DE10014431C2 - Verfahren zur Einhaltung eines oberen Grenzwertes der mittleren Gesamtleistung von n räumlich getrennten Gruppen von Verbrauchern - Google Patents
Verfahren zur Einhaltung eines oberen Grenzwertes der mittleren Gesamtleistung von n räumlich getrennten Gruppen von VerbrauchernInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einhaltung eines
oberen Grenzwertes PGrenz der mittleren Gesamtleistung von n räumlich getrennten Gruppen
von Verbrauchern.
Nachfolgend wird das der Erfindung zugrundeliegende Problem anhand des Bezugs von
elektrischer Energie von einem Energieversorgungsunternehmen geschildert. Die Erfindung
ist jedoch darauf nicht begrenzt, sondern bezieht sich auch auf die Verbräuche von anderen
Ressourcen, wie z. B. Erdgas.
Sogenannte Maximum- bzw. Last-Optimierungsgeräte begrenzen die Gesamtleistung eines
Betriebes auf einen einstellbaren oberen Grenzwert der mittleren Gesamtleistung durch Ab
schalten von als abschaltbar klassifizierten elektrischen Verbrauchern. Hintergrund ist die
Tarifstruktur der Energieversorgungsunternehmen. Die Kosten, die den Energieversorgungs
unternehmen (EVU) aus der Belieferung der angeschlossenen Betriebe erwachsen, bestehen
nämlich hauptsächlich aus zwei Bestandteilen:
- - mengenabhängige Kosten für den Stromverbrauch, gemessen in kWh (elektrische Arbeit) und
- - Kosten für die Höhe der beanspruchten Leistung, wobei bei der Berechnung der in An spruch genommenen gemessenen Leistung teils die Wirkleistung in kW, teils die Schein leistung in kVar zugrundegelegt wird (mengenunabhängige Kosten).
Übliche Maximum- bzw. Last-Optimierungsgeräte weisen einen für mindestens mehrere Ver
brauchsperiodeuntereinheiten fest eingestellten, programmierten oberen Grenzwert der mittle
ren Gesamtleistung auf und versuchen durch verschiedene Regelverfahren durchgehend oder
zumindest in den von dem Versorgungsunternehmen als maßgeblich vorgegebenen Zeiträu
men (z. B. täglich zwischen 8 und 18 Uhr) den Mittelwert der Gesamtleistung über eine Meß
periode von typischerweise 15 Minuten auf den oberen Grenzwert der mittleren Gesamtlei
stung zu begrenzen (maximale mittlere Gesamtleistung Pmax). Hierzu wird üblicherweise ein
Maximum-Optimierungsrechner verwendet, der den Trend der mittleren Gesamtleistung wäh
rend der Meßperiode ermittelt und Verbraucher abschaltet, wenn aus dem Trend absehbar ist,
daß am Ende der Meßperiode der fest eingestellte obere Grenzwert der mittleren Gesamtlei
stung überschritten wird. Bei den Verbrauchern handelt es sich um Verbraucher mit bekann
ten Eigenschaften, die für eine gewisse Zeit abschaltbar sind, ohne daß dadurch der Be
triebsablauf gestört wird (z. B. Klimageräte, Heizgeräte). Außerdem werden in modernen
Maximum- bzw. Last-Optimierungsgeräten die Verbrauchereigenschaften gespeichert, so daß
ein Verbraucher je nach Eigenschaften nicht über eine zulässige maximale Abschaltdauer
hinaus abgeschaltet bleibt bzw. erst nach Ablauf einer erforderlichen minimalen Einschalt
dauer nach Wiederzuschalten erneut abgeschaltet werden darf. Der fest eingestellte obere
Grenzwert der mittleren Gesamtleistung wird
im Prinzip lediglich bei veränderten Betriebsbedingungen, wenn z. B. der Betrieb vergrößert
oder verkleinert wird, beispielsweise von einem kompetenten Mitarbeiter des Betriebes ver
ändert.
Eine wichtige Voraussetzung für das Funktionieren der Maximum- bzw. Last-
Optimierungsgeräte besteht darin, daß der Maximum-Optimierungsrechner mindestens inner
halb 1/1000 der Meßperiode Handlungsbedarf erkennen und entsprechend reagieren kann.
Das wird bei herkömmlichen Anwendungen dadurch erreicht, daß die Information über die
bezogene Gesamtleistung einfach aus einem Stromzähler bezogen wird, dessen Meßwerte
auch zur Abrechnung mit dem EVU herangezogen werden. Die Schaltbefehle vom Maxi
mum-Optimierungsrechner werden direkt per Relais und 2-Drahtverbindung- und/oder Bus zu
den Steuerungen der wegzuschaltenden Verbraucher geleitet.
Das Ziel eines Maximum-Optimierungsrechners ist es, möglichst geringe mittlere Leistungs
werte zu erzielen, dies aber ohne in den laufenden Betrieb so störend einzugreifen, daß die
Einsparungen letztendlich wieder zunichte gemacht werden würden.
