Technische Universität Ilmenau

Energieeinsatzoptimierung multimodaler Energieversorgungssysteme - Modultafeln of TU Ilmenau

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subject properties subject number 101786 - common information
subject number101786
departmentDepartment of Electrical Engineering and Information Technology
ID of group2167 (Energieeinsatzoptimierung)
subject leaderProf. Dr. Peter Bretschneider
languagedeutsch
term Wintersemester
previous knowledge and experience
  • Ingenieurwissenschaftliches Grundstudium
  • Grundlagen der Elektrotechnik, Mathematik
  • Energieeinsatzoptimierung - Grundlagen
learning outcome

Kennenlernen

  • Versorgugnsmedien- und sektorenübergreifende Energiesysteme
  • Methoden zur Energieprognose:
    • Energiebedarfsprognose für die Energieversorgung mit Strom, Gas, Wärme/Kälte
    • Fluktuierende Einspeisungen von Windkraftanlagen und PV-Anlagen
    • Zeitreihenanalysemethoden zur Identifikation der charakteristischen Eigenschaften und exogenen Einflussgrößen
    • Modellbildung: Entwurf und Konzeption von Vorhersagemodellen, deterministische und stochastische Zeitreihenmodelle, Analytische Modelle (Ein- und Ausgangsmodelle, Zustandsmodelle), Linguistische Modelle (z.B. Fuzzy-Modelle), Konnektionistische Modelle (z.B. KNN)
    • Methoden zur Modellvalidierung und -interpretation
  • Methoden zur Energieeinsatzoptimierung:
    • Optimierungsverfahren und deren Anwendungsgebiete
    • Erstellung der Optimierungsaufgabe
    • Identifikation der Problemstellung, Festlegung des Bilanzraumes
    • Identifikation der Optimierungsgrößen und der Randbedingungen
    • Modellierung von Optimierungsaufgaben
    • Szenarien- und Variantenrechnung

Erwerb von Kompetenzen

  • Einsatz der kennengelernten Methoden zur Zeitreihenanalyse und Zeitreihenprognose
  • Aufstellen von Stoff- und Energiebilanzen und Ermittlung der ökologischen und ökonomischen Randbedingungen
  • Auswahl und Anwendung von Verfahren zur Energieeinsatzoptimierung
  • Selbstständige Durchführung von Zeitreihenanalysen und Ableitung von Prognosemodellen
  • Eigenständige Erstellung, Modellierung und Aufbau von Optimierungsmodellen
  • Praktische Befähigung durch rechnergestützte Übungen zur Energieprognose und zur Energieeinsatzoptimierung
content

Energieeinsatzoptimierung für multimodale Energiesysteme: Versorgungsmedien- und sektorenübergreifende Energiesysteme, Zeitreihenanalyse- und -prognose: Mathematische Methoden zur Analyse und Identifikation von linearen und nichtlinearen Energiezeitreihen (Bedarf, und Erzeugung), Erstellung geeigneter Prognosemodelle und Methoden zur Bewertung der Prognosegüte; Verfahren zur Energieeinsatzoptimierung: Linear, gemischt ganzzahlig und nichtlinear; Vorgehensweise zur Modellierung und Erstellung von mathematischen Optimierungsaufgaben; Übungen zur Energieprognose und zur Energieeinsatzoptimierung

media of instruction

Vorlesungsfolien, Tafelbilder

literature / references
  •  Jürgen Wernstedt: „Experimentelle Prozessanalyse“; Verlag Technik, Berlin
  • R. Schlittgen; B. Streitberg: „Zeitreihenanalyse“, R. Oldenbourg Verlag GmbH, München
  • Lothar Sachs: „Angewandte Statistik – Anwendung statistischer Methoden“, 9. Auflage, Springer-Verlag,
  • J. Frederic Bonnans, J. Charles Gilbert, Claude Lemarechal, Claudia A. Sagastizabal: „Numerical Optimization“, Springer,
  • Bazaraa, Sherali, Shetty: „Nonlinear Programming: Theory and Algorithms“, Wiley
  • Luenberger: Linear and Nonlinear Programming, Addison-Wesley
  • Hans-Jürgen Zimmermann: Operations Research Methoden und Modelle. Für Wirtschaftsingenieure, Betriebswirte und Informatiker., Friedrich Vieweg & Sohn Verlag | GWV Fachverlage GmbH
evaluation of teaching
Details in major Master Electrical Power and Control Engineering 2013, Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 (EET)
subject nameEnergieeinsatzoptimierung multimodaler Energieversorgungssysteme
examination number2100577
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
Obligationobligatory elective
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate
Signup details for alternative examinations
maximum number of participants