Ausschreibungen für Masterarbeiten bei Prof. Meilinger

Im Sommersemester 2018 bietet Frau Prof. Meilinger folgende Masterprojekte an:

Modellierung, Validierung und dynamische Simulation von PV‑Anlagen in MATLAB/Simulink

Elektrotechnik oder Maschinenbau (M. Eng.)

Projekttitel: Modellierung, Validierung und dynamische Simulation von PV‑Anlagen in MATLAB/Simulink                 

Betreuer: Prof. Dr. Stefanie Meilinger (FB03)

Kurzbeschreibung:

Wie wäre es, wenn man mit einer PV-Anlage das Wetter vorhersagen könnte? Klingt abstrakt? Umso spannender ist es herauszufinden, ob es geht. Im Rahmen eines interdisziplinären Forschungsvorhabens MetPVNet wird an der H-BRS ein spektralabhängiges PV‑Leistungsmodell erarbeitet und mithilfe von Messdaten aus realen PV-Anlagen validiert. Auf der Grundlage dieses Vorwärtsmodells wird ein inverses Modell entwickelt, dass aus der gemessenen elektrischen PV-Leistung und mithilfe von Anlageninformationen (Standort, Neigung) die Einstrahlung und die relevanten Einflussparameter (Sonnenstand, optische Dicke von Wolken und Aerosolen, Bedeckungsgrad, Wasserdampfgehalt der Atmosphäre sowie die Bodenalbedo) ableiten soll.

Im Rahmen dieses Projektes ist zunächst ein Messkonzept zur Messung der DC-Leistung der PV-Anlage zu entwickeln. Die erhobenen Messdaten sollen dann im Weiteren dazu benutzt werden, das PV-Modell zu validieren und zu verbessern. Im Anschluss daran soll das entwickelte PV-Modell in einer dynamischen Simulation untersucht werden; die Erkenntnisse daraus sind ausführlich zu analysieren.

Vorausgesetzt werden erste Erfahrungen in den Bereichen Simulation und Messdatenerhebung, die im Rahmen der Tätigkeit weiter ausgebaut werden.

Link mit Zusatzinfos: https://www.h-brs.de/de/satelliten-und-meteorologie-unterstuetzte-vorhersage-der-energieerzeugung-von-pv-anlagen-auf

Projektphasen:

Masterprojekt 1: Ausarbeitung eines Messkonzeptes für die Erfassung der mit der PV-Anlage erzeugten elektrischen Leistung (Gleichstromseite).

Masterprojekt 2: Einarbeitung in das Thema Modellierung in MATLAB/Simulink sowie Mitarbeit an der Programmierung des spektralabhängigen PV-Leistungsmodells. Validierung des erstellten PV-Leistungsmodells mithilfe von Messdaten aus realen PV-Anlagen.

Masterthesis: Modellierung und dynamische Simulation von PV-Anlagen in MATLAB/Simulink, insb. Simulation von verschiedenen Anlagentypen und Szenarien sowie Analyse der Ergebnisse.  

 

Systemsimulation zur intelligenten Steuerung von gekoppelten PV-Power-to-Hydrogen Netzen

Maschinenbau oder Elektrotechnik (M.Eng.)

Projekttitel:  Systemsimulation von elektrischen Netzwerken zur intelligenten Steuerung von gekoppelten regenerativen Inselsystemen mit integrierten Energiespeichern

Betreuer: Prof. Dr. Stefanie Meilinger, Prof. Dr. Gerd Steinebach, David Dreistadt

Kurzbeschreibung:
Im Rahmen der Energiewende nimmt der Trend von einer zentralen in Richtung einer dezentralen Energieversorgung zu, wodurch die Anforderungen an das öffentliche Stromnetz steigen. Auch die Speicherung der Energie stellt einen wichtigen Punkt dar, um eine konstante Energieversorgung ermöglichen zu können. Daher treten vernetzte regenerative Inselsysteme mit integrierten Energiespeichern immer mehr in den Fokus der Forschung. Damit diese für eine optimale Stromlastabdeckung zwischen einander gesteuert werden können, ist ein tiefgründiges Verständnis des elektrischen Netzwerkes nötig. Zu diesem Zweck bietet sich die Modellierung und Simulation solcher Netzwerke an, um u.a. die Systemdynamik zu untersuchen und Steuerungsmethoden zu entwickeln.

