Titel Englisch: Industrial applications of mathematical optimization

Bereich: Ma Vertiefungsbereich

Wahlpflichtmodul

Schwerpunkt: Optimierung

Zuordnungen zu weiteren Schwerpunkten:
Stochastik

ESSEN

Studierbar ab Fachsemester: M1

ECTS-Punkte: 9,

Prüfungsform: Die ECTS-Punkte werden auf Grund einer mündlichen Prüfung innerhalb von drei der Veranstaltung folgenden Monaten vergeben. Innerhalb von sechs Monaten nach der Prüfung besteht Möglichkeit zur Nachprüfung. Die Prüfungsleistung wird benotet. Die Lehrenden werden die Modalitäten der Prüfung zu Beginn der Veranstaltungen festlegen.

Sprache: In der Regel Deutsch.

Verantwortlich:
Prof. Dr. Rüdiger Schultz.

Angebotsturnus:
SS, nicht jährlich

Industrielle Anwendungen der Mathematischen Optimierung

4 SWS Vorlesung, 2 SWS Übung

Inhalt

Nach der Bereitstellung grundlegender mathematischer Sachverhalte aus der Theorie und Numerik physikalischer Erhaltungsgleichungen, der Linearen Netzwerkoptimierung, und der Nichtlinearen sowie Stochastischen Optimierung werden spezielle Problemstellungen analysiert, modelliert und algorithmisch behandelt einschließlich Interpretation der berechneten Lösung. Zu solchen Problemstellungen gehören Kapazitätsmanagement in Gasnetzen (einschließlich Nominierungsvalidierung, Buchungsoptimierung), Lastfluss in Gleich- und Wechselstromnetzen, optimale Blockauswahl (unit commitment) Kraftwerkssystemen, Day-Ahead Trading auf Poolmärkten.

Lernziele

Die Teilnehmer erhalten Einblicke in mathematische Methoden bei Erzeugung, Transport und Handel leitungsgebundener Energieträger wie zum Beispiel Elektrizität und Erdgas. In den Wissensgebieten Angewandte Analysis, Numerik, Optimierung und Stochastik findet Erlerntes direkte Anwendung. Die Teilnehmer sind befähigt, neueste mathematische Methoden bei der Modellierung einzubringen und angepasste Lösungsverfahren zu entwickeln und softwareseitig umzusetzen.

Literatur

  • Gabriel, Conejo,., Fuller, Hobbs, Ruiz: Complementarity Modeling in Energy Markets, Springer, 2012.
  • Koch, Hiller, Pfetsch, Schewe: Evaluating Gas Network Capacities, SIAM, 2015.
  • Schultz, Wagner: Innovative Modellierung und Optimierung von Energiesystemen, LIT-Verlag, Münster 2009.

Weitere Literatur wird in den Veranstaltungen bekanntgegeben.

Arbeitsaufwand

270 Stunden

Voraussetzungen (empfohlen)


Mathematische Methoden in Energiesystemen
Stochastische Optimierung