WO2021058101A1 - Data processing unit, control unit and method for controlling the receiving quantity of electrical mains power - Google Patents

Data processing unit, control unit and method for controlling the receiving quantity of electrical mains power Download PDF

Info

Publication number
WO2021058101A1
WO2021058101A1 PCT/EP2019/075970 EP2019075970W WO2021058101A1 WO 2021058101 A1 WO2021058101 A1 WO 2021058101A1 EP 2019075970 W EP2019075970 W EP 2019075970W WO 2021058101 A1 WO2021058101 A1 WO 2021058101A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
network
energy
control unit
consumer device
user
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/075970
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ralf RALF SCHMIDT-WACHHOLZ
René Schmidt
Sylvia Schmidt
Original Assignee
RS Utility Service UG (haftungsbeschränkt)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RS Utility Service UG (haftungsbeschränkt) filed Critical RS Utility Service UG (haftungsbeschränkt)
Priority to PCT/EP2019/075970 priority Critical patent/WO2021058101A1/en
Publication of WO2021058101A1 publication Critical patent/WO2021058101A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q30/00Commerce
    • G06Q30/04Billing or invoicing
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/12The local stationary network supplying a household or a building
    • H02J2310/14The load or loads being home appliances
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/222Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/242Home appliances
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S50/00Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
    • Y04S50/12Billing, invoicing, buying or selling transactions or other related activities, e.g. cost or usage evaluation

Definitions

  • the invention relates to a control unit according to claim 1, a data processing unit according to claim 9 and a method for controlling the amount of electrical network energy consumed according to claim 10.
  • the end user power network assigned to a connection user is connected to a power network that can be operated by a network operator.
  • the house connection is the interface between the electricity network and the end-user electricity network.
  • Electrical consumption devices for example electrically operated household appliances for receiving electrical network energy, can be connected to the end-user electricity network, for example via a network cable.
  • the switching status can also be changed in a time-controlled manner, for example via sockets with a built-in timer.
  • a notification unit which indicates an electricity price to the connection user in order to induce him to influence the energy consumption of his consumer devices as a function of the electricity price.
  • connection user has to adapt and get used to influencing the consumption of network energy after calling up the electricity price.
  • network operators remotely and from outside the consumer devices depending on the network load characterizing the power network can switch.
  • the network operator can switch air conditioning systems, heating devices or heat pumps for heating the house of the connection user.
  • the problem here is that when the consumer devices are switched, it is not taken into account whether sufficient power is available in the power grid when the consumer devices are switched on.
  • the control is also independent of the proportional distribution of the energy sources (electricity mix). The control is carried out regardless of how high the proportion of renewable energy sources (green electricity) that generates network energy is.
  • the object of the present invention is to bring about an increased use of renewable energy sources (green electricity).
  • the consumer devices should primarily take up network energy or more network energy if the proportion of network energy generated by renewable energy sources is high or predominates.
  • Another task is to be able to control the consumption of network energy by the consumer devices without external access by the network operator.
  • the operational reliability of the home network and / or the end-user electricity network is to be increased and their susceptibility to failure and vulnerability from outside to be reduced.
  • Another task is to relieve the power grid and avoid the creation of electricity surpluses and, in particular, their forced sale. Furthermore, the effort for the connection user to control the amount of network energy consumed by the consumer devices should be low or imperceptible or non-existent.
  • a control unit having the features according to claim 1.
  • a control unit for controlling the amount of electrical network energy consumed by an electrical consumer device which can be connected to an end consumer electricity network of a connection user for receiving the network energy, is proposed, the end consumer electricity network being connected to an electricity network that can be operated by a network operator, the Control unit is set up to automatically change the amount of network energy consumed by the consumer device as a function of at least one item of information characterizing the network energy, its generation or its use.
  • a data processing unit for recording and processing at least one item of information that characterizes the electrical network energy present in an electricity network that can be operated by a network operator, its generation or its use, the data processing unit being connected to an end-user electricity network of a connection user which is connected to the Power grid is connected, is assigned, wherein at least one electrical consumer can be connected to the end user power grid for receiving the network energy and the data processing unit depending on the information causes a control command to a control unit, in particular described above, and the control unit is set up to measure the amount of network energy consumed by the Consumption device automatically and depending on the control command.
  • a method for controlling the amount of electrical network energy consumed by an electrical consumer device, which can be connected to an end-user electricity network of a connection user for receiving the network energy is proposed, the end-user electricity network being connected to an electricity network that can be operated by a network operator and a data processing unit, in particular previously described, and a control unit, in particular previously described, are provided, the data processing unit detecting information characterizing the network energy, its generation or its use and, depending on the information, outputting a control command to the control unit and the control unit receiving the control command and automatically changes the amount of network energy consumed by the consumer as a function of this.
  • the load on the power grid can be relieved and the generation of excess electricity and, in particular, their forced sale can be avoided.
  • the effort for the connection user to control the consumption of network energy by the consumer devices is therefore only imperceptible.
  • the data processing unit and / or control unit can be centralized or assigned to a consumer device, in particular built into the consumer device.
  • the control unit can be directly electrically connected to the consumer device.
  • Several control units can be arranged in a household.
  • a control unit can be set up, a consumer device and a further control unit can be set up to control a further consumer device.
  • the control unit can have a control connection for connection to the data processing unit.
  • the control unit and the data processing unit can be designed separately or as one structural unit.
  • the control unit can be set up to output an output variable for changing the amount of network energy consumed by the consumer device as a function of a preset variable received, in particular via the control connection.
  • the default variable and / or the output variable can be an electrical and / or optical signal.
  • the output variable can be a control signal to a power unit that supplies the consumer device with electrical energy and / or an amount of electrical power for supplying the consumer device.
  • the change in the amount of network energy consumed can be a change in the switching state of the consumer device, for example by switching the consumer device on or off.
  • the change in the amount of network energy consumed can be a change in the electrical power drawn by the consumer device from the end-user electricity network.
  • the control unit can switch the consumer device on or off and / or change its output.
  • the control unit can automatically change the switching state or the power requirement of the consumer device.
  • the control unit can be an electrical switch.
  • the consumer device can be an electric vehicle, a computer, a heating or cooling system, a cooling device, a freezer, an electrical household appliance or an electrical tool or a socket to which such a device can be connected.
  • the control unit can cause a change in the clock frequency of a computer, a change in the cooling or heating output of an air conditioning system or a cooling device or a freezer or a heating system or a change in the light output of a light source, for example LED lighting.
  • the information can be from the network operator and / or from an energy supplier, in particular with whom the connection user has a power purchase contract for the purchase of network energy and / or from an energy exchange (power exchange) and / or from the connection user and / or information provided by a weather service.
  • the information can be obtained from the Internet.
  • the information can depict a state, a formation, a composition, a use and / or framework conditions of the electrical network energy of the power grid.
  • the information can be at least one of the following items of information characterizing the network energy or its generation: current and / or estimated current capacity and / or current and / or estimated network load and / or
  • the information can be at least one of the following information characterizing the network energy or its generation: Estimated amount of energy generated by regenerative energy sources, in particular from offshore wind systems, photovoltaic systems, wind energy systems and / or Proportional distribution of the energy sources making up the network energy, in particular locally, regionally, supra-regionally, nationally and / or internationally considered and / or
  • renewable energy sources green electricity
  • the consumer devices can primarily take up network energy or more network energy if the proportion of network energy generated by renewable energy sources is high or predominates. Saving carbon dioxide and reducing the proportion of fossil fuels in the power grid can be reduced.
  • the information can be at least one of the following information characterizing the network energy or its generation: current or future price offers and / or price changes and / or
  • the information for example from the energy supplier about the currently valid electricity price, does not necessarily go directly to the connection user, but rather directly to the data processing unit.
  • the connection user does not have to be actively or not constantly active in order to control the intake quantity Mains power depending on the information in general, or, as here, depending on the electricity price.
  • the energy supplier can preferably pass on a price offer or a price advantage to the connection user, in particular without the connection user having to actively influence or allow the change in the amount of network energy consumed as a function thereof.
  • the energy supplier can also pass negative prices on to the connection user, with which the connection user can obtain electricity with a credit taken into account. This means that excess electricity capacities can be passed on to the connection user. Excess electricity capacities would no longer have to be sold abroad at negative prices.
  • the overload of the power grid with reduced power production by the energy carriers can also be reduced, for example by changing the power consumption of the power consumption devices.
  • the information is at least one of the following information that characterizes the use of the network energy:
  • connection user has the Possibility of specifying framework conditions that influence the change in the amount of network energy consumed without having to be constantly active or intervene.
  • the change in the amount of network energy consumed is a reduction and / or disconnection and / or increase and / or connection of the amount consumed.
  • control command is dependent on whether the preset value corresponding to the information exceeds and / or falls below a prescribable threshold value.
  • the change in the amount of network energy absorbed takes place continuously or in predetermined sections.
  • a consumer device designed as an electric vehicle when it arrives at Fluff and a necessary charging process, it can be specified by the connection user or automatically estimated based on the recorded usage behavior and the user profile when the electric vehicle will be used next, in order to avoid the downtime of the electric vehicle to automatically control the duration of the charging process, the duration of the charging process and / or the charging power.
  • Figure 1 An arrangement of a data processing unit and a
  • Control unit each in a special embodiment of the invention.
  • Figure 2 A flow chart of a method for controlling the
  • Amount of network energy absorbed according to a special embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows the arrangement of a data processing unit 10 and a control unit 12, each in a special embodiment of the invention.
  • the electricity network 14 operated by a network operator supplies different tapping points 16, for example residential houses or commercial facilities, with electrical energy. These tapping points 16, for example house connections, are the interface between the power network 14 and the end-user power network 18, which is located, for example, in the sphere of influence of the connection user 19, the end-user power network 18 being connected to the power network 14. An electricity meter is often installed between the end user electricity network 18 and the electricity network 14.
  • the connection user 19 usually operates at least one electrically operated consumer device 20.
  • a consumer device 20 can be, for example, an electric vehicle 22, a computer 24 or a heating or cooling system 26.
  • Such a consumer device 20 can draw electrical network energy directly from the end-user electricity network 18 for its operation.
  • the consumer device 20 can also be supplied with electrical energy via an electrical energy store, the energy store being able to be charged by taking up network energy from the end-user power network 18.
  • the electrical energy in the power grid 14 is usually provided by an energy carrier 28.
  • an energy carrier 28 can be, for example, a renewable energy carrier 28, in particular a photovoltaic system 30.
  • Such an energy carrier 28 can also be a fossil energy processing power plant 32.
  • a data processing unit 10 is arranged within the end-user power network 18. This can be arranged centrally at the acceptance point 16 or assigned to an electrical consumer device 20.
  • the data processing unit 10 issues a control command to a control unit 12.
  • the data processing unit 10 is connected to the control unit 12 via a control connection 36.
  • the control unit 12 is able to change the amount of electrical network energy consumed by the consumer device 20 automatically and as a function of the control command.
  • the change in the amount of mains energy consumed can be done continuously or in predetermined sections.
  • the change in the intake amount of network energy can be a reduction and / or shutdown and / or increase and / or connection of the intake amount.
  • the control unit 12 can switch the consumer device 20 on or off and / or change its output.
  • the control unit 12 can automatically change the switching state or the power requirement of the consumer device 20.
  • the change in the amount of network energy consumed can be a change in the switching state of the consumer device 20 per se, for example in that the consumer device 20 is switched on or off.
  • the control unit 12 can be an electrical switch 38.
  • the change in the amount of network energy consumed can be a change in the electrical power drawn by the consumer device 20 from the end-user electricity network 18.
  • the control unit 12 can be a change in the clock frequency of the computer 24, a change in the cooling or heating output of the air conditioning system 26 or a cooling device or a freezing device or a heating system or a change in the light output of a lamp.
  • the change in the amount of electrical network energy consumed by the consumer device 20 takes place as a function of information that is recorded by the data processing unit 10 and characterizes the network energy, its generation or its use.
  • the data processing unit 10 has an interface 34 via which the information can be obtained.
  • the interface 34 can be connected to the Internet.
  • the interface can also enable wireless data transmission.
  • the change in the amount of network energy consumed by the consumer device 20 can take place without external access, for example through the influence of the network operator.
  • the operational reliability of the home network of the connection user 19 or of the end-user power network 18 can be increased and their vulnerability to attacks from outside are reduced.
  • the connection user 19 is also not forced to actively change the intake quantity.
  • the effort for the connection user 19 to control the amount of network energy consumed by the consumer device 20 is imperceptible.
  • the information can be from the network operator 40 and / or from an energy supplier 42 with whom the connection user 19 can have a power purchase contract for the purchase of network energy and / or from an energy exchange 44 (power exchange) and / or from a user profile 46 of the connection user 19 or the consumer device 20 and / or information provided by a weather service 48.
  • an energy supplier 42 with whom the connection user 19 can have a power purchase contract for the purchase of network energy and / or from an energy exchange 44 (power exchange) and / or from a user profile 46 of the connection user 19 or the consumer device 20 and / or information provided by a weather service 48.
  • the information can be information characterizing the network energy or its generation, for example about the current and / or estimated electricity capacity and / or about the current and / or estimated network load of the electricity network 14 and / or about the amount of overproduction and / or underproduction of network energy within the electricity network 14.
  • This information can be made available by the network operator 40. By changing the amount of network energy consumed within the end-user electricity network 18 of the connection user 19 as a function of this information, the electricity network 14 can be relieved and the generation of excess electricity can be reduced or avoided.
  • the information can be information characterizing the network energy or its generation, for example about the estimated amount of energy generated by regenerative energy sources 28, in particular from offshore wind systems, photovoltaic systems 30 or wind energy systems and / or about the proportional distribution of the energy carriers making up the network energy 28 and / or the proportion of network energy generated by renewable energy sources 28 and / or the hours of sunshine and / or solar radiation and / or wind speed that influence the generation of the network energy, which can be provided by a weather service 48, for example.
  • a weather service 48 for example.
  • the consumer devices 20 then primarily take up network energy or more network energy when the proportion of network energy generated by renewable energy sources 28 is high or predominates. As a result, a saving in carbon dioxide or a reduction in the proportions of fossil fuels 28 in the power grid 14 can be reduced.
  • the information can be information characterizing the network energy or its generation, for example about current or future price offers and / or price changes and / or about the relationship between electricity supply and electricity demand and / or about the amount of electricity available and / or about Electricity prices.
  • the effort for the connection user 19 to control the amount of network energy consumed by the consumer device 20, for example in order to achieve an inexpensive intake of network energy, is thus imperceptible.
  • the information can be information that characterizes the use of the network energy, for example via an automatically created usage profile of the connection user 19 and / or the consumer device 20 itself and / or via existing and / or estimated consumption data of the connection user 19 and / or predetermined by the connection user 19 and / or of the consumer device 20 and / or via the existing and / or estimated usage behavior of the connection user 19 and / or of the consumption device 20 and / or on the basis of specifications determined by the connection user for the preference of certain energy sources and / or by the connection user 19 and / or a price range specified by the connection user 19 predefined operating period for the respective consumer device 20.
  • connection user 19 has the option of specifying framework conditions that influence the change in the amount of network energy consumed without having to be constantly active or intervene.
  • connection user 19 it is possible for the connection user 19 to charge his consumer device 20, for example an electric car 22, when sufficient or only electricity from renewable energy sources 28 is available.
  • his consumer device 20 for example an electric car 22
  • renewable energy sources 28 it is possible for the connection user 19 to charge his consumer device 20, for example an electric car 22, when sufficient or only electricity from renewable energy sources 28 is available.
  • connection user comes home from work in the evening with the electric vehicle 22, for example at 6:00 p.m.
  • the electric vehicle 22 should be charged until the following morning, for example until 6:00 a.m. the next morning.
  • This information is assigned to the profile of the respective consumer device 20, here the electric vehicle 22.
  • the data processing unit 10 outputs the corresponding control command to the control unit 12 in accordance with these specifications, so that the destination is entered at 6:00 a.m. the next morning To have charged electric vehicle 22, can be achieved taking these requirements into account.
  • a cooling system which usually has thermal insulation and a certain heat capacity, can be operated for a few hours within 24 hours in order to provide sufficient cooling capacity throughout the day.
  • These operating times, at which the consumer device 20 consumes network energy can be determined by the control unit 12, distributed over the day.
  • a washing machine or a tumble dryer should also usually perform its task within a certain time window, the actual operating time at which the consumer devices 20 take up power from the mains is then determined within this time window via the control unit 12 as a function of the information received by the data processing unit 10.
  • FIG. 2 shows a flow chart of a method for controlling the amount of network energy absorbed according to a special embodiment of the invention.
  • a data processing unit 10 is used to acquire 100 information 102 that characterizes the network energy, its generation or its use. Depending on this information 102, the data processing unit 10 effects the output 104 of a control command.
  • This control command is transmitted 106 to a control unit 12.
  • This control command is received 108 by the control unit 12
  • Control command causes the control unit 12 to change 110 the amount of network energy consumed by a consumer device 20.

