступаючи як запобіжне обладнання. Кількість арматури на блоках ВВЕР-1000 велика, близько 9000 шт. Вихід з ладу арматури може призводити до дуже серйозних наслідків, досить згадати аварію на АЕС Трі - Майл - Айленд. Таким чином, надійна безаварійна робота арматури гарантує надійну роботу основного і допоміжного обладнання. З огляду на те, що в даний час надійність атомних станцій є найважливішим завданням енергетиків у всьому світі, це вказує на актуальність обраної теми.Арматура на електростанціях відрізняється великою різноманітністю, як по конструкції та призначенню, так і по робочих параметрах. Працюючи на великих перепадах тиску поверхні ущільнювачів арматури пошкоджує водяна ерозія. Для боротьби з цим явищем, намагаються спроектувати арматуру, стійку до ерозії, однак це не завжди вдається. Арматуру доповнюють вставками з нержавіючої сталі, змінюють напрямок течії, а також змінюють матеріал. І все одно при спрацьовуванні перепаду більше 2,2 МПа відбувається ерозійний знос. Таким чином, розробка ерозійно-стійкої арматури є актуальним завданням для АЕС.Ще однією проблемою ремонтних цехів АЕС є налагодження електроприводу після ремонту. Неправильне налаштування призводить або до недозакриття арматури, або до поломки штока чи сильфона. У цих випадках арматура теж потрапляє в ремонт.Вирішення цих проблем і визначає актуальність даного дослідження.^UThe valves on the NPP units occupy a special place, blocking the flows, regulating them, acting as safety equipment. The number of fittings on WWER-1000 units is large, about 9000 pcs. Failure of the valve can lead to very serious consequences, suffice it to mention the accident at the plant Three Mile Island. Thus, reliable trouble-free operation of armature guarantees reliable work of the main and auxiliary equipment. Given that the reliability of nuclear power plants is currently the most important task of power engineers around the world, this indicates the relevance of the chosen topic.Valves at power plants are very diverse, both in design and purpose, and in operating parameters. Working on large pressure drops on the surface of the valve seals is damaged by water erosion. To combat this phenomenon, try to design fittings that are resistant to erosion, but this is not always possible. The fittings are supplemented with stainless steel inserts, change the direction of flow, as well as change the material. And all the same at operation of difference more than 2,2 MPas there is an erosion wear. Thus, the development of erosion-resistant fittings is an urgent task for nuclear power plants.Another problem of NPP repair shops is the adjustment of the electric drive after repair. Improper adjustment will result in either the valve not being closed or the rod or bellows will break. In these cases, the fittings are also repaired.Solving these problems determines the relevance of this study.

. Об'єкт дослідження: електромагнітні процеси в системах частотно-регульованого електроприводу. Мета роботи підвищення швидкодії і точності позиціонування електроприводів крану-маніпулятора при відпрацюванні технологічного процесу у складі установки дезактивації радіоактивних металів шляхом синтезу систем автоматичного керування з урахуванням динамічної зміни характеристик навантаження електроприводів крану. Методи дослідження методи теорії електричних кіл і електромагнітних полів; методи класичної та сучасної теорії автоматичного керування, в тому числі методи поліноміального синтезу систем з регуляторами та спостерігачами стану повного порядку; математичне моделювання в середовищі MATLAB та його додатків Simulink та SimMechanics. Теоретичні та практичні результати і новизна: вперше розроблено віртуальну модель електромеханічної приводної системи крана-маніпулятора при переміщенні вантажу шляхом реалізації в моделі залежності моменту навантаження, величина якого змінюється в процесі переміщення, що дає змогу врахувати динамічну зміну навантаження; вдосконалено метод керування краном-маніпулятором для оптимального за швидкодією гасіння коливань вантажу при переміщенні крану, з урахуванням зміни довжини каната, який полягає у синтезі системи модального керування зі зворотним зв'язком за вектором стану і спостерігачем стану Люенбергера третього порядку, який відновлює кут відхилення вантажу від вертикалі та його кутову швидкість; розроблено нову математичну модель електромеханічної частини системи електроприводу вантажопідйомного пристрою крана-маніпулятора установки дезактивації радіоактивних металів, в якій враховано зміну моменту статичного навантаження, зумовлену дією виштовхувальної сили при зануренні вантажу у технологічну ванну обмеженого об‘єму з рідиною, та зміну моменту інерції приводу після досягнення вантажем дна ванни; вдосконалено метод керування за положенням електроприводом вантажопідйомного пристрою крана-маніпулятора, який підвищує швидкодію і точність позиціонування вантажу крана та полягає у синтезі системи позиційного керування з пристроєм завдання усталеного значення кутового положення, пропорційно-інтегральним регулятором швидкості та лінійним пропорційним регулятором положення. Предмет і ступінь впровадження: основні положення дисертаційної роботи (моделі механічної системи крана-маніпулятора, алгоритми автоматичного керування електроприводами крана) були використані НТФ «ТЕМС» при створенні системи позиційного керування електроприводами мостового крана-маніпулятора у складі установки дезактивації радіоактивних металів на ДП «Національна атомна енергогенеруюча компанія «Енергоатом» ВП «Рівненська атомна електростанція». Ефективність впровадження: підвищення продуктивності обладнання, збільшення якості керування, зменшення абсолютних та відносних показників споживання електроенергії. Сфера використання: система позиційного керування електроприводами мостового крана-маніпулятора у складі установки дезактивації радіоактивних металів.^UThe object of research is electromagnetic processes in frequency controlled electric drive. The dissertation purpose is increasing speed and accuracy of electric drives positioning for the crane manipulator at working in technological process as a part of installation of radioactive metals decontamination by synthesis of automatic control systems taking into account dynamic change of load characteristics applied to drive. The Methods of research are theory of electric circuits and electromagnetic fields; methods of classical and modern theory of automatic control, including methods of polynomial synthesis of systems with regulators and of the complete order state observers; mathematical modeling in MATLAB and its applications Simulink and SimMechanics. Theoretical and practical results and innovation for the first time a virtual model of the electromechanical drive system was developed. In which movement of cargo by crane-manipulator realized in model of dependence of load moment which size changes in the course of movement. That allows to consider dynamic change of loading; improved the method of optimal speed control damping of cargo oscillations when crane is moving, taking into account the change of rope length, which consists in the synthesis of modal control system with feedback on the state vector and third-order Luenberger state observer from the vertical and its angular velocity; a new mathematical model of electromechanical system electric lifting crane-manipulator install decontamination of radioactive metal, which takes into account the change static moment load caused by the action of strength when immersed in technology cargo bath limited volume of fluid, and change the moment of inertia of the drive after the load reaches the bottom of the bath; improved method of position control by electric drive of the hoisting device for the crane-manipulator, which increases the speed and accuracy of positioning of the crane load and consists in synthesis of position control system with the device of setting the angular value, proportional-integral speed regulator and linear proportional position regulator. The subject and the degree of implementation: the results of research performed in the dissertation (models of the mechanical system of the crane-manipulator, algorithms of automatic control of electric crane drives) were used by NTF TEMS LLC for creation positional control system of electric drives for the bridge crane-manipulator. This crane used by energy company "Energoatom" SE "Rivne Nuclear Power Plant", which is confirmed by the relevant act. The implemented system has proven itself in use. The effectiveness of the implementation: increase of productivity of the equipment, increase of quality of management, decrease in absolute and relative indicators of consumption of the electric power. The sphere of usage: system of position control of electric drives of the bridge crane-manipulator as a part of installation of decontamination of radioactive metals.

