Palensky DSM Modellierung Flashcards
Was ist das IEA 450 Szenario?
Stabilisierung der Treibhausgasemissionen bei 450 Teilen pro Million (ppm) des CO2 -Äquivalents, im
Einklang mit einem Anstieg der globalen Temperatur um 2 Grad Celsius.
20 20 20 Goals of EC:
Reduzierung der Treibhausgase 20% (relative to 2005), Nutzung erneuerbarer Energieplus 20%,
Energieeffizienz plus 20%
Was bewirkt IKT in Smart Cities? (IKT = ICT Information and Communication Technologies)
- Energie Analyse ‐ > only what you measure…
- Energiemanagement ‐ > Automatisierung
- Energie Information ‐ >
Kategorien des DSM (Demand Side Management)
- Energieeffizienz
- Spitzenlastmanagement
- Demand Response
Nenne die vier verschiedenen Arten von Demand-Response
sekiller
Welche Maßnahmen führen zu einem Plusenergiehaus?
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)
Wie verhalten sich Grid-freundliche Verbraucher bei Abweichung von 50 Hz?
Bei Frequenzabweichung herrscht ein Ungleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch.
- Leistungseinschränkungen
- Verringerung der Lebensdauer
- Schäden
Domänen der Power Analyse
- steady ‐ state (power flow)
- electro ‐ mechanic (stability, short circuit)
- electro ‐ magnetic (stability, short circuit, voltage)
- magnetisch, elektrisch, mechanisch, thermisch, chemisch
Bestandteile des Demand Response Algorithmus
- Netz
- Kommunikationsnetzwerke
- Umgebung
Domestic House Loads
- HVAC (Heating, Ventilation and Air condition)
- Licht
- Pumpen
- Problem
Nenne zumindest drei Opensource Softwarewerkzeuge zur Power Analyse
- Power-Factory
- Matlab
- Dome
- Homer
4 fundamentale Typen von cyber-physikalischen Energiesystemen (Modelle)
ya da
Beschreiben Sie die Komponenten eines cyber-physischen Energiesystems.
- Kontinuierlich: Energieerzeugung, Transport, Verteilung,…
- Diskret: Kontroller, Kommunikationsfluss, Software, …
- Game Theory: Agent reagiert auf Verhalten eines Verbrauchers/Marktteilnehmers
- Stochastisch: Wetter, Sichtweise auf viele individuelle Elemente
Welche Systeme kann man mit OMNet++ modellieren, diskrete oder
kontinuierliche?
Diskrete
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“?
- Agenten: GridLAB ‐ D, Omnet++ (bestehen aus autonomen Objekten)
- Monolithisch: Modelica, Simscape (Modelle basieren auf Gleichungen)
Was vereint Ptolomy II im Gegensatz zu vielen anderen Simulationspaketen
Vereint diskrete und zeitkontinuierliche Modelle
• Synchroner Datenfluss
• Diskrete Event Domain
• Kontinuierliche Domain
Was macht ein Maximumwächter (max demand monitor, load management system)?
Durch Lastverteilung wird der Bezug von Energie vergleichmäßigt. Dabei steht die Minimierung von Verbrauchsspitzen im Vordergrund.
Vorteil und Nachteil von GridLab-D
- Vorteil: agent‐based simulation gute Performance, gutes Event-handling, Moduel erweiterbar, Hierarchien möglich
- Nachteil: written in (legacy) C, physikalisch keine Integration
Welche Analysemethoden sind in PowerFactory möglich?
- Diskrete Methode
- Kontinuierliche Methode
- Co‐Simulation (mehrere Modelle und mehrere Solver)
Nennen Sie drei Analysen, die mit PowerFactory durchgeführt werden können.
- Lastflussanalyse
- Kurzschlussanalyse
- Analyse der Harmonischen
Tools (3 features of PowerFactory) -> what are they doing
ya da
Beschreiben Sie die drei in PowerFactory verwendeten Werkzeuge.
— 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
vorteil von model based controls
- durch Modell kann weiterer Verlauf vorausgesagt werden
* Schnellere Reaktion bei auftretenden Fehlern
Modelica/Simscape
Beide sind akausal, „universelle Werkzeuge“ und monolithisch.
Nenne die drei Zeitdomänen in der Power Analyse
- quasi‐static – quasi statisch
- small signal stability analysis - Kleinsignalstabilitätsanalyse
- optimal power flow – optimaler Lastfluss
Nennen sie drei Arten der Simulation die bei SG vorkommen (Sie unterscheiden sich in der Zeit) oder so ähnlich
- zeitkontinuierlich
- zeitdiskret
- co-simulation
Darstellung physikalischer Modelle
ya da
Wie können physische Modelle dargestellt werden?
- Analytisch (keine Solver, keine Integartion)
- Kausal (Ptolmy, Simulink)
- Akausal (Modelica, SimScape)
3 Arten der Frequenz Domain
- Power flow – Lastfluss
- Harmonisch
- Dynamisch
Vorteil monolithischer Software
ya da
Beschreiben Sie monolithische Modelle.
- Starker Syntax
- Gute Dokumentation
- Numerischer Solver
Allgemein zur Co-Simulation
Mehrere Solver, Werkzeuge bei gekoppelten Modellen.
Als Ergebnis erhält man sehr detaillierte Modelle mit einem Multi-Fokus
Sind der aktuelle Lösungsansatz für Smart Grids.
Welche Möglichkeiten gibt es zur Modellierung eines hybriden Systems?
Alle Untermodelle in ein Werkzeug zwängen. (Brutale Vereinfachung) Ein universelles Werkzeug. (Schlechte Leistung, Geringe Skalierbarkeit) Co-Simulation. (Derzeitiger Lösungsansatz)
Nennen Sie ein zeitlich diskretes und kontinuierliches Simulationspaket.
Diskret: GridLAB-D, Omnet++
Kontinuierlich: DigSilent Simulation Language, Dome
Wie wird die Balanceregelung zwischen Erzeugung und Verbrauch in einem Smart Grid und einer Supergrid erreicht?
Smart Grids
Implementierung von Demand-Response-Systemen Microgrids
virtuellen Kraftwerken
Supergrid
größere Übertragungskapazitäten Speicher
DSM
Regelreserv
Nachteil eines total dezentral Prozessleitsystems?
- Unübersichtlich
- Aufwand zur Kommunikation der einzelnen Einheiten
Was ist ein Cyber Physical System / Welcher Zusammenhang besteht zu Mikroprozessoren?
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
Welche Problematik beinhaltet Smart Metering? Welchen Vorteil kann es bringen?
Nachteil:
Kann gehackt werden, Manipulation Kostensteigerung
Energieverbrauch
Vorteil:
Durch Lastverschiebung -> günstigere Tarife
Netzentlastung
Informationswachstum über Netz- und Lastverhalten→Modelle
