Seminar: Modellierung und Simulation im Smart Grid

im Wintersemester 2015/16

Inhalt

Bedingt durch die Energiewende wird vermehrt Strom aus erneuerbaren Quellen erzeugt. Der Trend hin zu dezentraler, volatiler Stromerzeugung führt jedoch schon heute zu Engpässen in Stromnetzen. Eine Lösung für diese Problematik versprechen sogenannte Smart Grids. Diese sollen durch die Vernetzung von Stromverbrauchern, Stromerzeugern, Speichern und Netzinfrastruktur sowie eine intelligente Steuerung dieser Komponenten zu einer umweltfreundlichen, nachhaltigen, effizienten und verlässlichen Energieversorgung beitragen. Simulationen sind ein wichtiges Werkzeug, um die komplexen Interaktionen zwischen den vernetzten Komponenten von Smart Grids zu verstehen und Steuerungsansätze zu evaluieren. Zusätzlich zu realen Experimenten und theoretischen Analysen ermöglichen Simulationen, das Verhalten künftiger intelligenter Stromnetze unter variierenden Bedingungen und in einer Vielzahl von Szenarien zu untersuchen. Dieses Seminar soll einen Einblick in die vielfältigen Möglichkeiten der Modellbildung sowie Simulation in verschiedenen Bereichen von Smart Grids vermitteln.

Daher sollen im Rahmen des Seminars „Seminar: Modellierung und Simulation im Smart Grid“, welches gemeinsam mit dem Informatik-Institut der Fakultät für Wirtschaftswissenschaften von Herrn Prof. Dr. Hartmut Schmeck, dem Forschungszentrum Informatik (FZI), und dem Institut für Angewandte Informatik von Herrn Prof. Dr. Veit Hagenmeyer angeboten wird, unterschiedliche Algorithmen und Modellierungen bzgl. ihrer Vor- und Nachteile in den verschiedenen Bereichen des Smart Grids untersucht werden.

Allgemeines


Aktuelles

  • 26. Oktober um 14.00 Uhr: IPE-Tutorial im Informatik-Hauptgebäude (Geb. 50.34) Raum 236 von 14.00 - 15.30 Uhr.
  • 21. Oktober um 9.45 Uhr: Erste Veranstaltung im Gebäude 11.40, Raum 214 ( Englerstr. 11).

Lehrveranstaltung und Module

Das Seminar kann sowohl von Studenten im Studiengang Informatik (M.Sc.) als auch von Studenten im Studiengang Informationswirtschaft (M.Sc.) absolviert werden. Für Informatiker sind dies die Lehrveranstaltung „Seminar Algorithmentechnik“ [24819](Modulhandbuch S.773) und „Seminar Algorithmentechnik B“ [ATSemB](Modulhandbuch S.774), die Teil der Module:

sind. Für Informationswirte ist die Lehrveranstaltung „Seminar Algorithmentechnik“ [24819](Modulhandbuch S.393), die Teil der Module:

ist.

Ablauf


  • Jeder Seminarteilnehmer hält einen 45-minütigen Vortrag im Seminar und steht danach für Fragen der Teilnehmer zur Verfügung.
  • Zu jedem Vortrag wird eine schriftliche Ausarbeitung erstellt, die einen Umfang von zehn Inhaltsseiten (zzgl. Deckblatt, Inhalts- und Literaturverzeichnis) haben sollte.
  • Ein vorläufiger Foliensatz ist eine Woche vor dem Vortrag beim jeweiligen Betreuer abzugeben, die fertige Ausarbeitung muss spätestens zwei Wochen nach dem Vortrag eingereicht werden.
  • Die Ausarbeitung ist in zweifacher Ausfertigung ausgedruckt sowie in digitaler Form beim Betreuer abzugeben.
  • Eine regelmäßige Teilnahme am Seminar wird vorausgesetzt.
  • Die Seminarnote setzt sich zu 60% aus der Note für den Vortrag und die Beteiligung am Seminar und zu 40% aus der Note für die Ausarbeitung zusammen.
  • Weitere Details zu Prüfungsordnungen, Einrechnung der Seminarnote usw. sind in den Informationen zu Studium und Prüfung enthalten.

Folgende Vorlage ist für die Ausarbeitung zu verwenden: Vorlage für Seminarausarbeitung.

Regelmäßiger Termin & Themenliste


Das Seminar findet fast jeden Mittwoch von 09:45 Uhr - 11:15 Uhr im Gebäude 11.40, Raum 214 (Kollegiengebäude am Ehrenhof, Englerstr. 11, 76131 Karlsruhe).

Datum Thema Vortragender Betreuer
21.10.2015 Simulationsumgebungen für das Smart Grid Julian Müller Ingo Mauser
28.10.2015 entfällt
04.11.2015 Multikriterielle Optimierung in Micro Grids Lars Heling Marlon Braun
11.11.2015 entfällt
18.11.2015 entfällt
25.11.2015 Vergleich von Methoden zur kurzfristigen Prognose von thermischen Energiebedarfen Fabian Neumann Sebastian Steuer
02.12.2015 entfällt
09.12.2015 Berücksichtigung von Unsicherheit bei der Modellierung von Elektrofahrzeugen Manuel Purpus Sebastian Gottwalt
16.12.2015 Thermische Gebäudeenergiebedarfssimulation Baris Kilic Fabian Kern
23.12.2015 entfällt
13.01.2016 Modellierung von Micro Grids im Kontext der Energiewende Jens-Fredrik Rees Birger Becker
20.01.2016 Parallelisierbarkeit von Lastflussalgorithmen Yvon Schubert Sebastian Kochanneck
27.01.2016 Resultate zur algorithmischen Komplexität des Optimal Power Flow Problems Andreas Eberle Lehrstuhl Wagner
03.02.2016 entfällt
10.02.2016 Bestehende Methoden zur Netzwerkpartitionierung am Beispiel großer elektrischer Netze im Rahmen von Netzwerkreduktionsansätzen Marek Wehmer Lehrstuhl Wagner

Die regelmäßigen Termine, Präsentationen und weitere Materialien sind auch unter dem folgenden Link zu finden https://ilias.studium.kit.edu/goto_produktiv_crs_453553.html.

Literatur

Literaturliste wird demnächst veröffentlicht.


Wissenschaftliches Schreiben

Latex

Grafiken und Präsentation