Дослідження базувалися на принципах порівняльної екології та проведені за загальноприйнятими в лісівництві, лісовій таксації, ґрунтознавстві, дендрохронології методиками. Запропоновано нові підходи щодо визначення гідротермічних показників та оцінювання аномальності погодних умов. Отримані результати опрацьовано методами математико-статистичного аналізу з використанням прикладних комп'ютерних програм. Однією з глобальних проблем сучасності є техногенне забруднення атмосфери. Визначено основні тенденції забруднення атмосфери та райони техногенної загрози існуванню лісів України. Починаючи з 1980-х років, проводили комплексні дослідження впливу забруднення на лісові екосистеми в умовах таких виробництв:• Рiвненське ВАТ «Азот», Черкаська та Лисичансько-Рубежансько-Сiверськодонецька промагломерацiї.• Балаклійське ВАТ «Балцем».• Змiївська теплова електростанція (ЗТЕС).Найвищий рівень викидів був в 1980-ті роки, а починаючи з першої половини 1990-х років він знизився. У разі надходження викидів до атмосфери забруднюється сніговий покрив. Радіус забруднення збільшується у разі зростання обсягів і висоти викидів. Незважаючи на домінування викидів опади підлуговуються за рахунок викидів аміаку. Сильне підлуговування відбувалося і в зоні цементних виробництв. Значення рН снігового покриву можуть досягати 11. Причиною підлуговування є лужні катіони, особливо Са2+, який становить 70–87 % від загальної суми лужних катіонів. Ступінь і характер змін ґрунтів залежать від характеристик забруднення й властивостей ґрунтів. У зоні виробництв, які викидають кислі сірко- і азотоутримувальні забруднювачі, вимиваються лужні метали, зменшується ємність вбирання і насиченість основами. Надходження азотутримувальних забруднювачів не компенсує втрати азоту внаслідок падіння мікробіологічної діяльності. Це погіршує забезпечення рослин азотом, оскільки зменшується частка його доступних форм. У зонах цементних виробництв ґрунти сильно підлуговуються внаслідок аномальної концентрації лужних металів. У ВКҐ іон водню майже повністю заміщується кальцієм. Максимальна кількість лужних металів накопичується у верхньому ґрунтовому горизонті. У легкосуглинкових та піщаних ґрунтах підлуговування поширюється значно глибше. Рівень підлуговування ґрунтів зростає в періоди спекотної сухої погоди.Унаслідок седиментації викидів ТЕС та цементних виробництв формуються території з аномальною концентрацією важких металів у ґрунті та підстилці . Перевищення запасу лужних металів у підстилці над запасом в опаді становить 40–60 разів, а для деяких важких металів може сягати навіть сотні раз. В наслідок техногенних змін трофотопу в ланці опад – підстилка гальмується інтенсивність біокругообігу. Інтенсивність біокругообігу падає до сильно загальмованого рівня, а накопичення фітодетриту домінує у всіх шарах підстилки. Загальний час формування запасу підстилки у техногенній зоні на 0,9-3,0 року більше ніж на контролі. Реакція пагонів і стовбура на дію фітотоксикантів є вторинною, а первинною є зміни в хвої. В умовах аеротехногенного забруднення тривалість життя хвої сосни з 3 років зменшується у ослаблених дерев до 2, сильно ослаблених - 1,6 років . Втрати асиміляційної поверхні в результаті пошкодження сосняків 1 річної хвої становлять 25, 2-х річної - 40%..Дія забруднення на структуру стебла аналогічна змінам від інших факторів. Розміри пагонів та їх охвоєння зменшуються у 2-3 рази. Кількість брахібластів зменшується в 1,6 а довжини міжвузлів 1,4 рази. Флоема зазнає меншого впливу забруднення атмосфери, ніж ксилема. Ширина шару деревини однорічних пагонів знижується в 1,8-2,0 , кори в 1,1-1,6 рази. Реакція деревини на забруднення однотипна у всьому стовбурі: зменшуються ширина річного кільця, кількість та радіальні розміри трахеїд. Стан сосняків на протязі майже 30-ти літнього періоду визначався рівнем аеротехногенного навантаження, яке суттєво змінювалося у часі і в просторі. Під впливом забруднення зменшувалась потужність біогоризонту фотосинтезу; унаслідок вирівнювання за висотою дерев спрощувалась структура сосняків. Після такого порушення у сосняків зменшується довжина, стрункість та форма крони.Зниження радіального приросту сосняків в умовах аеротехногенного забруднення посилюється синергетичною дією аномальних коливань клімату. Віковий тренд зменшения радіального приросту сосняків є наслідком дії посух. У техногенно пошкоджених сосняках депресія приросту триває на 3–4 років довше. Особливо це відчутно на південній межі ареалу сосни звичайної та в степу. Радіальний приріст домінантних дерев сильніше позитивно реагує на сприятливі погодні умови ніж дерев інших класів Крафта, а в несприятливі роки спостерігається протилежне .^USince the 1980s, comprehensive studies have been conducted on the pollution impact on forest ecosystems in the following types of pollution: Rivne VAT “Azot”, Cherkasy and Lysychansk-Rubizhne-Siverodonetsk industrial agglomerations. Balakliia VAT “Baltsem” Zmiiv Thermal Power Plant. The highest emission level was recorded in the 1980s, and it decreased since the first half of the 1990s due to the decline and halting in production. According to the study, in the case of emissions to air, the snow cover is polluted, and its chemical composition reflects the qualitative and quantitative changes in pollution. Despite the dominance of acidic emissions, precipitation is alkalized by ammonia emissions. Strong alkalization also occurred in the zone of cement production. The pH value of the snow cover in the sanitary and protection zone reached 11. The degree and nature of production-induced changes in soils depend on the pollution characteristics and soil properties. The main trends of changes in the soil-absorbing complex, inhibition of microbiological activity and, as a consequence, decrease in the content of humus and nutrients were revealed.The main specificities were determined for different types of pollution. For example, in the zone around plants emitting acidic sulfur- and nitrogen-containing pollutants, the acid balance is disturbed due to the alkali metals leaching, absorption capacity decreasing, and base saturation reducing. These negative changes are most pronounced in Polissya and are less noticeable in Steppe. The emission of nitrogen-containing contaminants does not compensate for the loss of nitrogen resulted from the decline of microbiological activity. It worsens the supply of nitrogen to plants as the part of its available forms decreases.In the area around cement production, the soil is heavily alkalized due to the abnormal concentration of alkali metals. In the soil adsorption complex, the hydrogen ion is mostly replaced by calcium. The maximum amount of alkali metals accumulates in the upper soil horizon. In light loamy and sandy soils, alkalization goes much deeper. The level of soil alkalization