Spätestens seit der Liberalisierung des Strommarktes gibt es eine qualitativ neue Anforderung
an die Leistungsbegrenzung: Es soll nämlich die Summe der mittleren Leistungen von räum
lich getrennten Institutionen (z. B. Supermärkte einer Supermarktkette), also ihre mittlere
Gesamtleistung, einen oberen Grenzwert nicht überschreiten.
Eine Möglichkeit, die z. B. eine Supermarktkette gemäß dem momentanen Stand der Technik
hat, eine Tarifregelung aufgrund einer Gesamtabnahmemenge und gefahrener maximaler
mittlerer Gesamtleistung Pmax zu entsprechen, ist die folgende:
Jeder Supermarkt hat einen eigenen Maximum-Optimierungsrechner mit eingestelltem loka len oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung, wodurch die lokale maximale mittlere Leistung festgelegt ist. Für die maximale mittlere Gesamtleistung Pmax der Super marktkette (Synchronität der Meßperioden bei den einzelnen Supermärkten vorausgesetzt) gilt dann:
Jeder Supermarkt hat einen eigenen Maximum-Optimierungsrechner mit eingestelltem loka len oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung, wodurch die lokale maximale mittlere Leistung festgelegt ist. Für die maximale mittlere Gesamtleistung Pmax der Super marktkette (Synchronität der Meßperioden bei den einzelnen Supermärkten vorausgesetzt) gilt dann:
Die maximale mittlere Gesamtleistung Pmax bleibt also in der Regel kleiner als die Summe der
lokalen oberen Grenzwerte der mittleren Gesamtleistung, weil die lokalen maximalen mittle
ren Gesamtleistungen in der Regel in unterschiedlichen Zeitintervallen anfallen. Dadurch wird
der vom Energieversorgungsunternehmen gewährte Handlungsspielraum bei weitem nicht
ausgenutzt.
In dem Artikel von E. Köhler mit dem Titel "Automatische Höchstlastüberwachung", Elektro
Anzeiger, 23. Jahrgang, Nr. 1, vom 14. Januar 1970, Seiten 1 bis 5, wird eine Höchstlast
überwachungs-Einrichtung zum Abfangen von Leistungsspitzen eines Abnehmers von Res
sourcen, wie Strom, Gas oder Wasser, beschrieben, die im Falle der Stromlieferung während
einer Meßperiode von 15 Minuten fortlaufend die schon verbrauchte Arbeitsmenge mißt und
aus der Differenz zur angestrebten Maximalarbeit in dieser Periode eine tariflich bzw. kauf
männisch "optimale" Leistung für die Restzeit der Meßperiode berechnet, um bei aktueller
Überschreitung dieser optimalen Leistung durch automatisches Abschalten von elektrischen
Verbrauchern die aktuelle Leistung um den Wert Pkorr = Popt - Pt zu korrigieren.
Die EP 803 956 A2 zeigt ebenfalls eine Einrichtung zur Begrenzung von Leistungsspitzen
eines Abnehmers von elektrischem Strom zur Bestimmung von Zu- oder Abschaltungen ein
zelner Verbraucher. Anhand einer Prioritätenliste werden Verbraucher so zu- und abgeschal
tet, daß der Mittelwert eines 15-Minuten-Meßintervalls nie die vorgegebene Bezugsleistung
überschreitet. Dabei werden die aktuellen Bezugsleistungen über ein industrielles Feldbussy
stem erfaßt und dezentral analysiert.
Die DE 197 34 989 C2 offenbart die Übertragung von elektrischen Verbrauchsgrößen einer
Vielzahl von Geräten an eine zentrale Leitstelle mittels Datenfernübertragungsmedien, insbe
sondere Telefon und Funknetzen, aber auch mittels Datennetzen, wie z. B. dem Internet, wo
bei diese Medien auch zum Übertragen von Befehlen von der Leitstelle zu den dezentralen
Einrichtungen dienen können.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtungen zur Einhal
tung eines oberen Grenzwertes PGrenz der mittleren Gesamtleistung von n räumlich getrennten
Gruppen von Verbrauchern bereitzustellen, mit denen der von dem Versorgungsunternehmen
gewährte Handlungsspielraum besser ausgenutzt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren, das die folgenden Schritte
umfaßt:
- a) Erfassen der Ist-Gesamtleistungen PIst,i der n Gruppen von Verbrauchern und Berech nen der Trends der gemittelten Ist-Gesamtleistungen PIst,i der n Gruppen von Verbrau chern,
- b) Berechnen einer Korrekturleistung PKorr,i aus einem jeweiligen sich aus der Trendbe rechnung ergebenden Mittelwert PIst,i der Ist-Gesamtleistungen und einem vorgegebe nen jeweiligen lokalen oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung für jede der n Gruppen und,
- c) wenn mindestens eine berechnete Korrekturleistung PKorr,i einen positiven Wert, auf weist, zeitlich oder bis auf Widerruf begrenztes Verändern der lokalen oberen Grenz werte PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung der n Gruppen in der Weise, daß die Summe der sich dann ergebenden Korrekturleistungen PKorr',i der n Gruppen, die einen positiven Wert aufweisen, minimal wird, sowie nachfolgendes zumindest zeitweiliges Abschalten einer geeigneten Anzahl von abschaltbaren Verbrauchern in denjenigen Gruppen, für die die jeweilige Korrekturleistung PKorr',i einen positiven Wert aufweist.
