DE102014207077A1 - Method for controlling an electric power - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer elektrischen Leistung, wobei ein Energiebedarf von wenigstens zwei Verbrauchern erfasst wird, wobei abhängig von einem Parameter die elektrische Leistung wenigstens einem der zwei Verbraucher zur Verfügung gestellt wird.The invention relates to a method for controlling an electrical power, wherein an energy requirement of at least two consumers is detected, wherein, depending on a parameter, the electrical power is provided to at least one of the two consumers.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer elektrischen Leistung gemäß Patentanspruch 1, ein Steuergerät gemäß Patentanspruch 13 und ein Computerprogrammprodukt gemäß Patentanspruch 15.The invention relates to a method for controlling an electric power according to claim 1, a control device according to
Stand der TechnikState of the art
Im Stand der Technik ist es bekannt, eine elektrische Leistung auf mehrere Verbraucher zu verteilen.In the prior art it is known to distribute an electrical power to several consumers.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren und ein verbesserte Steuergerät zur Verteilung der elektrischen Leistung bereitzustellen.The object of the invention is to provide an improved method and an improved control unit for distributing the electrical power.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1, durch das Steuergerät gemäß Patentanspruch 13 und durch das Computerprogrammprodukt gemäß Patentanspruch 15 gelöst.The object of the invention is achieved by the method according to claim 1, by the control device according to
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens und des Steuergerätes sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the method and the control device are specified in the dependent claims.
Ein Vorteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass eine bedarfsgerechte Versorgung der Verbraucher erreicht wird.An advantage of the method described is that a needs-based supply of consumers is achieved.
Dies wird dadurch erreicht, dass abhängig von einem Parameter eine Leistung wenigstens einem von zwei Verbrauchern zur Verfügung gestellt wird. Somit ist mithilfe des Verbrauchers eine individuelle Zuteilung der elektrischen Leistung möglich.This is achieved by providing power to at least one of two consumers, depending on a parameter. Thus, with the help of the consumer, an individual allocation of the electrical power is possible.
In einer Ausführungsform wird die elektrische Leistung von einer Photovoltaikanlage bereitgestellt. Insbesondere bei einer Photovoltaikanlage, die abhängig von der Einstrahlung der Sonne Leistung bereitstellt, kann eine effiziente Verteilung der elektrischen Leistung von Vorteil sein.In one embodiment, the electrical power is provided by a photovoltaic system. In particular, in a photovoltaic system, which provides power depending on the solar radiation, an efficient distribution of electrical power can be beneficial.
Als Verbraucher können beispielsweise ein Warmwasserspeicher, eine elektrische Batterie, ein Haushaltsgerät usw. vorgesehen sein. Abhängig von einem Energiebedarf kann einem der Verbraucher die elektrische Leistung beispielsweise der Photovoltaikanlage zur Verfügung gestellt werden.As a consumer, for example, a hot water tank, an electric battery, a household appliance, etc. may be provided. Depending on an energy requirement, one of the consumers can be provided with the electrical power of the photovoltaic system, for example.
In einer weiteren Ausführungsform weist wenigstens ein Verbraucher einen Energiespeicher auf. Bei dieser Ausführungsform wird als Parameter ein Füllstand des Energiespeichers verwendet, um zu entscheiden, welcher oder welche Verbraucher mit der elektrischen Leistung versorgt werden. Beispielsweise kann ein Verbraucher mit der elektrischen Leistung versorgt werden, dessen Energiespeicher einen geringen Füllstand aufweist.In a further embodiment, at least one consumer has an energy store. In this embodiment, a level of the energy storage is used as a parameter to decide which or which consumers are supplied with the electrical power. For example, a consumer can be supplied with the electrical power whose energy storage has a low level.
In einer weiteren Ausführungsform wird als Parameter eine Leistung einer Stromquelle verwendet. Insbesondere kann als Parameter die Leistung eines Stromnetzes verwendet werden. Beispielsweise kann bei einer Nichtleistung, d.h. bei einem Ausfall eines Stromnetzes eine elektrische Leistung beispielsweise einer anderen Stromquelle wie z.B. einer Photovoltaikanlage zur Versorgung von Verbrauchern eingesetzt werden.In a further embodiment, a power of a power source is used as a parameter. In particular, the power of a power grid can be used as a parameter. For example, if there is no performance, i. in the event of a mains failure, electrical power from, for example, another power source such as a photovoltaic system can be used to supply consumers.
In einer weiteren Ausführungsform werden ein tatsächlicher Verbrauch, insbesondere ein Spitzenverbrauch und/oder ein empfohlener Verbrauch eines Verbrauchers angezeigt. Somit hat ein Nutzer die Möglichkeit, den Einsatz des Verbrauchers individuell zu steuern. Damit kann verfügbare elektrische Leistung optimal eingesetzt werden. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass ein Spitzenverbrauch nicht überschritten wird. Insbesondere können einzelne Verbraucher teilweise in der Leistung reduziert oder vollständig abgeschaltet werden.In a further embodiment, an actual consumption, in particular a peak consumption and / or a recommended consumption of a consumer are displayed. Thus, a user has the opportunity to control the use of the consumer individually. Thus, available electrical power can be used optimally. In this way it can be achieved that a peak consumption is not exceeded. In particular, individual consumers can be partially reduced in performance or completely switched off.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine Leistungsbilanz der Verbraucher erstellt, wobei die Leistungsbilanz bei der Verteilung der elektrischen Leistung als Parameter berücksichtigt wird. Somit kann individuell abhängig von der Leistungsbilanz die elektrische Leistung auf einen oder mehrere Verbraucher verteilt werden.In another embodiment, a power balance of the load is created, taking into account the power balance in the distribution of electric power as a parameter. Thus, individually depending on the power balance, the electrical power can be distributed to one or more consumers.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Parameter in Form eines Steuerparameters vorgesehen, der von einem Programm oder einem Nutzer eingegeben werden kann. Auf diese Weise ist eine individuelle Steuerung der Leistungsverteilung abhängig von der Eingabe eines Nutzers möglich.In a further embodiment, the parameter is provided in the form of a control parameter that can be entered by a program or a user. In this way, an individual control of the power distribution depending on the input of a user is possible.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Parameter durch einen Ausfall einer elektrischen Stromquelle dargestellt werden. Fällt beispielsweise ein Stromnetz aus, so kann die elektrische Leistung beispielsweise von einer weiteren Stromquelle wie z.B. einer Photovoltaikanlage zur Versorgung der elektrischen Verbraucher insbesondere eines Gebäudes eingesetzt werden.In a further embodiment, the parameter may be represented by a failure of an electrical power source. For example, if a power grid fails, the electrical power may be supplied, for example, by another power source, such as a power source. a photovoltaic system for supplying the electrical loads are used in particular a building.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Vorschlag für eine Reduzierung eines Spitzenverbrauchs eines Verbrauchers angezeigt oder ausgegeben. Somit kann ein Nutzer die Spitzenlast des Verbrauchers beeinflussen, insbesondere reduzieren.In another embodiment, a suggestion for reducing a peak consumption of a consumer is displayed or output. Thus, a user can influence, in particular reduce, the peak load of the consumer.
In einer weiteren Ausführungsform wird die elektrische Energie einem ersten Verbraucher zugeführt, wobei der erste Verbraucher einen Teil der zugeführten elektrischen Energie einem zweiten Verbraucher übergibt. Auf diese Weise kann abhängig vom tatsächlichen Energiebedarf der Verbraucher eine effiziente Verteilung der elektrischen Energie erreicht werden.In a further embodiment, the electrical energy is a first consumer supplied, wherein the first consumer transfers a portion of the supplied electrical energy to a second consumer. In this way, depending on the actual energy consumption of the consumer, an efficient distribution of electrical energy can be achieved.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die beschriebenen Verfahren beispielsweise in Form eines Computerprogrammproduktes auf einem Steuergerät, einem Computer, einem Tablet-PC oder auf einem Smartphone ablaufen.Depending on the selected embodiment, the described methods can, for example, take place in the form of a computer program product on a control device, a computer, a tablet PC or on a smartphone.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigenThe invention will be explained in more detail below with reference to FIGS. Show it
Zudem kann die Photovoltaikanlage
Weiterhin kann das Anzeigegerät
Weiterhin kann das Steuergerät
Beispielsweise kann mithilfe des Steuergerätes festgelegt werden, dass als Parameter ein Füllstand eines Energiespeichers eines Verbrauchers verwendet wird, um automatisch die Versorgung des Verbrauchers mit Strom von der Photovoltaikanlage als Stromquelle zu steuern. Insbesondere kann der Verbraucher zuerst mit Strom oder mit mehr Strom versorgt werden, dessen Füllstand des Energiespeichers am geringsten ist. Das erste Versorgungssystem
Bei weiteren zukünftigen Stromversorgungssystemen ist es denkbar, dass der Strompreis zunehmend durch die maximale Anschlussleistung, die zur Verfügung gestellt werden muss, bestimmt wird. Die maximale Anschlussleistung definiert den Bedarf eines elektrischen Verbrauchers an Strom bei einem maximalen Stromverbrauch. Somit wird ein wesentlicher Teil der Stromkosten durch den Preis für den Anschluss und ein weiterer Teil der Stromkosten durch den tatsächlichen elektrischen Verbrauch festgelegt.With other future power supply systems, it is conceivable that the price of electricity is increasingly determined by the maximum connected load that has to be made available. The maximum connected load defines the demand of an electrical consumer for electricity with a maximum power consumption. Thus, a substantial part of the electricity costs is determined by the price of the connection and another part of the electricity costs by the actual electrical consumption.