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

The invention relates to a data processing unit for detecting and processing at least one electrical mains power present in the power grid that can be operated by a grid provider, to the generation thereof or to the information characterizing the usage thereof, as well as to a control unit for controlling the receiving quantity of mains power of a consumption device and to a method for controlling the receiving quantity of mains power of a consumption device.

Description

Datenverarbeitungseinheit, Steuereinheit und Verfahren zur Steuerung der Aufnahmemenge an elektrischer Netzenergie Data processing unit, control unit and method for controlling the amount of electrical network energy consumed
Beschreibungseinleitung Description introduction
Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit gemäß Anspruch 1 , eine Datenverarbeitungseinheit gemäß Anspruch 9 und ein Verfahren zur Steuerung der Aufnahmemenge an elektrischer Netzenergie gemäß Anspruch 10. The invention relates to a control unit according to claim 1, a data processing unit according to claim 9 and a method for controlling the amount of electrical network energy consumed according to claim 10.
Es ist bekannt, dass das einem Anschlussnutzer zugeordnete Endabnehmerstromnetz, beispielsweise das in einem Wohngebäude befindliche Endabnehmerstromnetz an ein durch einen Netzbetreiber betreibbares Stromnetz angebunden ist. Beispielsweise ist der Hausanschluss die Schnittstelle zwischen dem Stromnetz und dem Endabnehmerstromnetz. An das Endabnehmerstromnetz können elektrische Verbrauchsgeräte, beispielsweise elektrisch betriebene Haushaltsgeräte zur Aufnahme von elektrischer Netzenergie anschließbar, beispielsweise über Netzkabel, sein. It is known that the end user power network assigned to a connection user, for example the end user power network located in a residential building, is connected to a power network that can be operated by a network operator. For example, the house connection is the interface between the electricity network and the end-user electricity network. Electrical consumption devices, for example electrically operated household appliances for receiving electrical network energy, can be connected to the end-user electricity network, for example via a network cable.
Es ist bekannt, den Schaltzustand von elektrischen Verbrauchsgeräten fernzusteuern, beispielsweise über ein Netzwerk oder über das Internet. Auch kann der Schaltzustand zeitgesteuert verändert werden, beispielsweise über Steckdosen mit eingebauter Zeitschaltuhr. It is known to remotely control the switching status of electrical appliances, for example via a network or via the Internet. The switching status can also be changed in a time-controlled manner, for example via sockets with a built-in timer.
In der DE 11 2015004810 T5 wird eine Mitteilungseinheit vorgeschlagen, die dem Anschlussnutzer einen Strompreis angibt, um diesen dazu zu veranlassen, den Energieverbrauch seiner Verbrauchsgeräte in Abhängigkeit von dem Strompreis zu beeinflussen. In DE 11 2015 004 810 T5, a notification unit is proposed which indicates an electricity price to the connection user in order to induce him to influence the energy consumption of his consumer devices as a function of the electricity price.
Das Problem dabei ist, dass die Aufnahme an Netzenergie seiner Verbrauchsgeräte erst dann verändert wird, wenn der Anschlussnutzer diese bewusst und aktiv ändert. Außerdem muss sich der Anschlussnutzer anpassen und daran gewöhnen, nach Abruf des Strompreises eine Beeinflussung der Aufnahme an Netzenergie vorzunehmen. The problem with this is that the consumption of network energy by his appliances is only changed if the connection user changes it consciously and actively. In addition, the connection user has to adapt and get used to influencing the consumption of network energy after calling up the electricity price.
Auch ist bekannt, dass Netzbetreiber die Verbrauchsgeräte abhängig von der das Stromnetz kennzeichnenden Netzbelastung von der Ferne und von außerhalb schalten können. Beispielsweise kann der Netzbetreiber Klimaanlagen, Heizgeräte oder Wärmepumpen zur Hausheizung des Anschlussnutzers schalten. It is also known that network operators remotely and from outside the consumer devices depending on the network load characterizing the power network can switch. For example, the network operator can switch air conditioning systems, heating devices or heat pumps for heating the house of the connection user.
Das Problem hierbei ist, dass bei dem Schalten der Verbrauchsgeräte nicht berücksichtigt wird, ob zum Zeitpunkt des Einschaltens der Verbrauchsgeräte ausreichend Strom im Stromnetz zur Verfügung steht. Auch ist die Steuerung unabhängig davon, welche anteilsmäßige Aufteilung der Energieträger (Strommix) vorliegt. So wird die Steuerung auch unabhängig davon ausgeführt, wie hoch der Anteil an die Netzenergie erzeugender, regenerativer Energieträger (Ökostrom) ist.The problem here is that when the consumer devices are switched, it is not taken into account whether sufficient power is available in the power grid when the consumer devices are switched on. The control is also independent of the proportional distribution of the energy sources (electricity mix). The control is carried out regardless of how high the proportion of renewable energy sources (green electricity) that generates network energy is.
Im Zuge der Energiewende ist es jedoch anzustreben, bei Einsatz von elektrischen Verbrauchsgeräten, beispielsweise Elektrofahrzeugen oder Wärmepumpen zur Hausheizung, diese auch mit Netzenergie zu versorgen, die überwiegend oder ausschließlich durch erneuerbare Energieträger erzeugt wird. In the course of the energy turnaround, however, when using electrical consumer devices, such as electric vehicles or heat pumps for house heating, the aim is to also supply them with network energy that is predominantly or exclusively generated by renewable energy sources.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verstärkte Nutzung an erneuerbaren Energieträgern (Ökostrom) zu bewirken. Außerdem sollen die Verbrauchsgeräte vorrangig dann Netzenergie oder mehr Netzenergie aufnehmen, wenn der Anteil an durch erneuerbare Energieträger erzeugter Netzenergie hoch ist oder überwiegt. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Steuerung der Aufnahme an Netzenergie der Verbrauchsgeräte ohne einen Zugriff von außerhalb durch den Netzbetreiber vornehmen zu können. Weiterhin soll die Betriebssicherheit des Heimnetzwerks und/oder des Endabnehmerstromnetzes erhöht und deren Störanfälligkeit und Angreifbarkeit von außerhalb verringert werden. The object of the present invention is to bring about an increased use of renewable energy sources (green electricity). In addition, the consumer devices should primarily take up network energy or more network energy if the proportion of network energy generated by renewable energy sources is high or predominates. Another task is to be able to control the consumption of network energy by the consumer devices without external access by the network operator. Furthermore, the operational reliability of the home network and / or the end-user electricity network is to be increased and their susceptibility to failure and vulnerability from outside to be reduced.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, das Stromnetz zu entlasten und die Entstehung von Stromüberschüssen und insbesondere deren erzwungener Verkauf zu vermeiden. Weiterhin soll der Aufwand für den Anschlussnutzer, die Steuerung der Aufnahmemenge an Netzenergie der Verbrauchsgeräte vorzunehmen, gering oder unmerklich oder nicht vorhanden sein. Another task is to relieve the power grid and avoid the creation of electricity surpluses and, in particular, their forced sale. Furthermore, the effort for the connection user to control the amount of network energy consumed by the consumer devices should be low or imperceptible or non-existent.
Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine Steuereinheit mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Entsprechend wird eine Steuereinheit zur Steuerung der Aufnahmemenge an elektrischer Netzenergie eines elektrischen Verbrauchsgeräts, welches an ein Endabnehmerstromnetz eines Anschlussnutzers zur Aufnahme der Netzenergie anschließbar ist, vorgeschlagen, wobei das Endabnehmerstromnetz an ein durch einen Netzbetreiber betreibbares Stromnetz angebunden ist, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, selbsttätig und abhängig von wenigstens einer die Netzenergie, deren Erzeugung oder deren Nutzung kennzeichnenden Information die Aufnahmemenge an Netzenergie des Verbrauchsgeräts zu verändern. At least one of these objects is achieved by a control unit having the features according to claim 1. Correspondingly, a control unit for controlling the amount of electrical network energy consumed by an electrical consumer device, which can be connected to an end consumer electricity network of a connection user for receiving the network energy, is proposed, the end consumer electricity network being connected to an electricity network that can be operated by a network operator, the Control unit is set up to automatically change the amount of network energy consumed by the consumer device as a function of at least one item of information characterizing the network energy, its generation or its use.
Weiterhin wird zur Lösung wenigstens einer der zuvor genannten Aufgaben eine Datenverarbeitungseinheit zur Erfassung und Verarbeitung wenigstens einer die in einem durch einen Netzbetreiber betreibbaren Stromnetz vorliegende elektrische Netzenergie, deren Erzeugung oder deren Nutzung kennzeichnenden Information vorgeschlagen, wobei die Datenverarbeitungseinheit einem Endabnehmerstromnetz eines Anschlussnutzers, welches an das Stromnetz angebunden ist, zugeordnet ist, wobei wenigstens ein elektrisches Verbrauchsgerät an das Endabnehmerstromnetz zur Aufnahme der Netzenergie anschließbar ist und die Datenverarbeitungseinheit abhängig von der Information einen Steuerungsbefehl an eine, insbesondere zuvor beschriebene, Steuereinheit bewirkt und die Steuereinheit eingerichtet ist, die Aufnahmemenge an Netzenergie des Verbrauchsgeräts selbsttätig und abhängig von dem Steuerungsbefehl zu verändern.. Furthermore, in order to solve at least one of the aforementioned tasks, a data processing unit is proposed for recording and processing at least one item of information that characterizes the electrical network energy present in an electricity network that can be operated by a network operator, its generation or its use, the data processing unit being connected to an end-user electricity network of a connection user which is connected to the Power grid is connected, is assigned, wherein at least one electrical consumer can be connected to the end user power grid for receiving the network energy and the data processing unit depending on the information causes a control command to a control unit, in particular described above, and the control unit is set up to measure the amount of network energy consumed by the Consumption device automatically and depending on the control command.
