NL1024393C2

NL1024393C2 - Method is for limiting gas usage in at least a part of a gas distribution network, to which several gas user units are connected

Info

Publication number: NL1024393C2
Application number: NL1024393A
Authority: NL
Inventors: Klaas Hoving; Jack Collin John Eerland; Friedrich Vollink
Original assignee: Nederlandse Gasunie Nv
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2005-03-31

Abstract

The method is for limiting gas usage in at least a part of a gas distribution network, to which several gas user units are connected. By means of a control system, usage is limited of at least a part of the gas user units (10) and a regulating system (2) is provided for application of the method. At least some of the user units are provided with remotely controllable regulating devices of gas usage of the units. The regulating system incorporates a control system (6) which determines a maximum desirable gas usage for the individual user units.

Description

-1- ·'· Λ λ WERKWIJZE VOOR HET BEGRENZEN VAN HET GASVERBRUIK 5-1- · '· Λ λ METHOD FOR LIMITING GAS CONSUMPTION 5

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het begrenzen van het gasverbruik in ten minste een deel van een gasdistributienetwerk, waarop meerdere gasverbruiktoestellen zijn aangesloten.The invention relates to a method for limiting gas consumption in at least a part of a gas distribution network, to which a plurality of gas consumption devices are connected.

Gas, in het bijzonder aardgas, wordt op vele plaatsen in huishoudens 10 en in industriële omgeving toegepast als energiebron. Het gas wordt als regel door een of meer distributiebedrijven ter plaatse van het gebruik aangeleverd via een stelsel van pompen, buizen, kleppen en meet- en regelapparatuur, als geheel hierna aangeduid als een gasdistributienetwerk of kortweg netwerk. Op dit netwerk zijn meerdere, veelal zelfs een zeer groot aantal, gasverbruiktoestellen aangesloten.Gas, in particular natural gas, is used as an energy source in many places in households and in an industrial environment. As a rule, the gas is supplied by one or more distribution companies at the site of use via a system of pumps, pipes, valves and measuring and control equipment, hereinafter referred to as a gas distribution network or network for short. Several, often even a very large number of gas appliances are connected to this network.

15 De hoeveelheid gas die op elk moment aan het netwerk moet worden toegevoerd is afhankelijk van de totale vraag van de aangesloten toestellen. Deze vraag varieert als regel sterk in de tijd. Zo is de vraag als regel in de nacht beduidend kleiner dan overdag en in de winter hoger dan in de zomer. Daarnaast treden ook korter durende piekbelastingen op, bijvoorbeeld rond het uur van het einde van de 20 werkdag, wanneer in veel woningen ongeveer tegelijkertijd de verwarming wordt ingeschakeld.The amount of gas that must be supplied to the network at any time depends on the total demand of the connected devices. As a rule, this demand varies considerably over time. As a rule, demand is significantly smaller at night than during the day and higher in the winter than in the summer. In addition, shorter peak loads also occur, for example around the hour at the end of the working day, when the heating is switched on at about the same time in many homes.

Het optreden van dergelijke pieken vereist dat de capaciteit van het netwerk voldoende moet zijn om ook gedurende de periodes van grote vraag de gevraagde hoeveelheid gas te leveren. Dit brengt extra kosten met zich mee, terwijl 25 van de aangelegde maximale capaciteit slechts een zeer beperkt deel van de tijd gebruik wordt gemaakt.The occurrence of such peaks requires that the capacity of the network must be sufficient to also supply the requested amount of gas during the periods of high demand. This entails additional costs, while use is made of the applied maximum capacity for only a very limited part of the time.

Er wordt dan ook gezocht naar middelen om dergelijke piekbelastingen te vermijden of ten minste de hoogte van de optredende pieken te verkleinen en de omvang van het gasverbruik gelijkmatiger over de tijd, in het bijzonder 30 over de dag te verdelen.Therefore, means are being sought to avoid such peak loads or at least to reduce the height of the peaks occurring and to distribute the amount of gas consumption more evenly over time, in particular over the day.

