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Game theoretic modeling and simulation of Smart Grids
Benjamin Anderl
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Informatik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Wirtschaftsinformatik
Betreuer*in
Peter Reichl
DOI
10.25365/thesis.45411
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-25683.41343.427354-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Heutzutage ist die Stromversorgung ein zentrales Thema in unserer Gesellschaft. Ein Stromversorgungsnetz hat einerseits die zentrale Aufgabe Energie bereitzustellen und andererseits die vorher gewonnene Energie über Spannungsleitungen an alle Konsumenten zu verteilen. Ein großes Problem bei diesen Prozessen ist der Verlust und ein stetig steigender Bedarf an Energie. Es wäre daher dringend notwendig, zusätzlich zu den herkömmlichen Bezugsquellen, erneuerbare Energiequellen zu verwenden. In diese Technologiesparte zählen Windräder, Solarfarmen oder auch intelligente Energiespeicher. In Zukunft soll unser Energienetzwerk aus einem zentralen Versorger und einer Vielzahl kleiner zusätzlicher Bezugsquellen bestehen, die ein effizienteres Umgehen mit der erzeugten Energie ermöglichen sollen.
Um all diese Herausforderungen eines Smart Grids analysieren zu können, bedarf es eines fundamentalen Werkzeuges um aussagekräftige Behauptungen treffen zu können.
Diese Masterarbeit verwendet dazu das mathematische Konzept der Spieltheorie. Im Allgemeinen ist diese Arbeit in einen theoretischen und in einen Simulationsteil gegliedert. Der theoretische Part beschäftigt sich mit den Basiskonzepten der Spieltheorie, der Funktionsweise von Smart Grids, sowie mit einer Aufarbeitung von aktuellen getätigten Forschungen, die spieltheoretische Konzepte mit Smart Grids kombinieren. Für eine erfolgreiche Simulation wurde ein eigener Spieltheorie - Simulator erstellt mit dem ein numerisches Model definiert und anschließend simuliert wurde. Das Hauptziel des Modellierungs- und Simulationsprozesses war, die Kombination von spieltheoretischen Ansätzen im Bereich von Smart Grids und Energiemärkten, welche die Interaktionen zwischen rational denkenden Akteuren und einer Regierung oder einem Staat abbilden.
Abstract
(Englisch)
Nowadays the power supply is a key issue in our society. A major problem with this process is the loss and steadily increasing demand for energy. It would therefore be an urgent need, to use renewable energy sources.
To this day, many researches have been successfully implemented in this area. In addition, recommendations for dealing with renewable energy and the development of a smart grid system have been described. The smart grid technology can not be implemented within a short time, since the newly established technological and economic challenges must first be overcome.
This thesis uses the mathematical concepts of game theory. Game theory is a very useful tool to analyze the rational actions of participants in the smart grid area. In general, this work is divided in a theoretical part and a simulation. The theoretical section deals with an introduction to Game Theory and Smart Grids as well as a summary of current research papers that combine both topics. For a successful simulation part, a separate game theory simulator was created. The main objective of the modeling and simulation process was the combination of game theory concepts in the field of smart grids and energy markets. Therefore, a fictive numerical model was defined, which was then executed and analyzed. The defined model dealt with interactions between rational thinking actors on a separate local energy market and a government.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Smart Grids Game Theory Modeling Simulation
Schlagwörter
(Deutsch)
Smart Grids Spieltheorie Modellierung Simulation
Autor*innen
Benjamin Anderl
Haupttitel (Englisch)
Game theoretic modeling and simulation of Smart Grids
Paralleltitel (Deutsch)
Modellierung und Simulation von Smart Grids durch spieltheoretische Modelle
Publikationsjahr
2017
Umfangsangabe
134 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Peter Reichl
Klassifikationen
31 Mathematik > 31.80 Angewandte Mathematik ,
54 Informatik > 54.99 Informatik: Sonstiges
AC Nummer
AC13743320
Utheses ID
40181
Studienkennzahl
UA | 066 | 926 | |