Alle Lernmaterialien für deinen Kurs Modellierung, Optimierung und Simulation von Energiesystemen

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Universität Erlangen-Nürnberg

Bachelor of Science Informatik

Prof. Dr.

2024

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Modellierung, Optimierung und Simulation von Energiesystemen - Cheatsheet
Modellierung, Optimierung und Simulation von Energiesystemen - Cheatsheet Energieerzeugung und -verteilung Definition: Erzeugung und Verteilung von elektrischer Energie mittels diverser Technologien und Netzwerke – Grundlagen und Herausforderungen. Details: Haupttechnologien: fossile Brennstoffe, erneuerbare Energien (Solar, Wind, Wasserkraft), Kernenergie Netzwerke: Übertragungs- und Verteilnetze...

Modellierung, Optimierung und Simulation von Energiesystemen - Cheatsheet

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Modellierung, Optimierung und Simulation von Energiesystemen - Exam
Modellierung, Optimierung und Simulation von Energiesystemen - Exam Aufgabe 1) Du bist der Leiter eines Projekts zur Optimierung der Erzeugung und Verteilung von elektrischer Energie in einem mittelgroßen Versorgungsgebiet. Dabei musst du verschiedene Technologien und Netzwerke evaluieren und die Effizienz durch mathematische Modellierung und Optimierung erhöhen. Dein Ziel ist es, sowohl die Verso...

Modellierung, Optimierung und Simulation von Energiesystemen - Exam

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Was sind die Haupttechnologien der Energieerzeugung?

Welche Netzwerke sind für die Energieverteilung wichtig?

Was ist das Ziel der mathematischen Modellierung in der Energieerzeugung?

Was ist der Wirkungsgrad in der Energietransformation?

Welche Formeln beschreiben die spezifische Energie?

Welche Art der Energiespeicherung gehört zu den elektrischen Speichermethoden?

Was beschreibt ein mathematisches Modell für Energiesysteme?

Welche Grundgleichung wird in mathematischen Modellen für Energiesysteme verwendet?

Welche Methode wird zur Berücksichtigung von Unsicherheiten in Energiesystemen verwendet?

Was ist das Ziel der Optimierung in Energiesystemen?

Wie ist die Zielfunktion in der linearen Optimierung definiert?

Welche Bedingung beschreibt die Nebenbedingungen der linearen Optimierung?

Welche Software wird zur grafischen Modellierung und Simulation dynamischer Systeme verwendet?

Nennen Sie ein Beispiel für eine Anwendung von Simulationssoftware in Energiesystemen.

Welche spezialisierte Toolbox in MATLAB wird für Optimierungsprobleme verwendet?

Was ist die Definition der 'Modellierung von Unsicherheiten in Energiesystemen'?

Wofür werden stochastische Modelle in der Modellierung von Unsicherheiten verwendet?

Was ist das Ziel einer Monte-Carlo-Simulation in Energiesystemen?

Was sind heuristische Optimierungsmethoden?

Was sind Metaheuristiken?

Welches Ziel haben heuristische und Metaheuristische Optimierungsmethoden?

Was versteht man unter einem Smart Grid?

Welche Technologien werden in Smart Grids verwendet?

Welche Optimierungsprobleme betreffen Smart Grids?

Weiter

Diese Konzepte musst du verstehen, um Modellierung, Optimierung und Simulation von Energiesystemen an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

01
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Grundlagen der Energiesysteme

Dieses Modul bietet eine Einführung in die wesentlichen Konzepte und Komponenten von Energiesystemen. Themen umfassen die Energieerzeugung, -verteilung und -nutzung.

  • Energiequellen und -arten
  • Energietransformation und -speicherung
  • Netzwerksysteme und -struktur
  • Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit
  • Energieeinsparung und Effizienz
Karteikarten generieren
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Modellierungsmethoden und -werkzeuge

In diesem Modul werden verschiedene Techniken und Werkzeuge zur Modellierung von Energiesystemen eingeführt. Hier lernst Du, wie man komplexe Energiesysteme abbildet und analysiert.

  • Mathematische Modelle
  • Datenanalyse und -integration
  • Modellvalidierung und -kalibrierung
  • Simulationssoftware und -tools
  • Modellierungsstandards und -protokolle
Karteikarten generieren
03
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Optimierungstechniken

Dieses Modul fokussiert sich auf Methoden zur Optimierung von Energiesystemen. Es werden verschiedene mathematische und computerbasierte Techniken behandelt.

  • Lineare und nichtlineare Optimierung
  • Dynamische Programmierung
  • Heuristische und Metaheuristische Methoden
  • Kosten-Nutzen-Analyse
  • Multi-Kriterien-Optimierung
Karteikarten generieren
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Computergestützte Simulationen

Dieses Modul bietet eine vertiefte Einführung in die Nutzung von Computer-Simulationen zur Analyse und Vorhersage des Verhaltens von Energiesystemen.

  • Simulationstheorien und -methoden
  • Deterministische und stochastische Simulationen
  • Simulationssoftware (z.B. MATLAB, Simulink)
  • Modellierung von Unsicherheiten
  • Szenarienanalyse
Karteikarten generieren
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Fallstudien zu realen Energiesystemen

Hier wirst Du praktische Anwendungen und Fallstudien zu realen Energiesystemen durchgehen. Diese Fallstudien ermöglichen einen Einblick in aktuelle Herausforderungen und Lösungsansätze.

  • Analysen von Netzwerken und Infrastruktur
  • Erneuerbare Energiesysteme
  • Smart Grids und intelligente Energiemanagementsysteme
  • Dekarbonisierungsstrategien
  • Innovative Technologien und zukünftige Trends
Karteikarten generieren

Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Modellierung, Optimierung und Simulation von Energiesystemen an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Die Informatik-Vorlesung 'Modellierung, Optimierung und Simulation von Energiesystemen' an der Universität Erlangen-Nürnberg bietet Dir eine fundierte Einführung in die Theorie und Praxis der Energiesysteme. In diesem Kurs lernst Du die wesentlichen Methoden und Werkzeuge zur Modellierung und Simulation von Energiesystemen kennen. Die Vorlesung gliedert sich in theoretische Abschnitte sowie Übungsstunden, in denen praktische Anwendungen und Fallstudien im Vordergrund stehen. Durch die Kombination aus theoretischem Wissen und praktischen Übungen wirst Du optimal auf die Herausforderungen in diesem Fachgebiet vorbereitet.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Die Vorlesung besteht aus theoretischen und praktischen Abschnitten, die sich mit der Modellierung und der Simulation von Energiesystemen auseinandersetzen. Die Einheiten sind in Vorlesungen und Übungsstunden unterteilt. In den Vorlesungen werden die theoretischen Grundlagen gelegt, während in den Übungsstunden praktische Anwendungen und Fallstudien im Vordergrund stehen.

Studienleistungen: Am Ende des Semesters wird eine schriftliche Prüfung abgelegt. Zusätzlich können während des Semesters verschiedene kleine Projekte oder Hausarbeiten verlangt werden, die als Studienleistungen gewertet werden.

Angebotstermine: Die Vorlesung wird im Wintersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Grundlagen der Energiesysteme, Modellierungsmethoden und -werkzeuge, Optimierungstechniken, Computergestützte Simulationen, Fallstudien zu realen Energiesystemen

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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