AT405585B - Stromtarifabhängiges lastverlaufoptimierungssystem - Google Patents

Description

AT 405 585 B

Technisches Gebiet

Das "Stromtarifabhängige - Lastverlaufoptimierungssystem" ist ein elektrotechnisches Gerät bzw. eine Gerätekombination mit dessen Hilfe man in Gewerbe und Industriebetrieben Stromkosten senken kann.

Das Tarifsystem der österreichischen Elektro- Energieversorgungsuntemehmen sieht vor, daß bei Gewerbe- und Industriebetrieben ab einem gewissen Jahresverbrauch, sich der sogenannte Leistungspreis ( = Grundpreis) nach der höchsten Leistungsspitze (= höchster 15-Minutenverbrauch) innerhalb eines Verrechnungszeitraumes (= meist ein Jahr) richtet.

Das Einsparungsziel eines bekannten Maximumwächter bzw. des neuen "LastverlaufoptimierungsSy-stems" liegt daher nicht in der generellen Verringerung des Stromverbrauches, sondern in einem gleichmäßigerem Strombezug, indem der Verbrauch einer Messperiode in eine spätere verschoben wird.(Fig. 4)

Bisheriger Stand der Technik

Der Strombezug wird vom Energieversorgungsunternehmen mittels Elektrozähler gemessen und gespeichert und in Form von Leistungs- bzw. Arbeitsimpulsen dem Kunden zur Verfügung gestellt. Das Ende der jeweiligen Messperiode (meist 15 Minuten) wird ebenfalls dem Kunden in Form eines elektrischen Impulses (Zeitimpuls) zur Verfügung gestellt.

Entgegen der Europäischen Patentschrift EP 285 035 A2 bei der die Erfindung darauf abzielt, verschiedene von den Energieversorgungsunternehmen angebotene Tarifzeiten anzuzeigen und durch Vorwahl eines Tarifes, ein zugeordnetes Elektrogerät nur dann mit Spannung versorgt wird wenn der vorgewählte Tarif oder ein billigerer Tarif gültig ist, ist es Aufgabe der neuen Erfindung bei einem TagesdurchgängigenTarif, dem sogenannten "Leistungstarif", den Leistungsbezug gleichmäßig zu gestalten, da sich bei diesem "Leistungstarif" die Strombezugskosten nach dem höchsten Messperiodenverbrauch (Messperiode meist 15 Minuten) richtet.

Derzeit werden die Impulse und damit der Strombezug oft mit Hilfe eines Maximumwächters überwacht. Übersteigt der Bezug eine gewisse, vorher definierte Leistung (Sollwert), werden elektrische Verbraucher (Boiler, E-Herd, Waschmaschine, usw.) automatisch abgeschalten und bei unterschreiten der vorgewählten Leistungsgrenze, automatisch wieder zugeschalten.

Der Maximumwächter verfügt über einen oder mehrere Schaltstufen, wobei meist für jeden abzuschaltenden Verbraucher eine Schaltstufe zur Verfügung steht.

Die Abschaltung der verschiedenen Verbraucher erfolgt im Maximumwächter über Relais bzw. Transistor- oder Triac - Ausgänge. Über diese Ausgänge werden dann Leistungsrelais oder Schütze angesteuert die Leistungsmäßig an die Verbraucher angepaßt sind und die die Last der Verbraucher schalten zu können.(Fig. 1)

Je nach technischem Stand des Maxim um Wächter können für jede Abschaltstufe Prioritäten (Abschaltreihenfolge nach Wichtigkeit der Verbraucher), maximale Abschaltdauer, minimale Abschaltdauer usw. festgelegt werden.

Die Nachteile dieses Verfahrens sind: 1. Daß es bei jedem Abschalten durch den Maximumwächter, mit den meist unterschiedlichen Leistungen der angeschlossenen Verbraucher zu starken Schwankungen der Bezugsleistung führen kann und daß es dadurch auch zu ungewollten Unterschreitungen des vorgewählten Sollwertes kommen kann.- (Fig-2) 2. Wenn Verbraucher auch oft nur minutenweise abgeschaltet werden kommt es oft zu starken Temperaturschwankungen in dem jeweiligen Verbraucher, weil meist nur die gesamte Leistung abgeschaltet wird. Besteht die Möglichkeit die Last eines Verbrauchers in mehrere Abschaltstufen aufzuteilen (z.B. Härteöfen), hat das zum einen den Nachteil, daß es zu unterschiedlichen Temperaturen innerhalb des Verbrauchers führen kann und zum anderen, werden mehrere Abschaltstufen des Maximumwächters verbraucht. 3. Durch das Stufenweise wegschalten der Verbraucher kommt es zu unterschiedlichen Abschaltzeiten bei den einzelnen Verbrauchern.

