AT392163B - Schaltungsanordnung zur energiemessung - Google Patents

Description

AT 392 163 B

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Energiemessung, insbesondere von elektrischer Energie, mit Bewertung der Leistungsaufnahme in verschiedenen Tarifbereichen, bei der ein die im Moment aufgenommene Leistung erfassender Energiezähler mit einem Mikroprozessor verbunden ist, der dessen Signale verarbeitet und der mit einem Kennwerte des angeschlossenen Energiezählers enthaltenden Speicher verbunden ist, wobei weiters eine Einrichtung zur wahlweisen Festlegung verschiedener von der Verbrauchs- bzw. Zählerlast abhängigen Tarifstufen vorhanden ist, die einen Festwertspeicher aufweist und mit dem Mikroprozessor verbunden ist, sowie eine Rundsteuer-Empfangseinrichtung für vom Elektrizitätsversorgungsunternehmen ausgesandte Signale vorgesehen ist.

Eine solche Schaltungsanordnung ist z. B. aus der EP-A3 0 060 920 bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung ist vorgesehen, daß in einem Festwertspeicher verschiedene Kenndaten von verschiedenen Energiezählem eingeschrieben sind. Weiters sind Grenzwerte der Energieaufnahme für bestimmte Tarifgruppen gespeichert, bei deren Überschreitung entsprechende elektromechanische Zähler zur Erfassung der mit dem entsprechenden Tarif zu verrechnenden Energie aktiviert werden. Derartige Einrichtungen dienen dazu, Konsumenten mit hohem Energieverbrauch einen überproportional hohen Energietarif zu verrechnen, um derart einen Anreiz zum Energiesparen zu geben.

Allerdings ist es mit solchen Einrichtungen nicht möglich, das Verbraucherverhalten derart zu beeinflussen, daß in Zeiten geringer Netzauslastung ein Anreiz zu vermehrtem und in Spitzenlastzeiten zu verringertem Energiekonsum gegeben wird.

Ein Anreiz wäre es z. B. in Niederlastzeiten den Abnehmern die Energie zu günstigeren Bedingungen anzubieten. Dies wäre insbesondere für Abnehmer mit größeren bivalent betreibbaren Verbrauchern, z. B. Brauchwasserbereitung u. dgl., von Interesse. So könnte in Zeiten, in denen beim Versorgungsuntemehmen Energieüberschuß herrscht und daher ein niedriger Tarif zur Verrechnung kommt, die Brauchwasserbereitung von Öl- oder Gasbetrieb auf elektrische Beheizung umgestellt werden.

Die Erfindung setzt sich daher zum Ziel, eine Einrichtung der eingangs »wähnten Art derart weiterzubilden, daß der im Energiezähler zur Verrechnung kommende Tarif auch vom Versorgungsuntemehmen bestimmbar ist

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß eine Einrichtung zur wahlweisen Festlegung verschiedener von der Verbrauchs- bzw. Zählerlast unabhängiger Tarifstufen vorgesehen ist, die mit dem Zähler verbunden und über die Rundsteuer-Empfangseinrichtung und den Mikroprozessor ansteuerbar ist, wobei vorzugsweise eine im wesentlichen gleichzeitig mit dieser Einrichtung ansteuerbare Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist.

Auf diese Weise ist es für das Energieversorgungsuntemehmen möglich, den Kunden je nach Versorgungslage unterschiedliche Tarife anzubieten und zur Kenntnis zu bringen. So kann z. B. bei einem Elektrizitätsversorgungsuntemehmen vorgesehen sein, den Kunden in Zeiten eines großen Angebots an relativ billig, z. B. aus Wasserkraft, erzeugter Energie einen billigeren Tarif zu verrechnen, um damit den Anreiz zu geben, in solchen Zeiten vermehrt Strom als Energiequelle einzusetzen. Umgekehrt wird dadurch auch der Anreiz gegeben, in Spitzenlastzeiten Energie zu sparen, wodurch eine gleichmäßige Auslastung des Netzes gefördert wird.

Um eine extreme Spitzenbelastung der Energieversorgungsuntemehmen zu vermeiden kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen werden, daß über die Rundsteuer-Empfangseinrichtung und den Mikroprozessor weiters eine Lastbegrenzungseinrichtung aktivierbar ist, die ausgangsseitig mit bestimmten Verbrauchern zugeordneten Schalteinrichtungen verbunden ist.

Damit ist es möglich, in Zeiten eines Versorgungsengpasses direkt und rasch auf die Kunden einzuwirken. Weiters ist damit auch möglich, in Krisenfällen vollständige Flächenabschaltungen zu vermeiden, bei denen die Versorgung der Verbraucher in einem bestimmten Gebiet vollständig unterbrochen wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Lastbegrenzungseinrichtung durch einen über eine Kontaktstrecke überbrückbaren Sicherungsautomaten gebildet sein.