Weiterhin wird zur Lösung wenigstens einer der zuvor genannten Aufgaben ein Verfahren zur Steuerung der Aufnahmemenge an elektrischer Netzenergie eines elektrischen Verbrauchsgeräts, welches an ein Endabnehmerstromnetz eines Anschlussnutzers zur Aufnahme der Netzenergie anschließbar ist, vorgeschlagen, wobei das Endabnehmerstromnetz an ein durch einen Netzbetreiber betreibbares Stromnetz angebunden ist und eine, insbesondere zuvor beschriebene, Datenverarbeitungseinheit und eine, insbesondere zuvor beschriebene Steuereinheit vorgesehen ist, wobei die Datenverarbeitungseinheit eine die Netzenergie, deren Erzeugung oder deren Nutzung kennzeichnende Information erfasst und abhängig von der Information einen Steuerungsbefehl an die Steuereinheit ausgibt und die Steuereinheit den Steuerungsbefehl empfängt und davon abhängig selbsttätig die Aufnahmemenge an Netzenergie des Verbrauchsgeräts verändert. Furthermore, to solve at least one of the above-mentioned objects, a method for controlling the amount of electrical network energy consumed by an electrical consumer device, which can be connected to an end-user electricity network of a connection user for receiving the network energy, is proposed, the end-user electricity network being connected to an electricity network that can be operated by a network operator and a data processing unit, in particular previously described, and a control unit, in particular previously described, are provided, the data processing unit detecting information characterizing the network energy, its generation or its use and, depending on the information, outputting a control command to the control unit and the control unit receiving the control command and automatically changes the amount of network energy consumed by the consumer as a function of this.
Damit ist jede dieser Lösungen für sich stehend in der Lage, die Steuerung der Aufnahme an Netzenergie der Verbrauchsgeräte ohne einen Zugriff von außerhalb durch den Netzbetreiber vorzunehmen. Durch diese autarke Steuerungsmöglichkeit kann die Betriebssicherheit des Heimnetzwerks oder des Endabnehmerstromnetzes erhöht und deren Störanfälligkeit und Angreifbarkeit von außerhalb verringert werden. Im Heimnetzwerk kann ein Öffnen gewisser Netzwerk-Ports, die ein Einfallstor für Angriffe von außerhalb bilden können, entfallen. This means that each of these solutions is independently able to control the consumption of network energy by the consumer devices without external access by the network operator. This self-sufficient control option can increase the operational reliability of the home network or the end-user electricity network and reduce their susceptibility to failure and vulnerability from outside will. In the home network, it is not necessary to open certain network ports, which can be a gateway for attacks from outside.
Zusätzlich kann das Stromnetz entlastet und die Entstehung von Stromüberschüssen und insbesondere deren erzwungener Verkauf vermieden werden. Der Aufwand für den Anschlussnutzer, die Steuerung der Aufnahme an Netzenergie der Verbrauchsgeräte vorzunehmen, ist damit nur noch unmerklich. In addition, the load on the power grid can be relieved and the generation of excess electricity and, in particular, their forced sale can be avoided. The effort for the connection user to control the consumption of network energy by the consumer devices is therefore only imperceptible.
Die Datenverarbeitungseinheit und/oder Steuereinheit kann zentral oder einem Verbrauchsgerät zugeordnet, insbesondere in das Verbrauchsgerät eingebaut, sein.The data processing unit and / or control unit can be centralized or assigned to a consumer device, in particular built into the consumer device.
Die Steuereinheit kann mit dem Verbrauchsgerät unmittelbar elektrisch verbunden sein. In einem Haushalt können mehrere Steuereinheiten angeordnet sein. Eine Steuereinheit kann eingerichtet sein, ein Verbrauchsgerät und eine weitere Steuereinheit kann eingerichtet sein, ein weiteres Verbrauchsgerät zu steuern. Die Steuereinheit kann einen Steuerungsanschluss zur Verbindung mit der Datenverarbeitungseinheit aufweisen. Die Steuereinheit und die Datenverarbeitungseinheit können getrennt oder als eine Baueinheit ausgeführt sein.The control unit can be directly electrically connected to the consumer device. Several control units can be arranged in a household. A control unit can be set up, a consumer device and a further control unit can be set up to control a further consumer device. The control unit can have a control connection for connection to the data processing unit. The control unit and the data processing unit can be designed separately or as one structural unit.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, abhängig von einer, insbesondere über den Steuerungsanschluss eingehenden, Vorgabegröße eine Ausgabegröße zur Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie des Verbrauchsgeräts auszugeben. Die Vorgabegröße und/oder die Ausgabegröße kann ein elektrisches und/oder optisches Signal sein. Die Ausgabegröße kann ein Steuersignal an eine das Verbrauchsgerät mit elektrischer Energie versorgende Leistungseinheit und/oder ein Betrag der elektrischen Leistung zur Versorgung des Verbrauchsgeräts sein.The control unit can be set up to output an output variable for changing the amount of network energy consumed by the consumer device as a function of a preset variable received, in particular via the control connection. The default variable and / or the output variable can be an electrical and / or optical signal. The output variable can be a control signal to a power unit that supplies the consumer device with electrical energy and / or an amount of electrical power for supplying the consumer device.
Die Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie kann eine Veränderung des Schaltzustandes des Verbrauchsgeräts sein, beispielsweise indem das Verbrauchsgerät ein- oder ausgeschaltet wird. Die Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie kann eine Veränderung der von dem Verbrauchsgerät aus dem Endabnehmerstromnetzes bezogenen elektrischen Leistung sein. The change in the amount of network energy consumed can be a change in the switching state of the consumer device, for example by switching the consumer device on or off. The change in the amount of network energy consumed can be a change in the electrical power drawn by the consumer device from the end-user electricity network.
Die Steuereinheit kann das Verbrauchsgerät ein- oder ausschalten und/oder dessen Leistung verändern. Die Steuereinheit kann den Schaltzustand oder den Leistungsbedarf des Verbrauchsgeräts selbsttätig ändern. Die Steuereinheit kann ein elektrischer Schalter sein. Das Verbrauchsgerät kann ein Elektrofahrzeug, ein Computer, eine Heiz- oder Kühlanlage, ein Kühlgerät, ein Gefriergerät, ein elektrisches Haushaltsgerät oder ein elektrisches Werkzeug oder auch eine Steckdose sein, an der ein derartiges Gerät angeschlossen werden kann. The control unit can switch the consumer device on or off and / or change its output. The control unit can automatically change the switching state or the power requirement of the consumer device. The control unit can be an electrical switch. The consumer device can be an electric vehicle, a computer, a heating or cooling system, a cooling device, a freezer, an electrical household appliance or an electrical tool or a socket to which such a device can be connected.
Die Steuereinheit kann eine Veränderung der Taktfrequenz eines Computers, eine Veränderung der Kühl- oder Heizleistung einer Klimaanlage oder einem Kühlgerät oder einem Gefriergerät oder einer Heizungsanlage oder eine Veränderung der Lichtleistung bei einem Leuchtmittel, beispielsweise bei einer LED-Beleuchtung, bewirken. The control unit can cause a change in the clock frequency of a computer, a change in the cooling or heating output of an air conditioning system or a cooling device or a freezer or a heating system or a change in the light output of a light source, for example LED lighting.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung kann die Information eine von dem Netzbetreiber und/oder von einem Energieversorger, insbesondere mit dem der Anschlussnutzer einen Stromabnahmevertrag zum Bezug an Netzenergie bestehen hat und/oder von einer Energiebörse (Strombörse) und/oder von dem Anschlussnutzer und/oder von einem Wetterdienst bereitgestellte Information sein. Die Information kann aus dem Internet zu beziehen sein. Die Information kann einen Zustand, ein Zustandekommen, eine Zusammensetzung, eine Nutzung und/oder Rahmenbedingungen der elektrischen Netzenergie des Stromnetzes abbilden.In a particularly preferred embodiment of the invention, the information can be from the network operator and / or from an energy supplier, in particular with whom the connection user has a power purchase contract for the purchase of network energy and / or from an energy exchange (power exchange) and / or from the connection user and / or information provided by a weather service. The information can be obtained from the Internet. The information can depict a state, a formation, a composition, a use and / or framework conditions of the electrical network energy of the power grid.
In einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Information wenigstens eine der folgenden die Netzenergie oder deren Erzeugung kennzeichnenden Informationen sein: aktuelle und/oder abgeschätzte Stromkapazität und/oder aktuelle und/oder abgeschätzte Netzbelastung und/oder In a further advantageous embodiment of the invention, the information can be at least one of the following items of information characterizing the network energy or its generation: current and / or estimated current capacity and / or current and / or estimated network load and / or
Höhe an Über- und/oder Unterproduktion an Netzenergie Amount of over- and / or under-production of network energy
Dadurch kann das Stromnetz entlastet und die Entstehung von Stromüberschüssen verringert oder vermieden werden. This can relieve the power grid and reduce or avoid the generation of excess electricity.
Alternativ oder zusätzlich zu vorstehenden Informationen kann die Information wenigstens eine der weiteren, folgenden die Netzenergie oder deren Erzeugung kennzeichnenden Informationen sein: abgeschätzte Energieerzeugungsmenge regenerativer Energieträger, insbesondere von Offshore-Windanlagen, Photovoltaikanlagen, Windenergieanlagen und/oder anteilmäßige Aufteilung der die Netzenergie ausmachenden Energieträger, insbesondere lokal, regional, überregional, national und/oder international betrachtet und/oder As an alternative or in addition to the above information, the information can be at least one of the following information characterizing the network energy or its generation: Estimated amount of energy generated by regenerative energy sources, in particular from offshore wind systems, photovoltaic systems, wind energy systems and / or Proportional distribution of the energy sources making up the network energy, in particular locally, regionally, supra-regionally, nationally and / or internationally considered and / or
