Verteilte Optimierung in Smart Grids - Verlängerung des Forschungsvorhabens für die zweite Förderperiode des Schwerpunktprogramms SPP 1984

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Tatiana Tatarenko; Professor Dr.-Ing. Volker Willert
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 360501239

Dieses Projekt hat zum Ziel einen strukturellen Ansatz für die verteilte Optimierung und Regelung in Smart Grids zu finden. Ein solcher Ansatz sollte nicht nur bestimmte Funktionseigenschaften des Netzwerks, sondern auch die Zusammenschaltung zwischen unterschiedlichen Strukturteilen berücksichtigen.Der Fokus liegt dabei auf einem komplexen Modell für Smart Grids. Das Modell besteht aus drei Strukturteilen und berücksichtigt aktuelle Entwürfe zum Aufbau von Smart Grids.Das Projekt konzentriert sich auf die Formulierung und vereinheitlichte Lösung von Optimierungsproblemen, sowie dem spieltheoretischen Lernen auf den entsprechenden Strukturteilen. Dabei sollen folgende Fragen beantwortet werden: Wie sollen die Optimierungskriterien auf jedem Strukturteil formuliert werden, um möglichst nah an der Realität zu sein?Welche Erweiterung von bestehenden mathematischen Methoden sind sinnvoll, um die moderne Kommunikationstechnologie und Informationsbeschränkungen von large-scale Energiesystemen zu berücksichtigen, payoff-basierte Lernalgorithmen für die Suche nach Gleichgewichten im System darzustellen, und generelle nichtkonvexe Optimierungsprobleme behandeln zu können?Unter welchen Annahmen werden diese neu entwickelten Methoden zu einer Verbesserung gegenüber existierenden Verfahren führen?Wie soll der Ablauf von Optimierung und spieltheoretische Regelung auf den Strukturteilen organisiert werden, um Stabilität und die effiziente Funktion von Smart Grids zu gewährleisten?Die Bearbeitung dieses Projekts wird mit mathematischen und ingenieurtechnischen Mitteln vollzogen und beinhaltet Spieltheorie, verteilte Optimierung, Consensus-basierte Methoden, stochastische Martingal-Prozesse, wie ergodische Markovketten und stochastische Approximationsmethoden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1984: Hybride und multimodale Energiesysteme: Systemtheoretische Methoden für die Transformation und den Betrieb komplexer Netze
• Internationaler Bezug: Schweiz, USA
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professorin Dr. Maryam Kamgarpour; Professorin Dr. Angelia Nedic; Professor Dr. Behrouz Touri