Weitere Forschungsprojekte

 

FINESCE: Future Internet Technologie für Smart Energy

www.finesce.eu

Das Internet wird weiter wachsen, sich entwickeln und zunehmend durchdringend sein. Geräte werden Internet-aware, was bewirkt, dass sie über das Internet beobachtet und geregelt werden können. Die hohe Datenmenge, die hierdurch generiert wird, wird über Cloud Computing bearbeitet werden. Die EU treibt Europas Wettbewerbsfähigkeit in Future Internet Technologien und Systemen über das Future Internet Public Provat Partnership Programm (FI-PPP) voran, welches im Mai 2011 eingeführt wurde. FI-PPP Projekte behandeln verschiedene Gebiete, wie Energie, Gesundheit und Medien, und bauen auf gemeinsamen FI technologischen Komponenten (genannt "Generic Enablers") auf, welche mehrfach nutzbar und offen sind und zudem kompatibel mit sich kontinuierlich entwickelnder Infrastruktur und Technologien. Die erste Phase des FI-PPP entwickelte ein Set an FI Anwendungsfällen. Die zweite Phase, welche derzeit stattfindet, implementiert eine Reihe von Feldversuchen von FI Anwendungen. Mehr

 

COOPERATE: Regelung und Optimierung von Energie-positiven Nachbarschaften

Konzept

Im Kontext des Projektes COOPERaTE werden sogenannte “Energy Positive Neighborhoods” definiert als (Stadt-)Viertel, die die Nutzung lokaler und erneuerbarer Energiequellen maximieren können, während sie positiv zur Optimierung und Sicherheit des Energienetzes beitragen.Mehr

 

Smart City Quartiers-Optimierung

Geyser

Zwei Feldversuche des EU Projektes FINESCE beschäftigen sich mit der Demonstration von Demand Side Management (DMS) und Demand Side Response (DSR) Funktionalitäten in Mehrfamilienhäusern sowie Einfamilienhäusern in einem Smart City Quartier. Die Ziele und Konzepte der beiden Feldversuche sind im weiteren Bericht dargelegt. Mehr

 

Gemeinsame Studie von Energiesystem- und Kommunikationsnetzwerken in FINSENY und FINESCE Projekten

RWTH Aachen

ACS ist seit 2011 in dem EU-Projekt FINSENY (Future Internet for Smart ENergY) und dem nachfolgenden Projekt (Phase II von FINSENY) mit dem Namen FINESCE (Future INtErnet for Smart Utility ServiCEs) beteiligt. In dem Projekt FINSENY war eine der Aktivitäten von ACS eine Laboruntersuchung zur Demonstration der Auswirkungen von Kommunikationsstörungen auf den Betrieb des Stromnetzes. In dem Projekt FINESCE geht ACS einen Schritt weiter und berücksichtigt im Vergleich zu FINSENY eine weit vollständigere Menge von Akteuren. So viele echte Akteure wie möglich werden in die Echtzeit-Simulation integriert. Mehr

 

Simulation zur Unterstützung der Entwicklung eines B2B-Energie Öko-System Feldversuchs

Fir, RWTH Aachen

Im Rahmen des Projektes FINESCE werden Feldversuche entwickelt, um die Integration der Technologien des des Internets der Zukunft (Future Internet - FI) in verschiedenen Bereichen von Energiesystemen zu demonstrieren. Das Ziel des Projektes ist es, fortschrittliche Überwachungs-und Regelungsfunktionalitäten des Energiesystems auf Basis von FI Technologie bereitzustellen. Der B2B (business-to-business) Energie Öko-System Feldversuch vernetzt industrielles Demand-Side Management mit einem grenzüberschreitenden Virtuellen Kraftwerk. Der Ansatz der Echtzeit-Simulation unterstützt die Entwicklung des Feldversuchs von der frühen Phase der Planung bis zur endgültigen Umsetzung. Mehr

 

Gekoppelte thermisch-elektrische Simulation zur Analyse des Einflusses von Home Energy Systemen auf Niederspannungsnetze