Doel van de uitvinding is nu een middel te verschaffen voor het verkleinen van verbruikspieken in een gasdistributienetwerk, waarop meerdere toestellen zijn aangesloten.The object of the invention is now to provide a means for reducing consumption peaks in a gas distribution network, to which several devices are connected.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat de werkwijze 35 omvat het door middel van een stuursysteem begrenzen van het verbruik van ten minste een deel van de op het netwerk aangesloten gasverbruiktoestellen.This object is achieved according to the invention in that the method comprises limiting the consumption of at least a part of the gas consumption devices connected to the network by means of a control system.

Door, bij een gesignaleerde ofte verwachten plotselinge 1024393By, in the event of an identified or expected sudden 1024393

I - 2 - II - 2 - I

I II I

I aanmerkelijke toename van het gasverbruik in een netwerk van een geschikt aantal ISignificant increase in gas consumption in a network of a suitable number

I toestellen het gasverbruik tot een zeker maximum te begrenzen wordt de piekwaarde II devices to limit gas consumption to a certain maximum becomes the peak value I

I begrensd en kan met een netwerk met een kleinere maximumcapaciteit worden II is limited and can be connected with a network with a smaller maximum capacity

I volstaan dan in het geval de piekwaarde niet kan worden begrensd. Dit voordeel werkt II will suffice if the peak value cannot be limited. This advantage works I

I 5 ook door verder opwaarts in de leverantie- en winningsketen. II 5 also by further up the supply and extraction chain. I

I Om het verbruik van een gastoestel te kunnen begrenzen dienen in II In order to limit the consumption of a gas appliance, I

I het toestel bestuurbare middelen aanwezig te zijn voor het regelen van het IThe device has controllable means for controlling the I

I gasverbruik. Dergelijke middelen zijn in de bekende toestellen als regel aanwezig om II gas consumption. Such means are generally present in the known devices in order to I

I het gasverbruik af te stemmen op de vraag van de gebruiker, bij woningverwarming II to adjust gas consumption to the demand of the user, for home heating I

I 10 bijvoorbeeld in de vorm de gebruikelijke regeithermostaat en een daardoor IFor example in the form of the usual control thermostat and a thereby

I aangestuurde gasklep. II controlled gas valve. I

I Het stuursysteem wordt bediend en beheerd door de gasdistributeur II The steering system is operated and managed by the gas distributor I

I en zal als regel op één plaats centraal in het netwerk zijn opgesteld. Het stuursysteem II and will as a rule be located in one place centrally in the network. The steering system I

I is ingericht voor het, in relatie tot een op enig moment gewenste maximale totale II is arranged for, in relation to a maximum total I desired at any time

I 15 gasverbruik, bepalen van een gewenst maximaal gasverbruik voor de afzonderlijke II 15 gas consumption, determining a desired maximum gas consumption for the individual I

I verbruikstoestellen of van een groep verbruikstoestellen tezamen en voor aansturen II appliances or of a group of appliances together and for controlling I

I van de op afstand bestuurbare middelen van de betreffende gasverbruiktoestellen. II of the remotely controllable resources of the gas appliances in question. I

I Het stuursysteem zal als regel een centrale stuureenheid omvatten. II The control system will generally comprise a central control unit. I

I De centrale eenheid kan een centrale computer zijn welke zelf de afzonderlijke IThe central unit can be a central computer which itself is the individual I

I 20 verbruikstoestellen aanstuurt. Ook is denkbaar dat het stuursysteem de vorm heeft van II controls 20 appliances. It is also conceivable that the control system has the shape of I

I een gedistribueerd computernetwerk, waarbij de centrale stuureenheid in verbinding II a distributed computer network, the central control unit in connection I

I staat met een aantal locale stuureenheden die dan op hun beurt weer een groep II stands with a number of local control units, which in turn are a group I

I toestellen, bijvoorbeeld de toestellen in een deelgebied van het netwerk, aansturen. II control devices, for example the devices in a sub-area of the network. I

I Een deelgebied kan zowel een geografisch deelgebied zijn als een functioneel II A subarea can be both a geographic subarea and a functional I

I 25 deelgebied, bijvoorbeeld een groep gelijkaardige gebruikers. Dit maakt het totale II sub-area, for example a group of similar users. This makes the total I

I stuursysteem robuuster en flexibeler omdat de locale, mogelijk decentraal geplaatste, II steering system more robust and flexible because the local, possibly decentralized, I

