Heat pumps allow for a direct integration of renewable electricity generation and offer operational flexibility due to the thermal storage systems they are connected to. The coordination of hundreds of such systems in the power system is a challenge for grid operators. This thesis proposes a scalable algorithm to coordinate the operation of multiple residential prosumers equipped with heat pump heating systems and photovoltaic plants in a distribution grid. A hierarchical distributed controller is designed based on methods from predictive control and distributed optimization. Simulation studies on voltage stability, valley-filling and community photovoltaic self-consumption demonstrate the effectiveness of the distributed control algorithm.     «

Heat pumps allow for a direct integration of renewable electricity generation and offer operational flexibility due to the thermal storage systems they are connected to. The coordination of hundreds of such systems in the power system is a challenge for grid operators. This thesis proposes a scalable algorithm to coordinate the operation of multiple residential prosumers equipped with heat pump heating systems and photovoltaic plants in a distribution grid. A hierarchical distributed controller...     »

Elektrische Wärmepumpen mit thermischen Speichersystemen ermöglichen die Integration erneuerbarer Stromerzeugung und bieten betriebliche Flexibilität. Die Koordination einer Vielzahl solcher im Stromnetz gekoppelter Systeme ist eine Herausforderung für Netzbetreiber. Diese Arbeit präsentiert einen skalierbaren Algorithmus zur Koordination des Betriebs mehrerer Wohngebäude mit Wärmepumpen und Photovoltaikanlagen im Verteilnetz. Basierend auf Methoden der modellprädiktiven Regelung und der verteilten Optimierung wird eine verteilte Regelung mit hierarchischer Struktur entwickelt. Zur Demonstration der Effektivität des Algorithmus werden Simulationsstudien zur Spannungsstabilität, Lastglättung und der Eigenverbrauchsoptimierung durchgeführt.     «

Elektrische Wärmepumpen mit thermischen Speichersystemen ermöglichen die Integration erneuerbarer Stromerzeugung und bieten betriebliche Flexibilität. Die Koordination einer Vielzahl solcher im Stromnetz gekoppelter Systeme ist eine Herausforderung für Netzbetreiber. Diese Arbeit präsentiert einen skalierbaren Algorithmus zur Koordination des Betriebs mehrerer Wohngebäude mit Wärmepumpen und Photovoltaikanlagen im Verteilnetz. Basierend auf Methoden der modellprädiktiven Regelung und der verteil...     »