CN102812608B - 用于电消耗和产生检测的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于在能量管理网络中电消耗和产生检测的方法和设备，所述能量管理网络具有至少一个能量管理单元并且其中在配电装置中根据购进价格和馈送偿付通过开关元件和能量计数器形式的所分配的部件来连接多个电消耗器或消耗器组和多个产生器，所述开关元件和能量计数器由能量管理单元影响或分析。

Description

用于电消耗和产生检测的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于在能量管理网中电消耗和产生检测的方法，所述能量管理网络具有至少一个能量管理单元并且其中在配电装置中借助于开关元件和能量计数器形式的所分配的部件来连接多个电消耗器或消耗器组和多个产生器，所述开关元件和能量计数器由能量管理单元影响或分析。

本发明此外还涉及用于在能量管理网络中优化负载和产生的至少一个能量管理单元形式的能量管理，其中所述设备为了在至少一个电消耗器或消耗器组和至少一个产生器的配电装置中的连接而具有开关元件和能量计数器形式的给所述至少一个电消耗器或消耗器组和至少一个产生器所分配的部件，所述开关元件和能量计数器可以经由至能量管理单元的连接由该能量管理单元影响或分析。

背景技术

当前在大多情况下家用电器的电消耗利用机械交变电流计数器或者交流电计数器按照感应原理来测量。所述机械交变电流计数器或者交流电计数器确定在时间上积分的功率（=能量）。在特殊形式下，它们可以利用多个计数值分开地对白天/夜间消耗或者馈送/消耗进行计数。并行地已经存在电子计数器，其通过电流和电压值的乘积的积分来确定所传输的功率和从而确定能量。

具有用于能量消耗优化的相应软件的能量管理系统在此期间对于适合居住的和工商业的建筑是已知的。但是，所有在市场的解决方案仅以巨大的安装耗费投入使用。此外，这种系统仅可以受限制地被使用。

这种解决方案例如基于能量管理软件，所述能量管理软件与所安装的建筑管理服务系统（GLT）连接。存在的软件解决方案利用存在的传感器有限地能够检测建筑服务系统的能量实际（IST）状态，其与该GLT连接。但是不存在根据预先给定的额定（SOLL）参数的自动控制。在市场上所供应的能量管理设备中，必须与能量管理系统分离地对负载和产生器布线，在所述能量管理设备中例如公司ENNOVATIS的能量管理设备已经达到高创新水平。此外，定位信息必须耗费地被编程。此外仅可以检测和再现实际状态。

因此例如DE 10 2004 055088 A1描述了一种用于检测和存储对于不动产的消耗确定和分析所需要的诸如内部温度和外部温度等的测量数据以及用于控制不动产的消耗的系统，具有数据记录器、具有数据分析器、具有至少一个对于测量数据检测所需要的输入端、具有至少一个控制输出端和具有至少一个用于读出数据的接口。在此规定，所有组件布置在唯一的、紧凑的电路板上。相应的方法在此规定，在借助于编程单元（PC）对系统首次编程之后，该系统基于其组件独立地工作。

申请人的还没有公开的具有内部文件号R.328907的申请描述了一种用于执行用于在能量管理网络中优化负载和产生的能量管理的方法的方法和设备，所述能量管理网络具有至少一个能量管理单元，其中将能量消耗器或能量产生器的实际状态经由所组合的能量供应/通信线路传输给能量管理单元并且从而执行能量管理单元的独立配置，其中至少一个额定参数在能量管理单元处被调整。

如果使用例如用于家用电器电流、热泵电流、电动车辆电流、光伏馈送（PV馈送）、力热耦合馈送（KWK馈送）的多个不同的电流费率，则当前在家庭中实现与多个馈送和消耗计数器的连接。在研究项目中，开发所谓的“智能表（Smart Meter）”，其除了检测所传输的电能之外也根据能量价格向消耗器再现开关信息。但是这些基于，家庭是仅一个电流供应商的客户。DE 20218473 U1（对应于EP 1 339 153 A3）描述了一种用于将具有电能的至少一个消耗器和/或产生器的建筑等连接到电低压网络的这种装置，所述电低压网络具有至少各一个分配给消耗器或产生器的以开关和/或测量元件为形式的部件和信息处理单元，所述信息处理单元能够实现在外部电力网控制中心与消耗器或产生器和/或部件之间的双向通信。

