AM

M. Sc. Albertus Malan

  • Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Campus Süd
    Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme
    Geb. 11.20 (Engler-Villa)
    Kaiserstr. 12
    D-76131 Karlsruhe

Lebenslauf

Studium der Elektrotechnik an der Universität von Pretoria (UP), Südafrika, Bachelorarbeit: „Entwurf einer stabilisierten zweiachsigen kardanischen Aufhängung“ (2015). Entwicklungsingenieur bei Airbus DS Optronics GmbH, Oberkochen, in der Abteilung stabilisierter Sichtsysteme (2016 - 2017). Studium der Elektro- und Informationstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Masterarbeit am Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme (IRS) zum Thema „Plug-and-Play Regelung und Stabilitätsanalyse von inverter-basierten AC Microgrids“ (2019).
Seit Juli 2019 wissenschaftlicher Mitarbeiter am IRS.

Forschung

Plug-and-Play basierte Regelungsansätze auf höhere Ebenen für sektorübergreifende Energiesysteme

Sektorübergreifende Energiesysteme:
Die Energiesysteme der Zukunft werden die Strom-, Wärme- und Gasnetze nicht mehr abgesondert betrachtet werden. Stattdessen werden sie dank neuer Kopplungen einen vernetzten, ganzheitlichen Ansatz ermöglichen. Ziel einer solchen gemeinsamen Betrachtung der Energiesysteme ist die Erhöhung der Robustheit und Flexibilität, die durch den Ausgleich der Energieüberschüsse oder -defizite zwischen den verschiedenen Energiesystemen erreicht werden können. Als Beispiel bietet die Vernetzung der verschiedenen Energiebereiche die Möglichkeit, die inhärent schwankenden Erzeugungsprofile der erneuerbaren Energiequellen (EEn) zu kompensieren. Dies ist hinsichtlich des wachsenden Anteils der EEn im Stromnetz zunehmend wichtig und relevant.

Plug-and-Play: Um den aktuellen und zukünftigen Strombedarf emissionsfrei zu decken fordert eine große Anzahl erneuerbarer Energiequellen. Allerdings sind die herkömmlichen zentralen Regelungsstrukturen, die bislang zur Regelung der Großkraftwerke eingesetzt werden, nicht zum Anwenden im Stromnetzte mit einer hohen Anzahl geographisch verteilter EEn geeignet. Ähnlich wie die Peripheriegeräte moderner Rechner würde ein Plug-and-Play basierter Ansatz es Energiequellen ermöglichen, sich nahtlos und ohne eine zentrale Verwaltung mit den Energienetzen zu verbinden oder von ihnen zu trennen.

Auf höhere Ebenen: Neben der Regelung der grundlegenden Variablen der Energienetze (z.B. der Spannungen und Frequenzen für das Stromnetz) müssen übergeordnete Ziele berücksichtigt werden, um einen effizienten und symbiotischen Austausch zwischen den verschiedenen Energiesystemen zu gestalten. Diese übergeordneten Ziele schließen z.B. sowohl die Interaktion und Koordination der verschiedenen Energiesysteme als auch die Betrachtung der Leistungsflüsse ein.

Offene Abschlussarbeiten
Titel Typ
Laufende Abschlussarbeiten
Titel Typ Bearbeiter