Dabei ist es einfach möglich, durch Öffnen der den Sicherungsautomaten überbrückenden Kontaktstrecke - z. B. mittels eines elektromechanischen Antriebes - die Leistungsaufnahme des Kunden entsprechend zu reduzieren.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zeigt

Von einer Netzkontrollstelle (1) wird über das Netz, das zur Versorgung der Kunden, sowie zur Übertragung von Steuersignalen dient wird eine Empfangseinrichtung beim Kunden, die durch einen Rundsteuerempfänger (4) gebildet ist angesteuert Dieser Rundsteuerempfänger (4) steuert über einen Relaisausgang das Tarifgerät (37) und gibt den Befehl zur Leistungsmessung an den Mikroprozesser (30) über die Schnittstelle (17) weiter.

Die Leistungsmessung erfolgt durch Impulse, welche in Abhängigkeit von der Umdrehungszeit der Zählerscheibe des Doppeltarif- bzw. Mehrfachtarifzählers z. B. bei mechanischen Zählern (3) über die Schnittstelle (18) dem Mikroprozessor (30) zugeführt werden.

Im Festwertspeicher (32) sind Kenndaten des Energiezählers (3) tabellenmäßig gespeichert wodurch die Impulswertigkeit des angeschlossenen Zählers (3) entsprechend dem eingesetzten Zähler (3) festgelegt werden kann. Der durch den Prozessor (30) ermittelte Leistungswert wird auf den Bedienungs- und Anzeigenpanelen (12) angezeigt -2-

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Gleichzeitig wird durch den Mikroprozessor (30) der im Festwertspeicher (31) einprogrammierte Leistungswert mit dem gemessenen verglichen. Liegt der gemessene Leistungswert unterhalb des einprogrammierten Leistungswertes wird die Signallampe der Tarifanzeigelampe (10) über die Schnittstelle (21) angesteuert (z. B. Tarif 1, Normaltarif).

Stellt der Mikroprozessor (30) fest, daß der gemessene Leistungswert höher liegt als die einprogrammierte Bezugslast, so wird innerhalb einer Minute der akustische Signalgeber (11) über die Schnittstelle (22) vom Mikroprozessor (30) angesteuert.

Der Tarifabnehmer hat somit die Möglichkeit entweder durch Abschalten von Verbraucherlasten (9) den Leistungsbezeug soweit zu reduzieren bis er unter die einprogrammierte Bezugsleistung fällt. Wünscht der Tarifabnehmer keine Senkung der Verbraucherlast, so gibt der Mikroprozessor (30) über den Relaisausgang (19) den Befehal an den Zähler (3) zur Tarifumschaltung auf Tarif 2. Gleichzeitig wird durch den Mikroprozessor (30) über die Schnittstelle (21) die Tarifanzeigelampe (10) für Tarif 2 angesteuerL Wird von der Netzleitstelle (1) der Rundsteuerempfänger (4) deaktiviert, so wird über die Schnittstelle (17) des Tarifgerätes durch den Mikroprozessor (30) bewirkt, daß über den Relaisausgang (19) der Schnittstelle die Tarifumschaltung des Zählers (3) auf Tarif 1 erfolgt. Gleichzeitig wird der Mikroprozessor über die Schnittstelle (21) die Tarifanzeigeleuchte (2) ausgeschaltet und die Tarifanzeigelampe (1) eingeschaltet.

Damit ist auch eine Anpassung der Tarife, zumindest des für eine erhöhte Energieabnahme vorgesehenen Tarifs, in Abhängigkeit vom Auslastungsgrad des Versorgungsunternehmens möglich. Dabei kann z. B. in Zeiten eines erhöhten Energieanbots auf die Verrechnung eines erhöhten Tarifs auch bei Abnahme einer höheren Leistung seitens des Versoigungsuntemehmens verzichtet werden.

Weiters wird auf diese Weise in Zeiten eines Energieüberangebotes bzw. in Schwachlastzeiten, in denen das Energieangebot einer zu geringen Nachfrage gegenübersteht, auch ein Anreiz zur vermehrten Nutzung von elektrischer Energie gegeben.

So kann bei frei verfügbarer Schwachlastkapazität des Versorgungsuntemehmens ein entsprechendes Signal auf die Rundsteuerempfanger (4) gegeben werden. Über den Relaisausgang des Befehles "Schwachlastbefehl" des Empfängers (4) wird dabei über die Schnittstelle (17) bewirkt, daß der Mikroprozessor (30) den Relaisausgang der Schnittstelle (19) die Tarifumschaltung auf den Tarif 3 "Schwachlasttarif' des Mehrfachtarifzählers (3) erfolgt. Gleichzeitig erfolgt durch den Mikroprozessor (30) über den Relaisausgang die Ansteuerung der Tarifanzeigelampen (10) der Tariflampe (3) "Schwachlasttarif'. Gleichzeitig erfolgt durch den Mikroprozessor (30) über die Schnittstelle (22) die Ansteuerung des akustischen Signalgebers. Das akustische Signal kann durch die Quittiertaste (16) über den Impulseingang (27) abgestellt werden. Während des Schwachlastbetriebes werden alle Verbraucher (8 und 9) mit dem Schwachlasttarif durch den Mehrfachtarifzähler (3) gezählt

Weiters ist auch vorgesehen, daß über den Rundsteuerempfänger (4) auch eine Einrichtung zur Begrenzung der Leistungsaufnahme angesteuert werden kann. Wird z. B. in Zeiten einer sehr hohen Netzbelastung von der Netzkontrollstelle (1) ein "Notleistungsbetriebs"-Signal an die Rundsteuerempfanger (4) abgegeben, so wird dieser Befehl über die Schnittstelle (17) für die Signaleingabe an den Mikroprozessor (30) weitergegeben.

