DE19915148A1 - Method and system for determining an amount of energy required or consumed by a consumer - Google Patents
Method and system for determining an amount of energy required or consumed by a consumerInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Ermittlung einer von einem Verbraucher benötigten bzw. verbrauchten Energiemenge, insbesondere Strommenge.The invention relates to a method and a system for Determination of a need or a need by a consumer amount of energy consumed, especially amount of electricity.
Es ist bekannt, daß der Energieverbrauch eines Verbrauchers nicht zu jedem Zeitpunkt gleich hoch ist. Allerdings exi stiert noch keine Möglichkeit, den Energieverbrauch eines einzelnen Verbrauchers zu jedem Zeitpunkt genau und lücken los zu erfassen. Man kann nur den Gesamtverbrauch innerhalb eines Zeitraums erfassen. Der tatsächliche Energiebedarf ist von einem Energieerzeuger daher nur sehr schwer vorher sehbar. Aus diesem Grund müssen die Energieerzeuger immer eine gewisse Menge erzeugter Energie zwischenspeichern, damit immer eine ausreichende Energiemenge für den Verbrau cher zu jedem Zeitpunkt zur Verfügung steht.It is known that the energy consumption of a consumer is not the same at all times. Exi, however There is still no way to measure energy consumption individual consumer at all times precisely and gaps going to capture. You can only see the total consumption within of a period. The actual energy requirement is therefore very difficult to get from an energy producer visible. For this reason, energy producers always have to cache a certain amount of generated energy, thus always a sufficient amount of energy for consumption is available at all times.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun de, ein Verfahren und ein System anzugeben, mit dem der Energiebedarf eines Verbrauchers zu jedem Zeitpunkt genau ermittelbar ist und mit dem immer eine ausreichende Menge Energie zur Verfügung gestellt werden kann, ohne größere Mengen Energie zwischenspeichern zu müssen.The present invention is therefore based on the object to specify a procedure and a system by which the A consumer's energy requirements are precise at all times can be determined and with which there is always a sufficient amount Energy can be made available without major Having to store a lot of energy.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren und ein System zur Ermittlung einer von einem Verbraucher benö tigten Energiemenge nach den Ansprüchen 1 und 22 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a method and a system for determining a consumer needs approved amount of energy according to claims 1 and 22 solved. Preferred and advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Nachfolgend wird unter Energie sämtliche verbrauchbare Energie verstanden, insbesondere Strom, Gas und Wasser.Below is all consumable under energy Understand energy, especially electricity, gas and water.
Die Vorteile, die das erfindungsgemäße Verfahren und das Sy stem bieten, liegen auf der Hand. Die übertragenen Informa tionen dienen den Energieerzeugern, insbesondere Stromerzeu gern oder Stromhändlern, dazu, genaue Verbrauchsgewohnhei ten jedes einzelnen Verbrauchsers, insbesondere Stromkun den, zu erhalten und gezielt die benötigte Menge an Ener gie, insbesondere Strom, zur Verfügung zu stellen. Es wird erstmals lückenlos möglich, von der Erzeugung bis zum Endverbraucher sekundengenau den Energieverbrauch zu ermit teln. The advantages that the inventive method and the Sy offer, are obvious. The transmitted information tions serve energy producers, especially electricity producers like or electricity traders, in addition, exact consumption habits ten of each individual consumer, especially electricity to get and target the amount of energy needed gie, especially electricity. It will seamlessly possible for the first time, from generation to End consumers to determine energy consumption to the second teln.
Somit ist der wahrscheinliche Stromverbrauch von jedem Stromkunden und jeder Kundengruppe erheblich sicherer durch die Energieerzeuger zu prognostizieren. Demnach muß nur die benötigte Strommenge und eine geringe, Sicherheitskapazität zur Verfügung gestellt werden.Thus, the likely power consumption by everyone Electricity customers and every customer group much safer to forecast the energy producers. Accordingly, only that required amount of electricity and a small, security capacity to provide.
Weiterhin werden über diese Methode neue Tarifmodelle möglich. Beispielhaft soll hier nur die Abrechnung nach Spitzenbelastungszeiten oder Tarifen beliebiger Tageszeiten angeführt werden.Furthermore, new tariff models are created using this method possible. For example, only the billing should be done here Peak load times or tariffs of any time of day be cited.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das System sind weiter hin zur Steuerung von großen Energieverbrauchern nutzbar. Hier können Zeiten geringer Leistungsauslastung des Netzes genutzt werden.The method and the system according to the invention are further can be used to control large energy consumers. Here times of low power utilization of the network can occur be used.