Mithilfe des Steuergerätes
Mithilfe des zweiten Versorgungssystems
Zudem kann die Heizung
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen elektrischen Versorgungssysteme
Ein Vorteil des beschriebenen Systems besteht darin, dass beispielsweise ein erster Haushalt überschüssige Energie an einen zweiten Haushalt mit Energiebedarf abgeben bzw. verkaufen kann. Somit können Unternetze geschaffen werden, in denen Energie, insbesondere elektrischer Strom, ausgeglichen werden kann. Dabei kann beispielsweise eine Vertragsbeziehung zwischen den einzelnen Haushalten oder eine Vertragsbeziehung zwischen den einzelnen Controllern (Kontrollfunktionen) und der zentralen Einheit realisiert werden. Auf diese Weise kann eine optimierte Ansteuerung wie z.B. eine zeitabhängige Leistungsvorgabe erreicht werden. Dies kann beispielsweise durch die zentrale Einheit an die Erzeuger/Verbraucher im jeweiligen Bilanzkreis, d.h. Haushalt vorgegeben werden. Optional kann die Information an jeden Controller weitergegeben werden. Zudem können Wetterdaten, Strompreise usw. optional berücksichtigt werden.An advantage of the system described is that, for example, a first household can surrender or sell surplus energy to a second household with energy requirements. Thus, sub-networks can be created in which energy, especially electrical power, can be compensated. For example, a contractual relationship between the individual households or a contractual relationship between the individual controllers (control functions) and the central unit can be realized. In this way, optimized driving such as e.g. a time-dependent power specification can be achieved. This can be done, for example, by the central unit to the producers / consumers in the respective balancing group, i. Budget are given. Optionally, the information can be passed to each controller. In addition, weather data, electricity prices, etc. can optionally be taken into account.
In einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, eine Regelung von Verbrauchern, beispielsweise von Kraftwärmekopplungsanlagen und Wärmepumpen, in Abhängigkeit von einer Netzspannung eines Stromversorgungsnetzes durchzuführen, um die Bereitstellung möglicher Anschlussleistungen für das Stromversorgungsnetz erhöhen zu können, wobei trotzdem eine automatische Abschaltung der Abgabe von Anschlussleistung verhindert wird. Beispielsweise soll durch das beschriebene System erreicht werden, dass mehr Photovoltaikanlagen an das Stromnetz angeschlossen werden können, dass aber die Photovoltaikanlagen nicht mehr als eine zulässige Stromleistung in das Stromnetz einspeisen. Somit kann eine Netzüberlastung beispielsweise durch Photovoltaikanlagen vermieden werden. Die Netzüberlastung wird beispielsweise durch eine Lastverschiebung vermieden. Auf diese Weise können mehr Photovoltaikanlagen an das Netz angeschlossen werden als bisher, wobei bei Überschreiten einer vorgegebenen Spannungsgrenze einzelne Photovoltaikanlagen abgeschaltet werden.In one embodiment, it is proposed to carry out a regulation of consumers, for example of cogeneration plants and heat pumps, in dependence on a mains voltage of a power supply network, in order to be able to increase the provision of possible connection power to the power supply network, while nevertheless preventing an automatic disconnection of the output of connected power. For example, should be achieved by the system described that more photovoltaic systems can be connected to the mains, but that the photovoltaic systems feed no more than a permissible power in the grid. Thus, a network overload can be avoided for example by photovoltaic systems. The network overload is avoided for example by a load shift. In this way, more photovoltaic systems can be connected to the grid than before, with individual photovoltaic systems are switched off when exceeding a predetermined voltage limit.
Dazu können z.B. Kraftwärmekopplungsanlagen und/oder Wärmepumpen insbesondere mit einem Selbstlernalgorithmus ausgestattet sein, um einen Spannungsverlauf vorauszusehen, um beispielsweise einen Wärmespeicher entsprechend zu füllen oder zu leeren. Zudem kann die Messung der Spannung am Hausanschlusskasten an einer Einspeisestelle in das Stromnetz vorgesehen sein, um eine genauere Information über die Spannung des Stromnetzes zu erhalten. Weiterhin kann eine Schnittstelle für einen Netzbetreiber vorgesehen sein, um eine Spannung am Stromversorgungsnetz zu beeinflussen.For this, e.g. Combined heat and power plants and / or heat pumps in particular be equipped with a self-learning algorithm to anticipate a voltage curve, for example, to fill a heat storage or empty accordingly. In addition, the measurement of the voltage at the house connection box can be provided at a feed point in the power grid in order to obtain a more accurate information about the voltage of the power grid. Furthermore, an interface can be provided for a network operator in order to influence a voltage on the power supply network.
Claims (15)
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- 2014-04-14 DE DE102014207077.5A patent/DE102014207077A1/en active Pending
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