I eenheden ook bij uitval van of storing in de centrale stuureenheid autonoom op basis II units also autonomously based on I in the event of a failure or malfunction of the central control unit

I van bijvoorbeeld standaardinstellingen kunnen blijven werken. II of, for example, standard settings can continue to work. I

De centrale eenheid bepaalt aan de hand van onder andere IThe central unit determines I, among other things

30 historische gegevens over het gasverbruik en verwachte weersomstandigheden het te I30 historical data on gas consumption and expected weather conditions

I verwachten gasverbruik en stelt vast of en in welke mate het totale gasverbruik in het II expect gas consumption and determine if and to what extent the total gas consumption in the I

I netwerk moet worden beperkt. Vervolgens kan dan worden bepaald, in het bijzonder II network must be limited. It can then be determined, in particular I

I ook aan de hand van met de afnemers gemaakte afspraken, welke toestellen In welke II also based on agreements made with customers, which devices In which I

I mate in hun gasverbruik moeten worden begrensd. De benodigde stuursignalen II degree in their gas consumption must be limited. The required control signals I

I 35 kunnen dan worden uitgezonden, afhankelijk van de opzet van de centrale II 35 can then be broadcast, depending on the set-up of the central I

I 1024393 -3- stuureenheid, rechtstreeks naar de afzonderlijke te begrenzen toestellen of indirect via de decentrale eenheden. In het laatste geval kan ook slechts een totaal toelaatbaar verbruik voor een deel van het netwerk worden doorgegeven, waaruit dan de decentrale eenheden zelf de in het door hun bestreken gebied benodigde 5 begrenzingen berekenen en doorgeven aan de afeonderlijke verbruikstoestellen.I 1024393 control unit, directly to the individual devices to be limited or indirectly via the decentralized units. In the latter case, only a total permissible consumption can be transmitted for a part of the network, from which the decentralized units themselves then calculate the limits in the area covered by their coverage and pass it on to the individual consuming devices.

Om geschikt te kunnen worden toegepast In de werkwijze volgens de uitvinding dienen de bestuurbare middelen ook op afstand bestuurbaar te zijn omdat ze immers alle vanaf een centrale eenheid moeten kunnen worden aangestuurd. Hiertoe kan een ontvangeenheid in het toestel aanwezig zijn welke is afgestemd op door de 10 centrale eenheid uitgezonden signalen. Deze signalen moeten in elk geval aan de eis voldoen dat zij over voldoend grote afstand dragen om het gehele netwerk te kunnen bestrijken. Geschikte voorbeelden zijn radiofrequente signalen en in het bijzonder GSM-signalen. Ook kunnen de verbindingen, vast of draadloos, via Internet tot stand worden gebracht en onderhouden. Indien het stuursysteem gedistribueerd is 15 uitgevoerd kan de capaciteit van de decentraal geplaatste eenheden kleiner zijn wanneer deze eenheden geschikt over de geografie van het netwerk worden verdeeld.In order to be suitable for use in the method according to the invention, the controllable means must also be controllable remotely, since they must all be capable of being controlled from a central unit. For this purpose, a receiving unit may be present in the device which is tuned to signals transmitted by the central unit. These signals must in any case meet the requirement that they carry a sufficiently large distance to cover the entire network. Suitable examples are radio frequency signals and in particular GSM signals. Wired or wireless connections can also be made and maintained via the Internet. If the control system is designed to be distributed, the capacity of the decentralized units can be smaller if these units are suitably distributed over the geography of the network.

Geschikte onderdelen van de toestellen om op afstand bestuurd te worden en de bijbehorende parameters zijn bijvoorbeeld de gasklep en de stand daarvan, de keteltemperatuur, de ventilator en het toerental. Het toerental van de 20 ventilator kan gebruikt worden voor het bepalen van het gasverbruik omdat het toerental evenredig is met het gasverbruik. Door het toerental van de ventilator te beïnvloeden wordt ook het gasverbruik beïnvloed. Hierdoor is het mogelijk om de capaciteit van de ketel te begrenzen.Suitable components of the devices for remote control and the associated parameters are, for example, the gas valve and its position, the boiler temperature, the fan and the speed. The speed of the fan can be used to determine the gas consumption because the speed is proportional to the gas consumption. Gas consumption is also influenced by influencing the speed of the fan. This makes it possible to limit the capacity of the boiler.

