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Auflistung nach Autor:in "Lehnhoff, Sebastian"

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  • Konferenzbeitrag
    A Risk Management for Agent-based Control of Ancillary Service Provision from Distributed Energy Resources in Smart Grids
    (Proceedings of the 28th Conference on Environmental Informatics - Informatics for Environmental Protection, Sustainable Development and Risk Management, 2014) Schnabel, Sabrina-Cynthia; Appelrath, H.-Jürgen; Lehnhoff, Sebastian; Tröschel, Martin
    With increasing shares of renewable power generation, conventional power generation from largescale and highly predictable fossil power plants decreases. Reliably substituting these plants depends on distributed energy resources (DER) being able to provide ancillary services such as frequency and voltage control that are necessary for a reliable and stable power supply. In this paper, we present first concepts regarding an agent-based approach for a stable and reliable control of ancillary service provision from DER, and we outline research challenges regarding the management of the economical risk an operator faces when trading active power and ancillary services from DER at energy markets.
  • Konferenzbeitrag
    A Technical and Distributed Management Basis for an Environmentally Clean and Sustainable Energy Supply
    (Environmental Informatics and Systems Research, 2007) Wedde, Horst F.; Lehnhoff, Sebastian; Handschin, Edmund; Krause, Olan
    Rising market prices for energy, an apparent future shortage in fossil fuels, and alarming reports on pollution through CO2 are causing a world-wide trend towards renewable and ecologically clean forms of energy. We report about ongoing work in the R&D project DEZENT establishing renewable electric energy supply and eventually replacing fossil energy sources. Producers are at the same time also consumers. Their production and consumption are largely unpredictable. With our combined expertise in Real-Time systems and Electric Power Distribution we developed price negotiations which are pursued by consumer/ producer agents on a P2P basis and are governed by tough end-to-end deadlines (< 0.5 sec) dictated by EE constraints. The strategies used for periods of 0.5 sec are designed for fast convergence while we may at the same time assume a constant demand/ supply situation. Malicious users will not succeed, and customers pay considerable less than under conventional management policies or structures. In this paper we allow the negotiation strategies themselves to be adaptive across periods thus achieving a most flexible bargaining for each individual customer involved. For this purpose we have defined distributed learning algorithms derived from Reinforcement Learning. While maintaining all benefits from the earlier stage of development we demonstrate that we obtain a much better performance across periods than the initial static algorithms. To our knowledge we have presented and investigated the first distributed learning algorithm in the area of Adaptive Real-time Systems. Since the electric distribution management can be equally finalized within each period we have laid the ground for a thorough provision with sustainable and clean electric energy.
  • Textdokument
    Ein Algorithmus für den Wiederaufbau eines Smart Grid nach einem Blackout
    (INFORMATIK 2017, 2017) Buhl, Hendrik; Dombrowski, Tim; Hogen, Erik; Kreutz, Maximilian; Palm, Daniel; Stark, Sanja; Stubbe, Peer; Warsch, Stephanie; Bremer, Jörg; Lehnhoff, Sebastian; Sonnenschein, Michael
    Im Rahmen der durch die Bundesregierung ausgerufenen Energiewende verändert sich die Struktur der Stromerzeugung von einer zentralen zu einer dezentralen, verteilten Stromproduktion. Diese bringt eine deutlich komplexere Organisation des Stromnetzes mit sich. Gleichzeitig erhalten Informations-und Kommunikationstechnik Einzug in die Stromversorgung – das Smart Grid entwickelt sich. Zwischen dem hierfür benötigten Kommunikations-und dem Stromnetz besteht jedoch eine wechselseitige Abhängigkeit. Dadurch wird das Wiederherstellen der Stromversorgung nach einem Blackout eine große Herausforderung. Als möglicher Lösungsansatz wurde ein verteiltes Verfahren entwickelt, das den automatisierten Wiederaufbau eines solchen Szenarios unterstützt. Es basiert auf einem Multi-Agenten-System, in dem durch das zyklische Bilden von Inselnetzen und den Zusammenschluss dieser Inseln der Wiederaufbau des Stromnetzes durchgeführt wird. Die prototypische Implementierung wurde in einer Simulationsumgebung getestet und mit einem empirischen Ansatz in Bezug auf seine Effektivität und Effizienz validiert. Dabei konnte gezeigt werden, dass das entwickelte Verfahren einen geeigneten Ansatz zur Lösung der gegebenen Problemstellung bietet.
