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NextHyb2 - Next Generation hybrider2 Modellierung für die Analyse und Optimierung integrierter, intelligenter Energiesysteme

Die Digitalisierung erlaubte es, physischen Systeme zu überwachen, Kommunikation zwischen Systemen zu ermöglichen, sowie diese Systeme selbst zu regeln. Dies führt zu neuen Anforderungen an Modellierung, Simulation und Optimierung. Das Sondierungsprojekt NextHyb2 adressiert diese Forschungslücke, in dem das Konzept hybrider-hybrider Systemsimulationen für integrierte Energiesysteme analysiert und bewertet wird.

Zukünftige intelligente und integrierte Energiesysteme müssen ein hohes Maß an Flexibilität und Effizienz aufweisen, um einen zuverlässigen und nachhaltigen Betrieb zu gewährleisten. Modellierung und Simulation spielen hier eine wesentliche Rolle bei der Optimierung des Designs und des Betriebs von Energiegemeinschaften. Dazu ist die Kombination von kontinuierlicher und DiscreteEvents-Modellierung erforderlich. Andererseits entsteht mit zunehmender Komplexität der integrierten Energiesysteme ein hoher Rechenaufwand dieser (traditionellen) Modellierungstechniken. Um dieses Problem zu beseitigen, sind in letzter Zeit dank der zunehmenden Datenmenge durch die Sensoren und Strukturen von IoT-Netzwerken Bestrebungen zur Approximation physikalischer Modelle durch Datenmodelle populär geworden. Diese approximierten Modelle, die die Input-Output-Daten der physikalischen Simulation nutzen, um das Verhalten des Modells zu lehren, werden entwickelt in Rahmen dieses Projektes.

Die Kombination von kontinuierlicher, DiscreteEvents- und Machine Learning- Modellierung bei der Analyse zukünftiger intelligenter Energiesysteme stellt Werkzeugentwickler und Anwender vor neue Herausforderungen. Die Argumente für das "Warum" im Bereich intelligenter, integrierter Energiesysteme sind eindeutig geklärt; das "Wie" bleibt jedoch eine offene Forschungsfrage. Die Forschungsgemeinschaft sieht Forschungsbedarf in zwei hybriden Bereichen: Hybrid im Sinne der Kopplung von zeitkontinuierlichen und ereignisdiskreten Modellen und hybrid im Sinne der Kopplung dieser beiden Modelle mit Machine-Learning-Modellen. Das Sondierungsprojekt NextHyb2 adressiert diese Forschungslücke, indem es das Konzept der hybrid-hybriden Systemsimulationen für zukünftige intelligente und integrierte Energiesysteme erforscht. Gemeinsam mit Experten werden Methoden, Werkzeuge und systemische Lösungen entwickelt und evaluiert. Darüber hinaus wird die Lösung anhand eines Proof of Concepts implementiert und getestet. NextHyb2 wird Co-Simulation verwenden, ein vielversprechender Ansatz für die Analyse dieser Kombination.

Portrait Basak   Falay, M.Sc.

Projektleiter

Basak Falay, M.Sc.