DE102013007789B4 - Process to improve energy use - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Verbesserung der Energienutzung mittels eines an ein Stromnetz (4) angeschlossenen dezentralen Energiesystems (3), mit den Schritten:- Ermitteln der lokalen Netzspannung (UI) des Stromnetzes (4);- Ermitteln von Spannungsschwellwerten (Us, Us1, Us2) auf Basis der Werte der lokalen Netzspannung (UI) und in Abhängigkeit vom niedrigsten (Un) oder höchsten (Uh) Wert der lokalen Netzspannung (UI) in einem definierten Zeitraum;- Bewirken vorgegebener Vorgänge im dezentralen Energiesystems (3) bei Überschreitung eines Spannungsschwellwertes (Us, Us1, Us2), wobei die Netzfrequenz (FI) des Stromnetzes (4) lokal ermittelt wird und bei Überschreitung eines vorgegebenen Frequenzgrenzwertes (Fs, Fs1, Fs2) die Spannungsschwellwerte (Us, Us1, Us2) um einen vorgegebenen Faktor verändert werden, wobei- ein höherer Netzfrequenzgrenzwert (Fs1) vorgegeben wird, bevorzugt der höhere Netzfrequenzgrenzwert (Fs1) zwischen 50,02 Hz und 50,2 Hz, besonders bevorzugt 50,06 Hz vorgegeben wird, und- ein niedrigerer Netzfrequenzgrenzwert (Fs2) vorgegeben wird, bevorzugt der niedrigere Netzfrequenzgrenzwert (Fs2) zwischen 49,8 Hz und 49,98 Hz, besonders bevorzugt 49,94 Hz vorgegeben wird,wobei- ein höherer Wert der Spannungsschwellwerte (Us1) als Wert zwischen einer durchschnittlichen lokalen Netzspannung (Ud) über einen definierten Zeitraum und dem höchsten Wert der lokalen Netzspannung (Uh) in einem definierten Zeitraum ermittelt wird, und- ein niedrigerer Wert der Spannungsschwellwerte (Us2) als Wert zwischen der durchschnittlichen lokalen Netzspannung (Ud) über einen definierten Zeitraum und dem niedrigsten Wert der lokalen Netzspannung (Un) in einem definierten Zeitraum ermittelt wird,wobei- für den Zeitraum in dem die Netzfrequenz (FI) höher als der höhere Netzfrequenzgrenzwert (Fs1) ist, der höhere Wert der Spannungsschwellwerte (Us1) und der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte (Us2) reduziert werden, wobei- der höhere Wert der Spannungsschwellwerte (Us1) ermittelt wird, indem die durchschnittliche lokale Netzspannung (Ud) mit dem Faktor 3 multipliziert wird, der höchste Wert der lokalen Netzspannung (Uh) mit dem Faktor 2 multipliziert wird, die beiden Produkte addiert werden und die Summe durch den Faktor 5 dividiert wird, und- der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte (Us2) ermittelt wird, indem die durchschnittliche lokale Netzspannung (Ud) mit dem Faktor 2 multipliziert wird, der niedrigste Wert der lokalen Netzspannung (Un) mit dem Faktor 3 multipliziert wird, die beiden Produkte addiert werden und die Summe durch den Faktor 5 dividiert wird;- für den Zeitraum in dem die Netzfrequenz (FI) niederer als der niedrigere Netzfrequenzgrenzwert (Fs2) ist, der höhere Wert der Spannungsschwellwerte (Us1) und der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte (Us2) erhöht werden, wobei- der höhere Wert der Spannungsschwellwerte (Us1) ermittelt wird, indem die durchschnittliche lokale Netzspannung (Ud) mit dem Faktor 2 multipliziert wird, der höchste Wert der lokalen Netzspannung (Uh) mit dem Faktor 3, multipliziert wird, die beiden Produkte addiert werden und die Summe durch den Faktor 5, dividiert wird, und- der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte (Us2) ermittelt wird, indem die durchschnittliche lokale Netzspannung (Ud) mit dem Faktor 3 multipliziert wird, der niedrigste Wert der lokalen Netzspannung (Un) mit dem Faktor 2 multipliziert wird, die beiden Produkte addiert werden und die Summe durch den Faktor 5 dividiert wird.Method for improving the use of energy by means of a decentralized energy system (3) connected to a power grid (4), with the following steps: - determining the local grid voltage (UI) of the power grid (4); - determining voltage threshold values (Us, Us1, Us2) Basis of the values of the local grid voltage (UI) and depending on the lowest (Un) or highest (Uh) value of the local grid voltage (UI) in a defined period of time; - Effecting specified processes in the