increases during heatwaves.Sedimentation of emissions from thermal power plants and cement production results in areas with anomalous concentration of heavy metals. However, while such areas have a local character in the Baltsem zone, they are taking on regional dimensions in the TPP zone.The stock of alkali metals in the litter 40-60 times exceeds that in the tree waste, and it can reach hundreds of times for some heavy metals.The intensity of the biological circulation in the “tree waste – litter” link is inhibited due to the pollution. At the same time, tree waste decreases, and litter weight increases. The slow biological circulation peculiar to pine forests falls to hindered one in case of heavy pollution.According to the study, the massive pine needle fall caused by the accumulation of pollutants, especially in dry years, begins much faster than the natural one. At the same time, the lifespan of pine needles can decrease by one or two years.Due to early defoliation in severely damaged pine stands, the loss in the assimilative surface reaches 25% for one-year-old needles and 40% for two-year-old needles. Another 20-50% is lost due to inhibition of needle growth. The shoots' size and needle covering are reduced by 2–3 times due to contamination. The number of brachyblasts decreases by 1.6 times, and the internode length being an indicator of the phase of extra-bud growth of shoots by 1.4 times.Phloem is less affected by air pollution than xylem. The width of the wood layer of annual shoots is decreased by 1.8–2.0 times and the bark width is reduced by 1.1–1.6 times in the contaminated area. The reason for this is a decrease in the number (1.3 times) and radial size (almost two times) of sieve tubes.The phloem and xylem thickness is less in the lower part of the trunk than in the shoots. This difference increases by 4.75 times in the case of heavy pollution.The effect of industry-related air pollution on the health condition of pine stands was assessed and peculiarities of horizontal and vertical forest structure changes were revealed as a result of the pollution. Specificities of radial growth dynamics under the influence of industry-related air pollution were found. Recommendations for increasing the resilience of forests damaged by industry-related air pollution have been developed.In conditions of industry-related air pollution, the radial growth of pine stands is driven by the influence of a set of negative factors.

Об'єкт дослідження: сумарне електричне навантаження енергосистеми. Мета роботи: удосконалення методів, розроблення моделей та засобів для підвищення точності та надійності результатів короткострокового прогнозування сумарного електричного навантаження енергосистеми з суттєвою часткою енергоємних підприємств та відновлюваних джерел енергії. Методи дослідження: математична статистика, методи чисельної оптимізації, методи аналізу часових рядів, методи машинного навчання, математичне моделювання, комп'ютерне моделювання. Теоретичні та практичні результати і новизна: полягають у розробленні архітектури штучної нейронної мережі глибокого навчання застосування якої підвищує точність та стабільність короткострокового прогнозування сумарного електричного навантаження; рекомендацій щодо врахування графіків споживання електричної енергії великими виробництвами при прогнозуванні сумарного електричного навантаження енергосистеми; рекомендацій щодо підвищення якості виявлення та заміни аномальних даних в часових рядах електричного навантаження; рекомендацій щодо підвищення точності та стабільності короткострокового прогнозування обсягів відпуску електричної енергії електростанціями з ВДЕ з застосуванням розробленої штучної нейронної мережі глибокого навчання. Предмет і ступінь впровадження: результати роботи впроваджено у вигляді аналітичних довідок щодо вдосконалення методів прогнозування обсягів відпуску електричної енергії виробниками з ВДЕ для ДП «Енергоринок» та ДП «Гарантований покупець», а також у вигляді рекомендації щодо вдосконалення методики розрахунку похибки прогнозування обсягів відпуску електричної енергії виробниками з ВДЕ для Міністерства енергетики та захисту довкілля України. Також результати роботи використано в навчальному процесі під час викладання дисциплін з підготовки магістрів наукового та професійного спрямування за спеціальностями 144 «Теплоенергетика» та 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» в Інституті енергозбереження та енергоменеджменту НТУУ «КПІ ім. І. Сікорського». Ефективність впровадження: отримано значний техніко-економічний ефект, що полягає в підвищенні надійності роботи енергосистеми та зниженні вартості небалансів учасників оптового ринку електричної енергії. Сфера використання: електроенергетичні системи.^UThe оbject of research: total electrical load of the power system. The purpose of research: improvement of methods, development of models and tools to increase the accuracy and reliability of the results of short-term forecasting of the total electrical load of the power system with a significant share of energy-intensive enterprises and renewable energy sources. Methods of research: mathematical statistics, methods of numerical optimization, methods of time series analysis, machine learning methods, mathematical modeling, computer modeling. Theoretical and practical results and innovations: are in the developed architecture of deep learning neural network, the use of which increases the accuracy and stability of short-term forecasting of total electrical load; recommendations for taking into account the schedules of electricity consumption of energy-intensive enterprises in forecasting the total electrical load of the power system; recommendations for improving the quality of detection and replacement of anomalous data in the time series of electrical load; recommendations for improving the accuracy and stability of short-term forecasting of electricity supply by RES power plants using the developed deep learning neural network. A subject degree of introduction: Effectiveness of implantation: obtained a significant technical and economic effect, which is in increasing the reliability of the power system and reducing the cost of imbalances in the wholesale electricity market. Sphere of use: power systems.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-технічної проблеми – керування нелінійними об'єктами за допомогою імпульсних регуляторів з метою підвищення ефективності та надійності роботи як технологічного обладнання, так і пристроїв систем автоматизації в тепловій енергетиці, зокрема для теплових об'єктів, для теплогенеруючого обладнання, а також для процесу розмелювання вугілля за допомогою кульових барабанних млинів на теплових електростанціях.