  • Zeitschriftenartikel
    Auf dem Weg zum Internet der Energie
    (HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik: Vol. 50, No. 3, 2013) Lehnhoff, Sebastian
  • Zeitschriftenartikel
    Call for Papers, Issue 3/2021
    (Business & Information Systems Engineering: Vol. 61, No. 6, 2019) Staudt, Philipp; Lehnhoff, Sebastian; Watson, Richard
  • Zeitschriftenartikel
    Changing the Climate in Information Systems Research
    (Business & Information Systems Engineering: Vol. 63, No. 3, 2021) Lehnhoff, Sebastian; Staudt, Philipp; Watson, Richard T.
  • Zeitschriftenartikel
    Dezentrale vernetzte Energiebewirtschaftung (DEZENT) im Netz der Zukunft
    (Wirtschaftsinformatik: Vol. 49, No. 5, 2007) Wedde, Horst F.; Lehnhoff, Sebastian; Handschin, Edmund; Krause, Olav
    KernpunkteZiel des Projekts DEZENTist die Entwicklung eines verteilten Energiemanagementsystems, mit dem sich eine Vielzahl dezentraler Energieumwandlungsanlagen (erneuerbarer Energien) zu einem großen regionalen Netz zusammenschließen lassen.Technische, wirtschaftliche und ökologische Randbedingungen werden berücksichtigt.Die Netzleistung steht sowohl der allgemeinen Versorgung wie auch der Reserveregelung zur Verfügung.Das Management des Netzes wird durch ein verteiltes adaptives sicherheitskritisches Realzeit-Multiagentensystem realisiert.Die dezentrale Führung einer Vielzahl kooperierender, heterogener Systeme kann hinsichtlich Preis bzw. bereitgestellter Energie günstiger sein als bei zentral gesteuerter Versorgung.AbstractGiven the sharply rising costs for traditional energy (based on coal, fossil oil or gas etc.) over the past few years renewable energy sources such as wind, sun, water, or seed oil have favorably come into the picture as economically desirable and ecologically clean alternatives. The corresponding power facilities (e.g. wind power stations, solar panels, block heat & power plants) are widely distributed and are quite heterogeneous regarding their productivity (capacity and reliability) yet at the same time transport paths and costs are at a minimal level. (In the near future it will be possible to cover all needs from such sources.) For guaranteeing both the adaptive integration of the diverse facilities and a balanced level of supply under (locally) highly unpredictable energy production we present a bottom-up power grid management architecture. A key novelty of our approach is a completely decentralized management for negotiating the available power supply and needs. This is realized through a safety-critical, real-time multi-agent system where bids and offers are negotiated on the (electrically) shortest time basis of 0.5 sec. While the system is secure against malicious attacks it exhibits a high amount of fault tolerance where the latter corresponds well to the exceptional production safety of the widely distributed facilities. Beyond the high supply reliability under the decentralized management of distributed facilities we demonstrate that both operation costs and consumer prices could be assumed lower than under a centralized management and architecture.