Diese Aufgabe wird zudem gelöst durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, mit
- - einer Erfassungseinrichtung für jede der n Gruppen von Verbrauchern zur Erfassung der Ist-Gesamtleistung PIst,i einer Gruppe von Verbrauchern,
- - einer Trendberechnungseinrichtung für jede der n Gruppen zur Berechnung der Trends der mittleren Ist-Gesamtleistungen PIst,i der Gruppe von Verbrauchern,
- - einer Auswahleinrichtung für jede der n Gruppen zur Auswahl einer zur Einhaltung eines jeweiligen lokalen oberen Grenzwertes PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung geeigneten Kombination von abzuschaltenden Verbrauchern,
- - einer Ansteuereinrichtung für jede der n Gruppen zur Ansteuerung der Verbraucher einer Gruppe entsprechend der von der zugehörigen Auswahleinrichtung getroffenen Auswahl,
- - einer Berechnungseinrichtung für jede der n Gruppen zur Berechnung einer Korrek turleistung PKorr,i für eine Gruppe aus einem jeweiligen sich aus der Trendberechnung ergebenden Mittelwert PIst,i der Ist-Gesamtleistungen und einem vorgegebenen jewei ligen lokalen oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung,
- - einer zentralen Einheit zur bedarfsweisen Veränderung der lokalen oberen Grenzwerte PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung der n Gruppen in der Weise, daß die Summe der sich dann ergebenden Korrekturleistungen PKorr',i der n Gruppen, die einen positi ven Wert aufweisen, minimal wird, und
- - n Datenfernübertragungseinrichtungen zur Übertragung von Daten zwischen den Be rechnungs- und Auswahleinrichtungen jeder der n Gruppen einerseits und der zentra len Einheit andererseits.
Bei dem Verfahren kann vorgesehen sein, daß die Mittelung in Schritt (a) über eine Meßperi
ode TMess mit zeitlich definiertem Anfang und Ende erfolgt.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die Meßperiode(n) synchronisiert wird/werden.
Schließlich kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, daß die Verbraucher Stromverbraucher
oder Verbraucher anderer Ressourcen sind.
Bei der Vorrichtung kann vorgesehen sein, daß die Datenfernübertragungseinrichtungen der
art gestaltet sind, daß sie im Normalzustand keine geschalteten Datenleitungen bereitstellen,
die Berechnungseinrichtungen derart gestaltet sind, daß sie ein Aktiviersignal an die jeweilige
zugehörige Datenfernübertragungseinrichtung abgeben, wenn die von der Berechnungsein
richtung berechnete Korrekturleistung PKorr,i einen positiven Wert aufweist, und die Daten
fernübertragungseinrichtungen derart gestaltet sind, daß sie als Antwort auf ein Aktiviersignal
eine zeitlich begrenzt geschaltete Datenleitung bereitstellen und die berechnete positive Kor
rekturleistung PKorr,i über die Datenleitung an die zentrale Einheit weiterleiten, und die zen
trale Einheit derart gestaltet ist, daß sie als Antwort auf die Übertragung der berechneten po
sitiven Korrekturleistung PKorr,i die ihr noch nicht vorliegenden Korrekturleistungen PKorr,i der
Berechnungseinrichtungen abfragt und die Veränderung der lokalen oberen Grenzwerte PGrenz,
lokal,i der mittleren Gesamtleistung der n Gruppen über die geschalteten Datenleitungen vor
nimmt. Damit wird erreicht, daß die Datenleitungen nur in Verbrauchsspitzenzeiten aufgebaut
werden, wodurch die Kosten für das Bereitstellen der Datenleitungen bei immer noch gutem
Ausnutzen des von dem Versorgungsunternehmen gewährten Handlungsspielraums deutlich
vermindert werden. Da es insbesondere bei Gruppen (z. B. Supermärkten) von Verbrauchern
mit ähnlichen Aufgabenstellungen sehr wahrscheinlich ist, daß ihre Verbrauchsspitzen auch
zu ähnlichen Tageszeiten auftreten, lassen sich die Zeiten der Schaltung der Datenleitungen
schätzungsweise um nochmals einen Faktor der Größenordnung von 10 reduzieren.
Bei der Vorrichtung kann vorgesehen sein, daß die Datenfernübertragungseinrichtungen je
weils ein Modem auf der Seite der Gruppe von Verbrauchern, eine Telefonleitung eines Tele
fonnetzes und ein Modem auf der Seite der zentralen Einheit umfassen.
