PředmětyPředměty(verze: 845)
Předmět, akademický rok 2019/2020
   Přihlásit přes CAS
Úvod do inteligentních energetických sítí - NOPT056
Anglický název: Introduction to Smart Grids
Zajišťuje: Katedra teoretické informatiky a matematické logiky (32-KTIML)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2018
Semestr: zimní
E-Kredity: 3
Rozsah, examinace: zimní s.:1/1 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština, angličtina
Způsob výuky: prezenční
Další informace: https://ktiml.mff.cuni.cz/~fink/teaching/smart_grids/
Garant: RNDr. Jiří Fink, Ph.D.
Kategorizace předmětu: Informatika > Informatika, Aplikační software, Počítačová grafika a geometrie, Databázové systémy, Didaktika informatiky, Diskrétní matematika, Předměty širšího základu, Předměty obecného základu, Počítačová a formální lingvistika, Optimalizace, Programování, Softwarové inženýrství, Teoretická informatika
Anotace -
Poslední úprava: T_KTI (16.04.2015)
Inteligentní sítě (anglicky Smart grid) jsou silové elektrické a komunikační sítě, které umožňují regulovat výrobu a spotřebu elektrické energie v reálném čase, jak v místním, tak v globálním měřítku. Jejím principem je interaktivní obousměrná komunikace mezi výrobními zdroji a spotřebiči nebo spotřebiteli o aktuálních možnostech výroby a spotřeby energie. Efektivní využití těchto zařízení vyžaduje pokročilé algoritmy, které jsou schopny dopředu odhadnout množství vyrobené a spotřebované energie, naplánovat jednotlivá zařízení a pružně reagovat na změny v reálném čase.
Cíl předmětu
Poslední úprava: RNDr. Jiří Fink, Ph.D. (01.05.2018)

Cílem předmětu je seznámit studenty se současnými problémy v energetice, s matematickým modelováním jednotlivých problémů a optimalizačními algoritmy používanými k jejich řešení.

Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: RNDr. Jiří Fink, Ph.D. (01.05.2018)

Zkouška z probíraných témat nebo prezentace článků.

Literatura -
Poslední úprava: RNDr. Jiří Fink, Ph.D. (01.05.2018)

Y. A. Çengel and A. J. Ghajar. Heat and mass transfer: fundamentals and applications. McGraw-Hill, 2011.

Çengel, Yunus A., and Michael A. Boles. Thermodynamics: An Engineering Approach. 7th ed. New York: McGraw-Hill, 2011.

Beale R. and Jackson T.: Neural Computing: An Introduction, IOP Publishing, Bristol and Philadelphia, 1990

Mitchell, M.: Introduction to genetic algorithms. MIT Press, 1996.

W. Saad, Z. Han, H. V. Poor and T. Basar, "Game-Theoretic Methods for the Smart Grid: An Overview of Microgrid Systems, Demand-Side Management, and Smart Grid Communications," in IEEE Signal Processing Magazine, vol. 29, no. 5, pp. 86-105, 2012.

K. Dvijotham, P. Van Hentenryck, M. Chertkov, M. Vuffray, S. Misra, Graphical Models for Optimal Power Flow, Proceedings of 22nd International Conference on Principles and Practice of Constraint Programming (CP 2016).

Sylabus -
Poslední úprava: RNDr. Jiří Fink, Ph.D. (01.05.2018)

Inteligentní sítě (anglicky Smart grid) jsou silové elektrické a komunikační sítě, které umožňují regulovat výrobu a spotřebu elektrické energie v reálném čase, jak v místním, tak v globálním měřítku. Jejím principem je interaktivní obousměrná komunikace mezi výrobními zdroji a spotřebiči nebo spotřebiteli o aktuálních možnostech výroby a spotřeby energie.

Jedním ze základních problémů v oblasti Smart grids je balancování výroby a spotřeby elektrické energie. Ve dvacátém století byla výroba elektřiny koncentrovaná v síti velkých elektráren (zejména uhelných, jaderných či vodních) a tyto zdroje byly navrženy tak, aby byly schopny regulovat svoji produkci podle aktuální spotřeby. V poslední době nastal prudký rozvoj obnovitelných zdrojů (především slunečních a větrných), které nejenže nejsou schopny regulovat svoji výrobu podle potřeby, ale navíc množství vyrobené elektrické energie je značně proměnlivé v čase a dopředu se velmi špatně odhaduje. Proto dochází k vývoji elektrických baterií a spotřebičů, které jsou schopny plánovat svoji spotřebu energie podle možností sítě. Efektivní využití těchto zařízení vyžaduje pokročilé algoritmy, které jsou schopny dopředu odhadnout množství vyrobené a spotřebované energie, naplánovat jednotlivá zařízení podle jejich možností a pružně reagovat na změny v reálném čase.

Sylabus

Úvod: seznámení se se současnými problémy v energetice

Matematické modelování: výroba a spotřeba energie v distribučních sítích

Predikce dat: statistické metody, neuronové sítě

Plánování: optimalizační metody založené na lineáním a konvexním programování a evolučním programování

Teorie her, aukční mechanismy a obchodování s energií na burzách

Termodynamika a vytápění budov

Elektrotechnika a modelování přenosových sítí

Přesná náplň bude záviset na počtu studentů, jejich znalostech, zkušenostech a zájmu.

Předpoklady: Základy matematického modelování a optimalizace (například Optimalizační metody)

https://ktiml.mff.cuni.cz/~fink/teaching/smart_grids/

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK