371.728 Rechnermethoden i.d.elektr.En.Versorgung
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2020S, VO, 1.5h, 2.25EC

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 1.5
  • ECTS: 2.25
  • Typ: VO Vorlesung

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage die grundlegenden Eigenschaften (inklusive Fehlersensitivität)  der numerischen Verfahren für die Lösung (großer) linearer und nichtlinearer algebraischer wie differentieller Gleichungssysteme zu kennen. Sie haben einen fundamentalen Überblick zu Optimierung, zu Wahrscheinlichkeit und Statistik mit Ausgleichsrechnung sowie zu Graphentheorie zur Netztopologie erworben. Damit können die Studierenden diese Verfahren dem Einsatz für grundlegende Aufgaben der Netzanalyse (Lastfluss-, Kurzschluss-, Stabilitäts-Berechnung), der Zuverlässigkeitsanalyse und der Lastvorhersage zuordnen. In der Folge sind sie vertraut mit dem Einsatz dieser Verfahren bei den verschiedenen Aufgaben der elektrischen Energieversorgung in Betriebsführung (Lastfluss-Schätzung, wirtschaftlicher Lastverteilung, Fahrplanerstellung, Sicherheitsüberwachung) und Planung. Die bereitgestellten beispielhaften Hinweise zum Schrifttum ermöglichen die Studierenden selbst effiziente Literatursuche für ihre weitere Arbeit durchzuführen. 

Inhalt der Lehrveranstaltung

Einleitung zur Systemtechnik mit der strukturellen Konfiguration der Rechnersyteme für elektrische Energiesysteme und zeitlicher Hierarchie der Aufgaben. Grundlegende Gebiete aus der Mathematik im Überblick: Numerische Mathematik (Matrixalgebra und Fehlerabschätzung, Eliminations- und Faktorisierungs-Verfahren zur Lösung großer linearer Gleichungssysteme mit Ausnutzen schwacher Besetzung, Iterationsprozeduren für nichtlineare Gleichungssysteme, numerische Integration für Differentialgleichungssysteme), Extremwertaufgaben (Optimierung), Abriss zur Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik, graphentheoretische Betrachtung zur Netztopologie. 

Anwendung der Verfahren bei grundlegenden Aufgaben der Netzanalyse (Lastfluss-, Kurzschluss-,Stabilitäts-Berechnung), der Zuverlässigkeitsanalyse und der Lastprognose (mit unterschiedlichen zeitlichen Vorhersagehorizonten). 

Methodeneinsatz bei verschiedenen Aufgaben der elektrischen Energieversorgung in Betriebsführung (Lastfluss-Schätzung, wirtschaftliche Lastverteilung, Fahrplanerstellung, Sicherheitsüberwachung) und Planung. Betrachtungen zu Rechnerkonfigurationen und der Mensch-Rechner-Schnittstelle. 

Methoden

Gestützt auf das schritliche Skriptum zur Vorlesung und visualisiert durch illustrative Bilder mittels Folienpräsentation während der Vorlesung wird der Lehrinhalt in drei Stufen gegliedert:  Zuerst werden im Überblick theoretische algorithmische Grundlagen von numerischen Lösungsverfahren für lineare/nichtlineare algebraische und differentielle Gleichungssysteme, von Extremalwertaufgaben (Optimierung), von Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik sowie von Graphentheorie zur Netztopologie behandelt. Inhalt der zweiten Stufe ist der Einsatz dieser Ansätze für die grundlegenden Aufgaben der Netzanalyse (Lastfluss, Kurzschluss, Stabilität), der Zuverlässigkeits-Analyse und der Lastprognose. In der dritten strukturellen Stufe wird dann der Methodeneinsatz bei verschiedenen Aufgaben der elektrischen Energieversorgung entsprechend der zeitlichen Hierarchie diskutiert. Ein abschließender Blick gilt Rechnerkonfigurationen und der Mensch-Rechner-Schnittstelle. Zu allen Teilen der Vorlesung werden umfassende Schrifttumshinweise bereitgestellt als nützliche Stütze für die weitere Arbeit der Studierenden.

Prüfungsmodus

Mündlich

Weitere Informationen

Ein Skriptum zur Lehrveranstaltung ist während der Vorlesung beim Vortragenden erhältlich.

Preis: 12 €

Umfangreiche Schrifttums- und Quellenhinweise im Skriptum bzw. während der Vorlesung.

Vortragende

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mi.14:00 - 14:3004.03.2020 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorbesprechung
Mi.10:30 - 12:3011.03.2020 - 24.06.2020 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorlesung
Rechnermethoden i.d.elektr.En.Versorgung - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Mi.04.03.202014:00 - 14:30 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorbesprechung
Mi.11.03.202010:30 - 12:30 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorlesung
Mi.18.03.202010:30 - 12:30 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorlesung
Mi.25.03.202010:30 - 12:30 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorlesung
Mi.01.04.202010:30 - 12:30 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorlesung
Mi.22.04.202010:30 - 12:30 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorlesung
Mi.29.04.202010:30 - 12:30 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorlesung
Mi.06.05.202010:30 - 12:30 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorlesung
Mi.13.05.202010:30 - 12:30 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorlesung
Mi.20.05.202010:30 - 12:30 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorlesung
Mi.27.05.202010:30 - 12:30 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorlesung
Mi.03.06.202010:30 - 12:30 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorlesung
Mi.10.06.202010:30 - 12:30 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorlesung
Mi.17.06.202010:30 - 12:30 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorlesung
Mi.24.06.202010:30 - 12:30 am Inst. 370-1, Gusshausstr. 25, Übungsraum CF0426Vorlesung

Leistungsnachweis

Der Leistungsnachweis erfolgt anhand der Beantwortung der Fragen im mündlichen Prüfungsgespräch. Zumeist mittels des Titels und der Kurzfassung einer Literaturstelle soll der Studierende die Fähigkeit zeigen, den betreffenden Problemkreis zu benennen, die adäquaten Verfahren zuzuordnen und seine Kenntnis über die grundlegenden Eigenschaften von eingesetzten Lösungsansätzen nachweisen - eventuell schriftlich skizziert zur Untermauerung des Verständnisses des angesprochenen Themenkreises. 

LVA-Anmeldung

Nicht erforderlich

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
710 FW Freie Wahlfächer - Elektrotechnik

Literatur

Ein Skriptum zur Lehrveranstaltung ist erhältlich. am Institut, beim Vortragenden Preis: 12.0 Umfangreiches Schrifttums- und Quellenverzeichnis im Skriptum

Vorkenntnisse

grundlegende Kenntnisse über die Problemstellungen in der elektrischen Energieerzeugung und -verteilung: grundlegende Kenntnisse aus höherer Mathematik (besonders numerische Verfahren), Grundkenntnisse über Datenverarbeitung und Programmieren.

Vertiefende Lehrveranstaltungen

Sprache

Deutsch