Tom Steffen

M.Sc.
Research Assistant

Contact

Tom Steffen, M. Sc.
E-6 Elektrische Energietechnik
  • Elektrische Energietechnik
Office Hours
Nach Vereinbarung
Harburger Schloßstraße 22a,
21079 Hamburg
Building HS22a, Room 2.015
Phone: +49 40 42878 2734
Logo

Research Projects

EffiziEntEE
Efficient integration of high shares of renewable energies in technically and economically integrated energy systems

EffiziEntEE

Efficient integration of high shares of renewable energies in technically and economically integrated energy systems

Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action (BMWK); Duration: 2022 to 2025

CyEntEE
I³-Lab Cyber Physical Energy Systems – Sustainability, Resilience and Economics

I³-Lab

CyEntEE

Cyber Physical Energy Systems – Sustainability, Resilience and Economics

Hamburg University of Technology (TUHH); Duration: 2020 to 2023

Publications

TUHH Open Research (TORE)

2024

2023

2022

2021

Courses

Stud.IP
link to course in Stud.IP Studip_icon
Signale und Systeme / Signals and Systems (DE/EN)
Semester:
SoSe 24
Course type:
Lecture
Course number:
lv432_s24
Lecturer:
Gerhard Bauch, PD Dr.-Ing. habil. Rainer Grünheid, David Jonas Kopyto
Description:
  • Einführungin die Signal- und Systemtheorie
  • Signale
    • Klassifikationvon Signalen
      • Zeitkontinuierlicheund zeitdiskrete Signale
      • Analogeund digitale Signale
      • Deterministischeund zufällige Signale
    • Beschreibung von LTI-Systemen durchDifferentialgleichungen bzw. Differenzengleichungen
    • Grundlegende Eigenschaften von Signalen undgrundlegende Operationen
    • ElementareSignale
    • Distributionen
    • Leistung und Energie von Signalen
    • Korrelationsfunktionendeterministischer Signale
      • Autokorrelationsfunktion
      • Kreuzkorrelationsfunktion
      • OrthogonaleSignale
      • Anwendungender Korrelation
  • Linearezeitinvariante Systeme (linear time-invariant (LTI) systems)
    • Linearität
    • Zeitinvarianz
    • Beschreibung von LTI-Systemen durchImpulsantwort und Übertragungsfunktion
    • Faltung
    • Faltungund Korrelation
    • Eigenschaftenvon LTI-Systemen
    • KausaleSysteme
    • StabileSysteme
    • GedächtnisloseSysteme
  • Fourier-Reiheund Fourier-Transformation
    • Fourier-Transformation zeitkontinuierlicher,zeitdiskreter, periodischer und nicht-periodischer Signale
    • Eigenschaftender Fourier-Transformation
    • Fourier-Transformationeiniger elementarer Signale
    • ParsevalschesTheorem
  • Analyse von LTI-Systemen und Signalen imFrequenzbereich
    • Übertragungsfunktion,Betragsfrequenzgang, Phasengang
    • Übertragungsfaktor, Dämpfung, Gewinn
    • Frequenzselektive und nicht-frequenzselektiveLTI-Systeme
    • Bandbreite-Definitionen
    • Grundlegende Typen von Systemen (Filtern):Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandsperre
    • Phasenlaufzeitund Gruppenlaufzeit
    • LinearphasigeSysteme
    • VerzerrungsfreieSysteme
    • Spektralanalyse mit begrenztem Beobachtungsfenster:Leck-Effekt
  • Laplace-Transformation
    • Zusammenhang von Fourier-Transformation undLaplace-Transformation
    • Eigenschaftender Laplace-Transformation
    • Laplace-Transformationeiniger elementarer Signale
  • Analyse von LTI-Systemen im s-Bereich
    • Übertragungsfunktionvon LTI-Systemen
    • Zusammenhang von Laplace-Transformation, Betragsfrequenzgangund Phasengang
    • Analyse von LTI-Systemen mit Pol-Nullstellen-Diagrammen
    • Allpass-Filter
    • Minimalphasige, maximalphasige undgemischtphasige Filter
    • StabileSysteme
  • Abtastung
    • Abtasttheorem
    • Rekonstruktion des zeitkontinuierlichen Signalsin Frequenz- und Zeitbereich
    • Überabtastung
    • Aliasing
    • Abtastung mit Pulsen endlicher Dauer, Sample andHold
    • Dezimierungund Interpolation
  • ZeitdiskreteFourier-Transformation (Discrete-Time Fourier Transform (DTFT))
    • Zusammenhang zwischen Fourier-Transformation undDTFT
    • Eigenschaftender DTFT
  • DiskreteFourier-Transformation (Discrete Fourier Transform (DFT))
    • Zusammenhang zwischen DTFT und DFT
    • Zyklische Eigenschaften der DFT
    • DFT-Matrix
    • Zero-Padding
    • ZyklischeFaltung
    • Schnelle Fourier-Transformation (Fast FourierTransform (FFT))
    • Anwendungder DFT: Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM)
  • Z-Transformation     
    • Zusammenhang zwischen Laplace-Transformation,DTFT, und z-Transformation
    • Eigenschaftender z-Transformation
    • Z-transform einiger elementarer zeitdiskreterSignale
  • Zeitdiskrete Systeme, Digitale Filter