发明内容

因此本发明的任务是提供一种方法，所述方法能够将电服务或电能对于不同消耗器和必要时白天时间从不同供应商以独立的费率购进，甚至将所产生的电能从不同的产生器和必要时在不同的白天时间以独立的费率发给不同的供应商并且在此必要时甚至就此而言有意义地甚至尽可能经济地消耗所产生的电能。

此外，本发明的任务是提供一种与该方法的执行对应的设备。

涉及所述设备的任务通过以下方式来解决：布置以开关矩阵形式的开关元件并且从而可以根据由能量管理单元从不同的能量服务商接收的相应的当前馈送或消耗费率而串联或并联地开关用于产生器和消耗器或消耗器组的能量计数器，其中以集成在开关矩阵中的方式给每个产生器和每个消耗器或每个消耗器组分配一个能量计数器和一个或多个能量流向测量器用于结算。

涉及所述方法的任务通过以下方式来解决：借助于开关算法从当前最高购进价格开始指示消耗器或消耗器组并且从最低馈送偿付开始指示产生器并且借助于开关元件这样耦合产生器和消耗器或消耗器组，使得具有高购进价格的消耗器或消耗器组与具有低馈送偿付的产生器的耦合的数量最大化，使得可以直接由产生器对尽可能多的消耗器或消耗器组进行供应。

利用所述方法和所述设备，尤其是可以提供用于居住和商业建筑的高效能量管理系统，其中实现对便宜地产生的电能的最佳充分利用以便覆盖具有高成本的消耗，其中可以考虑不同服务商的当前的馈送和消耗费率。该能量管理尤其是对能量消耗和能量提供的计数和均衡。这尤其是在将来的能量方案方面对于私有的、开放的或者还有工商业的建筑或者装置是重要的，其中将来除了从电网的纯能量购进之外也高效地利用自己的产生器例如光伏馈送（PV馈送）、力热耦合馈送（KWK馈送）。在消耗器侧，例如可以列举家用电器（洗衣机、洗碗机、灶台等）、热泵、电动加热装置或将来更确切地还有用于电动车辆或所谓的PHEV（plug in hybrid electric vehicle（插入式混合电动车））的充电站。对此还有存储器方案，例如光伏中间存储器、电池存储器或者电池充电站。

如当今已经常见的那样，产生器、消耗器和存储器以不同的价格购进或者馈送其能量，其中价格差异在产生器侧例如由于为了促进减少CO₂排出物例如在根据EEG（可更新能量定律）或者KWKG（力热耦合定律）的征税方法中、由于用于在确定的时间的馈送或者中央可控的馈送的不同的利息支付或者由于政府或网络运营商的其他市场激励而得出。在消耗器侧，差异由于对于能量供应器（例如对于加热电流、热泵电流或者PHEV电流）的收入增长的可能性、由于在确定的时间的消耗或者中央可控的消耗（例如用于运行热泵的确定的禁止用电时间表（Sperrzeiten））的利润调节以及由于政府或网络运营商的市场激励而得出。对于两侧，在不同的提供商处的购进或馈送可能导致时间上变换的费率，所述费率可以在根据本发明的方案情况下被考虑。

在一种优选的实施方式中，对于每个消耗器或对于每个消耗器组并且对于每个产生器，分别分配三个开关元件m_A、m_B、m_C或n_D、n_E、n_F、一个能量计数器和一个或两个能量流向测量器Rm_C、Rm_A或Rn_D、Rn_F，其中能量流向测量器之一可以集成在能量计数器之一中。这可以类似于多开关布置地实现开关矩阵，利用所述开关矩阵可以将单独地分配给产生器和消耗器的能量计数器为了电流的自利用而被串联并且为了直接馈送到网络中和从网络中直接购进（Bezug）电流而被并联。此外，电流方向的测量导致：每个消耗器和每个产生器仅以也分配给其的能量计数器来结算能量。

有利的实施变型方案规定，用于每个消耗器或用于每个消耗器组和每个产生器的分别三个开关元件m_A、m_B、m_C或n_D、n_E、n_F、该能量计数器和所述一个或两个能量流向测量器Rm_C、Rm_A或Rn_D、Rn_F被组合在模块中，其中给消耗器或消耗器组和产生器分配两个不同的模块类型1和2。鉴于简单的和也成本低的安装，可以利用该模块化方案实现具有不同数量的消耗器或消耗器组和产生器的不同的配电系统。用附加的消耗器和/或产生器来稍后扩展设备因此也是可能的。