Publikationen


2024
A Unifying Passivity-Based Framework for Pressure and Volume Flow Rate Control in District Heating Networks
Strehle, F.; Machado, J. E.; Cucuzzella, M.; Malan, A. J.; Hohmann, S.; Scherpen, J. M. A.
2024. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 1–18. doi:10.1109/TCST.2024.3365250
2023
Passivity-Based Economic Ports for Optimal Operation of Networked DC Microgrids
Jané-Soneira, P.; Malan, A. J.; Prodan, I.; Hohmann, S.
2023. 2023 62nd IEEE Conference on Decision and Control (CDC), 1549–1554, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CDC49753.2023.10383694
Economic Dispatch for DC Microgrids: An Optimal Power Sharing Approach with Batteries
Gießler, A.; Jané-Soneira, P.; Malan, A. J.; Hohmann, S.
2023. 2023 62nd IEEE Conference on Decision and Control (CDC), 1555 – 1562, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CDC49753.2023.10383211
Port-Hamiltonian Modelling for Analysis and Control of Gas Networks
Malan, A. J.; Rausche, L.; Strehle, F.; Hohmann, S.
2023. IFAC-PapersOnLine, 56 (2), 5431 – 5437. doi:10.1016/j.ifacol.2023.10.193
On MPC-based Strategies for Optimal Voltage References in DC Microgrids
Jané-Soneira, P.; Prodan, I.; Malan, A. J.; Hohmann, S.
2023
On MPC-based Strategies for Optimal Voltage References in DC Microgrids
Jané-Soneira, P.; Prodan, I.; Malan, A. J.; Hohmann, S.
2023. European Control Conference (ECC), 13th-16th June 2023, Bukarest, 1–6, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.23919/ECC57647.2023.10178379
Port-Hamiltonian Modeling of Hydraulics in 4th Generation District Heating Networks
Strehle, F.; Machado, J. E.; Cucuzzella, M.; Malan, A. J.; Scherpen, J. M. A.; Hohmann, S.
2023. 2022 IEEE 61st Conference on Decision and Control (CDC), 1182–1189, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CDC51059.2022.9992887
Constructive Analysis and Design of Interconnected Krasovskii Passive and Quadratic Dissipative Systems
Malan, A. J.; Jane-Soneira, P.; Hohmann, S.
2023. 2022 IEEE 61st Conference on Decision and Control (CDC), 7059–7065, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CDC51059.2022.9992956
2022
Distributed coordination of physically-interconnected multi-agent systems with actuated and unactuated agents
Malan, A. J.; Pfeifer, M.; Hohmann, S.
2022. European Journal of Control, 68, Art.-Nr.: 100673. doi:10.1016/j.ejcon.2022.100673
Fractional Systems’ Identification Based on Implicit Modulating Functions
Stark, O.; Eckert, M.; Malan, A. J.; Hohmann, S.
2022. Mathematics, 10 (21), Art.-Nr.: 4106. doi:10.3390/math10214106
Port-Hamiltonian Modeling of Hydraulics in 4th Generation District Heating Networks
Strehle, F.; Machado, J. E.; Cucuzzella, M.; Malan, A. J.; Scherpen, J. M. A.; Hohmann, S.
2022. doi:10.5445/IR/1000150634
A Unified Passivity-Based Framework for Control of Modular Islanded AC Microgrids
Strehle, F.; Nahata, P.; Malan, A. J.; Hohmann, S.; Ferrari-Trecate, G.
2022. IEEE transactions on control systems technology, 30 (5), 1960–1976. doi:10.1109/TCST.2021.3136489
Learning feedback Nash strategies for nonlinear port-Hamiltonian systems
Kölsch, L.; Jané Soneira, P.; Malan, A. J.; Hohmann, S.
2022. International journal of control, 96 (1), 201–213. doi:10.1080/00207179.2021.1986233
2021
Comparison of discrete dynamic pipeline models for operational optimization of District Heating Networks
Maurer, J.; Ratzel, O. M.; Malan, A. J.; Hohmann, S.
2021. Energy reports, 7, 244–253. doi:10.1016/j.egyr.2021.08.150
Das Verbundprojekt RegEnZell: Zellenübergreifende Regionalisierung der Energieversorgung durch betriebsoptimierte Sektorenkopplung
Steinle, S.; Ruf, J.; Vayas, L.; Isik, V.; Mohan, J.; Jané-Soneira, P.; Malan, A. J.; Küchlin, R.; Sauerschell, S.; Herold, L.; Walter, J.; Suriyah, M. R.; Bajohr, S.; Kern, T.; Kolb, T.; Hohmann, S.; Köppel, W.; Leibfried, T.
2021. ETG-Kongress 2021: das Gesamtsystem im Fokus der Energiewende : 18.–19. Mai 2021, Online, 124–129, VDE Verlag
Das Verbundprojekt RegEnZell: Zellenübergreifende Regionalisierung der Energieversorgung durch betriebs- optimierte Sektorenkopplung
Steinle, S.; Ruf, J.; Vayas, L.; Isik, V.; Mohan, J.; Jané-Soneira, P.; Malan, A. J.; Küchlin, R.; Sauerschell, S.; Herold, L.; Walter, J.; Suriyah, M. R.; Bajohr, S.; Kern, T.; Kolb, T.; Hohmann, S.; Köppel, W.; Leibfried, T.
2021. ETG-Fb. 163: ETG-Kongress 2021 : Das Gesamtsystem im Fokus der Energiewende 18. – 19. Mai 2021, Online-Veranstaltung, 124–129, VDE Verlag
2020
Passivity conditions for plug-and-play operation of nonlinear static AC loads
Strehle, F.; Malan, A. J.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2020
Passivity conditions for plug-and-play operation of nonlinear static AC loads
Strehle, F.; Malan, A. J.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2020. 21th IFAC World Congress. Ed.: R. Findeisen, 12237–12243, Elsevier. doi:10.1016/j.ifacol.2020.12.1128
A scalable port-hamiltonian approach to plug-and-play voltage stabilization in DC microgrids
Strehle, F.; Pfeifer, M.; Malan, A. J.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2020
A scalable port-hamiltonian approach to plug-and-play voltage stabilization in DC microgrids
Strehle, F.; Pfeifer, M.; Malan, A. J.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2020. 2020 IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA), 24-26 August 2020, online, 787–794, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CCTA41146.2020.9206323
2019
A Port-Hamiltonian Approach to Plug-And-Play Voltage and Frequency Control in Islanded Inverter-Based AC Microgrids
Strehle, F.; Malan, A. J.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2019. 58th IEEE Conference on Decision and Control (CDC), Nice, F, December 11-13, 2019
Passivity-Based Plug-and-Play Voltage and Frequency Control in Islanded Inverter-Based AC Microgrids
Strehle, F.; Malan, A. J.; Krebs, S.; Hohmann Sören
2019. 58th IEEE Conference on Decision and Control, Nice, F, December 11-13, 2019, 4648–4655, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CDC40024.2019.9029272