Door aansturing vanuit het stuursysteem grijpt de leverancier van het 25 gas momentaan in in het verbruiksgedrag van de gebruiker van een op het netwerk aangesloten toestel. Dit gebeurt bij voorkeur op momenten van een te verwachten sterke stijging van het gasverbruik waarmee dan de werkelijk optredende piekwaarde lager zal zijn dan zonder dit ingrijpen. Dit aansturen zal als regel plaatsvinden in overleg en met medeweten van de gebruiker die hierop kan anticiperen door 30 voorafgaande aan het moment waarop zijn gebruik begrensd gaat worden zijn toestel alvast in te schakelen of in te doen schakelen, bijvoorbeeld door enige tijd voor zijn thuiskomst de woningverwarming te doen inschakelen zodat op het moment dat de begrenzing ingaat de temperatuur niet nog op het gewenste niveau hoeft te worden gebracht maar daarop nog slechts gehouden hoeft te worden. Dit laatste vraagt 35 beduidend minder energie dan het opwarmen zelf. Als compenserend voordeel voor de 1024393By controlling from the control system, the supplier of the gas immediately intervenes in the consumption behavior of the user of a device connected to the network. This is preferably done at times of an expected sharp increase in gas consumption, with which the actually occurring peak value will then be lower than without this intervention. This control will as a rule take place in consultation and with the knowledge of the user who can anticipate this by already switching on his device or having it switched on, for instance by sometime before his return home, prior to the moment when his use is to be limited. have home heating switched on so that at the moment that the boundary starts, the temperature does not have to be brought to the desired level but only needs to be kept there. The latter requires significantly less energy than heating itself. As a compensating advantage for the 1024393

afnemer die akkoord gaat met de genoemde begrenzing kan de leverancier het gas Iif the customer agrees with the aforementioned limit, the supplier may use the gas I

leveren tegen een gunstiger tarief dan aan afnemers die op elk moment willen kunnen Ideliver at a more favorable rate than to customers who want to be able to be able to do it any time I

beschikken over elke gewenste hoeveelheid gas. Ihave any desired amount of gas. I

De uitvinding heeft tevens betrekking op een regelsysteem, geschikt , IThe invention also relates to a control system, suitable, I

5 voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding en betreft aldus een5 for carrying out the method according to the invention and thus relates to a

regelsysteem voor het begrenzen van het gasverbruik in ten minste een deel van een Icontrol system for limiting gas consumption in at least a part of an I

gasdistributienetwerk, welk systeem meerdere gasverbruiktoestellen omvat, die zijn Igas distribution network, which system comprises several gas consumption devices, which are I

aangesloten op het gasdistributienetwerk en waarvan ten minste een deel is voorzien Iconnected to the gas distribution network and of which at least a part is provided I

van op afstand bestuurbare middelen voor het regelen van het gasverbruik van het Iof remotely controllable means for controlling the gas consumption of the I

10 toestel, en dat tevens ten minste een centrale stuureenheid omvat voorzien van IDevice, and which also comprises at least one central control unit provided with I

middelen voor het aansturen van de op afstand bestuurbare middelen van de Imeans for controlling the remotely controllable means of the I

gasverbruiktoestellen. De verdere- en voorkeursuitvoeringen van in het bijzonder het Igas appliances. The further and preferred embodiments of in particular the I

stuursysteem zijn hiervoor reeds aangegeven Icontrol system have already been indicated above I

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van de navolgendeThe invention will be elucidated with reference to the following

15 tekeningen. Hierin is Fig. 1 een schematische voorstelling van een gedistribueerd I15 drawings. FIG. 1 a schematic representation of a distributed I

regelsysteem volgens de uitvinding; en Icontrol system according to the invention; and I

Fig. 2 een schematische voorstelling van een gastoestel, geschikt IFIG. 2 a schematic representation of a gas appliance, suitable I

voor toepassing in de werkwijze volgens de uitvinding. Ifor use in the method according to the invention. I

In Fig. 1 is 2 een centrale regeleenheid welke via vaste of draadloze IIn FIG. 1 is 2 a central control unit via fixed or wireless I