鉴于在配电方面的简化的安装，有利的是，用于相应的消耗器或相应的消耗器组并且用于相应的产生器的模块类型1和2可彼此相接并且具有用于连接在前面和连接在后面的模块的端子。

可替代地，用于相应的消耗器或相应的消耗器组和用于相应的产生器的模块类型1和2可以具有在配电装置内共同的耦合点1和2的端子，这同样简化在配电装置中的安装。模块的替换在上述情况下在功能上是对应的，但是其中应该考虑在被替换时，计数箭头改变。

在一种特别优选的实施变型方案中规定，能量计数器、能量流向测量器以及开关元件被实施为电子部件并且用于操纵开关元件的分析和开关算法作为软件在能量管理单元中实现。在此，开关元件不仅可以被构造为半导体开关或者也可以被构造为电磁接触器。在被构造为中央计算机的能量管理单元内可以分析、中间存储和为了操纵开关元件而处理不同的馈送或消耗费率，其中馈送或消耗费率可以经由如在开头所述的现有技术中所述的相应的信息通道来提供。

一种优选的方法变型方案规定，在询问中确定，根据各个消耗器或消耗器组以及产生器的当前消耗价格和馈送偿付和/或根据能量流向，接入其他消耗器或产生器用于与之耦合是否是经济的，或者是否由于以太低的费率计数而必须将消耗器或产生器从耦合分离。

此外，鉴于便宜地产生的能量的最佳充分利用或鉴于避免在购进时交规的能量可以规定，在用于产生器的相应的馈送偿付改变时和/或在用于消耗器或消耗器组的相应的消耗价格改变时对于消耗器或消耗器组和产生器执行重新的指示并且相应地更新耦合和其数量。如果所有馈送和购进价格的列表中的顺序改变，则存在相关的价格改变，其中在列表中录入具有正符号的所有价格。在此可以预先给定询问的时刻。

尤其是当自消耗不再有意义时，存在相关的价格改变。因此可以规定，在费率改变时（其中最低的馈送偿付≥最高消耗价格），禁止自消耗并且直接将由该或这些产生器产生的能量馈送到网络中。

为避免太大数目的开关过程，在一种方法变型方案中可以规定，在减少所耦合的产生器和消耗器的数量之后，在确定的时间中禁止数量的重新提高。因此也可以确保，不以错误的消耗费率、也即太低的费率消耗或者以错误的馈送费率、也即在该情况下太高的费率馈送。如果消耗器或产生器非耦合地被运行，则虽然将其耦合到分配装置上是更经济的，于是避免自利用，但是每个消耗器正确地结算。通过以下方式对于用户产生“损失”，即电流花少量的钱被卖出并且花过多的钱被买回。但是没有什么经由错误的计数器被结算。因此，该状态是非关键的。但是如果产生器或消耗器很多地耦合，则可能发生，例如家用电流消耗器被供应热泵电流，这违反热泵电流协议。因此该状态应该被避免。

在一种方法变型方案中可以规定，一个或多个当前所确定的馈送或消耗价格、也即正在有效地计数的计数器的偿付或价格被传送给可控的产生器或消耗器，所述可控的产生器或消耗器于是可以相应地进行反应。在此，例如可以适配消耗器的耗用功率或产生器功率，具有以下目的：避免耦合的转换。因此，该信息也可以用于，事先警告具有高功率耗用的消耗器，当前消耗费率提高有待处理，并且消耗器相应地减小功率耗用或者消耗器完全关断功率耗用，这例如在存储器（例如电存储器加热、充电站等）运行时可以是特别成本有效的。

为了避免至网络的连接中断，在每个开关过程时必须首先执行所有闭合过程并且然后执行所有打开过程。在闭合和打开之间的时间必须如此测定，使得在其他开关元件被打开之前，应该闭合的开关元件可靠地闭合。由此也最小化开关元件的负荷，因为所述开关元件从来不必在负载下开关。