Mit der beschriebenen Technik ist es ebenfalls möglich, die benötigte Energie von demjenigen Energieerzeuger zu erhal ten, der die Energie zum günstigsten Preis anbietet. Dem nach sinken die Energiekosten des einzelnen Verbrauchers.With the technique described it is also possible to to get required energy from the energy producer ten who offers the energy at the cheapest price. The after the energy costs of the individual consumer decrease.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das System ermöglichen es, die Vorteile der Liberalisierung des Energiemarktes, sowie die unterschiedlichen Angebote nach Verbrauchszeit dem Verbraucher zugänglich zu machen. Eine erfindungsgemäße Steuerung und Bereitstellung der Energiemenge ist dabei unerläßliche Voraussetzung. Der Verbraucher erhält durch das erfindungsgemäße Verfahren und das System die für ihn vorteilhafteste Energieversorgung, sowohl im Preis, als auch im Bedarf. Enable the method and the system according to the invention it, the benefits of liberalizing the energy market, as well as the different offers according to usage time to make it accessible to the consumer. An inventive Control and provision of the amount of energy is included indispensable requirement. The consumer gets through the inventive method and the system for him most advantageous energy supply, both in price and also in need.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels näher erläutert.In the following the invention will be explained with reference to an embodiment explained in more detail.
Alle relevanten Daten eines Verbrauchers (Haushaltsanschluß, Gebäudeanschluß oder Gebäudekomplexan schluß), insbesondere dessen Stromverbrauch, werden in Intervallen, etwa im Millisekunden, Sekunden, Minuten, Stunden oder Tagen, je nach der gewünschten Auflösung der Information, von einer Meßeinheit erfaßt und gespeichert. Etwa bei einer Erfassung in Minutenintervallen wird eine im wesentliche fortlaufende aktuelle Erfassung der Daten, insbesondere Stromverbraucherdaten ermöglicht. Hierbei wird sowohl der Gesamtverbrauch als auch der Verbrauch zu jedem Zeitpunkt gespeichert.All relevant data of a consumer (Household connection, building connection or building complex conclusion), especially its power consumption, are in Intervals, approximately in milliseconds, seconds, minutes, Hours or days, depending on the desired resolution of the Information recorded and stored by a measuring unit. For example, when the data is recorded in minute intervals, a essentially continuous up-to-date collection of data, especially electricity consumer data. Here will both total consumption and consumption for each Time saved.
Für die Messung des Verbrauchs gibt es verschiedene Möglich
keiten, beispielsweise
There are various options for measuring consumption, for example
- a) Messung der elektromagnetischen Felder an der Zuleitung;a) measurement of the electromagnetic fields on the supply line;
- b) Optoelektronische Messung der Zählerstände im Schaufen ster des bestehenden Zählers;b) Optoelectronic measurement of counter readings in the shop ster of the existing meter;
- c) Optoelektronische Messung der Drehzahl der Drehscheibe in den bestehenden Zählern;c) Optoelectronic measurement of the speed of the turntable in the existing meters;
- d) Messung des Stromflußes durch ein in die Zuleitung und/oder den bestehenden Zähler geschalteten Gerätes.d) Measurement of the current flow through a in the supply line and / or the existing counter switched device.
Der Vorteil bei den Messungen unter a), b), und c) liegt eindeutig darin, daß hier kein wesentlicher Eingriff in die bestehenden Einrichtungen vorgenommen werden muß. Bei der Variante a) wird die Meßeinheit um die Zuleitung, die zum bestehenden Zähler führt, gelegt. Gemessen werden die elektromagnetischen Felder, die durch den Stromfluß in der Leitung um das Kabel entstehen. Diese variieren mit der Stromstärke, bzw. Spannung, so daß daraus verläßliche Daten ermittelt werden können. Ein Eingriff in den bestehenden Zähler ist somit nicht erforderlich, er kann aber weiterhin zur Kontrolle für den Verbraucher in der Leitung bestehen bleiben. Diese Installation wird die bevorzugte Art der Einrichtung sein, da in den meisten Bestandseinrichtungen eine solche Vorrichtung mit relativ einfachen Mitteln zu bewerkstelligen ist.The advantage of the measurements under a), b), and c) is clearly in that there is no significant interference in the existing facilities must be made. In the Variant a) the measuring unit around the supply line leading to leads existing meters, laid. The are measured electromagnetic fields caused by the current flow in the Line around the cable arise. These vary with the Current, or voltage, so that reliable data can be determined. An intervention in the existing Counter is therefore not required, but it can still be used to control the consumer in the line stay. This installation will be the preferred type of Be facility as in most existing facilities such a device with relatively simple means is accomplished.
