Tom Steffen

M.Sc.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter

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Tom Steffen, M. Sc.
E-6 Elektrische Energietechnik
  • Elektrische Energietechnik
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Harburger Schloßstraße 36,
21079 Hamburg
Gebäude HS36, Raum C2 1.006
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Forschungsprojekte

EffiziEntEE
Effiziente Einbindung hoher Anteile Erneuerbarer Energien in technisch-wirtschaftlich integrierte Energiesysteme

EffiziEntEE

Effiziente Einbindung hoher Anteile Erneuerbarer Energien in technisch-wirtschaftlich integrierte Energiesysteme

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK); Laufzeit: 2022 bis 2025

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

I³-Lab

CyEntEE

Cyber Physical Energy Systems – Sustainability, Resilience and Economics

Technische Universität Hamburg (TUHH); Laufzeit: 2020 bis 2023

Publikationen

TUHH Open Research (TORE)

2024

2023

2022

2021

Lehrveranstaltungen

Stud.IP
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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)
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Betreute Abschlussarbeiten

laufende

2024

  • 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.

2023

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

beendete

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.

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.