M. Sc. Patrick Sauter
- Wissenschaftlicher Mitarbeiter
- Gruppe:
- Sprechstunden:
Donnerstag 14:00 - 15:00
- Raum: Geb. 30.33 (ITE) Raum 109
- Tel.: +49 721 608 - 45469
- Fax: +49 721 608 - 42707
- patrick sauter ∂ kit edu
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 Elektro- und Informationstechnik am Karlsruher Institut für Technologie. Bachelorarbeit am Institut für Technik der Informationsverarbeitung (2010). Masterarbeit am Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme (IRS) mit dem Thema „Entwicklung eines Fahrerassistenzsystems für die nicht wahrnehmbare Optimierung der Fahrzeuglängsdynamik“ (2013). Seit 2013 wissenschaftlicher Mitarbeiter am IRS.
Forschung
Modellierung und optimale Regelung von volatilen domänenübergreifenden Energie-Verteilernetzen
Im Zuge der Energiewende ändert sich die komplette Struktur der Energieversorgung. Die Energieerzeugung erfolgt verstärkt sowohl regenerativ durch Windkraft, Biomasse und Photovoltaik (PV) als auch konventionell durch lokale Blockheizkraftwerke. Alle diese Formen der Energieerzeugung erfolgen dezentral und häufig auf Verteilnetzebene. Insbesondere die regenerativen Energien haben dabei einen stark volatilen Charakter, beispielsweise durch Wettereinflüsse. Die Belastung der Verteilernetze wird dadurch deutlich erhöht und die Erweiterung der Netze durch Speicher wird notwendig. Durch die dezentrale Erzeugung, Speicherung und Wabdlung in andere Energiedomänen wie Wärme oder Gas werden neue Konzepte für die Überwachung und Regelung dieser domänenübergreifenden Energiesysteme benötigt.
Ziel der Forschung ist die Modellierung und optimale Regelung von heterogenen Energie-Verteilernetzen. Ein heterogenes Energie-Verteilnetzmodell ist dabei die Betrachtung aller potentiellen Energieverteilnetze. Dies kann neben dem Stromnetz ein Gasnetz, ein Fernwärmenetz oder gar ein Wasserstoffnetz sein. Für solche Netze soll zunächst eine geeignete Modellform entwickelt werden, durch die all diese Verteilernetze, deren Kopplungen, sowie dezentrale Einspeisung und Speicherung in jeder der Energiedomänen beschrieben werden können. Auf Basis dieser Modelle sollen dann Methoden entwickelt werden, mit denen eine optimale Regelung des gesamten gekoppelten Netzes durchgeführt werden kann. Um den überregionalen Netzausbau zu verringern, soll dabei insbesondere eine Minimierung der Ausgleichsenergie aus dem Übertragungsnetz im Fokus stehen.
Im Zuge der Energiewende ändert sich die komplette Struktur der Energieversorgung. Die Energieerzeugung erfolgt verstärkt sowohl regenerativ durch Windkraft, Biomasse und Photovoltaik (PV) als auch konventionell durch lokale Blockheizkraftwerke. Alle diese Formen der Energieerzeugung erfolgen dezentral und häufig auf Verteilnetzebene. Insbesondere die regenerativen Energien haben dabei einen stark volatilen Charakter, beispielsweise durch Wettereinflüsse. Die Belastung der Verteilernetze wird dadurch deutlich erhöht und die Erweiterung der Netze durch Speicher wird notwendig. Durch die dezentrale Erzeugung, Speicherung und Wabdlung in andere Energiedomänen wie Wärme oder Gas werden neue Konzepte für die Überwachung und Regelung dieser domänenübergreifenden Energiesysteme benötigt.
Ziel der Forschung ist die Modellierung und optimale Regelung von heterogenen Energie-Verteilernetzen. Ein heterogenes Energie-Verteilnetzmodell ist dabei die Betrachtung aller potentiellen Energieverteilnetze. Dies kann neben dem Stromnetz ein Gasnetz, ein Fernwärmenetz oder gar ein Wasserstoffnetz sein. Für solche Netze soll zunächst eine geeignete Modellform entwickelt werden, durch die all diese Verteilernetze, deren Kopplungen, sowie dezentrale Einspeisung und Speicherung in jeder der Energiedomänen beschrieben werden können. Auf Basis dieser Modelle sollen dann Methoden entwickelt werden, mit denen eine optimale Regelung des gesamten gekoppelten Netzes durchgeführt werden kann. Um den überregionalen Netzausbau zu verringern, soll dabei insbesondere eine Minimierung der Ausgleichsenergie aus dem Übertragungsnetz im Fokus stehen.
Publikationen
2019
-
On Robustness Regarding Modeling Errors in Predictive Energy Management Systems for Multi-Carrier Energy Grids
Sauter, P. S.; Herkner, T.; Maurer, J.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2019. International ETG-Congress 2019; ETG Symposium, Esslingen, Germany, 8-9 May 2019, 266–271, VDE Verlag -
Modellierung und zentrale prädiktive Regelung von multimodalen Energieverteilnetzen. Dissertation
Sauter, P. S.