    • FIRund IIR Filter
    • Z-Transformationdigitaler Filter
    • Analyse zeitdiskreter Systeme mit Pol-Nullstellen-Diagrammenim z-Bereich
    • Stabilität
    • Allpass-Filter
    • Minimalphasige,maximalphasige und gemischtphasige Filter
    • LinearphasigeFilter
Performance accreditation:
310 - Signale und Systeme<ul><li>310 - Signale und Systeme: Klausur schriftlich</li></ul>
ECTS credit points:
6
Stud.IP informationen about this course:
Home institute: Institut für Nachrichtentechnik (E-8)
Registered participants in Stud.IP: 465
Postings: 29
Documents: 28

Supervised Theses

ongoing

2024

  • Beskronych, Sergej (2024). Entwicklung und Simulation einer Methode zur effizienten kurativen Netzengpassbehebung mittels Steuerbarer Verbrauchseinheiten nach EnWG §14a.

  • Gerstein, Manuel (2024). Analyse und Bewertung der Netzkapazität von Niederspannungsnetzen gegenüber hohen Durchdringungen an elektrischen Wärmepumpen und Elektroautos (extern).

  • Malpricht, Marlin (2024). Entwicklung und Simulation eines kurativen Engpassmanagements für zellulare Verteilnetze und Bewertung potentieller Vorteile bei Kooperation von Übertragungs- und Verteilnetzbetreibern.

  • Mülke, Luca (2024). Online-Optimierung von kurativem Netzengpassmanagement in sektorgekoppelten Nie-derspannungsnetzen unter Einbezug von kurzfristigen Netzzustandsprognosen.

completed

2024

  • Ahrens, Daniel (2024). Entwicklung und Bewertung von Sensitivitätsanalysen innerhalb zellularer Niederspannungsnetze für ein zukünftiges Engpassmanagement nach EnWG §14a.

2023

  • Buse, Alexander (2023). Entwicklung und Simulation eines kurativen Engpassmanagements für Niederspannungszellen innerhalb eines zellularen Energiesystems.

  • Merling, Stefan (2023). Analyse und Bewertung von Energieangeboten in zellular betriebenen Niederspannungsnetzen mit lokalem Markt.

  • Mülke, Luca (2023). Verbesserung von verteilten Kurzfrist-Netzzustandsprognosen mit maschinellem Lernen für kuratives Engpassmanagement in zukünftigen modernen sektorgekoppelten Niederspannungsnetzen.

2022

  • Fahrenkrug, Finn (2022). Entwicklung und Verifikation eines thermisch-elektrischen Leitungsmodells für das Engpassmanagement im elektrischen Verteilnetz.

  • Hoegel, N. (2022). Untersuchung und Bewertung von Netzzustandschätzung und -Prognosen unter Berücksichtigung von Fehlerszenarien bezüglich der Informations- und Kommunikationstechnik.

  • Hoegel, N. (2022). Entwicklung und Simulation eines verteilten Netzzustandsprognoseverfahrens für zellulare elektrische Energiesysteme. [pdf]

  • Rogoll, H. (2022). Entwicklung und Simulation von sozialen Beziehungen benachbarter Zellen zur Eigenverbrauchsoptimierung innerhalb eines zellularen Energiesystems mittels eines Multiagentensystem. [pdf]

  • Westphal, J. (2022). Implementierung und Bewertung einer Co-Simulation mit der Plattform Mosaik zur Kopp-lung von Modelica mit einem in Python implementierten Optimierungsalgorithmus.

2021

  • Luo, K. (2021). Entwicklung und Simulation eines Wechselrichtermodells für die Stabilitätsuntersuchung im winkelgeregelten Betrieb zukünftiger Stromnetze.

  • Schenk, C. (2021). Entwicklung und Optimierung der Beschaffungsstrategie für abzuregelnde Energie im Redispatch 2.0-Kontext basierend auf einer Vorhersagbarkeitsanalyse von Netzengpässen.