附图说明

下面根据在图中所示的实施例更详细地阐述本发明。其中：

图1示出按照现有技术的用于产生器和消耗器的配电装置，

图2示出在根据本发明的扩展方案中用于一个产生器和两个消耗器的灵活配电装置，

图3示出在图2中所示的装置的不同应用情况的值表，

图4示出按照消耗器的模块类型1的模块的示意性结构，

图5示出按照产生器的模块类型2的模块的示意性结构，

图6示出在模块化结构中配电装置的示意图，和

图7示出方法算法的流程图。

具体实施方式

图1示意性地示出根据现有技术的能量管理网络1的配电装置10。

配电装置10在输入侧经由主开关15或主存储装置与用于低压（230V交变电流或者400V交流电）的网络30连接。在输出侧，以家用消耗器41或消耗器组（例如插座、房间照明）形式的不同的消耗器40经由能量计数器（1相交变电流计数器或3相交流电计数器）以及经由线路保护开关12（熔断器或微型自动开关）根据消耗器或电路的数量与网络30连接。此外，在所示的例子中，热泵42以及用于电动车辆71或用于电动车辆71的电池72的充电站70作为消耗器40单独地经由两个其他能量计数器11和线路保护开关12连接在网络上。

附加地，作为产生器示意性地示出了光伏设备60，所述光伏设备将所产生的电能经由逆变器61和分离点62同样馈送到配电装置10中，其中为了对能量进行计数而设置单独的能量计数器11并且在至网络30的流向A上设置电流方向13。此外，示出了力热耦合50，其将所产生的电能经由逆变器51和自己的产生计数器52馈送到配电装置10中。这里这样进行馈送，使得在流向B中实现电流方向13并且从而可以实现该能量的直接自消耗。为了防护这里同样设置线路保护开关12。

为了确定产生器和消耗器40的逻辑连接点，需要知道，所馈送的电流的偿付是否高于或低于所消耗的电流的价格。在所示的例子中，将光伏设备60的电流直接馈送到网络30中是有意义的，因为在此情况下支付高偿付费率（电流流动A）。而在该例子中，给力热耦合50仅偿付比较低的馈送费率，使得通过消耗器40、尤其是家用消耗器41的直接消耗是经济的。如果当前不消耗电流，则该电流可以经由另一能量计数器11同样被馈送到网络30中，其中所述另一能量计数器与用于消耗器40的能量计数器11串联，但是仅允许与该用于消耗器40的能量计数器相反设置的计数方向。

在图1中所示的装置是刚性方案，其鉴于在产生器或消耗器40情况下的改变的配置或者也在费率适配时必须费事地被新配置或者在硬件侧必须被新安装。

用于能量管理网络1的根据本发明的配电装置10的下一简化的模型在图2中示出。

在所示的例子中，仅示出光伏设备60形式的产生设备以及家用消耗器41和热泵42形式的的两个消耗器40。配电装置10经由主保险装置形式的主开关15与用于低压的网络30连接。设备基本上由具有确定的计数方向的具有回程闭锁的电子电流计数器11、用于不同的产生器或消耗器电路的微型自动开关形式的线路保护开关12、各种的机械的或者作为半导体接触器构造的开关元件16以及由能量流向测量器14组成，所述开关元件的开关位置可以由在该视图中未示出的能量管理单元影响。

对于两个消耗器40设置两个同样构建的模块20，所述模块分别具有三个开关元件16 1_A、1_B、1_C或2_A、2_B、2_C、一个能量计数器11以及两个能量流向测量器14 R1_C、R1_A或R2_C、R2_A。在此可以规定，能量流向测量器14 （R1_A或R2_A）之一可以分别集成在相应的能量计数器11中，因为电子计数器可以自动地一起确定流向。对于产生器，在该简化的例子中首先设置仅一个开关元件16（编号3）和一个能量计数器11。

在接着描述的应用情况下指出，当基于用于光伏设备60和家用消耗器41和热泵42的不同的馈送和消耗费率时，开关元件16具有哪种状态。图3在相应的表中示出不同开关元件的开关状态。

情况1：

在图2中所示的情况下，用于光伏设备60的馈送偿付高于用于家用消耗器41和热泵42的消耗费率，使得全部PV电流被卖给网络30并且所消耗的电流从网络30购进。开关元件16 1_A、2_A和3是闭合的。这也对应于在图1中所示的情形。

