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Komplexe, hybride, multimodale Energiesysteme

Die aktuelle deutsche und europäische Energiepolitik in Bezug auf die Energiewende und die Reduzierung des CO2-Ausstoßes erfordert einen radikalen Wandel (Paradigmenwechsel) der gesamten Energieversorgungslandschaft in den nächsten 30 Jahren. Die massive Integration von verteilten dezentralen und regenerativen Energieressourcen und Energiespeichersystemen findet vor allem in den Verteilnetzen statt, sodass sich diese zukünftig von passiven hinzu aktiven Verteilnetzen wandeln werden. Zukünftig werden Verteilnetze sich auch aktiv an den Regelungs- und Betriebsführungsaufgaben zur Frequenz- und Spannungsstabilität des Gesamtnetzes beteiligen. Dies erfordert neue spannungsebenen übergreifende Regelungsarchitekturen und Algorithmen, sowie die aktive Integration anderer Versorgungsinfrastrukturen (z.B. Power-to-Heat, Power-to-Gas). Dieser Übergang zu einem komplexen, hybriden und multimodalen Energiesystem erfordert erhebliche Veränderungen in der etablierten Infrastruktur.

Schwerpunkte im Bereich der komplexen, hybriden und multimodalen Energiesysteme sind:

  • Mathematische Modelle komplexer Energieversorgungssysteme, Modellierung und Modellreduktionsmethoden für hybride multimodale Energiesysteme
  • Regelungsalgorithmen und Optimierungsverfahren, Multiagententheorie und selbstregulierende/adaptive Systeme als Grundlage für neue Betriebsführungsstrategien hybrider multimodaler Versorgungsstrukturen
  • Entwicklung von Konzepten für den Einsatz virtueller Kraftwerke, Sektorenkopplung und Speicher (Power to X-Konzepte)
  • Autonom arbeitende Netzwerke und aktive Verteilnetze
  • Integration von leistungselektronischen Komponenten zur Lastflussregelung und Verbesserung der Transienten- und Spannungsstabilität
  • Power Quality in zukünftigen Netzen, Untersuchungen zur Oberschwingungsstabilität in Netzen, Entwicklung neuer Methoden für harmonische Lastflussberechnungen
Komplexe, hybride, multimodale Energiesysteme

Projekte in diesem Forschungsthema

  • Holistic Methodology for the Optimal Planning of Wide-Area Interconnected Hybrid and Multimodal AC-DC Power Systems under Uncertainties – DFG SPP 1984.
  • Design of Microgrids for Enhancing the Reliability of Remote Grids in Colombia, DEMEREG – DAAD, Programm des Projektbezogenen Personenaustauschs (PPP) mit verschiedenen Partnerländern.
  • Development of Novel Control Strategies and Equivalent Models for Wide-Area Interconnected Hybrid and Multimodal AC-DC Power Systems – DFG SPP 1984.
  • Novel Methods and Models for the Analysis of Harmonic Instabilities in Distribution Grids with a high Penetration of Power Electronics – DFG SPP 1984.
  • New techniques for the assessment of harmonic stability in public low voltage networks with very high share of distributed power electronic devices – DFG SPP 1984

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Studentische Arbeiten für dieses Forschungsthema

Wir bieten regelmäßig verschiedene Themen für Abschlussarbeiten und Projekte an, die in deutscher oder englischer Sprache verfasst werden können.

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Ihr Ansprechpartner für dieses Forschungsgebiet

Sergio Felipe Contreras Paredes

M.Eng. Sergio Felipe Contreras Paredes

Universität Bremen
Fachbereich 1 Physik/Elektrotechnik
Institut für Automatisierungstechnik

NW1 / Raum M1050
Tel.: +49-(0)421 218 62475

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