RWTH Aachen

Das Hauptziel des Projektes ist eine ganzheitliche thermische Evaluierung von Gebäuden und ihrer Interaktion mit dem elektrischen Netz mittels numerischer Simulation. Der Fokus liegt auf elektrischen Profilen von Mini-/Mikro BHKWs und Wärmepumpen als Home Energy Systeme. Diese Komponenten sind mit dem elektrischen Netz verbunden, während sie den Wärmebedarf des Gebäudes decken. Um diese Wechselbeziehung zu adressieren, müssen die Simulationen des elektrischen Netzes, des Gebäudes an sich und des thermischen Energiesystems kombiniert werden. Mehr

 

EnEff:Stadt - Bottrop, Welheimer Mark: Erweiterte energetische Ptimierung für Stadtquartiere

RWTH Aachen

Das BMWi-geförderte Projekt zielt auf die energetische Optimierung des Stadtquartiers "Welheimer Mark" als Teil der Innovationcity Ruhr - Modellstadt Bottrop ab. Der Stadtteil wird gewählt, um sowohl Industrie- als auch Wohngebiete einzubeziehen. Dieses heterogene Areal mit komplexen energetischen Anforderungen erfordert einen umfassenden Planungsansatz. Mehr

 

Multi-Agententen basierte Reichweitenvorhersage und Energieoptimierung für Elektrofahrzeuge

RWTH Aachen

Obwohl sie eine wichtige Rolle für eine CO2-neutrale Umwelt spielen, ist die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen im Vergleich zu ihren benzinbetriebenen Gegenstücken noch sehr gering. Dies liegt vor allem an dem höheren Preis in Kombination mit der Einschränkung der Reichweite. Ein Ansatz, um diese Probleme zu lösen, besteht darin, effizientere Batterien zu entwickeln, die mehr Energie speichern können bei gleichzeitiger Reduzierung von Größe und Kosten. Ein anderer Ansatz, der in dieser Arbeit gezeigt wird, ist es, die vorhandene Energie am besten nutzen. Zu diesem Zweck wird ein intelligentes Vorhersage- und Energiemanagement-System (EMS) zur Installation an Bord entwickelt. Mehr

 

Dual Demand Side Management in der InnovationCity Bottrop

RWTH Aachen

Im Jahre 2010 hat die Stadt Bottrop den Wettbewerb InnovationCity Ruhr gewonnen. Seitdem strebt Bottrop eine Reduktion von 50% CO2 Emissionen bis zum Jahre 2020 an. Momentan laufen diverse Forschungs- und Pilotprojekte im Gebiet von Smart Grids und Smart Homes in Bottrop. ACS und EBC, unterstützt durch die E.ON ERC gGmbH, entwickeln und implementieren das Konzept Dual Deman Sime Management (2DSM), um Bottrops Umweltziele zu unterstützen. Mehr

 

Europäische Spallation Source (ESS) – Entwicklung und Simulation des elektrischen Versorgungsnetzes

ESS ist eine Großforschungseinrichtung, die sich derzeit in Lund, Schweden, im Aufbau befindet und wissenschaftliche Untersuchungen ermöglichen wird, welche Teilchenbeschleuniger nutzen. Im Lenkungsausschuss von ESS sind 17 Europäische Länder vertreten. In dieser Einrichtung werden Protonen nach pulsierendem Muster beschleunigt und kollidieren mit einem Schwermetallziel. Durch den Aufprall der Protonen werden starke Neutronenpulse emittiert. Diese Neutronen werden gesammelt und für Experimente in der Materialforschung genutzt. Eine Gesamtleistung von 35-45 MW wird benötigt, um solch einen Strahl zu erzeugen, was einen starken Einfluss auf das regionale elektrische Netz darstellt. Das pulsierende Muster des Strahls von 14Hz stellt ein hohes Stabilitäts- und Sicherheitsrisiko für das Übertragungsnetz dar. Um die Entwicklung und Auslegung von ESS zu unterstützen, evaluieren die Institute ACS und PGS die gegenseitigen Rückwirkungen von ESS und dem regionalen Netz und entwickeln innovative Lösungen für das ESS-interne Netz und die elektrischen Wandler. Weitere Partner des Projekts sind ESS, E.ON und Kraftringen. Mehr