情况2：

如果现在由于在时间上改变的费率，用于光伏设备60的馈送偿付下降到家用电流的价格之下，则经济上有意义的是，用来自光伏设备60的电流覆盖用于家用消耗器41的家用电流。为此，用于光伏设备60和用于家用消耗器41的能量计数器11必须串联，使得来自光伏设备60的多余的电流和附加地需要的家用电流根据功率之比正确地被记账（verbuchen）。因此在该情况下相对于情况1而言 ，开关元件16 2_B和2_C是闭合的以及2_A和3是打开的。

情况3：

如果用于光伏设备60的馈送偿付继续下降，使得也还不超过用于热泵42的消耗费率，则有意义的是，光伏设备60除了家用消耗器41之外也还给热泵42供应电流，但是其中应该首要地给家用消耗器41供应光伏电流。因此，在该情况下开关状态保持与对于情况2那样（参见图3）。在该情况下仅仅规定，监控利用能量流向测量器14 R2_A的方向测量。只要电流被购进，则家用消耗器41的消耗就高于光伏设备60的产生，使得必须从网络30对热泵42进行供应。这根据以下被识别：利用能量流向测量器14 R2_A的方向测量确定在家用消耗器41的方向上的功率流动。

情况4：

在该情况下，光伏设备60的产生器功率大于家用消耗器41的消耗。这里通过闭合开关元件16 1_C和2_C使两个消耗器并联。通过闭合开关元件16 1_B负责：附加地从网络30购进的电流作为热泵电流被计数。超过家用消耗器41和热泵42的消耗的多余的PV电流此外经由用于光伏设备60的能量计数器11被检测。

在家用消耗器41的产生功率下降或者消耗升高时，在此情况下必须监控：作为热泵电流由用于热泵42的能量计数器11计数了的电流不用于经由开关元件16 1_C和2_C对家用消耗器41进行供应。这通过在能量流向测量器14 R1_C中的流向翻转来识别。这里如果电流远离用于热泵42的能量计数器11流动，则必须切换回上述情况3。

类似于情况2、3和4，也可以设计用于高于家用费率的热泵费率的情况。为此开关元件16 1_A、1_B、1_C分别可以通过开关元件16 2_A、2_B、2_C代替并且相应地替换能量流向测量器14。当网络运营商不希望热泵42运行时，该情况例如可以在白天出现。

图4示出模块20，其被设计为用于消耗器40（家用消耗器41、热泵42等）的模块类型1 21，所述消耗器经由线路保护开关12（微型自动开关）连接到模块20上。在输入侧，模块20连接在用于网络30（这里未示出）的汇流线上。除了在图2中已经示出的开关元件16、能量计数器11和能量流向测量器14之外，模块类型1 21的这里所示的模块20具有用于相同类型的连接在前面和连接在后面的模块20的端子25、26，使得这些模块可彼此相接。端子25和26可以被实施为一相的或三相的。

图5示出可通用的模块20，其被设计为用于产生器50、60的模块类型2 22，所述产生器经由线路保护开关12（微型自动开关）连接到模块20上。在输入侧，模块20连接在用于网络30（这里未示出）的汇流线上。三个开关元件16 1_D、1_E、1_F以及一个能量计数器11和两个能量流向测量器14 R1_D、R1_F集成在该模块20中。如果所述类型的多个模块20并联并且各个产生器彼此独立地被连接用于自供应或者网络馈送，则相对于在图2中所示的开关元件16 3（对应于在图5中的开关元件16 1_D）附加的开关元件16 1_E、1_F可以被使用。模块类型2 22在该方面以这里所示的形式具有图1中的配电装置10内的共同的耦合点（例如以一相或三相汇流排的形式）的端子23、24。

在图6中是具有两个产生器50、60和三个消耗器40的能量管理网络1的配电装置10，其中附加于在图2中所示的配电装置10，示例性地添加作为附加的消耗器40的用于电动车辆70的充电站和作为附加的产生器的力热耦合50。如在图4中示例性地对于模块类型1 21所示的那样，用于不同的消耗器40、41、42、70的模块类型1 21的模块和用于不同的产生器50、60的模块类型2 22的模块配备有用于前置的和后置的模块的端子25或26。在分别最外部的模块情况下，端子26保持打开用于稍后扩展。所有模块21、22经由汇流排和主开关15与网络30连接。产生器和消耗器40经由线路保护开关12与模块21、22连接。用于馈送器（模块类型2 22）和消耗器（模块类型1 21）的模块也可以混合地被安装。

