Methoden zur Analyse und Regelung von Smart Grids (Vorlesung)

Vortragende/r (Mitwirkende/r)
  • Michael Metzger
Umfang2 SWS
SemesterWintersemester 2023/24
UnterrichtsspracheDeutsch
TermineSiehe TUMonline

Lernziele

Der Studierende ist nach der Teilnahme an der Veranstaltung in der Lage: - das Themengebiet Smart Grids zu verstehen, - die Strukturierung von Smart Grids, bzgl. Regelung, Kommunikation und Märkten anhand von algorithmischen Grundlagen zu bewerten und - einen Überblick über verschiedene Elektrizitätsmarktmodelle, Frequenz- und Spannungsregelung und Stabilität von Elektrizitätsmärkten zu geben.

Beschreibung

Die massiven Installationen erneuerbarer Energien (EE) in letzter Zeit und die daraus resultierende fluktuierende, dezentrale Stromerzeugung ändern die Anforderungen an die Verteilnetze fundamental. Bisher waren Energieflüsse fast ausschließlich von wenigen großen Kraftwerken hin zu vielen, dezentralen Verbrauchern gerichtet. Nun finden auch viele horizontale Austausche innerhalb einer Spannungsebene, d.h. dezentral, statt. In bestimmten Situationen können die Verteilnetze auch in die Transportnetze rückspeisen. Sogar komplett entkoppelte lokale Inselnetze sind denkbar. Um in dieser Situation einen technisch wie ökonomisch stabilen Betrieb gewährleisten zu können, müssen sich die Struktur und der Betrieb der Verteilnetze von hauptsächlich passiven Systemen hin zu aktiven Smart Grids entwickeln. Dazu werden zahlreiche Analyse- und Regelungstechniken benötigt. Diese Vorlesung beschreibt die Herausforderungen, denen die Smart Grids gegenüberstehen, sowie die nötigen Strukturen, um diesen Herausforderungen gerecht zu werden. Überblick über grundlegende Techniken zur Analyse und Automatisierung von Smart Grids. Anhand von Beispielen wird dies anschaulich demonstriert. Die Vorlesung soll erste solide Grundlagen in diesem Feld vermitteln. Algorithmische Grundlagen: Optimierung, Statistische Modellierung, Regelung. Smart Grid Anwendungsbeispiele werden aufgeführt und dem Studenten näher gebracht.

Lehr- und Lernmethoden

Vorträge, Präsentationen und Overheadfolien In Übungen werden Gruppenarbeiten angestrebt, zu vorgegebenen Aufgaben sollen Lösungen erarbeitet werden. Geeignete Techniken sollen ausgewählt und Modellansätze sollen hierbei erarbeitet werden. Durch eine Exkursion wird der Praxisbezug hergestellt

Studien-, Prüfungsleistung

schriftlich, 60 Minuten, deutsch!!

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