  • Konferenzbeitrag
    Distributed Power Management of Renewable Energy Resources for Grid Stabilization
    (Advances and New Trends in Environmental Informatics - Stability, Continuity, Innovation, 2016) Lüers, Bengt; Blank, Marita; Lehnhoff, Sebastian
  • Zeitschriftenartikel
    Einbindung von intelligenten Entscheidungsverfahren in die dynamische Simulation von elektrischen Energiesystemen
    (Informatik-Spektrum: Vol. 36, No. 1, 2013) Müller, Sven C.; Häger, Ulf; Georg, Hanno; Lehnhoff, Sebastian; Rehtanz, Christian; Wietfeld, Christian; Wedde, Horst F.; Zimmermann, Thomas
    Die Betriebsführung elektrischer Transport- und Verteilnetze wird zunehmend dynamischer. Gründe hierfür sind einerseits die Herausforderungen durch hoch ausgelastete Netze sowie volatile Einspeisung, auf die die Netzbetreiber rechtzeitig reagieren müssen, andererseits der zunehmende Einsatz schnell regelbarer Betriebsmittel und leistungsstarker Kommunikations- und Informationstechnik. Um intelligente Entscheidungsverfahren für dynamische Systemeingriffe zu entwickeln, müssen solche Applikationen zunächst in eine dynamische Simulation des elektrischen Energiesystems eingebunden werden. In diesem Beitrag werden zwei Realisierungsmöglichkeiten zur Einbindung externer Softwaretools in die elektromechanische Simulation des verbreiteten kommerziellen Energiesystemsimulators DIgSILENT PowerFactory vorgestellt. Hierbei wird exemplarisch die Einbindung eines Multiagentensystems zur Koordination von Leistungsflussreglern gezeigt. Neben der Implementierung werden vergleichende Simulationsergebnisse bei Nutzung der beiden Schnittstellen und ermittelte Leistungswerte präsentiert.
  • Zeitschriftenartikel
    Energieinformatik
    (Wirtschaftsinformatik: Vol. 56, No. 1, 2014) Goebel, Christoph; Jacobsen, Hans-Arno; Razo, Victor; Doblander, Christoph; Rivera, Jose; Ilg, Jens; Flath, Christoph; Schmeck, Hartmut; Weinhardt, Christof; Pathmaperuma, Daniel; Appelrath, Hans-Jürgen; Sonnenschein, Michael; Lehnhoff, Sebastian; Kramer, Oliver; Staake, Thorsten; Fleisch, Elgar; Neumann, Dirk; Strüker, Jens; Erek, Koray; Zarnekow, Rüdiger; Ziekow, Holger; Lässig, Jörg
    Aufgrund der zunehmenden Bedeutung einer nachhaltigen Energieerzeugung und eines sparsameren Verbrauchs hat sich die Energieinformatik (EI) zu einem florierenden Forschungsgebiet innerhalb der (Wirtschafts-)Informatik entwickelt. Der Beitrag versucht, dieses neue und dynamische Forschungsfeld durch die Beschreibung aktueller Themen und Methoden der Energieinformatikforschung zu charakterisieren, und gibt einen Ausblick auf die mögliche zukünftige Entwicklung. Zwei generelle Forschungsfragen haben bislang die meiste Aufmerksamkeit auf sich gezogen und werden die EI-Forschungsagenda wahrscheinlich auch in den nächsten Jahre dominieren: Wie kann Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) dabei helfen, (1) die Energieeffizienz zu erhöhen und (2) dezentrale erneuerbare Energiequellen in das Stromnetz zu integrieren. Die Autoren stellen ausgewählte Forschungsarbeiten aus dem EI-Bereich vor und zeigen, wie diese Forschungsfragen in konkrete Forschungsprojekte münden und wie EI-Forscher Beiträge auf der Grundlage ihres jeweiligen akademischen Hintergrundes erbracht haben.AbstractDue to the increasing importance of producing and consuming energy more sustainably, Energy Informatics (EI) has evolved into a thriving research area within the CS/IS community. The article attempts to characterize this young and highly dynamic field of research by describing current EI research topics and methods and provides an outlook of how the field might evolve in the future. It is shown that two general research questions have received the most attention so far and are likely to dominate the EI research agenda in the coming years: How to leverage information and communication technology (ICT) to (1) improve energy efficiency, and (2) to integrate decentralized renewable energy sources into the power grid. Selected EI streams are reviewed, highlighting how the respective research questions are broken down into specific research projects and how EI researchers have made contributions based on their individual academic background.