 

Ein Prüfstand für Niederspannungs-Microgrids

RWTH Aachen

Heutzutage wird die Übertragung und Verteilung elektrischer Energie hauptsächlich mittels Dreiphasen Wechselstrom Technologie bewerkstelligt. Gleichzeitig sind mehr und mehr elektrische Lasten, wie sie in Wohngebäuden und kommerziellen Gebäuden zu finden sind, über leistungselektronische Wandler angebunden und viele erneuerbare Energiequellen an Wohngebäuden sind direkt an der Niederspannungsebene angeschlossen. Durch diese Veränderungen wird Niederspannungs-Gleichstrom Verteilung zunehmend interessanter. Mehr

 

Entwicklung einer Hardware-in-the-Loop Plattform für ein Microgrid Energiemanagementsystem

RWTH Aachen

In dieser Arbeit bauen wir eine Hardware-in-the-Loop (HIL) Plattform zum Testen eines Energiemanagementsystems von Microgrids auf. Die HIL Plattform beinhaltet ein simuliertes Microgrid im Echtzeitsimulator RTDS (Real Time Digital Simulator), ein Energiemanagementsystem auf einem PC sowie ein Kommunikationsinterface zwischen dem Energiemanagementsystem und dem Microgrid.Mehr

 

Eine neue Methode für probabilistische Lastflussanalyse

RWTH Aachen

Diese Forschung ist auf eine neuartige Methode zur probabilistischen Lastflussanalyse ausgerichtet, welche Unsicherheiten aufgrund von schwankenden Lastanforderungen und erneuerbaren Energiequellen berücksichtigt. Die stochastische Response Surface Methode (SRSM), auf der unsere probabilistische Lastflussanalyse basiert, erreicht, verglichen mit numerischen und analytischen Ansätzen, genaue Resultate bei geringem Rechenaufwand. Mehr

 

Echtzeit Co-Simulation mit RTDS und Opal-RT

RWTH Aachen

Im komplexen Szenario zukünftiger Energiesysteme spielen Design-unterstützende Simulationen und Hardware-in-the-Loop Methoden eine zunehmend wichtigere Rolle. Simulationswerkzeuge, die diese Aufgaben unterstützen, müssen eine Modellierung verschiedener physikalischer Zusammenhänge sowie eine Analyse auf unterschiedlichen Zeitmaßstäben und Auflösungsebenen gestatten. Ebenso wie bei traditionellen off-line Simulationen müssen auch für die Echtzeitsimulation Co-Simulationsansätze entwickelt werden, da die Nutzung eines einzelnen Simulationswerkzeuges, welches alle Arten von Analyse ermöglicht, nicht realisierbar ist. Mehr

 

Fortgeschrittene Messmethoden und Monitoring von Verteilnetzen

RWTH Aachen

Dieses Forschungsprojekt zielt auf die Entwicklung fortgeschrittener Mess- und Monitoringmethoden für zukünftige Verteilnetze. Innovative Regelungs- und Betriebsführungssysteme können durch neuartige Messtechnologien wie Smart Metering und Phasor Measurement Units (PMUs) ermöglicht und unterstützt werden. Die hierdurch verfügbaren genaueren und weitreichenderen Messinformationen erlauben Echtzeit-Monitoring, Zustandsschätzung sowie Systemanalyse. Mehr

 

Entwicklung einer Echtzeit-Simulationsplattform für das Monitoring elektrischer Netze

RWTH Aachen

Mit dem Ziel, fortschrittliche Netzmonitoring-Anwendungen basierend auf Synchrophasor Messungen und innovativen Ideen zu realisieren, haben wir eine Echtzeit-Simulationsplattform entwickelt, welche echte Messausrüstung, insbesondere Phasor Measurement Units (PMUs) beinhaltet. Mittels dieses Aufbaus können die Eigenschaften der Messausrüstung und der Monitoring Anwendungen in möglichst realitätsnaher Umgebung validiert werden. Mehr