У роботі виконано огляд існуючих схем імпульсних ПІД-регуляторів, проаналізовано конфігурації цих схем з їх параметрами налаштування та досліджено точність імпульсних ПІД-регуляторів на базі таких схем: імпульсний ПІД-регулятор з подвійним диференціюванням, ПІД-регулятор з диференціатором та широтно-імпульсним модулятором, ПІД-регулятор з імпульсним перетворювачем, а також ПІ-регулятор з генератором імпульсів. Запропоновано нову класифікацію схем автоматичних регуляторів. Представлено удосконалений алгоритм широтно-імпульсної модуляції в імпульсному ПІД-регуляторі для керування тепловим об'єктом та розроблено методику розрахунку оптимального фільтра аналогового сигналу на вході автоматичного регулятора. Виконано дослідження нелінійних об'єктів регулювання, зокрема тепловий об'єкт (електрична піч) та кульовий барабанний млин для розмелювання вугілля на тепловій електростанції. На основі отриманих експериментальних даних побудовано математичні моделі вказаних об'єктів регулювання та виконано розрахунок автоматичних регуляторів для них. Розроблено алгоритм управління кульовим барабанним млином для оптимізації його завантаженості. Проаналізовано ефективність роботи теплогенеруючих об'єктів із врахуванням похибок обліку енергоносіїв. Розроблено математичні моделі похибок вимірювання температури природного газу, зумовлених інерційністю термоперетворювача в імпульсних режимах протікання газу та теплообміном між потоком газу і корпусом лічильника газу. Запропоновано заходи для підвищення точності автоматизованих систем обліку природного газу на теплогенеруючих об'єктах.^UThe dissertation is devoted to the solution of the scientific and technical problem of control of nonlinear objects by means of step controllers for the purpose of increasing efficiency and reliability of work of both technological equipment and devices of automation systems for thermal objects, for heat generating equipment, as well as for the process of grinding of coal by means of ball drum mills at thermal power stations.The diagrams of step controllers working in conjunction with the actuators of the integrating action have been analyzed in the work. The following diagrams have been analyzed: step PID controller with double differentiation, PID controller with a differentiator and a pulse-width modulator, PID controller with a pulse converter, as well as PI-controller with a pulse generator. The accuracy of the step controllers has been analyzed. A new classification of diagrams of automatic controllers is proposed. Analysis of pulse-width modulation (PWM) algorithms has been performed. An improved PWM algorithm based on a sawtooth waveform generator is proposed. A methodology is developed to design the optimal filter of analog signal at the input of an automatic controller. Experimental studies were carried out for a thermal object (electric furnace) and a ball drum mill for coal grinding. Mathematical models of the controlled objects were built on the basis of the obtained experimental data. Automatic controllers were designed for these objects. An improved algorithm for automatic control of the ball drum mill operation is proposed. The accuracy of automated systems for measurement of flow rate and volume of fluid energy carriers (natural gas) has been analyzed. The influence of the inertia of a temperature transducer on the accuracy of gas metering in pulsed modes of the measurement system has been investigated. Heat exchange between the gas flow and a gas meter body has been studied. Measures have been developed to improve the accuracy of automated natural gas metering systems at heat-generating facilities.

При проведенні ремонтних робіт трубопроводів і обладнання морськихнафтогазових родовищ, ремонті басейнів для зберігання відпрацьованого ядерногопалива на атомних електростанціях, або інших елементів металоконструкцій,виготовлених з високолегованих корозійностійких хромонікелевих сталейпрацюючих у водному середовищі, застосовують дугове підводне зварювання.Дисертаційна робота присвячена розробці самозахисного порошкового дроту длямеханізованого та автоматизованого мокрого підводного зварювання даних сталей.Досліджено фізико-металургійні особливості впливу водного середовища примокрому підводному зварюванні сталі Х18Н10Т на взаємодію присадкового металуз газами, ступінь окислення легуючих елементів, стабільність процесу горіння дуги,а також імовірність утворення гарячих тріщин та пор в металі шва.За допомогою математичного методу планування експерименту оптимізованогазошлакоутворюючу систему осердя порошкового дроту та визначено необхіднукількість і тип газошлакоутворюючих компонентів і розкислювачів.Визначено головні чинники дестабілізуючого впливу водного середовища тадосліджено методи підвищення стабільності процесу горіння дуги шляхом введенняв склад осердя дроту стабілізуючих компонентів.Перевагами розробленого порошкового самозахисного дроту над існуючоютехнологією ручного дугового підводного зварювання є збільшена продуктивністьвиконання ремонтних робіт, забезпечення економічного ефекту від меншогопростою виробничого циклу АЕС, менший контакт водолазів-зварників і персоналуз радіоактивним середовищем та можливість за рахунок подальшої автоматизаціїпроцесу повного виключення перебування людини в особливо небезпечних умовах.^UArc underwater welding is widely used in the repair of pipelines and equipment ofoffshore oil and gas fields and the repair of spent nuclear fuel storage pools at nuclearpower plants or other elements made of high-alloy corrosion-resistant chromium-nickelsteels. The thesis is devoted to the development of self-shielded flux-cored wire formechanized and automated wet underwater welding of these steels.Physics-metallurgical features of the influence of the water environment during wetunderwater welding of steel Cr18Ni10Ti on the interaction of filler metal with gases, thedegree of oxidation of alloying elements, the stability of the arc combustion process, aswell as the probability of hot cracks and pores in the weld metal.Using the mathematical method of experiment planning, the slag system of thepowder wire core and the required number of gas-slag-forming components anddeoxidizers were determined and optimized.The main factors of destabilizing influence of the aquatic environment are determinedand the methods of increasing the stability of the arc combustion process by addingstabilizing components into the core of the wire are investigated.The advantages of the developed self-protective flux-cored wire over the existingmanual arc underwater welding technology are the increased productivity of repair works,providing economic effect from shorter downtime of the NPP production cycle, shortercontact of divers-welders and personnel with radioactive environment and capabilities forfurther automation to exclude human participation in works under dangerous conditions.