Bei der Variante b) kann der bestehende Stromzähler verblei ben. Auf diesen wird ein Aufsetzgerät installiert, das über eine optoelektronische Meßeinheit verfügt, die die Anzeige der numerischen Zählerstände erkennt und diese auslesen kann.With variant b) the existing electricity meter can remain ben. A mounting device is installed on these an optoelectronic measuring unit has the display recognizes the numerical meter readings and read them out can.
Bei der Variante c) kann der bestehende Verbrauchszähler ebenfalls verbleiben. Auf diesen wird ebenfalls ein Aufsatz gerät installiert, das die Umdrehungszahlen der Zählerdreh scheibe (rote Markierung) optoelektronisch erfaßt und auswertet.With variant c) the existing consumption meter can also remain. There is also an essay on this device installed, which revolutions of the counter rotation disc (red marking) optoelectronically recorded and evaluates.
Die Varianten b) und c) können auch in einem Gerät zusammen gefaßt werden. Bei der Variante d) wird eine Meßeinheit in die Zuleitung montiert. Diese Installation wird sich vor zugsweise bei Neueinrichtungen eignen. Ein eventuell be reits bestehender Zähler ist bei dieser Montage überflüs sig und kann ausgebaut werden.Variants b) and c) can also be combined in one device to get nabbed. In variant d), a measuring unit in the supply line is installed. This installation is going to happen suitable for new facilities. A possibly be Existing counters are superfluous with this installation sig and can be expanded.
Der Gesamtverbrauch wird in der Meßeinheit kumuliert gespei
chert, der Momentverbrauch kann wahlweise auf 2 verschiede
ne Arten erfaßt und gespeichert werden:
The total consumption is stored cumulatively in the measuring unit, the momentary consumption can optionally be recorded and saved in 2 different ways:
- - Dauer und Wert der Leistungsaufnahme ab dem jeweiligen Zeitpunkt, d. h. es werden jeweils geänderte Verbrauchswerte zusammen mit der Zeitdauer, während der ein konstanter Wert vorliegt, erfaßt (dynamische Mes sung).- Duration and value of the power consumption from the respective Time, d. H. there will be changed Consumption values along with the length of time during which a constant value is present (dynamic measurement solution).
- - Wert der Leistungsaufnahme zum jeweiligen Intervallzeit punkt (statische Messung). Der Gesamtverbrauch wird aus den Einzelwerten berechnet.- Value of the power consumption at the respective interval time point (static measurement). The total consumption is made up the individual values calculated.
Die gespeicherten Daten werden wahlweise zu verschiedenen
Protokollen zusammengefaßt:
The stored data can be combined into various protocols:
- - Statisch: Zeit - Verbrauch;- Static: time - consumption;
-
- Dynamisch: Verbrauchsänderung - Dauer;
Zeitmarke;- Dynamic: change in consumption - duration;
Timestamp; - - auf Datenmenge optimiert: täglich z. B. 10 Kbyte Daten dynamisch ermittelt nach Verbrauchsänderung oder Zeit takten (Ungenauigkeiten durch geringfügige Änderungen oder zu lange Zeittakte werden an Hand des tatsächlichen Ver brauchs mathematisch ausgegli chen).- optimized for data volume: daily z. B. 10 Kbyte of data dynamically determined by Change in consumption or time clock (inaccuracies through minor changes or too long timings are on Hand of actual ver mathematically balanced chen).
Die gespeicherten Daten werden über das Stromnetz an einen
Datenempfänger übermittelt. Dies geschieht wahlweise
The stored data is transmitted to a data receiver via the power grid. This happens optionally
- - auf Anforderung des Datenempfängers;- at the request of the data recipient;
- - bei Bedarf - wenn sich die Speicherkapazität dem Ende nähert;- if necessary - when the storage capacity is running out approaches;
- - frei programmierbar zyklisch (z. B. stündlich, täglich wö chentlich, monatlich).- freely programmable cyclically (e.g. hourly, daily w weekly, monthly).