Günstigerweise umfassen die Datenfernübertragungseinrichtungen jeweils zusätzlich eine
Einrichtung zur Herstellung einer Verbindung mit einem Internet-Host auf der Seite der
Gruppe von Verbrauchern und auf der Seite der zentralen Einheit. Damit läßt sich dann das
Internet für die Datenfernübertragung nutzen.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung kann bei der Vorrichtung
vorgesehen sein, daß die Datenfernübertragungseinrichtungen derart eingerichtet sind, daß sie
jeweils eine Datenstandleitung bereitstellen. Die Datenstandleitung bietet eine rund um die
Uhr geschaltete Verbindung. Selbstverständlich kann die Datenstandleitung alternativ zum
Telefonnetz auch durch spezielle Kabel, Richtfunkstrecken oder Satellitenkanäle realisiert
und mit größerer Bandbreite als sonst im Telefonnetz üblich versehen werden. Eine Daten
standleitung ermöglicht eine besonders effiziente Ausnutzung des vom Versorgungsunter
nehmen gewährten Handlungsspielraums.
Andererseits kann bei der Vorrichtung auch vorgesehen sein, daß die Datenfernübertragungs
einrichtungen derart eingerichtet sind, daß sie eine für eine längere Zeit geschaltete Datenlei
tung bereitstellen. Beispielsweise können die Datenleitungen nur während der üblichen Ver
brauchsspitzenzeiten geschaltet sein.
Eine weitere besondere Ausführungsform der Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine An
steuereinrichtung für alle Datenfernübertragungseinrichtungen oder für jede Datenfernüber
tragungseinrichtung zur zeitlichen Steuerung der Schaltung der Datenleitungen. Dies vermin
dert die Kosten für das Bereitstellen der Datenfernübertragungseinrichtungen.
Außerdem kann bei der Vorrichtung vorgesehen sein, daß mindestens eine Einheit oder min
destens eine Kommunikationseinrichtung einen Eingang für einen Zeitimpuls zur Durchfüh
rung der Mittelung aufweist, wobei der Eingang bzw. die Eingänge über die jeweilige Daten
fernübertragungseinrichtung mit der zentralen Einheit ständig oder zeitlich begrenzt in Ver
bindung steht. Beispielsweise kann es ausreichen, wenn die zentrale Einheit einmal täglich
einen Zeitimpuls abgibt. Die Synchronisiereinrichtung kann einen Zeitimpuls des Versor
gungsunternehmens entweder direkt oder über eine der n Gruppen von Verbrauchern erhalten.
Alternativ dazu könnte dies auch dezentral über Funkuhren erfolgen.
Schließlich kann bei der Vorrichtung vorgesehen sein, daß die zentrale Einheit eine Synchro
nisiereinrichtung zur Synchronisierung der Zeitimpulse über die Datenfernübertragungsein
richtungen in vorgebbaren zeitlichen Abständen bei einigen oder allen n Gruppen von Ver
brauchern aufweist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch eine schnelle Erfassung der Korrek
turleistungen, wobei eine positive Korrekturleistung bedeutet, daß innerhalb einer Gruppe von
Verbrauchern einige weggeschaltet werden müßten, um den lokalen oberen Grenzwert der
mittleren Gesamtleistung einzuhalten, während eine negative Korrekturleistung bedeutet, daß
theoretisch innerhalb einer Gruppe von Verbrauchern diese Last zugeschaltet werden darf,
und nachfolgende geeignete Veränderung der lokalen oberen Grenzwerte der mittleren Ge
samtleistung die insgesamt zur Verfügung stehenden Leistungsressourcen besser ausgenutzt
werden. Dies bedeutet nichts anderes, als daß der von dem Versorgungsunternehmen ge
währte Handlungsspielraum besser ausgenutzt wird. Weiterhin werden durch die zentrale
Verwaltung der lokalen oberen Grenzwerte der mittleren Gesamtleistung mittels der zentralen
Einheit die übertragenen Datenmengen überschaubar. Dies hat insbesondere den Vorteil, daß
verschiedene Übertragungsmedien (Telefon, Internet etc.) genutzt werden können. Außerdem
lassen sich die Verbraucher weiterhin entsprechend den Vorgaben des Betreibers einer Grup
pe (Supermarkt) von Verbrauchern vor Ort schalten. Im Fehlerfall können die jeder Gruppe
zugeordneten Maximum-Optimierungsrechner autark weiterregeln, wobei dies allerdings mit
eingeschränkter Nutzung des von dem Versorgungsunternehmen gewährten Handlungsspiel
raums geschieht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der
nachstehenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert
ist. Dabei zeigt:
Fig. 1 schematisch eine besondere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegen
den Erfindung.
Die Fig. 1 zeigt schematisch eine besondere Ausführungsform der Vorrichtung zur Einhal
tung eines oberen Grenzwertes PGrenz der mittleren Gesamtleistung von n räumlich getrennten
Gruppen 10 von elektrischen Verbrauchern 12 in einer Verbrauchsperiode gemäß der vorlie
genden Erfindung.