2019. KIT Scientific Publishing. doi:10.5445/KSP/1000097501 -
Modellierung und zentrale prädiktive Regelung von multimodalen Energieverteilnetzen. Dissertation
Sauter, P. S.
2019. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000096626
2018
-
Load Forecasting in Distribution Grids with High Renewable Energy Penetration for Predictive Energy Management Systems
Sauter, P. S.; Karg, P.; Kluwe, M.; Hohmann, S.
2018. 2018 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe, ISGT-Europe 2018; Sarajevo; Bosnia and Herzegovina; 21 October 2018 through 25 October 2018, Art. Nr.: 8571524, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/ISGTEurope.2018.8571524 -
Simulation Framework for Multi-Carrier Energy Systems with Power-to-Gas and Combined Heat and Power
Ruf, J.; Zimmerlin, M.; Sauter, P. S.; Koppel, W.; Suriyah, M. R.; Kluwe, M.; Hohmann, S.; Leibfried, T.; Kolb, T.
2018. 53rd International Universities Power Engineering Conference, UPEC 2018; Glasgow Caledonian University (GCU)Cowcaddens RoadGlasgow; United Kingdom; 4 September 2018 through 7 September 2018, Art. Nr.: 8542066, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/UPEC.2018.8542066 -
Weighted Least Squares State Estimation for Coupled Power and Gas Distribution Networks
Pfeifer, M.; Zimmerlin, M.; Schwarzendorfer, M.; Sauter, P.; Krebs, S.; Leibfried, T.; Hohmann, S.
2018. 53rd International Universities Power Engineering Conference, Glasgow, Scotland, 4th-7th September 2018, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/UPEC.2018.8542013
2017
-
Electric Thermal Storage System Impact on Northern Communities’ Microgrids ]
Sauter, P. S.; Solanki, B. V.; Canizares, C. A.; Bhattacharya, K.; Hohmann, S.
2017. IEEE transactions on smart grid, 10 (1), 852–863. doi:10.1109/TSG.2017.2754239 -
Neural Network-based Load Forecasting in Distribution Grids for Predictive Energy Management Systems
Sauter, P.; Karg, P.; Pfeifer, M.; Kluwe, M.; Zimmerlin, M.; Leibfried, T.; Hohmann, S.
2017. Die Energiewende : Blueprints for the New Energy Age, Proceedings of the International ETG Congress 2017, World Conference Center, Bonn, 28th - 29th November 2017, 13–18, VDE Verlag -
Das Verbundprojekt RegEnKibo: Regionalisierung der Energieversorgung auf Verteilnetzebene unter Anwendung eines multimodalen, zellularen Ansatzes
Zimmerlin, M.; Suriyah, M.; Leibfried, T.; Sauter, P.; Maurer, J.; Pfeifer, M.; Kluwe, M.; Hohmann, S.; Köppel, W.; Degünther, C.; Müller. C.; Ruf, J.; Prabhakaran, P.; Missal, P.; Walter, J.; Herold, L.; Eichinger. T.
2017. ETG Congress, Bonn, 28.-29.11.2017, VDE Verlag -
Energy Storage in Microgrids: Compensating for Generation and Demand Fluctuations While Providing Ancillary Services
Farrokhabadi, M.; Solanki, B. V.; Canizares, C. A.; Bhattacharya, K.; Koenig, S.; Sauter, P. S.; Leibfried, T.; Hohmann, S.
2017. IEEE power & energy magazine, 15 (5), 81–91. doi:10.1109/MPE.2017.2708863 -
Electric Thermal Storage System Impact on Northern Communities’ Microgrids
Solanki, B. V.; Sauter, P. S.; Canizares, C. A.; Bhattacharya, K.; Hohmann, S.
2017. 2017 IEEE PES General Meeting- Student Poster Session - Chicago, IL USA, July 16-20 2017 -
Comparison of the Holomorphic Embedding Load Flow Method with Established Power Flow Algorithms and a New Hybrid Approach
Sauter, P. S.; Braun, C. A.; Kluwe, M.; Hohmann, S.
2017. 2017 Ninth Annual IEEE Green Technologies Conference (GreenTech), Denver, CO, USA, 29-31 March 2017, 203–210, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/GreenTech.2017.36
2016
-
Optimal energy management of low level multi-carrier distribution grids
Maurer, J.; Sauter, P. S.; Kluwe, M.; Hohmann, S.
2016. 2016 IEEE International Conference on Power System Technology (POWERCON), Wollongong, Australia, 28 September–1 October 2016, 1–6, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/POWERCON.2016.7754071
2014
-
Modeling and Optimal Control of Energy Distribution Grids
Sauter, P.
2014. SINO-EU Doctoral School for Sustainability Engineering, Tongji University Shanghai, 14.-16. September -
Subliminal optimal longitudinal vehicle control for energy efficient driving
Sauter, P.; Flad, M.; Hohmann, S.
2014. Proceedings - 2014 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), San Diego, CA, USA, October 5-8, 2014, 3001–3007, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SMC.2014.6974387