Der Empfänger wird am Stromnetz wahlweise in Richtung Strom
verbraucher (im Haus - an einer Steckdose) oder in Richtung
Stromerzeuger (Trafo, Stadtwerk) angeschlossen. Im Empfän
ger werden die Daten aus der Meßeinrichtung gesammelt und
verarbeitet. Der Empfänger speichert die verarbeiteten
Daten und stellt diese auf Anforderung oder zyklisch
The receiver is connected to the electricity network either in the direction of the power consumer (in the house - at a socket) or in the direction of the power generator (transformer, public utility). In the receiver, the data from the measuring device are collected and processed. The recipient saves the processed data and provides it on request or cyclically
- - externen Datenverarbeitungsanlagen oder- external data processing systems or
- - zum Empfang geeigneten Stromverbrauchern im Hause- Suitable electricity consumers to receive in the house
via Datenfernübertragung zur Verfügung. Die Datenfernüber
tragung kann wahlweise über
available via remote data transmission. Remote data transmission can optionally be via
- - das Stromnetz,- the power grid,
- - eine Telefonleitung,- a telephone line,
- - eine Funkstrecke,- a radio link,
- - ein Kabelnetz,- a cable network,
- - mittels Lichtwellen (Infrarot, Laser, Lichtleiter) oder- by means of light waves (infrared, laser, light guide) or
- - mittels Ultraschall- by means of ultrasound
realisiert werden.will be realized.
Im Datenempfänger werden die gemessenen Daten erfaßt,
gespeichert und für eine Übermittlung aufbereitet. Die
Zuordnung der Daten erfolgt beispielsweise nach folgenden
Kriterien:
The measured data are recorded in the data receiver, stored and processed for transmission. The data are assigned, for example, according to the following criteria:
Nummer der Verbrauchsstelle: fester Wert
Verbrauchsstandort: fester Wert
Jahr: variabler Wert
Monat: variabler Wert
Tag: variabler Wert
Stunde: variabler Wert
Verbrauchswert: variabler Wert
Stromart: fester Wert.Number of the premise: fixed value
Consumption location: fixed value
Year: variable value
Month: variable value
Day: variable value
Hour: variable value
Consumption value: variable value
Type of current: fixed value.
Diese Daten werden nach einem festgelegten Ablauf gespei chert und nach einem vorgegebenen Zeitschema an eine Kommu nikationseinheit übermittelt. Die Verbrauchsdaten können nach Übermittlung eines Löschkommandos, das nach erfolgter, reklamationsfreier Abrechnung und Abwicklung des Vorganges ausgelöst wird, aus der Meßeinheit entfernt werden. Dieser Löschvorgang kann sowohl direkt an der Meßeinheit als auch von der Steuereinheit über die Kommunikationseinheit ausge löst werden.This data is saved according to a defined procedure to a commu based on a predefined schedule nications unit transmitted. The consumption data can after transmission of a delete command, which after successful Complaint-free billing and handling of the process is triggered to be removed from the measuring unit. This Deletion can be done directly on the measuring unit as well from the control unit via the communication unit be solved.
Die Kommunikationseinheit ist für die Übermittlung der gewonnenen Verbrauchsdaten an die Steuereinheit eingerich tet. Sie übernimmt die gewonnenen Daten aus der Verbrauchs messung und übermittelt diese Daten an die Steuereinheit. Die Übermittlung der Daten geschieht über die bekannten Kommunikationsnetze, wie z. B. Telefonnetz, Datennetz, Stromnetz, Funknetz o. ä.. Dies bedeutet, daß die Kommunika tionseinheit an ein geeignetes Netz angeschlossen ist oder zu diesem eine Verbindung herstellen kann. Die Übermittlung kann in Abhängigkeit von den technischen, baulichen oder sonstigen Voraussetzungen auf verschiedene Weise gesche hen.The communication unit is for the transmission of the obtained consumption data set up to the control unit tet. It takes over the data obtained from the consumption measurement and transmits this data to the control unit. The transmission of the data takes place via the known Communication networks, such as B. telephone network, data network, Electricity network, radio network or similar. This means that the communica tion unit is connected to a suitable network or can connect to this. The transmission can depend on the technical, structural or other requirements in different ways hen.
Ist eine bidirektionale Kommunikation zwischen der Steuereinheit und der Meßeinheit nicht möglich oder erfor derlich, so wird die Kommunikationseinheit nur mit einer Einrichtung zur Übermittlung der Daten an die Steuereinheit ausgestattet. Der Datenaustausch findet dann nur von der Verbrauchsmessung zur Steuereinheit unidirektional statt. Hierfür ist die Kommunikationseinheit mit einer Wählvorrich tung ausgestattet, die nach einem vorgegebenen Schema die Verbindung zur Steuereinheit automatisch herstellt und die Verbrauchsdaten übermittelt.Is bidirectional communication between the Control unit and the measuring unit not possible or necessary the communication unit is only with one Device for transmitting the data to the control unit fitted. The data exchange then takes place only from the Consumption measurement to the control unit takes place unidirectionally. For this, the communication unit is equipped with a dialing device device equipped according to a predetermined scheme Connects to the control unit automatically and the Consumption data transmitted.