Дисертаційна робота виконувалася впродовж 2018-2023 рр. на кафедрі автоматизації, метрології та енергоефективних технологій Української інженерно-педагогічної академії в рамках держбюджетних науково-дослідних робіт ФН-19-1 «Розробка прецизійних систем автоматичного регулювання турбінних установок електричних станцій та промислових підприємств» та ФН-21-05 «Розробка алгоритмів та структур енергозберігаючих автоматизованих систем керування нагнітальними установками нафто- та газоперекачувальних станцій».В дисертаційній роботі отримано подальшого розвитку розв’язання важливої науково-технічної задачі, яка полягає в підвищенні показників якості низькопотенційних комплексів теплових і атомних електростанцій шляхом забезпечення ефективних режимів роботи їх елементів в усіх нормальних режимах експлуатації. Вирішення цієї задачі дозволяє суттєво підвищити такі показники якості систем керування як економічність та енергоефективність шляхом зниження втрат енергії в системах низькопотенційних комплексів та підвищити рівень енерго- та ресурсозбереження на електростанціях.Основним напрямком досліджень є удосконалення методів підвищення показників якості систем низькопотенційних комплексів електиростанцій шляхом енергозберігаючого керування, а саме розробка наукових методів та технічних рішень, які можуть скласти основу створення енергоефективних алгоритмів керування, спрямованних на суттєве підвищення енергоефективності елементів систем низькопотенційних комплексів.Об’єктом дослідження в роботі виступають процеси підвищення показників якості низькопотенційних комплексів теплових і атомних електростанцій шляхом забезпечення енергоефективності їх роботи.Предметом дослідження є наукові методи і технічні засоби забезпечення мінімальних втрат енергії в елементах систем низькопотенційних комплексів.Мета досліджень полягає в оцінці та підвищенні показників якості систем низькопотенційних комплексів теплових і атомних електростанцій шляхом синтезу та оптимізації автоматизованих систем керування, які забезпечують мінімальні втрати енергії во всьому діапазону нормальних режимів роботи. Методи дослідження засновані на теоретичних та експериментальних методах досліджень. Теоретичні методи ґрунтуються на фундаментальних положеннях системного аналізу, стандартизації, гідрогазодинаміки, тепломасообміну, сучасної теорії автоматичного керування, методах оптимізації. Експериментальні дослідження базуються на використанні сучасних методів планування експерименту, інформаційно-вимірювальних комплексів (вимірювання електричних, гідравлічних і механічних величин), статистичного опрацювання даних та методиках побудови емпіричних залежностей. Наукова новизна. У результаті проведених досліджень отримано такі наукові результати:1. Вперше розроблено науковий метод підвищення якості НПК електростанцій, заснований на мінімізації енергетичних втрат з комплексним використанням технічної діагностики та енергозберігаючого керування;2. Отримали подальший розвиток математичні моделі механічних, гідрогазодинамічних і тепломасообмінних процесів і елементів низькопотенційних комплексів, які включають інтегральну функцію енергетичних втрат, з метою оцінки і аналізу можливих діапазонів підвищення показників якості низькопотенційних комплексів;3. Вперше виконано структурно-параметричний синтез енергозберігаючих автоматизованих систем керування низькопотенційними косплексами, які дозволяють оцінювати і мінімізувати комплексні енергетичні втрати і підвищувати ККД енергоблоків, що є овновними показниками якості.Ключові слова: показники якості, економічність, автоматизовані системи керування, низькопотенційний комплекс, енергозбереження, конденсатор, парова турбіна, циркуляційний насос.^UDissertacion was executed on length 2018-2023 yy. on pulpit of the automations, the metrologies and energy-saved technology Ukrainian engineering-pedagogical academy within the framework of department of the research work FN-19-1 "Development precizion systems of the automatic regulation of the turbine installation electric station and industrial enterprise", FN-21-05 "Development algorithm and structures energy-saved automated managerial system pump installation oil- and gazissue station".In the dissertation work, further development of the solution of an important scientific and technical problem was obtained, which consists in increasing the quality indicators of low-potential complexes of thermal and nuclear power plants by ensuring effective modes of operation of their elements in all normal modes of operation. Solving this problem makes it possible to significantly increase such indicators of the quality of control systems as economy and energy efficiency by reducing energy losses in the systems of low-potential complexes and increasing the level of energy and resource conservation at power plants.The main direction of research is the improvement of methods of increasing the quality indicators of systems of low-potential complexes of power plants through energy-saving control, namely the development of scientific methods and technical solutions that can form the basis of creating energy-efficient control algorithms aimed at significantly increasing the energy efficiency of elements of systems of low-potential complexes.The process of improving the quality indicators of low-potential complexes of thermal and nuclear power plants by ensuring the energy efficiency of their operation is the object of research in the work.The subject of research is scientific methods and technical means of ensuring minimal energy losses in elements of low-potential complex systems.The purpose of research is to improve the quality of automated control systems for low-potential complexes of thermal and nuclear power plants by improving scientific methods and technical solutions that ensure minimal energy losses in the entire range of normal operating modes.Research methods are based on theoretical and experimental research methods. Theoretical methods are based on fundamental provisions of system analysis, standardization, hydrogas dynamics, modern theory of automatic control, mathematical methods of optimization. Experimental research is based on the use of modern methods of experiment planning, information and measurement complexes (measurement of electrical, hydraulic and mechanical quantities), statistical processing of data and methods of constructing empirical dependencies.Scientific novelty. As a result of the conducted research, the following scientific results were obtained:1. For the first time, a scientific method was developed for improving the quality of the low-potential complexes of power plants, based on the minimization of energy losses with the complex use of technical diagnostics and energy-saving control2. Mathematical models of mechanical, hydro-gas-dynamic and heat-mass exchange processes and elements of low-potential complexes, which include the integral function of energy losses, were further developed in order to evaluate and analyze possible ranges of improvement of quality indicators of low-potential complexes;3. For the first time, a structural-parametric synthesis of energy-saving automated power plant control systems was performed, which allows to evaluate and minimize complex energy losses and increase the efficiency of power units, which are new quality indicators.Keywords: quality indicators, economy, automated control systems, low-potential complex, energy saving, condenser, steam turbine, circulation pump.

