Фамилия Паенченко звучит на украинский лад, и это первая зацепка. Суффикс -енко — типичный для восточной и центральной Украины, он указывал на происхождение от отца: Паенченко — это «сын Паенка» или «маленький Паенко». Но что такое «Паенко»? Это не имя, а скорее прозвище или уменьшительная форма от имени Павел. В украинской традиции имя Павел (Павло) давало целое гнездо фамилий: Павленко, Павлюк, Павлюченко. Паенко — один из вариантов, где корень сократился (Пав- → Па-), а суффикс -енко добавил уменьшительный оттенок. То есть Паенко — это «Павлик», а Паенченко — «сын Павлика».

Другая, менее вероятная версия связывает основу со словом «пай» (доля, часть). В диалектах «паенко» могло означать человека, который получал пай или делил землю. Но это гипотеза слабая: в украинской ономастике фамилии от «пай» образуются иначе (Пайенко, Пайович), а форма Паенченко тяготеет именно к именной модели.

Географически фамилия тяготеет к Черниговской, Полтавской и Киевской областям — регионам, где суффикс -енко был основным способом образования фамилий у крестьян и казаков. В XIX веке носители Паенченко фиксировались в ревизских сказках как мещане и казаки, реже — крепостные. Сословного барьера фамилия не имела: её носили и рядовые казаки, и сельские ремесленники.

Интересная деталь: в русском языке фамилия часто искажалась при записи. В документах XIX века можно встретить варианты Паянченко, Поенченко — это следы аканья или ошибок писцов, которые не знали украинской фонетики. Но ударение всегда оставалось на втором слоге: Пае́нченко. В современной России фамилия редкая, встречается в основном у потомков переселенцев с Украины.

Коротко: предок носителя фамилии — человек по имени Паенко (уменьшительное от Павел). Фамилия указывает на его сына или внука, и формировалась она в среде украинского крестьянства и казачества в XVII–XVIII веках.