Implementierung eines Energiepaket-Transfer-Protokolls

  • Forschungsthema:Paketbasierte Energienetze
  • Typ:Bachelorarbeit
  • Datum:Ab dem 1. August 2021
  • 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

    Wir haben am Telematik-Institut erste, simple Protokolle entwickelt, mit denen zwei Teilnehmer einer EP Zelle Energiepakete austauschen können. Die Protokolle laufen zurzeit nur im Simulator, was wir jedoch ändern möchten: das übergeordnete Ziel ist es, einen Demonstrator für das EP Grid zu bauen. Daher sollst du eine Implementierung für die EP Protokolle schreiben, die mit echter Stromrichter-Hardware interagiert. Die Stromrichter werden vom ETI (Elektrotechnisches Institut) entwickelt, das uns eine Schnittstelle zur Steuerung Ihrer Stromrichter anbietet. Zur Arbeit gehört eine Evaluation deiner Implementierung.

    Arbeitsumgebung

    Die Entwicklung ist zweigeteilt. Zunächst erfolgt die Einarbeitung und Programmierung kann auf deinem ei- genen Rechner. Später sollst du deine Software mit echten Stromrichtern testen. Dies erfolgt im Hardware- Labor des ETI, weswegen die Arbeit nicht zu 100 % remote stattfinden kann. 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. Wenn du Interesse an der Arbeit hast, schreib mir einfach eine Mail. Wir machen ein Treffen aus, bei dem ich dir dann mehr Details vorstelle und du Fragen stellen kannst. Frühstmöglicher Beginn ist voraussichtlich der 1. August 2021, aber gerne frühzeitig auf mich zugehen.