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Multikriterielle, optimale Planung von Verteilungsnetzen im liberalisierten Energiemarkt unter Verwendung von spieltheoretischen Verfahren

Autor :Antje Orths
Herkunft :OvGU Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Datum :21.01.2003
 
Dokumente :
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Typ :Dissertation
Format :Text
Kurzfassung :Im Rahmen der Arbeit wird ein neues Verfahren für die Netzplanung von Verteilungsnetzen entwickelt, das für einen liberalisierten Energiemarkt besonders geeignet ist. Die Veränderungen, die sich durch den liberalisierten Energiemarkt bezüglich der Planung ergeben, werden zunächst analysiert. Es wird festgestellt, dass sich durch die Einführung eines Marktes für Elektroenergie einerseits die Strategien zur Ausbauplanung inhaltlich verändern, und sich andererseits auch Veränderungen bei den Berechnungsmethoden der bei der Planung wichtigen Kriterien ergeben. Die Anwendung von multikriteriellen Optimierungsverfahren ist in einer veränderten Planungsumgebung sinnvoll, denn die Planungskriterien sind nicht mehr ausschließlich als feste Randbedingungen zu behandeln, sondern als Variablen, deren gleichzeitige Optimierung im Prozess zu berücksichtigen ist, um ein unter verschiedenen Gesichtspunkten optimales Planungsergebnis zu erhalten im Gegensatz zum allein unter dem wirtschaftlichen Aspekt optimierten Netz. Als optimales Ergebnis wird hierbei der beste Kompromiss zwischen den Zielen der beteiligten Kriterien verstanden, die auch einander entgegengerichtete Einzelziele verfolgen können. Die Spieltheorie bietet für derartige Aufgaben Verfahren an, die sich auf die Netzplanung übertragen lassen. Eine Auswahl der für die Netzplanung geeigneten Spielarten und Lösungskonzepte wird getroffen und die mathematische Formulierung des Lösungsalgorithmus vorgestellt. Der Ansatz ist definiert durch die Anwendung eines mehrstufigen Nicht-Nullsummenspieles mit kooperierenden rationalen Spielern, wobei unter Zuhilfenahme einer globalen Nutzenfunktion und Bestimmung des dominanten Spielers eine objektive Strategieauswahl aus der Pareto-Menge erfolgt und der optimale Kompromiss gefunden wird. Die Planungskriterien werden im Originalsystem modelliert und mit Hilfe von Nutzenfunktionen in das spieltheoretische System transformiert, in dem der Lösungsalgorithmus zur Anwendung kommt. Für die Planung unter Berücksichtigung der Integration dezentraler Erzeuger in Netze ist es notwendig, Modelle dieser Erzeuger zu verwenden. Diese Modelle werden inhaltlich vorgestellt und bilden in einer Planungssoftware das detaillierte Netzverhalten der Erzeuger nach. Der Markteinfluss auf den Planungsprozess selbst wird durch die Forderung nach ähnlichen Nutzenwerten innerhalb des standardisierten Systems realisiert bzw. durch die gleichzeitige Anwendung von Machtindizes wie dem Shapley-Index, der den Einfluss der einzelnen Kriterien auf das Planungsergebnis darstellt. Das Konzept eines Software-Pakets für Planungsprozesse wird vorgestellt. Der spieltheoretische Lösungsalgorithmus steht hierbei im Zentrum vorhandener üblicher Planungstools, deren voneinander unabhängig berechnete Ergebnisse in den Lösungsalgorithmus eingeordnet und weiterverarbeitet werden, so dass Abhängigkeiten und Wechselwirkungen deutlich werden. Zur Veranschaulichung des Lösungsweges und seiner Qualität werden Planungsbeispiele gegeben. Es wird stets ein Gesamtkompromiss gefunden, dessen Ergebnisse stabil und wiederholbar sind. Die Untersuchungen zeigen, dass die Methode der Netzplanung mit Hilfe der Spieltheorie wirkungsvoll anwendbar ist und weit mehr Optimierungsmöglichkeiten bietet als herkömmliche Methoden, die das Netz ausschließlich unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten optimieren.
Schlagwörter :Netzplanung, Liberalisierung, Optimierung, Spieltheorie, Verteilungsnetz, Dezentrale Energieerzeugung, Modellierung, Simulation
Energiemarkt
Rechte :Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt.
Größe :X, 123 S.
 
Erstellt am :31.03.2009 - 06:40:09
Letzte Änderung :22.04.2010 - 08:21:19
MyCoRe ID :HALCoRe_document_00006484
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