Optimering i moderne power systemer

• Beskriv de grundlæggende principper for konveks optimering og lineær programmering, herunder problemstruktur, gennemførlighed, optimalitet og beregningskompleksitet.
• Forklar og sammenlign metoder til optimering under usikkerhed, undersøg deres problemstruktur, underliggende antagelser og beregningsmæssige afvejninger.
• Formuler og analyser dualitets- og optimalitetsbetingelserne for konvekse optimeringsproblemer.
• Fortolke de geometriske og teknoøkonomiske implikationer af de duale og optimale betingelser for optimeringsproblemer i elsystemer ved at forbinde dem med marginalomkostninger, ressourceværdiansættelser og driftsmæssige begrænsninger.
• Oversæt virkelige beslutningsproblemer i elsystemer fra naturligt sprog til veldefinerede matematiske optimeringsmodeller, identificer mål, beslutningsvariabler, begrænsninger og inputdata.
• Kritisk evaluere løsningerne fra optimeringsmodeller ved at analysere, hvordan modelleringsvalg påvirker gennemførlighed, optimalitet og beregningsmæssig kompleksitet, og udtrække brugbar indsigt til operationelle eller planlægningsbeslutninger.
• Design og implementer i fællesskab videnskabelig kode for at løse virkelige optimeringsproblemer inden for energisystemer, integrere bidrag på tværs af gruppemedlemmer og dokumentere arbejdsgange tydeligt.
• Effektivt kommunikere løsninger på komplekse beslutningsproblemer i elsystemer til et bredt publikum gennem klare og overbevisende fortællinger og visualiseringshjælpemidler.
• Kommuniker formuleringen, løsningsprocessen og indsigten i komplekse optimeringsproblemer til et bredt publikum gennem klar skriftlig analyse, overbevisende fortællinger og visualiseringshjælpemidler.

Studerende vil lære at formulere, løse og kritisk analysere optimeringsmodeller til virkelige beslutningsproblemer i moderne elsystemer. Kurset dækker konveks optimering, dualitetsteori, komplementaritetsmodellering og optimering under usikkerhed, anvendt på en bred vifte af problemer, herunder: drift og planlægning af elsystemer, værdiorienteret prognoser, elmarkeder og efterspørgselsrespons.

46700/46705/02402/42112/42101, eller tilsvarende. Der forventes solide programmeringsevner (Python, Julia eller lignende), da programmering er en væsentlig del af kursets opgaver. Det anbefales stærkt, at de studerende er fortrolige med de grundlæggende principper for modellering og drift af elektriske strømsystemer, herunder balancerede trefasede kredsløb, modellering af strømsystemkomponenter og strømstrømsligninger og organisering af elmarkeder.

i) Forberedelse til udvalgte emner med omvendt undervisning, herunder korte videoer, læsematerialer og selvevalueringsquizzer;
ii) Interaktive forelæsninger, herunder traditionel undervisning, individuelle og gruppeøvelser, brætspil og gruppediskussioner;
iii) Ugentlige (valgfrie) øvelser i matematisk modellering, videnskabelig kodning og kritisk resultatanalyse.

Dette kursus er blevet redesignet som en del af DigiWind-projektet for at fremme avancerede digitale færdigheder inden for vind- og energisystemteknik. Læringsmålene, aktiviteterne og evalueringsmetoderne er blevet omstruktureret for at understrege beregningstænkning, modelbaseret ræsonnement og matematiske programmeringsfærdigheder. En række digitale værktøjer er integreret for at understøtte aktiv og differentieret læring.