Effiziente Netzwerke

Eckdaten

Nach Abschluss der Lehrveranstaltung können die Studierenden vernetzte techno-ökonomische Systeme optimieren. Sie können

einen Überblick über Optimierungsverfahren für vernetzte Probleme geben und ihre Eignung für bestimmte Problemstellungen beurteilen.
passende Optimierungsverfahren auf vernetzte Probleme anwenden sowie deren Ergebnisse und Sensitivitäten interpretieren.
typische Bausteine in einem vernetzen Energiesystem modellieren und das System bezüglich verschiedenen Zielfunktionen optimieren.
grundlegende Elemente der Graphentheorie verstehen und in energierelevanten Anwendungen identifizieren.
vernetzte Systeme mit einer open source Modellierungssprache implementieren und mit unterschiedlichen Solvern lösen.

Implementierung mit einer open source algebraischen Modellierungssprache und unterschiedlichen Solvern
Grundlagen der Graphentheorie
Modellierung typischer Bausteine in einem vernetzen Energiesystem: (MI)LP, binäre Variablen, Diskretisierung von DGL
typische Zielfunktionen in einem vernetzen Energiesystem: Kosten, Spitzenlast
typische Problemklassen wie zum Beispiel Transportproblem (transportation problem), Zuordnungsproblem (assignment problem), Umladeproblem (transshipment problem), maximaler Fluss (maximum flow problem), kostenminimaler Fluss (minimum-cost flow problem), kürzester Weg (shortest path problem)
Anwendungsbeispiele: Batteriespeicher mit Wirkungsgraden, Warmwasserboiler, PV-Anlage, thermisch gekoppelte Räume eines Gebäudes, E-Autos inkl. minimaler Ladeleistung, Kraftwerke, Wärmepumpen, elektrische und thermische Netze, Verkehrsnetze

Schellong, Wolfgang (2016): Analyse und Optimierung von Energieverbundsystemen. 1. Aufl. 2016. Berlin Heidelberg: Springer Vieweg.
Hamacher, Horst W. (2006): Lineare Optimierung und Netzwerkoptimierung: Zweisprachige Ausgabe Deutsch Englisch. 2., verb. Aufl. 2006. Wiesbaden: Vieweg+Teubner Verlag.
Knieps, Gunter (2007): Netzökonomie. 2007. Aufl. Wiesbaden: Gabler Verlag.
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Bazaraa, Mokhtar S.; Jarvis, John J.; Sherali, Hanif D. (2010): Linear Programming and Network Flows. 4. Hoboken, N.J: Wiley.
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