On the Mathematics of Energy System Optimization: Network Models, Decomposition, and Economic Incentives

Stursberg, Paul Melvin

Lehrstuhl für Angewandte Geometrie und Diskrete Mathematik (Prof. Gritzmann)

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Original title:: On the Mathematics of Energy System Optimization
Original subtitle:: Network Models, Decomposition, and Economic Incentives
Translated title:: Über die Mathematische Optimierung von Energiesystemen
Translated subtitle:: Netzwerkmodelle, Dekomposition und spieltheoretische Aspekte
Author:: Stursberg, Paul Melvin
Year:: 2019
Document type:: Dissertation
Faculty/School:: Fakultät für Mathematik
Advisor:: Gritzmann, Peter (Prof. Dr.)
Referee:: Gritzmann, Peter (Prof. Dr.); Hamacher, Thomas (Prof. Dr.); Martin, Alexander (Prof. Dr.)
Language:: en
Subject group:: MAT Mathematik
Keywords:: Mathematical Programming, Linear Programming, Energy System Optimization, Transmission Capacity Expansion, Network Models, Linearized Load Flow, DC Model, Network Flows, Benders Decomposition, Facet-defining Inequalities, Cut Selection, Nash Equilibrium, Price of Anarchy, Scheduling, Game Theory
Translated keywords:: Mathematische Optimierung, Lineare Optimierung, Energiesystemoptimierung, Netzausbauplanung, Netzwerkmodelle, Linearized Load Flow, DC-Modell, Netzwerkflüsse, Benders Decomposition, Facetten-definierende Ungleichungen, Schnittauswahl, Nash-Gleichgewicht, Preis der Anarchie, Scheduling, Spieltheorie
TUM classification:: MAT 500d; MAT 910d
Abstract:: In this thesis, we analyze mathematical structures of optimization problems and algorithms in the context of the analysis and design of electrical power systems. In particular, we study network models for the representation of electrical power flows, cut strategies for the Benders decomposition algorithm for large-scale mathematical programming problems, and game-theoretical solutions for scheduling problems with multiple interdependent players.
Translated abstract:: In dieser Arbeit untersuchen wir mathematische Strukturen von Optimierungsproblemen und -algorithmen im Kontext der Analyse und des Designs elektrischer Stromsysteme. Wir betrachten Netzwerkmodelle für die Beschreibung elektrischer Stromflüsse, Schnittstrategien für das Dekompositionsverfahren von Benders, das zum Lösen großer Optimierungsprobleme verwendet wird, sowie spieltheoretische Lösungskonzepte für Scheduling-Probleme mit mehreren untereinander abhängigen Agenten.
WWW:: https://mediatum.ub.tum.de/?id=1476849
Date of submission:: 28.02.2019
Oral examination:: 16.10.2019
File size:: 1875688 bytes
Pages:: 222
Urn (citeable URL):: https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20191016-1476849-1-3
Last change:: 20.11.2019
BibTeX