Scheduling von Energiepaketen

  • Forschungsthema:Paketbasierte Energienetze
  • Typ:Masterarbeit
  • Datum:Ab sofort
  • Betreuer:

    Klemens Schneider

  • Beschreibung

    Aufgrund der Energiewende stehen unsere Stromnetze vor neuen Herausforderungen. Es gibt immer mehr dezentrale, erneuerbare Energiequellen, während gleichzeitig große Kraftwerke auf fossiler oder nuklearer Basis abgeschaltet werden. Erneuerbare Energiequellen sind jedoch aufgrund Ihrer Volatilität schwieriger zu steuern: Solarzelle erzeugen nur Strom, wenn die Sonne scheint. Gleichzeitig sehen wir auch auf der Verbraucherseite neue Entwicklungen. Elektroautos und Wärmepumpen erzeugen hohe Ströme, die die aktuellen Netze leicht überlasten können.
    In unserem Forschungsprojekt wollen wir die obigen Herausforderungen aus einem neuen Blickwinkel angehen. Wir entwerfen ein neuartiges Stromnetz, das vom Internet inspiriert ist: das EP Grid (energy packet grid). Im EP Grid wird das Stromnetz in selbst-organisierende EP Zellen aufgeteilt, die durch EP Router verbunden sind. Energie wird unter den Teilnehmern in der Form von Energiepaketen ausgetauscht

    Aufgabenstellung

    Das Ziel der Arbeit ist, Scheduling-Verfahren für das EP Grid zu entwerfen und zu implementieren. Der Fokus liegt uns dabei auf das Scheduling von Energiepaketen innerhalb einer EP Zelle. Deine Aufgabe ist es, Algorithmen und Protokolle zu entwickeln, die das Verteilen von Energiepa- keten organisiert. Neben der Konzeption sollst du deine entworfenen Verfahren in unseren EP Grid Simulator implementieren. Der Simulator baut auf den Framework OMNeT++ und ist in C++ geschrieben. Zur Arbeit gehört auch eine Evaluation, bei der du Vor- und Nachteile der verschiedenen Verfahren vergleichst und herausstellst. Bei der Literaturrecherche sollst du bestehende Ansätze finden und identifizieren, ob bereits entwickelte Scheduling-Verfahren existieren, die sich auf das EP Grid übertragen lassen.

    Arbeitsumgebung

    Entwicklung erfolgt auf deinem eigenen Rechner. Zusätzlich bieten wir leistungsfähige Testbett-Rechner, die insbesondere bei der Evaluation nützlich sind. Die Arbeit kann zu 100 % remote stattfinden. Wir werden wöchentliche (Video-)Meetings haben, in denen wir den Fortschritt und Probleme besprechen.

    Voraussetzungen

    Programmierkenntnisse in C++ (oder die Motivation, sich diese anzueignen). Vorkentnisse in der Elektrotechnik sind zwar nützlich, aber nicht erforderlich.