. У вступі показано актуальність застосування інноваційних технології генерації енергії з гібридним використанням теплонасосних установок (ТНУ) і змінних відновлювальних джерел енергії (ЗВДЕ) з урахуванням регіональних умов, що є доцільним завдяки збільшенню ефективності процесів в елементах системи. Але інструментарій удосконалення гібридних систем енергозабезпечення з використанням ЗВДЕ для ТНУ, який потребує урахування регіонального технічного потенціалу, розроблений явно недостатньо. Визначено об'єкт, предмет, задачі та методи дослідження; наведено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів; висвітлено особистий внесок здобувача. В першому розділі дисертаційної роботи проведено аналіз існуючих технологій генерації енергії, встановлені їх переваги та недоліки. Показано, що для ефективного впровадження гібридних енергоустановок для вирішення проблем енергозбереження, необхідно розробити математичну модель, з використанням якої можна визначити раціональні режими роботи системи з урахуванням регіональних умов. Рішення про доцільність впровадження системи енергозабезпечення приймається за результатом визначення ефективності роботи системи за енергетичним, економічним, екологічним та соціальним факторами. Для вирішення цього завдання запропоновано шляхи і методи вдосконалення режимів роботи систем енергозабезпечення з використанням великих часток ЗВДЕ, потенціал яких залежить від регіональних умов. Сформульовано перший пункт наукової новизни – для підвищення ефективності систем енергозабезпечення з раціональним використанням ЗВДЕ необхідно розробити математичну модель з урахуванням регіональних умов, як засобу енергозбереження, що призводить до покращення техніко-економічних показників, зменшення теплового забруднення довкілля, і є підставою для інтеграції високих часток ЗВДЕ в енергосистемі. У другому розділі обґрунтовано умови підвищення ефективності режимів роботи енергосистеми з великими частками ЗВДЕ, для чого застосовано інструментарій математичного моделювання, а саме, модель енергетичного балансу, для визначення оптимальних заміщуючих можливостей енергосистеми. Для оцінки доцільності інтеграції ЗВДЕ в традиційні системи необхідно розробити математичну модель на основі енергетичного балансу системи. Моделювання енергетичних систем із великою часткою ЗВДЕ вимагає високої просторової роздільної здатності для врахування регіонально відмінного потенціалу, а також високої часової роздільної здатності для вловлювання короткочасних коливань, особливо коливань технічного потенціалу ЗВДЕ. Обґрунтовано, що для оцінки ефективності інтеграції ЗВДЕ в системи енергозабезпечення необхідно враховувати техніко-економічні властивості рішень, які пропонуються з урахуванням регіональних умов, у короткостроковій та довгостроковій перспективі. Для цього використано модель енергетичного балансу системи генерації енергії з використання ЗВДЕ та з’ясовано умови та особливості реалізації моделі енергетичного балансу для енергетичного сектору України. Сформульовано другий пункт наукової новизни: шляхом математичного моделювання обґрунтовано техніко-економічну доцільність використання великих часток ЗВДЕ для заміщення потужності традиційної енергосистеми з раціональним використання технічного потенціалу ЗВДЕ, доступних в регіональних умовах. У третьому розділі обґрунтовано умови раціонального використання низькопотенційної теплоти для ТНУ, які функціонують в теплових схемах гібридних когенераційних установок, для чого застосовано інструментарій математичного моделювання, який дозволяє визначити доцільність впровадження запропонованих рішень для кліматичних умов регіонів України. Запропоновано методику аналізу ексергетичної ефективності процесів в елементах когенераційних систем із використанням ТНУ, що дало змогу оцінити ефективність рішень та обрати раціональний шлях їх реалізації. Визначено перспективні напрямки застосування ТНУ на електростанціях для визначення можливості забезпечення теплового графіка споживачів. На підставі аналізу результатів чисельного моделювання, яке виконано з урахуванням кліматичних умов, визначено характер впливу ТНУ на теплове навантаження гібридної енергоустановки для регіонів України. Для визначення ефективності ТНУ використано ексергетичний метод, що дозволило встановити, елементи ТНУ, які найбільше впливають на втрати енергії при утилізації циркуляційної води в гібридній установці, та визначають доцільність її використання. Визначено, що застосування ТНУ дозволяє збільшити ККД брутто нетто на 10…15% і 3…5%, відповідно. Максимальний СОР ТНУ досягається для Одеського регіону, найменший – для Харківського і Полтавського регіонів, що пов'язано з кліматичними умовами взимку. Сформульовано третій пункт наукової новизни: обґрунтовано шляхом математичного моделювання з використанням ексергетичного методу аналізу техніко-економічну доцільність використання ТНУ для утилізації низькопотенційної теплоти гібридної когенераційної системи з урахуванням регіональних умов. У ч^UThe introductory part contains general information about the content of the dissertation, the direction of research, their relevance and prospects are substantiated. The goal, object and subject of research are formulated, scientific novelty is defined, as well as information about publications is given, the personal contribution of the recipient is emphasized and the main results obtained are summarized. The first chapter presents the results of a comprehensive analysis of global trends in the development of the energy sector, international experience in managing the modes of operation of distribution electric networks in modern conditions. The considered changes brought to the operation of distribution networks by local energy sources integrated into them. On the basis of the performed analysis, the expediency of using the method of dynamic control of the operating modes of distribution networks with local energy sources is substantiated. Considered features of solving the specified problem in the conditions of Ukraine, taking into account the existing hardware and information support. In this way, the importance of the implementation of dynamic control of PM modes in real time is substantiated, the main steps of solving the specified problem are determined. In the second section, based on the results of the analysis, a method of calculating an indicative indicator was proposed for the express determination of the expediency of changing the network topology in order to minimize energy losses. As a result of mathematical modelling, verification of the use of an indicative indicator to determine the expediency