46765 Maskinlæring til energisystemer

2023/2024

Kursusinformation
Machine learning for energy systems
Engelsk
5
Kandidat
E5B (ons 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger, øvelser, projektarbejde
13-uger
E5B
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Vurderingen baseres på gruppebaserede rapporter for opgaverne og den mundtlige eksamen.
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
42101/02450 , eller lignende. Sprogkundskab til Python-programmerings sproget er en fordel.
Minimum 5
Jalal Kazempour , Lyngby Campus, Bygning 325 , jalal@dtu.dk
Farzaneh Pourahmadi , Lyngby Campus, Bygning 325 , farpour@dtu.dk
46 Institut for Vind og Energisystemer
I studieplanlæggeren
Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
De seneste betydelige fremskridt inden for maskinlæringsteknikker har åbnet op for nye muligheder inden for energisystemapplikationer. Dette gør det muligt at tackle komplekse beslutningstagning- og risikoanalyseproblemer samt at drive og kontrollere individuelle anlæg eller et system af anlæg effektivt i realtid. Dette kursus har primært fokus på at forklare logikken bag anvendelsen af maskinlæringsmetoder inden for energisystemapplikationer. Der vil blive præsenteret en række nøgleeksempler set fra både individuelle interessenters og en systemoperatørs synspunkt. Kurset giver de studerende færdigheder til at forberede data, identificere og implementere relevante maskinlæringsmetoder til forskellige energisystemapplikationer samt analysere deres præstation.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Diskutere centrale begreber og modeller inden for maskinlæring til energisystemapplikationer
  • Diskuter centrale machine learning-koncepter og teknikker til anvendelse inden for energisystemer.
  • Forstå forskellen mellem forskellige machine learning-modeller
  • Fortolk, hvordan machine learning-modeller kan hjælpe med at løse komplekse problemer inden for energisystemer.
  • Udvikle maskinlæringsmodeller fra både individuelle interessenters og systemoperatørens perspektiv
  • Anvend effektive teknikker til at forberede relevant data
  • Anvende Python-programmeringssproget til databehandling og implementering af maskinlæringsmodeller samt identificere potentielle muligheder og udfordringer
  • Analysere resultaterne og evaluere effektiviteten af de anvendte maskinlæringsmetoder
Kursusindhold
For det første giver kurset en oversigt over relevante maskinlæringsmetoder og energisystemapplikationer, set fra både en systemoperatørs og enkeltpersoners perspektiv, med fokus på aktivernes fysik. Anvendelserne omfatter problemløsning i både fremadrettede stadier (f.eks. day-ahead-stadien) og i realtid. Herefter identificerer vi relevante maskinlæringsmetoder til disse energisystemapplikationer.

For det andet fokuserer vi på interessentens perspektiv. Vi dækker eksempler, herunder (i) handel med vedvarende energi på elmarkeder i fremadrettede faser, (ii) vindprognoser i fremadrettede faser ved hjælp af klassiske og værdiorienterede læringsmetoder, og til sidst (iii) realtidsstyring af aktiver såsom batterilagre eller en aggregator af distribuerede energiressourcer.
For det tredje fokuserer vi på en systemoperatørs perspektiv. Vi dækker eksempler, herunder optimal planlægning og risikoanalyse for hele systemet i fremadrettede faser.

For alle applikationer vil vi præsentere relevante metoder, implementere dem i et casestudie og analysere resultaterne.
Sidst opdateret
04. juli, 2023