Anteil an durch erneuerbare Energieträger erzeugter Netzenergie und/oder insbesondere durch einen Wetterdienst bereitgestellte Information über die Erzeugung der Netzenergie beeinflussende Sonnenstunden und/oder Sonneneinstrahlung und/oder Windgeschwindigkeit. Share of network energy generated by renewable energy sources and / or, in particular, information provided by a weather service about the hours of sunshine and / or solar radiation and / or wind speed that influence the generation of the network energy.
Dadurch kann eine verstärkte Nutzung an erneuerbaren Energieträgern (Ökostrom) gefördert und bewirkt werden. Außerdem können die Verbrauchsgeräte vorrangig dann Netzenergie oder mehr Netzenergie aufnehmen, wenn der Anteil an durch erneuerbare Energieträger erzeugter Netzenergie hoch ist oder überwiegt. Eine Einsparung von Kohlendioxid und eine Verringerung der Anteile an fossilen Energieträgern im Stromnetz kann verringert werden. In this way, an increased use of renewable energy sources (green electricity) can be promoted and brought about. In addition, the consumer devices can primarily take up network energy or more network energy if the proportion of network energy generated by renewable energy sources is high or predominates. Saving carbon dioxide and reducing the proportion of fossil fuels in the power grid can be reduced.
Alternativ oder zusätzlich zu vorstehenden Informationen kann die Information wenigstens eine der weiteren, folgenden die Netzenergie oder deren Erzeugung kennzeichnenden Informationen sein: aktuelle oder zukünftige Preisangebote und/oder Preisveränderungen und/oderAs an alternative or in addition to the above information, the information can be at least one of the following information characterizing the network energy or its generation: current or future price offers and / or price changes and / or
Verhältnis aus Stromangebot und Stromnachfrage, insbesondere überregional, national und/oder international betrachtet, nicht ausschließlich lokal oder regional gesehen und/oder verfügbare Strommenge und/oder Relationship between electricity supply and electricity demand, in particular from a supraregional, national and / or international perspective, not exclusively viewed locally or regionally and / or the amount of electricity available and / or
Strompreise. Electricity prices.
Der Aufwand für den Anschlussnutzer, die Steuerung der Aufnahme an Netzenergie der Verbrauchsgeräte vorzunehmen, beispielsweise um eine kostengünstige Aufnahme an Netzenergie zu erreichen, ist damit gering oder unmerklich oder nicht vorhanden. The effort for the connection user to control the consumption of network energy by the consumer devices, for example in order to achieve inexpensive consumption of network energy, is therefore low or imperceptible or nonexistent.
Bevorzugt gelangt die Information, beispielsweise von dem Energieversorger über den aktuell gültigen Strompreis nicht zwingend unmittelbar an den Anschlussnutzer, sondern direkt an die Datenverarbeitungseinheit. Der Anschlussnutzer muss nicht oder nicht ständig aktiv tätig werden, um die Steuerung der Aufnahmemenge an Netzenergie in Abhängigkeit von der Information allgemein, oder wie hier in Abhängigkeit von dem Strompreis, vorzunehmen. Preferably, the information, for example from the energy supplier about the currently valid electricity price, does not necessarily go directly to the connection user, but rather directly to the data processing unit. The connection user does not have to be actively or not constantly active in order to control the intake quantity Mains power depending on the information in general, or, as here, depending on the electricity price.
Bevorzugt kann der Energieversorger ein Preisangebot oder einen Preisvorteil an den Anschlussnutzer weitergeben, insbesondere ohne dass der Anschlussnutzer die Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie davon abhängig aktiv beeinflussen oder zulassen müsste. The energy supplier can preferably pass on a price offer or a price advantage to the connection user, in particular without the connection user having to actively influence or allow the change in the amount of network energy consumed as a function thereof.
Besonders bevorzugt kann der Energieversorger auch negative Preise an den Anschlussnutzer weitergeben, womit der Anschlussnutzer unter Anrechnung einer Gutschrift Strom beziehen kann. Damit können Stromüberkapazitäten an den Anschlussnutzer weitergegeben werden. Stromüberkapazitäten müssten nicht mehr zu negativen Preisen ins Ausland verkauft werden. Die Überbelastung des Stromnetzes bei verringerter Strom Produktion durch die Energieträger kann ebenfalls verringert werden, beispielsweise indem die Verbrauchsgeräte in ihrer Leistungsaufnahme verändert werden. Particularly preferably, the energy supplier can also pass negative prices on to the connection user, with which the connection user can obtain electricity with a credit taken into account. This means that excess electricity capacities can be passed on to the connection user. Excess electricity capacities would no longer have to be sold abroad at negative prices. The overload of the power grid with reduced power production by the energy carriers can also be reduced, for example by changing the power consumption of the power consumption devices.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Information wenigstens eine der folgenden die Nutzung der Netzenergie kennzeichnenden Informationen: In a particularly advantageous embodiment of the invention, the information is at least one of the following information that characterizes the use of the network energy:
Automatisiert erstelltes oder von dem Anschlussnutzer vorgegebenes Nutzungsprofil des Anschlussnutzers und/oder des Verbrauchsgeräts und/oder bestehende und/oder abgeschätzte Verbrauchsdaten des Anschlussnutzers und/oder des Verbrauchsgeräts und/oder bestehendes und/oder abgeschätztes Nutzungsverhalten des Anschlussnutzers und/oder des Verbrauchsgeräts und/oder vom Anschlussnutzer bestimmte Vorgaben zur Bevorzugung bestimmter Energieträger, insbesondere erneuerbarer Energieträger und/oder vom Anschlussnutzer vorgegebener Preisrahmen und/oder vom Anschlussnutzer vorgegebener Betriebszeitraum für das Verbrauchsgerät.Automatically created or predetermined by the connection user usage profile of the connection user and / or the consumption device and / or existing and / or estimated consumption data of the connection user and / or the consumption device and / or existing and / or estimated usage behavior of the connection user and / or the consumption device and / or Specifications determined by the connection user for the preference of certain energy sources, in particular renewable energy sources and / or the price range specified by the connection user and / or the operating period specified by the connection user for the consumer device.
Damit kann eine individuell auf den Anschlussnutzer und/oder eine auf das Verbrauchsgerät angepasste Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie des Verbrauchsgeräts ermöglicht werden. Außerdem hat der Anschlussnutzer die Möglichkeit, Rahmenbedingungen vorzugeben, die die Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie beeinflussen, ohne ständig tätig werden oder eingreifen zu müssen. This enables a change in the amount of network energy consumed by the consumer device that is individually adapted to the connection user and / or to the consumer device. In addition, the connection user has the Possibility of specifying framework conditions that influence the change in the amount of network energy consumed without having to be constantly active or intervene.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie eine Verringerung und/oder Abschaltung und/oder Erhöhung und/oder Zuschaltung der Aufnahmemenge. In a further advantageous embodiment of the invention, the change in the amount of network energy consumed is a reduction and / or disconnection and / or increase and / or connection of the amount consumed.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Steuerungsbefehl davon abhängig, ob die der Information entsprechende Vorgabegröße einen vorgebbaren Schwellwert über- und/oder unterschreitet. In a further preferred embodiment of the invention, the control command is dependent on whether the preset value corresponding to the information exceeds and / or falls below a prescribable threshold value.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie stufenlos oder in vorgegebenen Abschnitten. In an advantageous embodiment of the invention, the change in the amount of network energy absorbed takes place continuously or in predetermined sections.
Bevorzugt kann bei einem als Elektrofahrzeug ausgeführten Verbrauchsgerät, bei dessen Ankunft zu Flause und einem notwendigen Ladevorgang, vom Anschlussnutzer vorgegeben oder automatisch anhand des erfassten Nutzungsverhaltens und anhand des Nutzerprofils abgeschätzt werden, wann der nächste Gebrauch des Elektrofahrzeugs erfolgen wird, um in der Standzeit des Elektrofahrzeugs den Zeitraum des Ladevorgangs, die Zeitdauer des Ladevorgangs und/oder die Ladeleistung selbsttätig zu steuern. In the case of a consumer device designed as an electric vehicle, when it arrives at Fluff and a necessary charging process, it can be specified by the connection user or automatically estimated based on the recorded usage behavior and the user profile when the electric vehicle will be used next, in order to avoid the downtime of the electric vehicle to automatically control the duration of the charging process, the duration of the charging process and / or the charging power.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen. Further advantages and advantageous configurations of the invention emerge from the description of the figures and the illustrations.
Figurenbeschreibung Figure description
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen: The invention is described in detail below with reference to the figures. They show in detail:
Figur 1 : Eine Anordnung einer Datenverarbeitungseinheit und einerFigure 1: An arrangement of a data processing unit and a
Steuereinheit jeweils in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Figur 2: Ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung derControl unit each in a special embodiment of the invention. Figure 2: A flow chart of a method for controlling the
Aufnahmemenge an Netzenergie nach einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Amount of network energy absorbed according to a special embodiment of the invention.
