- AutorIn
- Michael Böttiger
- Titel
- Multikriteriell optimierendes Betriebsführungsverfahren für PV-Batteriespeichersysteme
- Zitierfähige Url:
- https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714006
- Datum der Einreichung
- 16.08.2019
- Datum der Verteidigung
- 20.01.2020
- Abstract (DE)
- Die vorliegende Dissertation stellt ein neues multikriteriell optimierendes Betriebsführungsverfahren für netzgekoppelte Energiespeicher am Beispiel eines PV-Batteriespeichersystems im Hausbereich vor. Neben der Maximierung des Eigenverbrauchs an Solarenergie steht die Minimierung von Leistungsspitzen sowie der lebensdaueroptimierende Betrieb der Lithium-Ionen-Batterie im Fokus. Zur Verknüpfung der unterschiedlichen Wirkungshorizonte der teils konkurrierenden Betriebsführungsziele wird ein mehrstufiger, optimierungsbasierter Ansatz entwickelt. Das Betriebsführungsverfahren unterteilt sich in die Ebenen Momentan-, Kurzzeit- und Langzeitoptimierung. Die Momentanoptimierung regelt die Netzleistung, gene-riert den Leistungswert der Lithium-Ionen-Batterie und sorgt für einen effizienten Betrieb des Gesamtsystems. Die Kurzzeitoptimierung auf Basis der Dynamischen Programmierung ist verantwortlich für die Maximierung der Nutzung der Solarenergie, die Minimierung der Netzeinspeise- und Netzbezugsleistung und die Minimierung der Stromkosten. Die Reduzierung des Einflusses von Modell- und Prognoseunsicherheiten gelingt durch einen modellprädiktiven Ansatz. Die Langzeitoptimierung beeinflusst das Alterungsverhalten der Lithium-Ionen-Batterie und gewährleistet den lebensdaueroptimierenden Betrieb. Für eine breite Anwendungsklasse werden die Betriebsführungsparameter der einzelnen Ebenen hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit untersucht und der Funktionsnachweis des gesamten Betriebs-führungsverfahrens erbracht. Weiterhin erfolgt der Vergleich mit zwei ausgewählten Referenzverfahren anhand definierter Bewertungskriterien. Abschließend wird der Einsatz des Betriebsführungsverfahrens für den industriellen Anwendungsbereich im Rahmen des For-schungsprojekts OptiStore vorgestellt.
- Freie Schlagwörter (DE)
- PV-Batteriespeichersystem, intelligentes Betriebsführungsverfahren, erweiterte Eigenverbrauchsoptimierung, modellprädiktive Regelung, Lithium-Ionen-Batterie
- Klassifikation (DDC)
- 620
- Klassifikation (RVK)
- ZN 8730
- GutachterIn
- Prof. Dr.-Ing. Thilo Bocklisch
- Prof. Dr.-Ing. Peter Lund
- Prof. Dr.-Ing. habil. Dirk Müller
- BetreuerIn Hochschule / Universität
- Prof. Dr.-Ing. Thilo Bocklisch
- Den akademischen Grad verleihende / prüfende Institution
- Technische Universität Dresden, Dresden
- Version / Begutachtungsstatus
- publizierte Version / Verlagsversion
- URN Qucosa
- urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714006
- Veröffentlichungsdatum Qucosa
- 03.07.2020
- Dokumenttyp
- Dissertation
- Sprache des Dokumentes
- Deutsch