of changing the network topology was carried out. Thus, a universal toolkit has been developed that can be applied to any open circuits of the distribution network. Three options for evaluating the economic effect of the introduction and use of remotely controlled switching devices are proposed, and indicators are selected for evaluating the overall effect of dynamic management of network modes. In the third chapter, a thorough analysis of the methods of forecasting the electrical load and output power of distributed generation sources was carried out and the experience of their use in various conditions was analysed. Based on this, a new adaptive model for forecasting electric load and generation of active power of local energy sources was developed. In the course of the analysis, a number of forecasting methods were determined, which are included in the adaptive model of forecasting the electrical load and output power of local energy sources. This model makes it possible to minimize the error by automatically applying the optimal forecasting algorithm at each step and thus allows to increase the validity and effectiveness of decisions regarding the implementation of the procedure of dynamic management of the distribution network topology. The adaptive model is implemented in the Python programming language. On the basis of mathematical modelling, the author tested an adaptive forecasting model and obtained an estimate of the forecast error, which can be taken into account when solving the issue of dynamic control of the operating modes of the PM by operationally changing its topology. In the fourth chapter, the results of the practical implementation of the solution to the problem of dynamic management of distribution network operating modes are given. On the basis of calculations using real electrical networks and their mode parameters, it is proved that the new method of dynamic control of switching devices proposed by the author, which by operational analysis of the mode of the existing distribution network, in particular with distributed energy sources, and taking into account the forecast values of the load and output power of local energy sources , allows you to determine the optimal current topology of the network, which really provides an additional reduction in electrical energy losses.

Дисертація присвячена вдосконаленню методів і моделей комп'ютерно-інтегрованої системи управління зносом теплообмінних труб у твердопаливних парогенераторах на вугільних ТЕС, особливо при роботі з вугіллям з невідомим зольним складом. Вона використовує поточні дані про якість вугілля для вимірювання твердих мінеральних домішок і забезпечує різні контури управління, такі як розподіл потоку вугілля і перевірка якості для мінімізації витрат.Основні результати дослідження включають:1.?Складнощі світової вугільної промисловості: Галузь стикається з такими проблемами, як різна якість вугілля, ціноутворення та екологічні проблеми, а країни, що розвиваються, значною мірою залежать від вугілля. Перехід до сталої енергетики є складним через цю різноманітність.2.?Ефективність вугільних електростанцій: Ефективне виробництво електроенергії залежить від точного визначення складу палива і розробки стратегії захисту від пошкоджень від вогнетривких сполук у теплообмінних трубах парогенератора. Існуючі методи аналізу є недостатніми, що підкреслює потребу в передових технологіях діагностики.3.?Управління процесом підготовки вугілля: Автоматизована система підвищує ефективність, екологічну стійкість і стабільність. Точний відбір проб вугілля та контроль якості мають вирішальне значення, а нечіткі алгоритми управління пропонують операційні покращення.4.?Якість вугілля та ефективність роботи станції: Високоякісне вугілля, точний відбір проб і вдосконалена діагностика мають життєво важливе значення. Інновації в моніторингу та нові технології підвищують ефективність, безпеку та довговічність.5.?Адаптивний моніторинг зносу труб: Адаптивні підходи в режимі реального часу необхідні для моніторингу зносу теплообмінних труб у парогенераторах, оскільки існуючі методи є неефективними.Дисертація складається з чотирьох розділів:1.?Перший розділ: Розглянуто використання комп'ютерно-інтегрованих систем управління (КІСУ) для моніторингу зносу труб в барабанних парогенераторах теплових електростанцій (ТЕС). У ньому підкреслюється складність галузі та необхідність ефективної ідентифікації палива і стратегій мінімізації пошкоджень.2.?Другий розділ: Розроблено математичну модель, що враховує споживання палива, летючу золу та мінеральні домішки, з метою максимізації терміну служби труб та мінімізації витрат. Вона покращує розуміння впливу якості вугілля на знос труб і використовує правило відбору проб Кокрана для кращого контролю якості вугілля.3.?Третій розділ: Представляє автоматизований метод виробництва високоякісного вугілля на ТЕС. Він включає дванадцятикрокову стратегію налаштування контролера на основі нечіткої логіки, зосереджену на управлінні потоком вугілля та коригуванні роботи в реальному часі на основі якості вугілля.4.?Четвертий розділ: Створено КІСУ на основі моделі зносу поверхні труби, яка розподіляє потік вугілля на основі ідентифікованих домішок та автоматизованих налаштувань відбору проб. Обчислювальні експерименти демонструють ефективність системи в зниженні експлуатаційних витрат і збільшенні терміну служби теплообмінних труб.Таким чином, в дисертації представлено комплексний підхід до управління зносом теплообмінних труб на теплових електростанціях, що використовує передові моделі, аналіз даних в режимі реального часу та інноваційні системи управління для підвищення ефективності, зниження витрат і продовження терміну служби обладнання.