Der Übersichtlichkeit halber sind zum einen nicht alle der n räumlich getrennten Gruppen und
innerhalb jeder Gruppe 10 nur die abschaltbaren elektrischen Verbraucher 12 gezeigt. Jeder
der n Gruppen 10 ist eine Einheit 14 zugeordnet, die über einen Eingang für einen Wirklei
stungsimpuls 18 mit einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Ist-Gesamtleistung PIst,i
der Gruppe 10 von elektrischen Verbrauchern in Form eines Stromzählers (nicht gezeigt) ver
bunden ist und eine Trendberechnungseinrichtung zur Berechnung des Trends der Ist-
Gesamtleistungen PIst,i der Gruppe 10 von elektrischen Verbrauchern über eine Meßperiode
TMess, eine Auswahleinrichtung zur Auswahl einer zur Einhaltung eines jeweiligen lokalen
oberen Grenzwertes PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung geeigneten Kombination von
abzuschaltenden elektrischen Verbrauchern, eine Ansteuereinrichtung zur Ansteuerung der
abschaltbaren elektrischen Verbraucher einer Gruppe 10 entsprechend der von der zugehöri
gen Auswahleinrichtung getroffenen Auswahl und eine Berechnungseinrichtung zur Berech
nung einer Korrekturleistung PKorr,i für die Gruppe beispielsweise als Differenz zwischen ei
nem jeweiligen sich aus der Trendberechnung ergebenden Mittelwert PIst,i der Ist-
Gesamtleistungen in der Meßperiode TMess und einem vorgegebenen jeweiligen lokalen obe
ren Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung der Gruppe von elektrischen Ver
brauchern multipliziert mit der Meßperiodendauer dividiert durch die Restzeit der laufenden
Meßperiodendauer umfaßt. Jede der n Einheiten 14 weist einen Eingang 16 für einen Zeitim
puls eines EVU-Maximumzählers (nicht gezeigt) auf, wobei übliche Zeitimpulse im Abstand
von 10, 15, 30 oder 60 Minuten liegen. Weiterhin ist jede Einheit 14 über ein jeweiliges Mo
dem 20 mit dem öffentlichen Telefonnetz 22 verbunden. Auf der anderen Seite des öffentli
chen Telefonnetzes 22 befindet sich eine Telefonanlage 24. Eine zentrale Einheit 28 ist über n
Modems 26 (von denen der Übersichtlichkeit halber nur drei Modems gezeigt sind) mit der
Telefonanlage 24 verbunden. Die Vorrichtung kann nun wie folgt betrieben werden:
Die Einheiten 14 stehen über die jeweiligen Modems 20 mittels einer Datenstandleitung mit der zentralen Einheit 28 kontinuierlich in Verbindung. Jede der Einheiten 14 erhält über den jeweiligen Eingang 16 einen Zeitimpuls und erfaßt synchron zu den anderen Einheiten 14 über den Eingang 18 die Ist-Gesamtleistungen PIst,i der jeweiligen Gruppe 10 von elektrischen Verbrauchern und berechnet den Trend der Ist-Gesamtleistung PIst,i der Gruppe von elektri schen Verbrauchern über eine Meßperiode TMess und berechnet eine Korrekturleistung PKorr,i als Differenz zwischen dem sich aus der Trendberechnung ergebenden Mittelwert PIst,i der Ist-Gesamtleistungen in der Meßperiode TMess und dem jeweiligen lokalen oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung. Die n Einheiten 14 geben die berechneten Korrek turleistungen über das jeweilige Modem 20, das öffentliche Telefonnetz 22, die Telefonanlage 24 und das jeweilige Modem 26 an die zentrale Einheit 28. Wenn mindestens eine berechnete Korrekturleistung PKorr,i einen positiven Wert aufweist, verändert die zentrale Einheit 28 die lokalen oberen Grenzwerte PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung der n Gruppen in der Weise, daß die Summe der sich dann ergebenden Korrekturleistungen PKorr',i der n Gruppen von elektrischen Verbrauchern, die einen positiven Wert aufweisen, minimal wird. Die sich ergebenden lokalen oberen Grenzwerte der mittleren Gesamtleistung gelten dann für den Rest der Meßperiode TMess und bilden die Grundlage für die nachfolgende zumindest zeitweilige Abschaltung einer geeigneten Anzahl von abschaltbaren elektrischen Verbrauchern in denje nigen Gruppen, für die die jeweilige Korrekturleistung PKorr',i einen positiven Wert aufweist. Somit nimmt also die zentrale Einheit 28 eine Umverteilung der Leistungsressourcen vor. Mit der vorangehend beschriebenen Vorgehensweise wird der vom EVU bereitgestellte Hand lungsspielraum sehr weitgehend genutzt. Andererseits kann es - zumindest derzeit noch - sein, daß diese Vorgehensweise aufgrund der mit Datenstandleitungen verbundenen Kosten recht teuer ist. Daher kann alternativ auch vorgesehen sein, daß die Verbindungen zwischen den Einheiten 14 und der zentralen Einheit 28 nur in Verbrauchsspitzenzeiten aufgebaut wer den. Beispielsweise kann dies in der Form geschehen, daß, sobald bei einer der n Gruppen von elektrischen Verbrauchern eine positive Korrekturleistung PKorr,i registriert wird, die Ein heit 14 automatisch die zentrale Einheit 28 anwählt. Die zentrale Einheit 28 stellt dann die Verbindungen zu den restlichen Gruppen von elektrischen Verbrauchern her und verteilt dann die Leistungsressourcen in der oben beschriebenen Weise.
