Für die Entwicklung und den Betrieb (dezentraler) Energieversorgungssysteme oder komplexer (verfahrens-)technischer Anlagen ist es wichtig, das Zusammenspiel der physikalischen Einzelkomponenten und -prozesse im Kontext des Gesamtsystems zu verstehen. Immer mehr praktische Fragestellungen, z.B. auf dem Gebiet erneuerbare Energien aber auch der Regelungstechnik, erfordern eine modellbasierte Abbildung der wesentlichen Systemeigenschaften. Dabei spielt die zeitliche Systemdynamik eine wichtige Rolle, eine stationäre Betrachtung allein ist oft nicht ausreichend.
Die Vorlesung Systemsimulation gibt eine Einführung in die gleichungsbasierte, physikalische (System-)Modellierung unter Verwendung der Modellierungssprache Modelica und der kostenfreien Simulationsplattform OpenModelica 1.21.0
Geplante Inhalte sind:
Einführung in die physikalische Modellierung auf Systemebene
Frage der Modellierung technischer Systeme und deren Grenzen
Differenzialgleichungen einfacher Systeme
Begriff des Zustandsraumes
Praktische Grundlagen in Modelica
Einführung in OpenModelica als Simulationswerkzeug
Grundprinzipien Bibliothekserstellung
Begriffe der objektorientierten Programmierung
Frage der Zeitkonstanten, Steifigkeit, Stabilität, Schrittweitenwahl, Solver
Beispiele: Hydraulische Systeme, Wärmeleitung und Regelung
Systembeispiel
Ziel der Veranstaltung ist es die Teilnehmenden in die Lage zu versetzen Modelica als Werkzeug für eigene Projekte einzusetzen.
Pre-requisites:
Grundlegende Module aus dem Maschinenbau, der Energietechnik und der Schiffstechnik, Grundlagen Differenzialgleichungen und lineare Algebra
Kumar, Melvin (2024). Automatische Erstellung von Simulationsmodellen für die Untersuchung der Auswirkung einer Netzaggregation auf die Kurschlusseigenschaften eines Netzes.
beendete
2024
Helmich, L. M. (2024). Entwicklung und Simulation eines Effektivwertmodells für STATCOM-Anlagen mit neuartigen Regelstrategien für Pendeldämpfungen in PowerFactory.
2023
Engemann, T. (2023). Nachbildung des Betriebsverhaltens einer Windkraftanlage in einer Laborumgebung.
Helmich, L. M. (2023). Entwicklung und Simulation einer Regelstrategie für die Pendeldämpfung durch STATCOM-Geräte.
Heunda, J. (2023). Dynamische Lastmodellierung zur adaptiven Schutzparametrierung in elektrischen Verteilnetzen.
Hube, P. (2023). Quantitative Bewertung des Mehrwerts einer adaptiven gegenüber einer konventionellen Netzschutzparametrierung.
Hube, P. (2023). Modellierung und Analyse des Kurzschlussverhaltens von Typ 4 umrichtergekoppelten Windkraftanlagen.
Kock am Brink, J. (2023). Vergleich von Spannungsstabilitätskennzahlen und deren Eignung als Resilienzindex.
Stoffregen, J. F. (2023). Implementierung und Simulation eines Testnetzes für die Mehrwertbetrachtung eines adaptiven Netzschutzes.
2022
Hillebrecht, T. (2022). Entwicklung und Implementierung eines Verfahrens zur Online-Detektion von Spannungsin-stabilitäten in gekoppelten Energiesystemen.
Schill, G. (2022). Untersuchung von Störungskaskaden in sektorengekoppelten Energiesystemen mittels einer Resilienzkennzahl.
2021
Ducci, D. (2021). Untersuchung der Bereitstellung von Regelleistung durch virtuelle Kraftwerke in sektorengekoppelten Energiesystemen.
Gomez Anccas, E. D. (2021). Entwicklung einer Methodik zur quantitativen Untersuchung und Bewertung dynamischer Interaktionen in gekoppelten Energiesystemen.
2020
Dressel, M. (2020). Untersuchung von spannungsstabilitätsbedingten Resilienzveränderungen im norddeutschen Energiesystem.
Gomez Anccas, E. D. (2020). Entwicklung eines Testmodells zur Untersuchung dynamischer Interaktionen in gekoppelten Energiesystemen.
Luo, K. (2020). Untersuchung der Auswirkungen des Netzentwicklungsplans 2025 auf die Netztopologie in Norddeutschland.
2019
Bredenberg, H. (2019). Optimierungssystem zur Netzplanung für die Mittelspannungsebene unter Berücksichtigung möglicher Entwicklungsszenarien.
Faili, Z. (2019). Analysis of the Voltage Stability in the Northern German Electrical Grid with Dynamic Simulation.
Häbel, I. (2019). Aggregation von Netzdaten für die numerisch effiziente Simulation gekoppelter Energiesysteme.
Krupp, M. (2019). Entwicklung und Integration eines Simulationsmodells für vermaschte Mehrpunkt-HGÜ-Systeme im Rahmen der Power System Toolbox.
2018
Dressel, M. (2018). Entwicklung und Integration eines Testnetzes zur Nachbildung des elektrischen Energiesystems von Nordeutschland für die Simuation energietechnischer Szenarien.