就此而言已经提及，如果在多相网络的情况下在一相上进行馈送宾格在另一相上进行消耗，则也存在自消耗。因此，在使用于例如在德国常见的三相用户引入线时所有的可以被实施为三相。在一相用户引入线的情况下相应地仅需要一相实施。

在模块20、21、22内的能量计数器11、能量流向测量器14以及开关元件16优选地被实施为电子部件。用于操纵开关元件16的分析以及开关算法作为软件在能量管理单元中来实现。在另一实施形式中，可以完全借助于软件进行均衡。至消耗器40、41、42、70和产生器50、60的各个出口于是分别具有自己的物理能量计数器11，其将相应的当前功率转交给中央计算机。开关设立和功率方向测量以及用于结算的计数机构于是在软件中实现。

为此要应用的开关算法示例性地在图7中作为流程图100示出。

在开始101时，在功能块I 102中首先使所有消耗器和产生器退耦，其中所有开关元件16 m_A和n_D是闭合的并且开关元件16 m_B、m_C或n_E、n_F是打开的，其中m代表用于消耗器40的模块类型1 21的第m个模块并且n代表用于产生器的模块类型2 22的第n个模块。在功能块II 103中进行分类，其中消耗器40或消耗器组件从当前最高购进价格开始被指示并且产生器从最低馈送偿付开始被指示。在询问I 104中确定，最低偿付是否小于最高购进价格。如果情况并非如此，则在询问II 105中确定，是否存在价格改变。如果情况如此，则流程分支到功能块I 102，以便进行重新的指示。

如果作为询问I 104的结果是最低偿付大于或等于最高购进价格，则在功能块III 106中设置变量v和e分别等于1并且根据接着的功能块IV 107相应地设置模块20的开关元件16（参见功能块IV 107的内容，图7），其中v说明消耗器或消耗器组的数量并且e说明产生器的数量，其分别与耦合点连接。剩余的产生器和消耗器或消耗器组分开地在网络处被运行。

在接着的询问IV、V、VI、VII、VIII、IX 109、110、111、112、113、114中确定，根据各个消耗器40或消耗器组以及产生器的当前消耗价格和馈送偿付，将其他消耗器或产生器接入用于与之耦合（提高v或e）或者从耦合分开（减小v或e）是否是经济的，其中消耗器的接入在计数器I 115中进行，产生器的接入在计数器II 116中进行。

对每个相关的价格改变时跳回的替代方案是下面的询问（与询问VIII 113并且与计数器I 115并行或者与询问IX 114并且与计数器II 116并行）：

-消耗器费率低于馈送？如果是，则在计数器III 117中减小v。

-消耗器费率高于馈送？如果是，则在计数器IV 118中减小e。

总之，利用该算法和借助于开关元件16这样耦合产生器和消耗器40或消耗器组，使得使具有高购进价格的尽可能多的消耗器40或消耗器组与具有低馈送偿付的产生器连接。

开关算法的该次序经由路径A 119以询问III 108结束，其中检查，在此期间是否存在相关的价格改变。如果情况如此，则流程分支到功能块I 102，以便进行重新的指示。如果情况并非如此，则流程分支到功能块IV 107。从而在用于产生器的相应的馈送偿付改变时和/或在用于消耗器40或消耗器组的相应的消耗价格改变时，执行用于消耗器40或消耗器组和产生器的重新的指示并且相应地更新耦合和其数量。

此外规定，在费率改变时（其中最低的馈送偿付≥最高的消耗价格），禁止自消耗并且直接将由一个或多个产生器产生的能量馈送到网络30中（参见询问104）。

在最后的步骤之后，多个算法变型方案是可能的，其对结果不具有影响。因此例如可以规定，在一个方法变型方案中开关算法经由路径B 120结束。

利用前述方法和用于执行该方法的相应设备可以实现对便宜地产生的能量的最佳充分利用以便覆盖具有高成本的消耗，其中可以考虑不同的服务商的当前的馈送和消耗费率，这支持在建筑等中的用于低压网络的将来的智能能量管理系统。

Claims (13)