Der Mikroprozessor (30) steuert über die Schnittstelle (20) den Relaisausgang, dieser Relaisausgang überbrückt im Ruhezustand den Notsteuerleistungsautomat (5). Durch Öffnen des Relaiskontaktes des Relaisausganges (20) wird der Notsteuersicherungsautomat (5) wirksam.

Liegt nun die gesamte Verbraucherlast (8 und 9) über dem Leistungswert des Notsteuerleistungsautomaten, so wird der Notsteuerleistungsautomat auslösen und die Verbraucheranlage (8 und 9) ist stromlos.

Dabei wirkt dieser Notsteuerleistungsautomat keineswegs als Schutzgerät im eigentlichen Sinne, sondern dient lediglich dazu um in Zeiten einer hohen Netzbelastung, die Leistungsaufnahme zu senken.

Der Tarifabnehmer hat nun die Möglichkeit, die angeschlossenen Verbraucher soweit zu reduzieren, daß der Leistungswert unterhalb der Leistung des Notsteuersicherungsautomaten liegt.

Bei Vorliegen eines Notlastbetriebes kann auch vorgesehen sein, daß der Mikroprozessor (30) über die Schnittstelle (28) einen zentralen Schaltschutz für den Lastäbwurf (7) ansteuert, der in diesem Falle abschaltbare Verbraucher, wie Boiler, Elektroheizung usw. abschaltet, wogegen direkt angeschlossene Verbraucher, wie z. B. Licht, Kühlschrank, Tiefkühltruhe, Elektroherd usw. auch in diesem Falle versorgt bleiben.

Zur Eingabe der entsprechenden Daten in die Festwertspeicher (31 und 32) ist eine Schnittstelle (35) vorgesehen, an die ein Programmiergerät (36) anschließbar ist. Außerdem können mit dem Programmiergerät (36) auch die Bezugsleistungswerte für direkt angeschlossene Verbraucher in den Festwertspeicher (31) eingeschrieben weiden. Für die Eigenkontrolle des Mikroprozessors (30) ist eine Kontrollschaltung (33) vorgesehen, die über eine Notstromversorgung (34), die auch den Speicher (32) versorgt, auch bei Ausfall der Stromversorgung versorgt wird. Dabei ist für die Speicherhaltung beim Wechsel der Batterie der Notstromversorgung zweckmäßigerweise eine Lithiumbatterie vorgesehen. Im Normalfall ist das Tarifgerät (37) über das Netzgerät (29) versorgt -3-

Claims (3)

1. AT 392 163 B PATENTANSPRÜCHE 1. Schaltungsanordnung zur Energiemessung, insbesondere von elektrischer Energie, mit Bewertung der Leistungsaufnahme in verschiedenen Tarifbereichen, bei der ein die im Moment aufgenommene Leistung erfassender Energiezähler mit einem Mikroprozessor verbunden ist, der dessen Signale verarbeitet und der mit einem Kennwerte des angeschlossenen Energiezählers enthaltenden Speich»- verbunden ist, wobei weiters eine Einrichtung zur wahlweisen Festlegung verschieden» von der Verbrauchs- bzw. Zählerlast abhängigen Tarifstufen vorhanden ist, die einen Festwertspeicher aufweist und mit dem Mikroprozessor verbunden ist, sowie eine Rundsteuer-Empfangseinrichtung für vom Elektrizitätsversorgungsuntemehmen ausgesandte Signale vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (18,19) zur wahlweisen Festlegung verschiedener von der Verbrauchs- bzw. Zählerlast unabhängiger Tarifstufen vorgesehen ist, die mit dem Zähler (3) verbunden und über die Rundsteuer-Empfangseinrichtung (4) und den Mikroprozessor (30) ansteuerbar ist, wobei vorzugsweise eine im wesentlichen gleichzeitig mit dieser Einrichtung ansteuerbare Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Rundsteuer-Empfangseinrichtung (4) und den Mikroprozessor (30) weiters eine Lastbegrenzungseinrichtung (5) aktivierbar ist, die ausgangsseitig mit bestimmten Verbrauchern zugeordneten Schalteinrichtungen (6,7) verbunden ist.
3. 3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastbegrenzungseinrichtung (5) durch einen über eine Kontaktstrecke überbrückbaren Sicherungsautomaten gebildet ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung