Palensky DSM Modellierung Flashcards

1
Q

Was ist das IEA 450 Szenario?

A

Stabilisierung der Treibhausgasemissionen bei 450 Teilen pro Million (ppm) des CO2 -Äquivalents, im
Einklang mit einem Anstieg der globalen Temperatur um 2 Grad Celsius.

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2
Q

20 20 20 Goals of EC:

A

Reduzierung der Treibhausgase 20% (relative to 2005), Nutzung erneuerbarer Energieplus 20%,
Energieeffizienz plus 20%

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3
Q

Was bewirkt IKT in Smart Cities? (IKT = ICT Information and Communication Technologies)

A
  • Energie Analyse ‐ > only what you measure…
  • Energiemanagement ‐ > Automatisierung
  • Energie Information ‐ >
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4
Q

Kategorien des DSM (Demand Side Management)

A
  • Energieeffizienz
  • Spitzenlastmanagement
  • Demand Response
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5
Q

Nenne die vier verschiedenen Arten von Demand-Response

A

sekiller

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6
Q

Welche Maßnahmen führen zu einem Plusenergiehaus?

A

Ein Plusenergiehaus ist ein Nullenergiesystem ähnelndes Haus, dessen jährliche Energiebilanz positiv
ist: es gewinnt mehr Energie, als es von außen bezieht. Die benötige Energie für Heizung und
Warmwasser wird im oder am Haus selbst gewonnen (PV-Anlage, thermische Solaranlagen)

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7
Q

Wie verhalten sich Grid-freundliche Verbraucher bei Abweichung von 50 Hz?

A

Bei Frequenzabweichung herrscht ein Ungleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch.

  • Leistungseinschränkungen
  • Verringerung der Lebensdauer
  • Schäden
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8
Q

Domänen der Power Analyse

A
  • steady ‐ state (power flow)
  • electro ‐ mechanic (stability, short circuit)
  • electro ‐ magnetic (stability, short circuit, voltage)
  • magnetisch, elektrisch, mechanisch, thermisch, chemisch
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9
Q

Bestandteile des Demand Response Algorithmus

A
  • Netz
  • Kommunikationsnetzwerke
  • Umgebung
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10
Q

Domestic House Loads

A
  • HVAC (Heating, Ventilation and Air condition)
  • Licht
  • Pumpen
  • Problem
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11
Q

Nenne zumindest drei Opensource Softwarewerkzeuge zur Power Analyse

A
  • Power-Factory
  • Matlab
  • Dome
  • Homer
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12
Q

4 fundamentale Typen von cyber-physikalischen Energiesystemen (Modelle)

ya da

Beschreiben Sie die Komponenten eines cyber-physischen Energiesystems.

A
  • Kontinuierlich: Energieerzeugung, Transport, Verteilung,…
  • Diskret: Kontroller, Kommunikationsfluss, Software, …
  • Game Theory: Agent reagiert auf Verhalten eines Verbrauchers/Marktteilnehmers
  • Stochastisch: Wetter, Sichtweise auf viele individuelle Elemente
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13
Q

Welche Systeme kann man mit OMNet++ modellieren, diskrete oder
kontinuierliche?

A

Diskrete

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14
Q

Nennen Sie je ein Beispiel für ein agenten-orientiertes Simulationspaket und ein monolithisches.

ya da

Welche Arten von Modellen gibt es beim Ansatz „Universeller Werkzeug“?

A
  • Agenten: GridLAB ‐ D, Omnet++ (bestehen aus autonomen Objekten)
  • Monolithisch: Modelica, Simscape (Modelle basieren auf Gleichungen)
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15
Q

Was vereint Ptolomy II im Gegensatz zu vielen anderen Simulationspaketen

A

Vereint diskrete und zeitkontinuierliche Modelle
• Synchroner Datenfluss
• Diskrete Event Domain
• Kontinuierliche Domain

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16
Q

Was macht ein Maximumwächter (max demand monitor, load management system)?

A

Durch Lastverteilung wird der Bezug von Energie vergleichmäßigt. Dabei steht die Minimierung von Verbrauchsspitzen im Vordergrund.

17
Q

Vorteil und Nachteil von GridLab-D

A
  • Vorteil: agent‐based simulation gute Performance, gutes Event-handling, Moduel erweiterbar, Hierarchien möglich
  • Nachteil: written in (legacy) C, physikalisch keine Integration
18
Q

Welche Analysemethoden sind in PowerFactory möglich?

