Effiziente Netzwerke
Eckdaten
- Semester: 1, 2. Hälfte
- ECTS-Punkte: 3 ECTS
- Semesterwochenstunden (SWS): 2 SWS
- Homepage der Lehrveranstaltung
Lehrbeauftragter
Klaus Rheinberger: klaus.rheinberger@fhv.at, +43 5572 792 3811, Zimmer V721
Lernergebnisse
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.
Lehrinhalte
- 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
Literatur
- 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.
- Bertsekas, Dimitri P. (1998): Network Optimization: Continuous And Discrete Models. Belmont, Mass: Athena Scientific.
- Bazaraa, Mokhtar S.; Jarvis, John J.; Sherali, Hanif D. (2010): Linear Programming and Network Flows. 4. Hoboken, N.J: Wiley.
- Easley, David; Kleinberg, Jon (2010): Networks, Crowds, and Markets: Reasoning about a Highly Connected World. New York: Cambridge University Press.
- Turau, Volker; Weyer, Christoph (2015): Algorithmische Graphentheorie. 4th edition. Berlin, Boston: De Gruyter. Online im Internet: DOI: 10.1515/9783110417326 (Zugriff am: 05.08.2019).
Methodik
Integrierte Lehrveranstaltung
Benotung
- Bewertung von Übungsaufgaben in Kleingruppen und Einzelarbeiten
- Abschlussprüfung