Die Einheiten 14 stehen über die jeweiligen Modems 20 mittels einer Datenstandleitung mit der zentralen Einheit 28 kontinuierlich in Verbindung. Jede der Einheiten 14 erhält über den jeweiligen Eingang 16 einen Zeitimpuls und erfaßt synchron zu den anderen Einheiten 14 über den Eingang 18 die Ist-Gesamtleistungen PIst,i der jeweiligen Gruppe 10 von elektrischen Verbrauchern und berechnet den Trend der Ist-Gesamtleistung PIst,i der Gruppe von elektri schen Verbrauchern über eine Meßperiode TMess und berechnet eine Korrekturleistung PKorr,i als Differenz zwischen dem sich aus der Trendberechnung ergebenden Mittelwert PIst,i der Ist-Gesamtleistungen in der Meßperiode TMess und dem jeweiligen lokalen oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung. Die n Einheiten 14 geben die berechneten Korrek turleistungen über das jeweilige Modem 20, das öffentliche Telefonnetz 22, die Telefonanlage 24 und das jeweilige Modem 26 an die zentrale Einheit 28. Wenn mindestens eine berechnete Korrekturleistung PKorr,i einen positiven Wert aufweist, verändert die zentrale Einheit 28 die lokalen oberen Grenzwerte PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung der n Gruppen in der Weise, daß die Summe der sich dann ergebenden Korrekturleistungen PKorr',i der n Gruppen von elektrischen Verbrauchern, die einen positiven Wert aufweisen, minimal wird. Die sich ergebenden lokalen oberen Grenzwerte der mittleren Gesamtleistung gelten dann für den Rest der Meßperiode TMess und bilden die Grundlage für die nachfolgende zumindest zeitweilige Abschaltung einer geeigneten Anzahl von abschaltbaren elektrischen Verbrauchern in denje nigen Gruppen, für die die jeweilige Korrekturleistung PKorr',i einen positiven Wert aufweist. Somit nimmt also die zentrale Einheit 28 eine Umverteilung der Leistungsressourcen vor. Mit der vorangehend beschriebenen Vorgehensweise wird der vom EVU bereitgestellte Hand lungsspielraum sehr weitgehend genutzt. Andererseits kann es - zumindest derzeit noch - sein, daß diese Vorgehensweise aufgrund der mit Datenstandleitungen verbundenen Kosten recht teuer ist. Daher kann alternativ auch vorgesehen sein, daß die Verbindungen zwischen den Einheiten 14 und der zentralen Einheit 28 nur in Verbrauchsspitzenzeiten aufgebaut wer den. Beispielsweise kann dies in der Form geschehen, daß, sobald bei einer der n Gruppen von elektrischen Verbrauchern eine positive Korrekturleistung PKorr,i registriert wird, die Ein heit 14 automatisch die zentrale Einheit 28 anwählt. Die zentrale Einheit 28 stellt dann die Verbindungen zu den restlichen Gruppen von elektrischen Verbrauchern her und verteilt dann die Leistungsressourcen in der oben beschriebenen Weise.
Durch die vorliegende Erfindung wird mit einem relativ geringen Hard- und Software-
Aufwand und damit einem geringen Kostenaufwand sowie bei überschaubaren übertragenen
Datenmengen der von dem Versorgungsunternehmen gewährte Handlungsspielraum sehr gut
ausgenutzt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbar
ten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für
die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich
sein.
10
Gruppe
12
Verbraucher
14
Einheit
16
Eingang für Zeitimpuls
18
Eingang für Wirkleistungsimpuls
20
Modem
22
Telefonnetz
24
Telefonanlage
26
Modem
28
Zentrale Einheit
30
Kommunikationseinrichtung
31
Zentrale Einheit
Claims (13)
1. Verfahren zur Einhaltung eines oberen Grenzwertes PGrenz der mittleren Gesamtleistung
von n räumlich getrennten Gruppen von Verbrauchern, das die folgenden Schritte umfaßt:
- a) Erfassen der Ist-Gesamtleistungen PIst,i der n Gruppen von Verbrauchern und Berech nen der Trends der gemittelten Ist-Gesamtleistungen PIst,i der n Gruppen von Verbrau chern,
- b) Berechnen einer Korrekturleistung PKorr,i aus einem jeweiligen sich aus der Trendbe rechnung ergebenden Mittelwert Pist,i der Ist-Gesamtleistungen und einem vorgegebe nen jeweiligen lokalen oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung für jede der n Gruppen und,
- c) wenn mindestens eine berechnete Korrekturleistung PKorr,i einen positiven Wert auf weist, zeitlich oder bis auf Widerruf begrenztes Verändern der lokalen oberen Grenz werte PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung der n Gruppen in der Weise, daß die Summe der sich dann ergebenden Korrekturleistungen PKorr',i der n Gruppen, die einen positiven Wert aufweisen, minimal wird, sowie nachfolgendes zumindest zeitweiliges Abschalten einer geeigneten Anzahl von abschaltbaren Verbrauchern in denjenigen Gruppen, für die die jeweilige Korrekturleistung PKorr',i einen positiven Wert aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelung in Schritt (a)
über eine Meßperiode TMess mit zeitlich definiertem Anfang und Ende erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßperiode(n) syn
chronisiert wird/werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verbraucher Stromverbraucher oder Verbraucher anderer Ressourcen sind.