A
  • Diskrete Methode
  • Kontinuierliche Methode
  • Co‐Simulation (mehrere Modelle und mehrere Solver)
19
Q

Nennen Sie drei Analysen, die mit PowerFactory durchgeführt werden können.

A
  • Lastflussanalyse
  • Kurzschlussanalyse
  • Analyse der Harmonischen
20
Q

Tools (3 features of PowerFactory) -> what are they doing

ya da

Beschreiben Sie die drei in PowerFactory verwendeten Werkzeuge.

A

— Data Manager
o Beinhaltet Bibliotheken, Netzwerk-Daten, Operationsszenarien, Study case
— Stabiler Status (Steady state - RMS) für mittlere und lange Einschaltvorgänge o Stabilitätsanalyse, Motorenstart (Spannungseinbruch), …
— Simulation Language
o Mathematische Beschreibung von zeitkontinuierlichen linear und nicht linearen
Gleichungen

21
Q

vorteil von model based controls

A
  • durch Modell kann weiterer Verlauf vorausgesagt werden

* Schnellere Reaktion bei auftretenden Fehlern

22
Q

Modelica/Simscape

A

Beide sind akausal, „universelle Werkzeuge“ und monolithisch.

23
Q

Nenne die drei Zeitdomänen in der Power Analyse

A
  • quasi‐static – quasi statisch
  • small signal stability analysis - Kleinsignalstabilitätsanalyse
  • optimal power flow – optimaler Lastfluss
24
Q

Nennen sie drei Arten der Simulation die bei SG vorkommen (Sie unterscheiden sich in der Zeit) oder so ähnlich

A
  • zeitkontinuierlich
  • zeitdiskret
  • co-simulation
25
Q

Darstellung physikalischer Modelle

ya da

Wie können physische Modelle dargestellt werden?

A
  • Analytisch (keine Solver, keine Integartion)
  • Kausal (Ptolmy, Simulink)
  • Akausal (Modelica, SimScape)
26
Q

3 Arten der Frequenz Domain

A
  • Power flow – Lastfluss
  • Harmonisch
  • Dynamisch
27
Q

Vorteil monolithischer Software

ya da

Beschreiben Sie monolithische Modelle.

A
  • Starker Syntax
  • Gute Dokumentation
  • Numerischer Solver
28
Q

Allgemein zur Co-Simulation

A

Mehrere Solver, Werkzeuge bei gekoppelten Modellen.

Als Ergebnis erhält man sehr detaillierte Modelle mit einem Multi-Fokus

Sind der aktuelle Lösungsansatz für Smart Grids.

29
Q

Welche Möglichkeiten gibt es zur Modellierung eines hybriden Systems?

A

Alle Untermodelle in ein Werkzeug zwängen. (Brutale Vereinfachung) Ein universelles Werkzeug. (Schlechte Leistung, Geringe Skalierbarkeit) Co-Simulation. (Derzeitiger Lösungsansatz)

30
Q

Nennen Sie ein zeitlich diskretes und kontinuierliches Simulationspaket.

A

Diskret: GridLAB-D, Omnet++
Kontinuierlich: DigSilent Simulation Language, Dome

31
Q

Wie wird die Balanceregelung zwischen Erzeugung und Verbrauch in einem Smart Grid und einer Supergrid erreicht?

A

Smart Grids
Implementierung von Demand-Response-Systemen Microgrids
virtuellen Kraftwerken

Supergrid
größere Übertragungskapazitäten Speicher
DSM
Regelreserv

32
Q

Nachteil eines total dezentral Prozessleitsystems?

A
  • Unübersichtlich

- Aufwand zur Kommunikation der einzelnen Einheiten

33
Q

Was ist ein Cyber Physical System / Welcher Zusammenhang besteht zu Mikroprozessoren?

A

Verbund informatischer, softwaretechnischer Komponenten mit mechanischen und elektronischen Teilen, die über eine Dateninfrastruktur, wie z. B. das Internet, kommunizieren.

Mikroprozessoren -> Embedded Systems -> Cyber Physical Systems

34
Q

Welche Problematik beinhaltet Smart Metering? Welchen Vorteil kann es bringen?

A

Nachteil:
Kann gehackt werden, Manipulation Kostensteigerung
Energieverbrauch

Vorteil:
Durch Lastverschiebung -> günstigere Tarife
Netzentlastung
Informationswachstum über Netz- und Lastverhalten→Modelle