^UThis dissertation focuses on enhancing methods and models in a computer-integrated system for monitoring the wear of heat exchange tubes in solid fuel steam generators at coal-powered thermal power plants, particularly when dealing with coal of unknown ash composition. It uses current coal quality data for measuring solid mineral impurities and provides various control loops like coal flow distribution and quality checks to minimize costs.Key findings include:1.?Global Coal Industry Complexities: The industry faces challenges like varying coal quality, pricing, and environmental concerns, with developing countries heavily reliant on coal. Transitioning to sustainable energy is difficult due to these diversities.2.?Efficiency in Coal-Fired Power Plants: Efficient power generation hinges on accurately identifying fuel composition and strategizing against damage from refractory compounds in the steam generator's heat exchange tubes. Current analysis methods are insufficient, underscoring the need for advanced diagnostic technologies.3.?Coal Preparation Process Management: A computer-aided automated system enhances efficiency, environmental sustainability, and stability. Accurate coal sampling and quality control are crucial, with fuzzy control algorithms offering operational improvements.4.?Coal Quality and Plant Efficiency: High-quality coal, precise sampling, and advanced diagnostics are vital. Innovations in monitoring and new technologies enhance efficiency, safety, and durability.5.?Adaptive Monitoring of Tube Wear: Real-time, adaptive approaches are essential for monitoring heat exchange tube wear in steam generators, as existing methods are inefficient.The dissertation comprises four chapters:1.?First Chapter: It examines the use of computer-integrated control systems (CICS) for monitoring tube wear in drum steam generators at thermal power plants (TPP). It highlights the industry's complexities and the need for efficient fuel identification and damage minimization strategies.2.?Second Chapter: Develops a mathematical model considering fuel consumption, fly ash, and mineral impurities, aiming to maximize tube life and minimize costs. It improves understanding of coal quality's impact on tube wear and utilizes the Cochran sampling rule for better coal quality control.3.?Third Chapter: Introduces an automated method for producing high-quality coal at TPPs. It involves a twelve-step strategy for setting up a fuzzy logic-based controller, focusing on coal flow management and real-time operation adjustments based on coal quality.4.?Fourth Chapter: Establishes a model-based CICS for tube surface wear, which allocates coal flow based on identified impurities and automated sampling settings. Computational experiments demonstrate the system's efficacy in reducing operating costs and increasing the lifespan of heat exchange tubes.In summary, the dissertation presents a comprehensive approach to managing the wear of heat exchange tubes in thermal power plants, leveraging advanced models, real-time data analysis, and innovative control systems to enhance efficiency, reduce costs, and extend equipment lifespan.

Рєпкін О.О. Сонячно–вітро–воднева станція. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальність 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка». – Інститут відновлюваної енергетики НАН України, Київ, 2023.Дисертаційна робота присвячена дослідженню можливості компенсації енергозатрат на електролітичне виробництво водню сонячними та вітровими електростанціями в Азово–Чорноморському регіоні України.У світі використання водню постає стратегічно важливим завданням у контексті економіки розвинених країн. З огляду на свої екологічні властивості водень відіграє вирішальну роль у виконанні світових планів щодо зменшення викидів парникових газів, зменшення споживання вуглецю та досягнення енергетичної незалежності країн. Провідні країни світу розробляють національні стратегії розвитку водневих технологій і готові допомогти іншим країнам, зокрема Україні, у започаткуванні нового ринку відновлюваних газів. Наприкінці травня 2020 року у Брюсселі віцепрезидент Єврокомісії Франс Тіммерманс представив План розвитку водневої галузі до 2030 року, у якому Україні відведено важливу роль промислового постачальника водню на європейський ринок з обов’язковою умовою формування внутрішнього ринку. Водневі технології впроваджуються насамперед у важливі галузі економіки, такі як енергетика, транспорт та житлово–комунальна сфера.Розвиток водневої галузі в Україні може допомогти оговтатися нашій державі від наслідків економічного спаду через пандемію Covid–19 та повномасштабного російського вторгнення і війни. Плани розвитку передбачають створення робочої системи Водневого Хабу, який міститиме всі процеси водневої промисловості: виробництво водню, розвиток інфраструктури, створення сховищ для зберігання та розповсюдження водню. З огляду на наявні проблеми ринку електроенергії України, викликані порушенням зобов’язань держави перед виробниками «зеленої» електроенергії, водневі технології можуть отримати масштабний розвиток як системи, що забезпечують балансування генерації.^URepkin O.O. Solar-wind-hydrogen station. – Qualifying scientific work on manuscript rights.Dissertation for obtaining the scientific degree of Candidate of Technical Sciences (Doctor of Philosophy) in specialty 141 "Electropower, electrical engineering and electromechanics". – Institute of Renewable Energy of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2023.The dissertation is devoted to the study of the possibility of compensating energy costs for the electrolytic production of hydrogen by solar and wind power plants in the Azov–Black Sea region of Ukraine.In the world, the use of hydrogen becomes a strategically important task in the context of the economy of developed countries. Given its ecological properties, hydrogen plays a decisive role in the implementation of global plans to reduce greenhouse gas emissions, reduce carbon consumption and achieve energy independence of countries.The leading countries of the world are developing national strategies for the development of hydrogen technologies and are ready to help other countries, in particular Ukraine, in starting a new renewable gas market. At the end of May 2020, in Brussels, the Vice President of the European Commission, Frans Timmermans, presented the Plan for the Development of the Hydrogen Industry until 2030, in which Ukraine is assigned an important role as an industrial supplier of hydrogen to the European market, with the mandatory condition of the formation of the internal market. Hydrogen technologies are implemented primarily in important sectors of the economy, such as energy, transport, housing and utilities.The development of the hydrogen industry in Ukraine can help our country recover from the effects of the economic downturn due to the Covid-19 pandemic and a full-scale Russian invasion and war. The development plans provide for the creation of a working system of the Hydrogen Hub, which will contain all the processes of the hydrogen industry: hydrogen production, infrastructure development, and the creation of hydrogen storage and distribution facilities.In view of the existing problems of the electricity market of Ukraine, caused by the violation of the state's obligations to the producers of "green" electricity, hydrogen technologies can receive large-scale development as a system that ensures balancing of generation.