5. Vorrichtung zur Einhaltung eines oberen Grenzwertes PGrenz der mittleren Gesamtleistung
von n räumlich getrennten Gruppen (10) von Verbrauchern (12), mit
einer Erfassungseinrichtung für jede der n Gruppen (10) von Verbrauchern (12) zur Erfassung der Ist-Gesamtleistung PIst,i einer Gruppe (10) von Verbrauchern (12),
einer Trendberechnungseinrichtung für jede der n Gruppen (10) zur Berechnung der Trends der mittleren Ist-Gesamtleistungen PIst,i der Gruppe (10) von Verbrauchern (12),
einer Auswahleinrichtung für jede der n Gruppen (10) zur Auswahl einer zur Einhal tung eines jeweiligen lokalen oberen Grenzwertes PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamt leistung geeigneten Kombination von abzuschaltenden Verbrauchern,
einer Ansteuereinrichtung für jede der n Gruppen (10) zur Ansteuerung der Verbrau cher einer Gruppe (10) entsprechend der von der zugehörigen Auswahleinrichtung getroffenen Auswahl,
einer Berechnungseinrichtung für jede der n Gruppen (10) zur Berechnung einer Kor rekturleistung PKorr,i für eine Gruppe (10) aus einem jeweiligen sich aus der Trendbe rechnung ergebenden Mittelwert PIst,i der Ist-Gesamtleistungen und einem vorgegebe nen jeweiligen lokalen oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung,
einer zentralen Einheit (28) zur bedarfsweisen Veränderung der lokalen oberen Grenzwerte PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung der n Gruppen (10) in der Weise, daß die Summe der sich dann ergebenden Korrekturleistungen PKorr',i der n Gruppen (10), die einen positiven Wert aufweisen, minimal wird, und
n Datenfernübertragungseinrichtungen zur Übertragung von Daten zwischen den Be rechnungs- und Auswahleinrichtungen jeder der n Gruppen (10) einerseits und der zentralen Einheit (28) andererseits.
einer Erfassungseinrichtung für jede der n Gruppen (10) von Verbrauchern (12) zur Erfassung der Ist-Gesamtleistung PIst,i einer Gruppe (10) von Verbrauchern (12),
einer Trendberechnungseinrichtung für jede der n Gruppen (10) zur Berechnung der Trends der mittleren Ist-Gesamtleistungen PIst,i der Gruppe (10) von Verbrauchern (12),
einer Auswahleinrichtung für jede der n Gruppen (10) zur Auswahl einer zur Einhal tung eines jeweiligen lokalen oberen Grenzwertes PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamt leistung geeigneten Kombination von abzuschaltenden Verbrauchern,
einer Ansteuereinrichtung für jede der n Gruppen (10) zur Ansteuerung der Verbrau cher einer Gruppe (10) entsprechend der von der zugehörigen Auswahleinrichtung getroffenen Auswahl,
einer Berechnungseinrichtung für jede der n Gruppen (10) zur Berechnung einer Kor rekturleistung PKorr,i für eine Gruppe (10) aus einem jeweiligen sich aus der Trendbe rechnung ergebenden Mittelwert PIst,i der Ist-Gesamtleistungen und einem vorgegebe nen jeweiligen lokalen oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung,
einer zentralen Einheit (28) zur bedarfsweisen Veränderung der lokalen oberen Grenzwerte PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung der n Gruppen (10) in der Weise, daß die Summe der sich dann ergebenden Korrekturleistungen PKorr',i der n Gruppen (10), die einen positiven Wert aufweisen, minimal wird, und
n Datenfernübertragungseinrichtungen zur Übertragung von Daten zwischen den Be rechnungs- und Auswahleinrichtungen jeder der n Gruppen (10) einerseits und der zentralen Einheit (28) andererseits.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenfernübertragungs
einrichtungen derart gestaltet sind, daß sie im Normalzustand keine geschalteten Daten
leitungen bereitstellen, die Berechnungseinrichtungen derart gestaltet sind, daß sie ein
Aktiviersignal an die jeweilige zugehörige Datenfernübertragungseinrichtung abgeben,
wenn die von der Berechnungseinrichtung berechnete Korrekturleistung PKorr,i einen posi
tiven Wert aufweist, und die Datenfernübertragungseinrichtungen derart gestaltet sind,
daß sie als Antwort auf ein Aktiviersignal eine zeitlich begrenzt geschaltete Datenleitung
bereitstellen und die berechnete positive Korrekturleistung PKorr,i über die Datenleitung an
die zentrale Einheit (28) weiterleiten, und die zentrale Einheit (28) derart gestaltet ist, daß
sie als Antwort auf die Übertragung der berechneten positiven Korrekturleistung PKorr,i die
ihr noch nicht vorliegenden Korrekturleistungen PKorr,i der Berechnungseinrichtungen ab
fragt und die Veränderung der lokalen oberen Grenzwerte PGrenz,lokal,i der mittleren Ge