20 verbindingen 4 is verbonden met een aantal decentraal in de omgeving van een aantal IConnections 4 is connected to a number decentrally in the vicinity of a number I

verbruikstoestellen opgestelde locale stuureenheden 6. Deze locale stuureenheden Ilocal control units installed on consumer appliances 6. These local control units I

verzorgen elk, in dit geval via draadloze verbindingen 8 communicatiesysteem de Itake care of each, in this case via wireless connections 8 communication system the I

communicatie met en aansturing van een de verbruikstoestellen in een door de locale Icommunication with and control of a the consumer appliances in a by the local I

eenheid bestreken gebied 10. Iunit covered area 10. I

25 In Fig. 2 stelt 212 een verbruikstoestel, bijvoorbeeld een IFIG. 2, 212 sets a consuming device, for example an I

verwarmingsketel, voor, voorzien van een ventilator 214 voor aanvoer van Iheating boiler, front, provided with a fan 214 for supplying I

verbrandingslucht. De aansturing van de ventilator is in dit geval losgekoppeld van de Icombustion air. The control of the fan is in this case disconnected from the I

meet- en regelapparatuur van de rest van het verbruikstoestel en de door deze Imeasuring and control equipment of the rest of the consumer appliance and the

apparatuur gegenereerde signalen en meetwaarden, collectief gesymboliseerd door Isignals and measured values generated by equipment, collectively symbolized by I

30 signaalverbinding 216, worden toegevoerd aan een intelligente verwerkingseenheid ISignal connection 216 are supplied to an intelligent processing unit I

218. Deze verbinding is bi-directioneel, zodat de verwerkingseenheid ook zonodig het I218. This connection is bi-directional, so that the processing unit can also use it if necessary

toestel ketel kan aansturen of in een veilige toestand brengen. Iappliance can control boiler or bring it to a safe state. I

De verwerkingseenheid 218 staat via draadloze verbinding, in dit IThe processing unit 218 is via wireless connection, in this case I

geval een GSM verbinding, 220 in contact met een locale stuureenheid zoals in Fig. 1 IIn this case, a GSM connection, 220 in contact with a local control unit as in FIG. 1 I

35 met 8 aangeduid. De verbinding kan bijvoorbeeld ook een via Internet tot stand I35 is designated by 8. The connection can also be established via the Internet, for example

1024393 I1024393 I

-5- gebrachte en onderhouden verbinding zijn. De verwerkingseenheid 218 staat eveneens via een bi-directionele signaalverbinding 222 in verbinding met de ventilator 214 en kan aldus de via de verbinding 220 van een (niet weergegeven) locale stuureenheid ontvangen instructies verwerken tot de bijbehorende stuursignalen voor 5 de gewenste instelling van de ketel en de ventilator en deze via signaalverbindingen 216 en 222 doorgeven.-5- brought and maintained connection. The processing unit 218 is also in communication with the fan 214 via a bi-directional signal connection 222 and can thus process the instructions received via the connection 220 from a local control unit (not shown) into the associated control signals for the desired setting of the boiler and the fan and transmit it via signal connections 216 and 222.

10243931024393

Claims

Method for limiting gas consumption in at least a part of a gas distribution network, to which a plurality of gas consumption devices are connected, comprising limiting the consumption of at least a part of the gas consumption devices by means of a control system. I

2. Method as claimed in claim 1, wherein the consumption of at least a part I I of the consumption devices is limited by controlling the speed I I of a fan present in the device for supplying I I 10 combustion air I

3. Control system for limiting gas consumption in at least part II of a gas distribution network, comprising a plurality of gas consumption devices, II connected to the gas distribution network and at least one II part of which is provided with remotely controllable means for controlling II 15 the gas consumption of the device, and also comprising a control system II adapted to determine a desired maximum gas consumption for the II individual consumption devices or of a group of consumption devices together II and for controlling the remotely controllable means of the II concerning gas consumption devices. I 20

A control system according to claim 3, wherein the control system comprises a central control unit which controls the individual consuming devices. I

Control system as claimed in claim 3, wherein the control system comprises a central control unit and local control units connected thereto, wherein the local control units each control a group of consuming devices. I 25

Control system as claimed in any of the claims 3-5, wherein the control of the I-I appliances takes place via a GSM connection or via an I-I Internet connection. I 1024393 I