mosaik Modulare Simulation aktiver Komponenten im Smart Grid
Motivation
Im intelligenten Stromnetz der Zukunft (Smart Grid) müssen eine Vielzahl von unterschiedlichen Komponenten – dezentrale Energieanlagen, Speicher, Messgeräte und neue Technologien zur Netzstabilität (FACTS) – zusammenspielen, um ihren eigenen Betrieb zu optimieren und einen zuverlässigen und nachhaltigen Netzbetrieb zu gewährleisten. Neben dem Zusammenspiel von Energiesystemen und IKT ergeben sich auch Abhängigkeiten zu Marktsystemen, Nutzerverhalten und Umwelteinflüssen. Simulation ist ein wesentliches Werkzeug, um die komplexen Zusammenhänge und Interaktionen zwischen den verschiedenen Akteuren im Smart Grid verstehen und analysieren zu können. Darüber hinaus ermöglicht die Simulation solcher Smart Grid-Szenarien die frühzeitige Evaluation und Optimierung neuer Betriebsmechanismen und –technologien. Damit kann der Aufwand für kostspielige Laboraufbauten und Feldtests verringert werden.
Komplexe, interdisziplinäre Simulationen benötigen die Zusammenarbeit verschiedener Domänenexperten, was die Einigung auf ein einzelnes Modellierungswerkzeug erschweren kann. Des Weiteren weisen monolithische Simulationsaufbauten in der Regel niedrige Flexibilität und Wartbarkeit auf. Ein alternativer Ansatz besteht in der Kopplung mehrerer Simulationswerkzeuge im Rahmen einer Co-Simulation. Bei direkter Modellkopplung können allerdings ein hoher manueller Aufwand in der Schnittstellenentwicklung und eine dementsprechende Fehleranfälligkeit auftreten. Zudem sind die entwickelten Ansätze üblicherweise problemspezifisch und können kaum auf neue Anwendungsfälle übertragen werden.
Im Projekt mosaik wird daher ein Framework entwickelt, das die halbautomatische Erstellung einer Smart Grid Co-Simulation für verschiedenste Szenarien unter Verwendung bestehender Simulationsmodelle erlaubt. Mosaik unterstützt dabei Schnittstellen zu gängigen Programmiersprachen und Simulationswerkzeugen, sowie relevante Standards der Domäne wie dem Functional Mock-Up Interface (FMI) und der OPC Unified Architecture. Für eine flexible Nutzung der Simulation existiert eine formale Beschreibung der zu untersuchenden Szenarien, die komfortable Co-Modellierung von Testaufbauten erlaubt. Des Weiteren dient mosaik als virtuelle Erweiterung des OFFIS SESA-Lab, um die Brücke zwischen Software- und Hardware-Tests zu schlagen.
Somit stellt mosaik die Co-Simulationsumgebung dar, neuartige Technologien und Konzepte für das Smart Grid kostengünstig und flexibel zu testen, und den Weg zur tatsächlichen Umsetzung im Feld vorzubereiten.
Weitere Informationen unter mosaik.offis.de
Wissenschaftliche Leitung
Schütte, Steffen and Scherfke, Stefan and Tröschel, Martin; 12 / 2011
Okko Nannen, Klaus Piech, Sebastian Lehnhoff, Sebastian Rohjans, Florian Schloegl, Jorge Velasquez, Filip Andren, Thomas Strasser; 41st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society; 11 / 2015
Schütte, Steffen and Scherfke, Stefan and Sonnenschein, Michael; Proceedings of SMARTGREENS 2012 - International Conference on Smart Grids and Green IT Systems; 005 / 2012
Schütte, Steffen and Sonnenschein, Michael; 12 / 2012
Scherfke, Stefan; The Python Papers; 007 / 2012
Schütte, Steffen and Rohlfs, Henning and Nieße, Astrid and Rohjans, Sebastian; 11 / 2013
Rohjans, Sebastian and Lehnhoff, Sebastian and Schütte, Steffen and Scherfke, Stefan and Hussain, Shahid; 10 / 2013
Kosek, Anna Magdalena and Lünsdorf, Ontje and Scherfke, Stefan and Gehrke, Oliver and Rohjans, Sebastian; Power Systems Computation Conference; 05 / 2014
Scherfke, Stefan; 10 / 2013
Sebastian Lehnhoff, Okko Nannen, Sebastian Rohjans, Florian Schlögl, Stefan Dalhues, Lena Robitzky, Ulf Häger, Christian Rehtanz; IEEE Workshop on Modeling and Simulation of Cyber-Physical Energy Systems; 04 / 2015
Florian Schlögl, Sebastian Rohjans, Sebastian Lehnhoff, Jorge Velasquez, Cornelius Steinbrink, Peter Palensky; International Symposium on Smart Electric Distribution Systems and Technologies; 09 / 2015
Martin Büscher, Klaus Piech, Sebastian Lehnhoff, Sebastian Rohjans, Cornelius Steinbrink, Jorge Velasquez, Filip Andren, Thomas Strasser; 24th IEEE International Symposium on Industrial Electronics; 06 / 2015
Mario Faschang, Friederich Kupzog, Edmund Widl, Sebastian Rohjans, Sebastian Lehnhoff; IEEE Workshop on Modeling and Simulation of Cyber-Physical Energy Systems; 04 / 2015
Sebastian Rohjans, Sebastian Lehnhoff, Steffen Schütte, Filip Andrén, Thomas Strasser; IEEE 23rd International Symposium on Industrial Electronics; 06 / 2014
Sebastian Rohjans, Sebastian Lehnhoff, Cornelius Steinbrink, Jorge Velásquez; 7th Real-Time International User Conference; 06 / 2014
Sebastian Rohjans, Edmund Widl, Wolfgang Müller, Steffen Schütte, Sebastian Lehnhoff; at – Automatisierungstechnik; 04 / 2014
Martin Büscher, Arno Claassen, Matthias Kube,Sebastian Lehnhoff, Klaus Piech, Sebastian Rohjans,Stefan Scherfke, Cornelius Steinbrink, Jorge Velasquez, Francois Tempez, Yahia Bouzid ; 5th IEEE International Conference on Smart Grid Communications; 11 / 2014
Dede, Jens and Kuladinithi, Koojana and Förster, Anna and Nannen, Okko and Lehnhoff, Sebastian; arXiv preprint arXiv:1509.03067; 2015
Steinbrink, Cornelius and Blank-Babazadeh, Marita and El-Ama, André and Holly, Stefanie and Lüers, Bengt and Nebel-Wenner, Marvin and Ramírez Acosta, Rebeca P. and Raub, Thomas and Schwarz, Jan Sören and Stark, Sanja and Nieße, Astrid and Lehnhoff, Sebastian; Applied Sciences; 2019
Ofenloch, Annika and Schwarz, Jan Sören and Tolk, Deborah and Brandt, Tobias and Eilers, Reef and Ramirez, Rebeca and Raub, Thomas and Lehnhoff, Sebastian; 2022 Open Source Modelling and Simulation of Energy Systems (OSMSES); 2022
Adelt, Fabian and Barsanti, Matteo and Hoffmann, Sebastian and Sarma, Debopama Sen and Schwarz, Jan Sören and Vermeulen, Ben and Warendorf, Tom and Binder, Claudia and Droste-Franke, Bert and Lehnhoff, Sebastian and Myrzik, Johanna and Rehtanz, Christian and Weyer, Johannes ; Advances in Social Simulation; 0September / 2023
Laufzeit
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