Figur 1 zeigt die Anordnung einer Datenverarbeitungseinheit 10 und einer Steuereinheit 12 jeweils in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. FIG. 1 shows the arrangement of a data processing unit 10 and a control unit 12, each in a special embodiment of the invention.
Das durch einen Netzbetreiber betriebenes Stromnetz 14 beliefert unterschiedliche Abnahmestellen 16, beispielsweise Wohnhäuser oder gewerbliche Einrichtungen mit elektrischer Energie. Diese Abnahmestellen 16, beispielsweise Hausanschlüsse, sind die Schnittstelle zwischen dem Stromnetz 14 und dem Endabnehmerstromnetz 18, welches beispielsweise in dem Einflussbereich des Anschlussnutzers 19 angesiedelt ist, wobei das Endabnehmerstromnetz 18 an das Stromnetz 14 angebunden ist. Oftmals ist zwischen dem Endabnehmerstromnetz 18 und dem Stromnetz 14 ein Stromzähler eingebaut. The electricity network 14 operated by a network operator supplies different tapping points 16, for example residential houses or commercial facilities, with electrical energy. These tapping points 16, for example house connections, are the interface between the power network 14 and the end-user power network 18, which is located, for example, in the sphere of influence of the connection user 19, the end-user power network 18 being connected to the power network 14. An electricity meter is often installed between the end user electricity network 18 and the electricity network 14.
Innerhalb des Endabnehmerstromnetzes 18 betreibt der Anschlussnutzer 19 üblicherweise zumindest ein elektrisch betreibbares Verbrauchsgerät 20. Ein solches Verbrauchsgerät 20 kann beispielsweise ein Elektrofahrzeug 22, ein Computer 24 oder eine Heiz- oder Kühlanlage 26 sein. Ein solches Verbrauchsgerät 20 kann zu dessen Betrieb unmittelbar aus dem Endabnehmerstromnetz 18 elektrische Netzenergie beziehen. Auch kann das Verbrauchsgerät 20 über einen elektrischen Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt werden, wobei der Energiespeicher durch Aufnahme von Netzenergie des Endabnehmerstromnetzes 18 aufgeladen werden kann. Within the end-user power network 18, the connection user 19 usually operates at least one electrically operated consumer device 20. Such a consumer device 20 can be, for example, an electric vehicle 22, a computer 24 or a heating or cooling system 26. Such a consumer device 20 can draw electrical network energy directly from the end-user electricity network 18 for its operation. The consumer device 20 can also be supplied with electrical energy via an electrical energy store, the energy store being able to be charged by taking up network energy from the end-user power network 18.
Die in dem Stromnetz 14 befindliche elektrische Energie wird üblicherweise durch einen Energieträger 28 bereitgestellt. Ein solcher Energieträger 28 kann beispielsweise ein erneuerbarer Energieträger 28, insbesondere eine Photovoltaikanlage 30 sein. Auch kann ein solcher Energieträger 28 ein fossile Energie verarbeitendes Kraftwerk 32 sein. The electrical energy in the power grid 14 is usually provided by an energy carrier 28. Such an energy carrier 28 can be, for example, a renewable energy carrier 28, in particular a photovoltaic system 30. Such an energy carrier 28 can also be a fossil energy processing power plant 32.
Innerhalb des Endabnehmerstromnetzes 18 ist eine Datenverarbeitungseinheit 10 angeordnet. Diese kann zentral an der Abnahmestelle 16 angeordnet sein oder einem elektrischen Verbrauchsgerät 20 zugeordnet sein. Die Datenverarbeitungseinheit 10 bewirkt einen Steuerungsbefehl an eine Steuereinheit 12. Die Datenverarbeitungseinheit 10 ist über einen Steuerungsanschluss 36 an die Steuereinheit 12 angeschlossen. Die Steuereinheit 12 ist in der Lage, die Aufnahmemenge an elektrischer Netzenergie des Verbrauchsgerät 20 selbsttätig und abhängig von dem Steuerungsbefehl zu verändern. Die Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie kann stufenlos oder in vorgegebenen Abschnitten erfolgen. Die Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie kann eine Verringerung und/oder Abschaltung und/oder Erhöhung und/oder Zuschaltung der Aufnahmemenge sein. A data processing unit 10 is arranged within the end-user power network 18. This can be arranged centrally at the acceptance point 16 or assigned to an electrical consumer device 20. The data processing unit 10 issues a control command to a control unit 12. The data processing unit 10 is connected to the control unit 12 via a control connection 36. The control unit 12 is able to change the amount of electrical network energy consumed by the consumer device 20 automatically and as a function of the control command. The change in the amount of mains energy consumed can be done continuously or in predetermined sections. The change in the intake amount of network energy can be a reduction and / or shutdown and / or increase and / or connection of the intake amount.
Die Steuereinheit 12 kann das Verbrauchsgerät 20 ein- oder ausschalten und/oder dessen Leistung verändern. Die Steuereinheit 12 kann den Schaltzustand oder den Leistungsbedarf des Verbrauchsgerät 20 selbsttätig ändern. Die Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie kann eine Veränderung des Schaltzustandes des Verbrauchsgeräts 20 an sich sein, beispielsweise in dem das Verbrauchsgerät 20 ein- oder ausgeschaltet wird. Beispielsweise kann die Steuereinheit 12 ein elektrischer Schalter 38 sein. Die Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie kann eine Veränderung der von dem Verbrauchsgerät 20 aus dem Endabnehmerstromnetz 18 bezogenen elektrischen Leistung sein. The control unit 12 can switch the consumer device 20 on or off and / or change its output. The control unit 12 can automatically change the switching state or the power requirement of the consumer device 20. The change in the amount of network energy consumed can be a change in the switching state of the consumer device 20 per se, for example in that the consumer device 20 is switched on or off. For example, the control unit 12 can be an electrical switch 38. The change in the amount of network energy consumed can be a change in the electrical power drawn by the consumer device 20 from the end-user electricity network 18.
Die Steuereinheit 12 kann eine Veränderung der Taktfrequenz des Computers 24, eine Veränderung der Kühl- oder Heizleistung der Klimaanlage 26 oder einem Kühlgerät oder einem Gefriergerät oder einer Heizungsanlage oder eine Veränderung der Lichtleistung bei einem Leuchtmittel sein. The control unit 12 can be a change in the clock frequency of the computer 24, a change in the cooling or heating output of the air conditioning system 26 or a cooling device or a freezing device or a heating system or a change in the light output of a lamp.
Die Veränderung der Aufnahmemenge an elektrischer Netzenergie des Verbrauchsgeräts 20 erfolgt dabei abhängig von einer durch die Datenverarbeitungseinheit 10 aufgenommenen, die Netzenergie, deren Erzeugung oder deren Nutzung kennzeichnenden Information. Hierfür weist die Datenverarbeitungseinheit 10 eine Schnittstelle 34 auf, über welche die Information bezogen werden kann. Beispielsweise kann die Schnittstelle 34 an das Internet angeschlossen sein. Auch kann die Schnittstelle eine drahtlose Datenübertragung ermöglichen. The change in the amount of electrical network energy consumed by the consumer device 20 takes place as a function of information that is recorded by the data processing unit 10 and characterizes the network energy, its generation or its use. For this purpose, the data processing unit 10 has an interface 34 via which the information can be obtained. For example, the interface 34 can be connected to the Internet. The interface can also enable wireless data transmission.
Die Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie des Verbrauchsgeräts 20 kann dabei ohne einen Zugriff von außerhalb, beispielsweise durch Einflussnahme des Netzbetreibers, erfolgen. Dadurch kann die Betriebssicherheit des Heimnetzwerks des Anschlussnutzers 19 oder des Endabnehmerstromnetzes 18 erhöht und deren Anfälligkeit für Angriffe von außerhalb verringert werden. Auch ist der Anschlussnutzer 19 nicht gezwungen, die Veränderung der Aufnahmemenge aktiv vornehmen zu müssen. Der Aufwand für den Anschlussnutzer 19, die Steuerung der Aufnahmemenge an Netzenergie des Verbrauchsgerät 20 vorzunehmen, ist unmerklich. The change in the amount of network energy consumed by the consumer device 20 can take place without external access, for example through the influence of the network operator. As a result, the operational reliability of the home network of the connection user 19 or of the end-user power network 18 can be increased and their vulnerability to attacks from outside are reduced. The connection user 19 is also not forced to actively change the intake quantity. The effort for the connection user 19 to control the amount of network energy consumed by the consumer device 20 is imperceptible.
Die Information kann eine von dem Netzbetreiber 40 und/oder von einem Energieversorger 42, mit dem der Anschlussnutzer 19 einen Stromabnahmevertrag zum Bezug an Netzenergie bestehen haben kann und/oder von einer Energiebörse 44 (Strombörse) und/oder von einem Nutzerprofil 46 des Anschlussnutzers 19 oder des Verbrauchsgerät 20 und/oder von einem Wetterdienst 48 bereitgestellte Information sein. The information can be from the network operator 40 and / or from an energy supplier 42 with whom the connection user 19 can have a power purchase contract for the purchase of network energy and / or from an energy exchange 44 (power exchange) and / or from a user profile 46 of the connection user 19 or the consumer device 20 and / or information provided by a weather service 48.
Die Information kann eine die Netzenergie oder deren Erzeugung kennzeichnende Informationen sein, beispielsweise über die aktuelle und/oder abgeschätzte Strom kapazität und/oder über die aktuelle und/oder abgeschätzte Netzbelastung des Stromnetzes 14 und/oder über die Höhe an Über- und/oder Unterproduktion an Netzenergie innerhalb des Stromnetzes 14. Diese Information kann von dem Netzbetreiber 40 zur Verfügung gestellt werden. Durch die Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie innerhalb des Endabnehmerstromnetzes 18 des Anschlussnutzers 19 abhängig von dieser Information kann das Stromnetz 14 entlastet und die Entstehung von Stromüberschüssen verringert oder vermieden werden. The information can be information characterizing the network energy or its generation, for example about the current and / or estimated electricity capacity and / or about the current and / or estimated network load of the electricity network 14 and / or about the amount of overproduction and / or underproduction of network energy within the electricity network 14. This information can be made available by the network operator 40. By changing the amount of network energy consumed within the end-user electricity network 18 of the connection user 19 as a function of this information, the electricity network 14 can be relieved and the generation of excess electricity can be reduced or avoided.