Eine Möglichkeit regenerative Energie zu speichern, ist die Nutzung von Strom zur Wasserstoffproduktion und die anschließende Speicherung in pulvermetallbasierten Wasserstoffspeichern. Das Ziel dieses Projektes ist die Erstellung eines Modells des elektrischen Netzwerkes zur Systemintegration von pulvermetallbasierten Wasserstoffspeichern in verteilten netzintegrierten PV-Power-to-Gas Systemen.

Projektphasen:
Masterprojekt 1: Recherche über vorhandene Simulationsmodelle von elektrischen Netzwerken und Entwicklung von Ansätzen für die Modellbildung

Masterprojekt 2: Modellbildung relevanter Komponenten eines elektrischen Netzwerkes (z.B. Wechselrichter) und Erstellung erster Testnetzwerkmodelle.

Masterthesis: Untersuchung der Systemdynamik von speicherbasierten PV Power-to-Hydrogen Netzwerken bei variierenden Umwelteinflüssen (z.B. Wetter) und Entwicklung erster Ansätzen zur Systemsteuerung

 

Untersuchung, Bewertung und Optimierung der Verteilung von Ladeinfrastruktur für Elektromobile

Elektrotechnik oder Maschinenbau (M.Eng.)

Thema: Modellbildung und Simulation
Projekttitel: Entwicklung eines Planungstools für die Platzierung von Ladestationen

Betreuer: Prof. Dr. Stefanie Meilinger (FB03), Prof. Dr. Alexander Asteroth (FB02)

Anzahl Plätze: 1

Kurzbeschreibung:
Eine optimal verteilte Ladeinfrastruktur ist für die erfolgreiche flächendeckende Einführung der Elektromobilität unabdingbar.Die Herausforderung dabei ist es, die sinnvollste Standortverteilung für die Errichtung der Ladestationen zu ermitteln. Zu diesem Zweck wurden im Vorfeld eine Studie für Bonn und den Rhein-Sieg-Kreis durchgeführt und verschiedene Verteilungsszenarien erarbeitet. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Vorarbeit sollen im Rahmen dieser Arbeit die verschiedenen Szenarien mit dem lokalen Angebot an erneuerbaren Energien sowie dem Leistungs- und Energiebedarf aktueller E-Autos verglichen werden. Ziel ist es, eine optimal am Bedarf orientierte Verteilung und Dimensionierung von Ladesäulen-Clustern zu ermitteln.

Vorausgesetzt werden eine zielorientierte und selbständige Arbeitsweise sowie Erfahrungen im Bereich der Modellbildung und Simulation. Das Projekt an den Forschungsinstituten IZNE und TREE der Hochschule angesiedelt und Teil des Forschungsprojektes „Effiziente Transportalternativen (eTa)“. Externe Partner für dieses Projekt sind die Stadt Bonn und der Rhein-Sieg-Kreis.

Link mit Zusatzinfos: https://www.h-brs.de/de/izne/verbesserung-eines-simulationstools-zur-optimalen-verteilung-von-ladeinfrastruktur-fuer und https://www.h-brs.de/de/elabor

Projektphasen:
Masterprojekt 1: Einarbeitung in die bestehende Simulationssoftware zur optimalen Verteilung von Ladeinfrastruktur und Erstellung eines Anforderungsprofils an die Basis-Software aus Sicht kommunaler Planer

Masterprojekt 2: Erstellung von Beispieldatensätzen für Bedarf und Verfügbarkeit von Energie- und Leistung an Ladeinfrastrukturclustern (u.a. Klassifizierung des jeweiligen Leistungs- und Energiebedarfs von E-Autos, durchschnittliche Standzeiten und notwendige Akkuladung, lokal verfügbare regenerative Quellen)

Masterthesis: Bestimmung einer optimalen Clusterverteilung von Ladesäulen für die Region Bonn-Rhein-Sieg

 

Aktuelle Ausschreibungen für Bachelorarbeiten sind hier zu finden.

 

Bei Interesse an einem Bachelor- oder Masterprojekt kann Prof. Dr. Stefanie Meilinger per E-Mail kontaktiert werden.