Die technische Aufgabe welche mit der Erfindung gelöst werden soll

Technische Aufgabe des "Stromtarifabhängigen -Lastverlaufoptimierungssystemes" ist es a. Die starken Schwankungen der Bezugsleistung, die durch das komplette Abschalten einzelner Verbraucher mit unterschiedlicher Leistung entstehen, zu verhindern. 2

Claims (5)

1. AT 405 585 B b. Das Unterschreiten des vorgegebenen Sollwertes, das durch die komplette Abschaltung eines Verbrauchers entstehen kann, zu verhindern. c. Komfortablere Nutzung des Verbrauchers trotz Einbindung in die Leistungsüberwachung durch das Verhindern von starken Temperaturschwankungen, die bei einer kompletten Abschaltung des Verbrau- . 5 chers entstehen. d. Verhindern von Betriebsbeeinträchtigung durch starke Temperaturschwankungen an einzelnen Verbrauchern durch gleichzeitige Leistungsreduzierung bei mehreren Verbrauchern. e. Vermeiden von unterschiedlichen Abschaltzeiten bei einzelnen gleichrangigen Verbrauchern, die durch stufen weises Abschalten erfolgen. 70 Die Erfindung wie sie in den Patenansprüchen gekennzeichnet ist Die Erfindung besteht darin, daß zwei grundsätzlich bekannte Verfahren 1. Maximumwächter für die Kostenoptimierung beim Strombezug eines Betriebes 75 2. Leistungsreduzierung eines ohmschen Verbrauchers mit Hilfe eines elektronischen Lastrelais durch pulsartiges Abschalten im Millisekundenbereich. zusammen genutzt werden, um das eigentliche Ziel, die Kosteneinsparung in Betrieben qualitativ zu verbessern bzw. in einzelnen Betrieben überhaupt erst zu ermöglichen. 20 Zeichnungen (Figurenübersicht) Fig. 1 Prinzipschaltbild herkömmlicher Maximumwächter (1) Lastregler alt Fig.
2. 2 Arbeits-Zeitdiagramm herkömmlicher Maximumwächter Fig.
3. 3 Arbeits-Zeitdiagramm Stromtarifabhängiges Lastverlaufoptimierungssystem 25 Fig.
4. 4 24-Stunden Leistungsverlauf Fig.
5. 5 Schaltbeispiel 25% Leistungsreduzierung (2 Lastregler neu) (3 elektronisches Lastrelais) Ausführliche Beschreibung des Erfindungsgegenstandes 30 Das "Stromtarifabhängige-Lastverlaufoptimierungssystem" regelt den durchschnittlichen Strombezug eines Betriebes aus einem öffentlichen Stromnetz innerhalb eines gewissen Messzeitraumes ( meist 15-Minuten).(Fig.1)durch, zum einen Teil komplettes Abschalten einiger nicht-ohmschen-Verbrauchern und zum anderen Teil durch Leistungsreduzierung einzelner ohmscher Verbraucher mittels eines Lastreglers der durch Pulsen eines elektronischen Lastrelais die Leistung des jeweiligen Verbrauchers stufenlos von 100% 35 auf bis zu 0 % reduziert. An dem Lastregler können für den jeweiligen Verbraucher verschiedene Einstellungen wie z.B. auf wieviel % der Leistung der Verbraucher maximal reduziert werden darf, vorgenommen werden. Es können aber auch gleichzeitig mehrere Verbraucher reduziert werden und so die Abschaltleistung von einem Verbraucher zu verringern und gleichzeitig auf mehrere Verbraucher aufzuteilen. 4o Die Leistungsreduzierung beim Verbraucher erfolgt mittels elektronischem Leistungsrelais, das vom Lastregler gesteuert, je nach Leistungsbedarf mehr oder weniger Perioden der Wechselspannung ausschaltet. Die Schaltung erfolgt jeweils zum Nulldurchgang so daß es zu keinerlei induktionsbedingter Belastung des Stromnetzes durch Spannungsspitzen kommt.(Fig.5) 45 Patentansprüche 1. Stromtarifabhängiges Lastverlaufoptimierungssystem, das den Bezug elektrischer Energie eines Betriebes aus dem Verbundnetz eines öffentlichen Energieversorgers hinsichtlich des Tarifvertrages so optimiert, das Bezugsleistungsspitzen ( = 15 Minutendurchschnittsverbrauch) verhindert werden und so damit Kosten verringert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung des jeweiligen Betriebes nicht durch komplettes Abschalten von Verbrauchern reduziert wird, sondern mittels eines Leistungsreglers (2) und eines elektronischen Lastrelais (3) die Leistung, speziell von ohmschen Verbrauchern, einzeln in Folge, oder auch mehrere in Gruppen gemeinsam, durch Pulsen des elektronischen Lastrelais durch den Leistungsregler stufenlos von 100 auf 0% reduziert werden kann, wobei die 55 Führungsgröße des Reglers immer die Bezugsleistung des jeweiligen Betriebes ist. Hiezu 5 Blatt Zeichnungen 3