Alternativ oder zusätzlich zu vorstehender Information kann die Information eine die Netzenergie oder deren Erzeugung kennzeichnende Informationen sein, beispielsweise über die abgeschätzte Energieerzeugungsmenge regenerativer Energieträger 28, insbesondere von Offshore-Windanlagen, Photovoltaikanlagen 30 oder Windenergieanlagen und/oder über die anteilmäßige Aufteilung der die Netzenergie ausmachenden Energieträger 28 und/oder über den Anteil an durch erneuerbare Energieträger 28 erzeugter Netzenergie und/oder über die die Erzeugung der Netzenergie beeinflussenden Sonnenstunden und/oder Sonneneinstrahlung und/oder Windgeschwindigkeit, welche beispielsweise durch einen Wetterdienst 48 bereitgestellt werden kann. Durch eine solche Abhängigkeit der Steuerung der Aufnahmemenge an Netzenergie kann eine verstärkte Nutzung an erneuerbaren Energieträgern 28 gefördert und bewirkt werden. Außerdem können die Verbrauchsgeräte 20 vorrangig dann Netzenergie oder mehr Netzenergie aufnehmen, wenn der Anteil an durch erneuerbare Energieträger 28 erzeugter Netzenergie hoch ist oder überwiegt. Dadurch kann eine Einsparung von Kohlendioxid oder eine Verringerung der Anteile an fossilen Energieträgern 28 im Stromnetz 14 verringert werden. As an alternative or in addition to the above information, the information can be information characterizing the network energy or its generation, for example about the estimated amount of energy generated by regenerative energy sources 28, in particular from offshore wind systems, photovoltaic systems 30 or wind energy systems and / or about the proportional distribution of the energy carriers making up the network energy 28 and / or the proportion of network energy generated by renewable energy sources 28 and / or the hours of sunshine and / or solar radiation and / or wind speed that influence the generation of the network energy, which can be provided by a weather service 48, for example. Such a dependency of the control of the intake amount of network energy can promote and bring about an increased use of renewable energy sources 28. Also can the consumer devices 20 then primarily take up network energy or more network energy when the proportion of network energy generated by renewable energy sources 28 is high or predominates. As a result, a saving in carbon dioxide or a reduction in the proportions of fossil fuels 28 in the power grid 14 can be reduced.
Alternativ oder zusätzlich zu vorstehenden Informationen kann die Information eine die Netzenergie oder deren Erzeugung kennzeichnende Information sein, beispielsweise über aktuelle oder zukünftige Preisangebote und/oder Preisveränderungen und/oder über das Verhältnis aus Stromangebot und Stromnachfrage und/oder über die verfügbare Strommenge und/oder über Strompreise. Der Aufwand für den Anschlussnutzer 19, die Steuerung der Aufnahmemenge an Netzenergie des Verbrauchsgeräts 20 vorzunehmen, beispielsweise um eine kostengünstige Aufnahme an Netzenergie zu erreichen, ist damit unmerklich. As an alternative or in addition to the above information, the information can be information characterizing the network energy or its generation, for example about current or future price offers and / or price changes and / or about the relationship between electricity supply and electricity demand and / or about the amount of electricity available and / or about Electricity prices. The effort for the connection user 19 to control the amount of network energy consumed by the consumer device 20, for example in order to achieve an inexpensive intake of network energy, is thus imperceptible.
Die Information kann eine die Nutzung der Netzenergie kennzeichnende Information sein, beispielsweise über ein automatisiert erstelltes oder von dem Anschlussnutzer 19 vorgegebenes Nutzungsprofil des Anschlussnutzers 19 und/oder des Verbrauchsgeräts 20 an sich und/oder über bestehende und/oder abgeschätzte Verbrauchsdaten des Anschlussnutzers 19 und/oder des Verbrauchsgeräts 20 und/oder über das bestehende und/oder abgeschätzte Nutzungsverhalten des Anschlussnutzers 19 und/oder des Verbrauchsgeräts 20 und/oder anhand vom Anschlussnutzer bestimmter Vorgaben zur Bevorzugung bestimmter Energieträger und/oder vom Anschlussnutzer 19 vorgegebener Preisrahmen und/oder ein vom Anschlussnutzer 19 vorgegebener Betriebszeitraum für das jeweilige Verbrauchsgerät 20. Damit kann eine individuell auf den Anschlussnutzer 19 und/oder auf das Verbrauchsgerät 20 angepasste Veränderung der Aufnahmemenge am Netzenergie des Verbrauchsgeräts 20 ermöglicht werden. Außerdem hat der Anschlussnutzer 19 die Möglichkeit, Rahmenbedingungen vorzugeben, die die Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie beeinflussen, ohne ständig tätig werden oder eingreifen zu müssen. The information can be information that characterizes the use of the network energy, for example via an automatically created usage profile of the connection user 19 and / or the consumer device 20 itself and / or via existing and / or estimated consumption data of the connection user 19 and / or predetermined by the connection user 19 and / or of the consumer device 20 and / or via the existing and / or estimated usage behavior of the connection user 19 and / or of the consumption device 20 and / or on the basis of specifications determined by the connection user for the preference of certain energy sources and / or by the connection user 19 and / or a price range specified by the connection user 19 predefined operating period for the respective consumer device 20. This enables a change in the amount absorbed by the network energy of the consumer device 20 that is individually adapted to the connection user 19 and / or to the consumer device 20. In addition, the connection user 19 has the option of specifying framework conditions that influence the change in the amount of network energy consumed without having to be constantly active or intervene.
Beispielsweise ist es dem Anschlussnutzer 19 möglich, sein Verbrauchsgerät 20, beispielsweise ein Elektroauto 22 dann aufzuladen, wenn ausreichend oder ausschließlich Strom von erneuerbaren Energieträgern 28 zur Verfügung steht. Nachfolgend ein spezielles, anschauliches Beispiel: For example, it is possible for the connection user 19 to charge his consumer device 20, for example an electric car 22, when sufficient or only electricity from renewable energy sources 28 is available. Here is a specific, illustrative example:
Der Anschlussnutzer kommt mit dem Elektrofahrzeug 22 abends von der Arbeit nach Hause, beispielsweise um 18:00 Uhr. Das Elektrofahrzeug 22 sollte bis zum nachfolgenden Morgen aufgeladen werden, beispielsweise bis 6:00 Uhr am nächsten Morgen. Diese Information ist dem Profil des jeweiligen Verbrauchsgeräts 20, hier dem Elektrofahrzeug 22, zugeordnet. Anhand weiterer Informationen, beispielsweise über den Anteil an erneuerbaren Energieträgern 28 und/oder dem abgeschätzten oder aktuellen Strompreis, gibt die Datenverarbeitungseinheit 10 den entsprechenden Steuerungsbefehl an die Steuereinheit 12 entsprechend dieser Vorgaben aus, damit das Ziel, am nächsten Morgen um 6:00 Uhr ein aufgeladenes Elektrofahrzeug 22 zu haben, unter Berücksichtigung dieser Vorgaben erreicht werden kann. The connection user comes home from work in the evening with the electric vehicle 22, for example at 6:00 p.m. The electric vehicle 22 should be charged until the following morning, for example until 6:00 a.m. the next morning. This information is assigned to the profile of the respective consumer device 20, here the electric vehicle 22. On the basis of further information, for example about the share of renewable energy sources 28 and / or the estimated or current electricity price, the data processing unit 10 outputs the corresponding control command to the control unit 12 in accordance with these specifications, so that the destination is entered at 6:00 a.m. the next morning To have charged electric vehicle 22, can be achieved taking these requirements into account.
Auch andere viel Netzenergie verbrauchende Verbrauchsgeräte 20 haben keine strikt vorgegebenen Betriebszeiten einzuhalten. So kann eine Kühlanlage, welche üblicherweise eine thermische Isolierung und eine gewisse Wärmekapazität aufweist, beispielsweise innerhalb von 24 Stunden für einige wenige Stunden betrieben werden, um überden Tag hinweg eine ausreichende Kühlleistung bereitzustellen. Diese Betriebszeiten, zu denen das Verbrauchsgerät 20 Netzenergie aufnimmt, können über den Tag verteilt durch die Steuereinheit 12 festgelegt werden. Other consumer devices 20 that consume a lot of network energy also do not have to adhere to strictly predetermined operating times. For example, a cooling system, which usually has thermal insulation and a certain heat capacity, can be operated for a few hours within 24 hours in order to provide sufficient cooling capacity throughout the day. These operating times, at which the consumer device 20 consumes network energy, can be determined by the control unit 12, distributed over the day.
Auch eine Waschmaschine oder ein Wäschetrockner sollen ihre Aufgabe gewöhnlich innerhalb einem bestimmten Zeitfenster ausüben, wobei die eigentliche Betriebszeit, zu der die Verbrauchsgeräte 20 Netzenergie aufnehmen, dann innerhalb von diesem Zeitfenster über die Steuereinheit 12 abhängig von der durch die Datenverarbeitungseinheit 10 empfangenen Information festgelegt wird. A washing machine or a tumble dryer should also usually perform its task within a certain time window, the actual operating time at which the consumer devices 20 take up power from the mains is then determined within this time window via the control unit 12 as a function of the information received by the data processing unit 10.
In Figur 2 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung der Aufnahmemenge an Netzenergie nach einer speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Eine Datenverarbeitungseinheit 10 dient der Erfassung 100 einer die Netzenergie, deren Erzeugung oder deren Nutzung kennzeichnenden Information 102. Abhängig von dieser Information 102 bewirkt die Datenverarbeitungseinheit 10 die Ausgabe 104 von einem Steuerungsbefehl. Dieser Steuerungsbefehl wird einer Steuereinheit 12 übermittelt 106. Dieser Steuerungsbefehl wird von der Steuereinheit 12 empfangen 108. Abhängig von dem Steuerungsbefehl bewirkt die Steuereinheit 12 eine Veränderung 110 der Aufnahmemenge an Netzenergie eines Verbrauchsgeräts 20. FIG. 2 shows a flow chart of a method for controlling the amount of network energy absorbed according to a special embodiment of the invention. A data processing unit 10 is used to acquire 100 information 102 that characterizes the network energy, its generation or its use. Depending on this information 102, the data processing unit 10 effects the output 104 of a control command. This control command is transmitted 106 to a control unit 12. This control command is received 108 by the control unit 12 Control command causes the control unit 12 to change 110 the amount of network energy consumed by a consumer device 20.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Steuereinheit (12) zur Steuerung der Aufnahmemenge an elektrischer Netzenergie eines elektrischen Verbrauchsgeräts (20), welches an ein Endabnehmerstromnetz (18) eines Anschlussnutzers (19) zur Aufnahme der Netzenergie anschließbar ist, wobei das Endabnehmerstromnetz (18) an ein durch einen Netzbetreiber betreibbares Stromnetz (14) angebunden ist, wobei die Steuereinheit (12) eingerichtet ist, selbsttätig und abhängig von wenigstens einer die Netzenergie, deren Erzeugung oder deren Nutzung kennzeichnenden Information die Aufnahmemenge an Netzenergie des Verbrauchsgeräts (20) zu verändern. 1. Control unit (12) for controlling the amount of electrical network energy consumed by an electrical consumer device (20), which can be connected to an end-user electricity network (18) of a connection user (19) for receiving the network energy, the end-user electricity network (18) being connected to a network operator Operable power grid (14) is connected, the control unit (12) being set up to automatically change the amount of network energy consumed by the consumer device (20) as a function of at least one item of information characterizing the network energy, its generation or its use.
2. Steuereinheit (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Information eine von dem Netzbetreiber (40) und/oder von einem Energieversorger (42) und/oder von einer Energiebörse (44) und/oder von dem Anschlussnutzer (19) und/oder von einem Wetterdienst (48) bereitgestellte Information ist. 2. Control unit (12) according to claim 1, characterized in that the information is received from the network operator (40) and / or from an energy supplier (42) and / or from an energy exchange (44) and / or from the connection user (19) and / or information provided by a weather service (48).
3. Steuereinheit (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Information wenigstens eine der folgenden die Netzenergie oder deren Erzeugung kennzeichnenden Informationen ist: aktuelle und/oder abgeschätzte Stromkapazität und/oder aktuelle und/oder abgeschätzte Netzbelastung und/oder Höhe an Über- und/oder Unterproduktion an Netzenergie und/oder abgeschätzte Energieerzeugungsmenge regenerativer Energieträger (28) und/oder anteilmäßige Aufteilung der die Netzenergie ausmachenden Energieträger (28) und/oder 3. Control unit (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the information is at least one of the following information characterizing the network energy or its generation: current and / or estimated current capacity and / or current and / or estimated network load and / or level the over- and / or underproduction of network energy and / or the estimated amount of energy generated by regenerative energy sources (28) and / or the proportional distribution of the energy sources (28) making up the network energy and / or
Anteil an durch erneuerbare Energieträger (28) erzeugter Netzenergie und/oder aktuelle oder zukünftige Preisangebote und/oder Preisveränderungen und/oder Verhältnis aus Stromangebot und Stromnachfrage und/oder verfügbare Strommenge und/oder Strompreise und/oder die die Erzeugung der Netzenergie beeinflussende Sonnenstunden und/oder Sonneneinstrahlung und/oder Windgeschwindigkeit. Share of network energy generated by renewable energy sources (28) and / or current or future price offers and / or price changes and / or the ratio of electricity supply and electricity demand and / or the amount of electricity available and / or electricity prices and / or the hours of sunshine and / or solar radiation and / or wind speed influencing the generation of network energy.
4. Steuereinheit (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Information wenigstens eine der folgenden die Nutzung der Netzenergie kennzeichnenden Informationen ist: 4. Control unit (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the information is at least one of the following information characterizing the use of the network energy:
Automatisiert erstelltes oder von dem Anschlussnutzer (19) vorgegebenes Nutzungsprofil (46) des Anschlussnutzers (19) und/oder des Verbrauchsgeräts (20) und/oder bestehende und/oder abgeschätzte Verbrauchsdaten des Anschlussnutzers (19) und/oder des Verbrauchsgeräts (20) und/oder bestehendes und/oder abgeschätztes Nutzungsverhalten des Anschlussnutzers (19) und/oder des Verbrauchsgeräts (20) und/oder vom Anschlussnutzer (19) bestimmte Vorgaben zu Bevorzugung bestimmter Energieträger (28) und/oder vom Anschlussnutzer (19) vorgegebener Preisrahmen und/oder vom Anschlussnutzer (19) vorgegebener Betriebszeitraum für das Verbrauchsgerät. Automatically created usage profile (46) of the connection user (19) and / or the consumer device (20) and / or existing and / or estimated consumption data of the connection user (19) and / or the consumer device (20) and / or that is predetermined by the connection user (19) and / or the existing and / or estimated usage behavior of the connection user (19) and / or the consumer device (20) and / or the connection user (19) specified specifications for the preference of certain energy sources (28) and / or the price range specified by the connection user (19) and / or the operating period specified by the connection user (19) for the consumer device.
5. Steuereinheit (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Aufnahmemenge an Netzenergie eine Verringerung und/oder Abschaltung und/oder Erhöhung und/oder Zuschaltung der Aufnahmemenge ist. 5. Control unit (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the change in the intake amount of network energy is a reduction and / or disconnection and / or increase and / or connection of the intake amount.
6. Steuereinheit (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsbefehl abhängig davon ist, ob die der Information entsprechende Vorgabegröße einen vorgebbaren Schwellwert über und/oder unterschreitet 6. Control unit (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the control command is dependent on whether the specified value corresponding to the information is above and / or below a predeterminable threshold value
7. Steuereinheit (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) zentral angeordnet oder jeweils dem Verbrauchsgerät (20) zugeordnet ist 7. Control unit (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (12) is arranged centrally or is in each case assigned to the consumer device (20)
8. Steuereinheit (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung stufenlos oder in vorgegebenen Abschnitten erfolgt. 8. Control unit (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the change takes place continuously or in predetermined sections.
9. Datenverarbeitungseinheit (10) zur Erfassung und Verarbeitung wenigstens einer die in einem durch einen Netzbetreiber betreibbaren Stromnetz (14) vorliegende elektrische Netzenergie, deren Erzeugung oder deren Nutzung kennzeichnenden Information, wobei die Datenverarbeitungseinheit (10) einem Endabnehmerstromnetz (18) eines Anschlussnutzers (19), welches an das Stromnetz (14) angebunden ist, zugeordnet ist, wobei wenigstens ein elektrisches Verbrauchsgerät (20) an das Endabnehmerstromnetz (18) zur Aufnahme der Netzenergie anschließbar ist und die Datenverarbeitungseinheit (10) abhängig von der Information einen Steuerungsbefehl an eine Steuereinheit (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche bewirkt und die Steuereinheit (12) eingerichtet ist, die Aufnahmemenge an Netzenergie des Verbrauchsgeräts (20) selbsttätig und abhängig von dem Steuerungsbefehl zu verändern. 9. Data processing unit (10) for acquiring and processing at least one piece of information identifying the electrical network energy present in a power network (14) that can be operated by a network operator, its generation or use, the data processing unit (10) being an end-user power network (18) of a connection user (19 ), which is connected to the power grid (14), at least one electrical consumer device (20) being connectable to the end-user power grid (18) for receiving the network energy and the data processing unit (10) depending on the information sending a control command to a control unit (12) according to one of the preceding claims and the control unit (12) is set up to change the amount of network energy consumed by the consumer device (20) automatically and as a function of the control command.
10. Verfahren zur Steuerung der Aufnahmemenge an elektrischer Netzenergie eines elektrischen Verbrauchsgeräts (20), welches an ein Endabnehmerstromnetz eines Anschlussnutzers zur Aufnahme der Netzenergie anschließbar ist, wobei das Endabnehmerstromnetz an ein durch einen Netzbetreiber betreibbares Stromnetz angebunden ist und eine Datenverarbeitungseinheit (10) und eine Steuereinheit (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche vorgesehen ist, wobei eine Datenverarbeitungseinheit (10) oder die Datenverarbeitungseinheit (10) nach Anspruch 9 eine die Netzenergie, deren Erzeugung oder deren Nutzung kennzeichnende Information (102) erfasst (100) und abhängig von der Information (102) einen Steuerungsbefehl an die Steuereinheit (12) ausgibt (104) und die Steuereinheit (12) den Steuerungsbefehl empfängt (108) und davon abhängig selbsttätig die Aufnahmemenge an Netzenergie des Verbrauchsgeräts verändert (110). 10. A method for controlling the amount of electrical network energy consumed by an electrical consumer device (20), which can be connected to an end user power network of a connection user for receiving the network energy, the end user power network being connected to a power network that can be operated by a network operator and a data processing unit (10) and a Control unit (12) according to one of the preceding claims is provided, wherein a data processing unit (10) or the data processing unit (10) according to claim 9 detects (100) information (102) characterizing the network energy, its generation or its use and depending on the information (102) issues a control command to the control unit (12) (104) and the control unit (12) receives the control command (108) and automatically changes the amount of network energy consumed by the consumer device as a function thereof (110).
PCT/EP2019/075970 2019-09-26 2019-09-26 Data processing unit, control unit and method for controlling the receiving quantity of electrical mains power WO2021058101A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2019/075970 WO2021058101A1 (en) 2019-09-26 2019-09-26 Data processing unit, control unit and method for controlling the receiving quantity of electrical mains power

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2019/075970 WO2021058101A1 (en) 2019-09-26 2019-09-26 Data processing unit, control unit and method for controlling the receiving quantity of electrical mains power

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021058101A1 true WO2021058101A1 (en) 2021-04-01

Family

ID=68208268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/075970 WO2021058101A1 (en) 2019-09-26 2019-09-26 Data processing unit, control unit and method for controlling the receiving quantity of electrical mains power

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2021058101A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012202688A1 (en) * 2012-02-22 2013-08-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System for charging plug in vehicle, has web server to access power state information of user from communication unit and/or home data unit after receiving loading device information
DE102014113240A1 (en) * 2014-09-15 2016-03-17 Eemobility Gmbh Device for charging an electrical energy storage device of a vehicle and use of such a device
DE112015004810T5 (en) 2014-10-23 2017-07-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha ENERGY SUPPLY MANAGEMENT SYSTEM

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012202688A1 (en) * 2012-02-22 2013-08-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System for charging plug in vehicle, has web server to access power state information of user from communication unit and/or home data unit after receiving loading device information
DE102014113240A1 (en) * 2014-09-15 2016-03-17 Eemobility Gmbh Device for charging an electrical energy storage device of a vehicle and use of such a device
DE112015004810T5 (en) 2014-10-23 2017-07-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha ENERGY SUPPLY MANAGEMENT SYSTEM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008057563B4 (en) Method and device for network-compliant operation of a plurality of decentralized with consumers / generators of electrical energy and connected to a low-voltage electrical network unit
EP1339153B1 (en) Device for connecting a building or similar to a low voltage electric network
EP2465177B1 (en) Controlling charging stations
DE202008009128U1 (en) Consumption and state meter
WO2013186282A2 (en) Method and device for managing an energy generation unit
DE102014213248B4 (en) Method and system for charging an energy storage device of a mobile energy consumer
EP2151032B1 (en) Method for the operation of an arrangement with at least one energy distribution device
WO2016120240A1 (en) Method for improving the capacity utilization of a low-voltage network
DE102012109715A1 (en) Method, system and device with multicast function in an energy portal
DE102005001143A1 (en) System for supplying electricity to consumers has control device which provides list of all consumer loads and energy input to individual consumer is fixed, and amount of electricity is evaluated by help of that list
EP2548276A1 (en) Method and apparatus for recording electrical consumption and production
DE102010014146A1 (en) Method for voltage supply of alternate current voltage-consumer or for feeding electric power into a public power supply or mains supply, involves providing connection to public power supply and power inverter
DE102010001874A1 (en) Storage e.g. lithium ion accumulator, for storing electrical power in e.g. wind power station for supplying electrical power to consumer in single family house, has control controlling delivery and receiving of energy from/by mains
DE102007043888B4 (en) Device for supplying a consumer
EP3308441B1 (en) Storage unit for a consumer, storage system and method for controlling a storage system
DE102013214996A1 (en) Device for performing load shift in intelligent electricity distribution network, differentiates switching recommendations based on parameters including switching interval, on-probability and considered one time window
EP2506393A2 (en) Device for connecting a building or similar to an electric low voltage network
WO2021058101A1 (en) Data processing unit, control unit and method for controlling the receiving quantity of electrical mains power
DE102018112058A1 (en) Data processing unit, control unit and method for controlling the amount of electrical grid energy absorbed
EP2998802A1 (en) Energy distribution system for an energy network
WO1999054984A1 (en) Method for adjusting total output of power engineering installations
EP2594858A1 (en) Method and system for remote control of decentralised individual air conditioners without cross-linking interface
DE102014207077A1 (en) Method for controlling an electric power
EP2728707A2 (en) Emergency power supply device
DE102012219837A1 (en) Power supply of a consumer

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19786277

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19786277

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1