samtleistung der n Gruppen (10) über die geschalteten Datenleitungen vornimmt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenfernübertra
gungseinrichtungen jeweils ein Modem (20) auf der Seite der Gruppe (10) von Verbrau
chern (12), eine Telefonleitung eines Telefonnetzes (22) und ein Modem (26) auf der
Seite der zentralen Einheit (28) umfassen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenfernübertragungs
einrichtungen jeweils zusätzlich eine Einrichtung zur Herstellung einer Verbindung mit
einem Internet-Host auf der Seite der Gruppe (10) von Verbrauchern (12) und auf der
Seite der zentralen Einheit (28) umfassen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenfernübertra
gungseinrichtungen derart eingerichtet sind, daß sie jeweils eine Datenstandleitung bereit
stellen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenfernübertra
gungseinrichtungen derart eingerichtet sind, daß sie eine für eine längere Zeit geschaltete
Datenleitung bereitstellen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Ansteuereinrichtung für alle
Datenfernübertragungseinrichtungen oder für jede Datenfernübertragungseinrichtung zur
zeitlichen Steuerung der Schaltung der Datenleitungen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
eine Einheit (14) oder mindestens eine Kommunikationseinrichtung (30) einen Eingang
(16) für einen Zeitimpuls zur Durchführung der Mittelung aufweist, wobei der Eingang
(16) bzw. die Eingänge (16) über die jeweilige Datenfernübertragungseinrichtung mit der
zentralen Einheit (28 bzw. 31) ständig oder zeitlich begrenzt in Verbindung steht.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12 direkt oder indirekt bezogen auf Anspruch 5 oder 6, da
durch gekennzeichnet, daß die zentrale Einheit (28) eine Synchronisiereinrichtung zur
Synchronisierung der Zeitimpulse über die Datenfernübertragungseinrichtungen in vor
gebbaren zeitlichen Abständen bei einigen oder allen n Gruppen von Verbrauchern auf
weist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10014431A DE10014431C2 (de) | 2000-03-16 | 2000-03-16 | Verfahren zur Einhaltung eines oberen Grenzwertes der mittleren Gesamtleistung von n räumlich getrennten Gruppen von Verbrauchern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE10014431A DE10014431C2 (de) | 2000-03-16 | 2000-03-16 | Verfahren zur Einhaltung eines oberen Grenzwertes der mittleren Gesamtleistung von n räumlich getrennten Gruppen von Verbrauchern |
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DE10014431A1 DE10014431A1 (de) | 2001-09-27 |
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ID=7636050
Family Applications (1)
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DE10014431A Expired - Fee Related DE10014431C2 (de) | 2000-03-16 | 2000-03-16 | Verfahren zur Einhaltung eines oberen Grenzwertes der mittleren Gesamtleistung von n räumlich getrennten Gruppen von Verbrauchern |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10014431C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012017966A1 (de) | 2012-09-12 | 2014-03-13 | Big Dutchman International Gmbh | Verfahren und System zum Überwachen und/oder Steuern des Ressourcenverbrauchs einer landwirtschaftlichen Anlage |
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EP0803956A2 (de) * | 1996-04-22 | 1997-10-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und System zur Optimierung und Management des Verbrauches an elektrischer Energie in Industriebetrieben |
DE19734989C2 (de) * | 1997-08-13 | 2000-08-31 | Itf Edv Froeschl Gmbh | System zur Überwachung von Geräten für die Erfassung und/oder Aufbereitung und/oder Übertragung von abrechnungsrelevanten elektrischen Verbrauchsgrößen sowie Gerät für ein solches System |
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- 2000-03-16 DE DE10014431A patent/DE10014431C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE102012017966A1 (de) | 2012-09-12 | 2014-03-13 | Big Dutchman International Gmbh | Verfahren und System zum Überwachen und/oder Steuern des Ressourcenverbrauchs einer landwirtschaftlichen Anlage |
WO2014040970A1 (de) | 2012-09-12 | 2014-03-20 | Big Dutchman International Gmbh | Verfahren und system zum überwachen und/oder steuern des ressourcenverbrauchs einer landwirtschaftlichen anlage |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10014431A1 (de) | 2001-09-27 |
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