Vorzugsweise verfügt die Kommunikationseinheit über die Möglichkeit zur bidirektionalen Kommunikation, d. h. daß ein Datenaustausch zwischen der Kommunikationseinheit und der Steuereinheit in beiden Richtungen möglich ist. Dies bietet auch die Möglichkeit, den Löschvorgang, wie er oben be schrieben ist, auszulösen, vor allem aber die Meßeinheit und/oder die Kommunikationseinheit eventuellen Veränderun gen schnell und bedarfsgerecht anzupassen. Die Auslösung eines Wählvorganges zum Verbindungsaufbau zwischen der Kommunikationseinheit und der Zuteilungseinheit geschieht auch hier automatisch wie vorher beschrieben. The communication unit preferably has the Possibility of bidirectional communication, i. H. the existence Data exchange between the communication unit and the Control unit is possible in both directions. This offers also the possibility of the deletion process as described above is written to trigger, but above all the measuring unit and / or the communication unit of any changes adapt quickly and as required. The trigger a dialing process to establish a connection between the Communication unit and the allocation unit happens also here automatically as described before.
Die Steuereinheit erfaßt die durch die Kommunikationsein heit erfaßten Daten und wertet diese für eine Bedarfsanaly se aus. Die Kriterien für eine Auswertung sind dabei die Gesamtleistung einer bestimmten Region für einen bestimmten Zeitraum. Nach diesen Vorgaben wird für den Verbraucher die erforderliche Energie eingekauft und entsprechend dem Bedarf bereitgestellt. Dies kann vollautomatisiert erfol gen, wobei die Steuereinheit automatisch die Energie mit den günstigsten Kriterien von dem entsprechenden Stromprovi der dem Endverbraucher vermittelt. Diese Funktionalität kann auch eine dem Verbraucher zugeordnete Einheit überneh men, etwa ein intelligenter Datenempfänger.The control unit detects that through the communication collected data and evaluates them for a needs analysis se out. The criteria for an evaluation are the Overall performance of a given region for a given Period. According to these specifications, the purchased necessary energy and according to the Provided needs. This can be done fully automatically gene, the control unit automatically using the energy the cheapest criteria from the corresponding electricity provider that conveys to the end user. This functionality can also take over a unit assigned to the consumer such as an intelligent data receiver.
Über dieses Verfahren und seine Einrichtungen wird es dem Endverbraucher ermöglicht, alle Vorteile, die sich aus der Liberalisierung des Marktes und den daraus resultierenden Möglichkeiten ergeben, zu nutzen.It will inform the public about this procedure and its facilities End user allows all the benefits that come from the Liberalization of the market and the resulting ones Opportunities to use.
Claims (27)
- a) der momentane Energieverbrauch des Verbrauchers permanent oder in Intervallen automatisch ermit telt,
- b) der ermittelte momentane Energieverbrauch in Form von Energiedaten dargestellt wird,
- c) die ermittelten Energiedaten permanent oder in Intervallen an einen Datenempfänger übertragen und von diesem und/oder einer nachgeordneten Steuerein heit ausgewertet werden.
- a) the current energy consumption of the consumer is determined permanently or at intervals automatically,
- b) the determined current energy consumption is represented in the form of energy data,
- c) the determined energy data is transmitted permanently or at intervals to a data receiver and is evaluated by this and / or a downstream control unit.
- - einer Meßeinheit, die den Gesamtenergieverbrauch innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums sowie den momentanen Energieverbrauch ständig oder in Intervallen ermittelt und als Energiedaten spei chert,
- - einem Datenempfänger, der durch Übertragungsmit tel mit der Meßeinheit verbunden sowie zum Emp fang und Aufbereitung der Energiedaten der Meßein heit, insbesondere zu einem Energiebedarfspro fil, vorgesehen ist.
- a measuring unit which continuously or at intervals determines the total energy consumption within a predetermined period of time and the instantaneous energy consumption and stores it as energy data,
- - A data receiver, which is connected to the measuring unit by means of transmission means and for receiving and processing the energy data of the measuring unit, in particular for an energy requirement profile, is provided.
- - eine mit dem Datenempfänger mittels Datenfernüber tragung verbundene Steuereinheit zur Bereitstel lung der benötigten Energiemenge in Abhängigkeit des Energiebedarfsprofils.
- - A control unit connected to the data receiver by means of remote data transmission for providing the required amount of energy as a function of the energy requirement profile.
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