 

Ein neuer Ansatz zum Monitoring elektrischer Verteilnetze

RWTH Aachen

Heutzutage stehen die Verteilnetzbetreiber vor der Herausforderung des Monitorings ihrer Netze. Die direkte Anwendung von Verfahren aus dem Übertragungsnetz auf das Verteilnetz ist ökonomisch nicht tragbar. Derzeit haben die Verteilnetzbetreiber daher noch recht geringe Kenntnisse über die aktuellen Betriebsbedingungen ihrer Netze. In unserem vorgeschlagenen Ansatz wird ein wenig rechenintensiver, Daten-getriebener Schätzalgorithmus auf sehr kostengünstiger Hardware implementiert, welche mit Kommunikationsfähigkeiten ausgestattet ist, und in eine hierarchische Struktur eingebettet. Diese Kombination erlaubt es, den übergeordneten Betriebszustand eines Verteilnetzes mit wenig oder keinem weiteren Bedarf an zusätzlicher Messausrüstung zu ermitteln. Mehr

 

Ein Ansatz für "Embedded Agents"

RWTH Aachen

Nachhaltige Energieversorgung beruht zunehmend auf erneuerbaren Energiequellen, welche in vielen Fällen geographisch verteilt sind und durch leistungselektronische Schnittstellen an das elektrische Netz angebunden sind. Das Ziel, die verfügbare Energie zu jedem Moment optimal zu nutzen, stellt hohe Herausforderungen an die Regelung dieser verteilten Einheiten auf Systemebene. Mehr

 

Ein Multi-Level-Modellierungskonzept für elektrische Anlagen

RWTH Aachen

Um die Analyse von elektrischen Systemen aus mehreren Perspektiven zu ermöglichen, was für die Studie von multidisziplinären Systemen erforderlich sein kann, schlagen wir eine Multi-Level-Modellierung für elektrische Komponenten vor, welche den stationären Zustand sowie quasi-dynamische und dynamische Zeitsmaßstäbe abdeckt. Mehr

 

MESCOS – Ein Multi-Energie Co-Simulator für Quartierssimulation von Energiesystemen

RWTH Aachen

MESCOS ist eine Simulationsplattform, welche die Analyse von Multi-Energiesystemen auf Quartiersebene ermöglicht, in der thermische und elektrische Systeme sowie das System der Gasversorgung integriert sind. MESCOS unterstützt die Entwicklung von Regelungs- und Energiemanagement-Algorithmen für derartige heterogene Energiesysteme. Die Plattform kann eine hohe Anzahl an Gebäuden simulieren, wobei die interne Energieversorgung und Energiewandlungssysteme in Kombination mit externen Energieversorgungssystemen wie dem elektrischen Netz, kombiniert werden. Des Weiteren gestattet die Plattform es, fortgeschrittene Regelungs- und Energiemanagement-Algorithmen für Multi-Energiesysteme zu integrieren und auf ihre Effizienz und Eigenschaften hin zu bewerten. Mehr

 

Multi-interface Power Hardware in the Loop für MVDC Stromnetze

RWTH Aachen

Das Ziel dieses Projektes ist es, eine leistungsübertragende Power Hardware in the Loop (PHIL) Testplattform zu entwerfen und aufzubauen, um innovative Regelungsstrategien für die Stabilität von MVDC Systemen mit mehreren Generatoren und mehrere konstanten Lasten (Constant Power Loads, CPLs) zu validieren. Mehr

 

Signallevel Hardware in the Loop Testplattform für MVDC Stromnetze

RWTH Aachen

Hardware in the Loop Simulationen werden heutzutage weitverbreitet als der Schritt zwischen Simulationsumgebung und Feldtests akzeptiert. Um potenzielle Probleme zu identifizieren, die in einer leistungsübertragenden Power Hardware in the Loop Simulation erscheinen könnten, wird häufig eine Hardware in the Loop Simulation auf Regelungsebene durchgeführt. Mehr