1.用于在能量管理网络（1）中优化负载和能量产生的至少一个能量管理单元形式的用于能量管理的设备，其中所述设备为了在至少一个电消耗器（40）或消耗器组和至少一个产生器的配电装置（10）中的连接而具有开关元件（16）和能量计数器（11）形式的分配给所述至少一个电消耗器（40）或消耗器组和至少一个产生器的部件，所述开关元件和能量计数器能够经由至能量管理单元的连接由该能量管理单元影响或分析，其特征在于，所述开关元件（16）以开关矩阵形式被布置并且从而能够根据由能量管理单元从不同的能量服务商接收的相应的当前馈送或消耗费率而将用于产生器和消耗器（40）或消耗器组的能量计数器（11）串联或并联地连接，其中以集成在开关矩阵中的方式给每个产生器和每个消耗器（40）或每个消耗器组分配一个能量计数器（11）和一个或多个能量流向测量器（14）用于结算。

2.根据权利要求1所述设备，其特征在于，对于每个消耗器（40）m或对于每个消耗器组m并且对于每个产生器n，分别分配三个开关元件（16）m_A、m_B、m_C或n_D、n_E、n_F、一个能量计数器（11）和一个或两个能量流向测量器（14）Rm_C、Rm_A或Rn_D、Rn_F，其中能量流向测量器（14）之一能够集成在相应的能量计数器（11）中。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，用于每个消耗器（40）m或用于每个消耗器组m和每个产生器n的相应三个开关元件（16）m_A、m_B、m_C或n_D、n_E、n_F、该能量计数器（11）和一个或两个能量流向测量器（14）Rm_C、Rm_A或Rn_D、Rn_F被组合在模块（20）中，其中给消耗器（40）或消耗器组和产生器分配两个不同的模块类型1和2（21，22）。

4.根据权利要求1至2之一所述的设备，其特征在于，用于相应的消耗器（40）m或相应的消耗器组m并且用于相应的产生器n的模块类型1（21）和模块类型2（22）可彼此相接并且具有用于连接在前面和连接在后面的模块（20）的端子（25，26）。

5.根据前述权利要求1至2之一所述的设备，其特征在于，用于相应的消耗器（40）m或相应的消耗器组m和用于相应的产生器n的模块类型1（21）和模块类型2（22）具有在配电装置（10）内共同的耦合点1和2的端子（23，24）。

6.根据前述权利要求1至2之一所述的设备，其特征在于，能量计数器（11）、能量流向测量器（14）以及开关元件（16）被实施为电子部件并且用于操纵开关元件（16）的分析和开关算法作为软件在能量管理单元中实现。

7.用于在能量管理网络（1）中检测电消耗和能量产生的方法，所述能量管理网络具有至少一个能量管理单元并且其中在配电装置（10）中借助于开关元件（16）和能量计数器（11）形式的所分配的部件来连接多个电消耗器（40）或消耗器组和多个产生器，所述开关元件和能量计数器由能量管理单元影响或分析，其特征在于，借助于开关算法从当前最高购进价格开始指示消耗器（40）或消耗器组并且从最低馈送偿付开始指示产生器并且借助于开关元件（16）这样耦合产生器和消耗器（40）或消耗器组，使得具有高购进价格的消耗器（40）或消耗器组与具有低馈送偿付的产生器的耦合的数量最大化。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在询问（109、110、111、112、113、114）中确定：根据各个消耗器（40）或消耗器组以及产生器的当前消耗价格和馈送偿付和/或根据能量流向，是否将其他消耗器或产生器连接以用于与该消耗器或产生器耦合，或者从耦合分开。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在用于产生器的相应的馈送偿付改变时和/或在用于消耗器（40）或消耗器组的相应的消耗价格改变时对于消耗器（40）或消耗器组和产生器执行重新的指示并且相应地更新耦合和其数量。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在费率改变时，其中最低的馈送偿付≥最高消耗价格，禁止自消耗并且直接将由该或这些产生器产生的能量馈送到网络（30）中。

11.根据权利要求7至8之一所述的方法，其特征在于，在减少所耦合的产生器和消耗器（40）的数量之后，在确定的时间中禁止数量的重新提高。

12.根据权利要求7至8之一所述的方法，其特征在于，该或这些当前所确定的馈送或消耗价格被传送给可控的产生器或消耗器（40）。

13.根据权利要求7至8之一所述的方法，其特征在于，在每个开关过程时首先执行所有闭合过程并且然后执行所有打开过程。