decentralized energy system (3) when a voltage threshold value (Us , Us1, Us2), whereby the network frequency (FI) of the power grid (4) is determined locally and when a predetermined frequency limit value (Fs, Fs1, Fs2) is exceeded, the voltage threshold values (Us, Us1, Us2) are changed by a predetermined factor, whereby a higher line frequency limit value (Fs1) is specified, preferably the higher line frequency limit value (Fs1) between 50.02 Hz and 50.2 Hz, particularly preferably 50.06 Hz, is specified, and ei n lower line frequency limit value (Fs2) is specified, preferably the lower line frequency limit value (Fs2) between 49.8 Hz and 49.98 Hz, particularly preferably 49.94 Hz is specified, with a higher value of the voltage threshold values (Us1) as a value between one average local grid voltage (Ud) over a defined period and the highest value of the local grid voltage (Uh) is determined in a defined period, and - a lower value of the voltage threshold values (Us2) as a value between the average local grid voltage (Ud) over a defined Period and the lowest value of the local grid voltage (Un) is determined in a defined period, whereby - for the period in which the grid frequency (FI) is higher than the higher grid frequency limit value (Fs1), the higher value of the voltage threshold values (Us1) and the the lower value of the voltage threshold values (Us2) are reduced, whereby - the higher value of the voltage threshold values (Us1) is determined, by multiplying the average local mains voltage (Ud) by the factor 3, multiplying the highest value of the local mains voltage (Uh) by the factor 2, adding the two products and dividing the sum by the factor 5, and - the lower The value of the voltage threshold values (Us2) is determined by multiplying the average local mains voltage (Ud) by the factor 2, multiplying the lowest value of the local mains voltage (Un) by the factor 3, adding the two products and adding the sum by the Factor 5 is divided; - for the period in which the grid frequency (FI) is lower than the lower grid frequency limit value (Fs2), the higher value of the voltage threshold values (Us1) and the lower value of the voltage threshold values (Us2) are increased, whereby - the higher The value of the voltage threshold values (Us1) is determined by multiplying the average local mains voltage (Ud) by a factor of 2, the highest value of the local mains voltage (Uh) is multiplied by the factor 3, the two products are added and the sum is divided by the factor 5, and - the lower value of the voltage threshold values (Us2) is determined by taking the average local mains voltage (Ud) is multiplied by the factor 3, the lowest value of the local mains voltage (Un) is multiplied by the factor 2, the two products are added and the sum is divided by the factor 5.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Energienutzung, mittels einem an das Stromnetz angeschlossenen dezentralen Energiesystems mit den Schritten:

  • - Ermitteln der lokalen Netzspannung des Stromnetzes;
  • - Ermitteln von Spannungsschwellwerten auf Basis der Werte der lokalen Netzspannung und in Abhängigkeit vom niedrigsten oder höchsten Wert der lokalen Netzspannung in einem definierten Zeitraum;
  • - Bewirken vorgegebener Vorgänge im dezentralen Energiesystems bei Überschreitung eines Spannungsschwellwertes,
wobei die Netzfrequenz des Stromnetzes lokal ermittelt wird und bei Überschreitung eines vorgegebenen Frequenzgrenzwertes die Spannungsschwellwerte um einen vorgegebenen Faktor verändert werden.The present invention relates to a method for improving the use of energy by means of a decentralized energy system connected to the power grid with the following steps:
  • - Determination of the local network voltage of the power grid;
  • - Determination of voltage threshold values on the basis of the values of the local grid voltage and depending on the lowest or highest value of the local grid voltage in a defined period of time;
  • - Effecting specified processes in the decentralized energy system when a voltage threshold is exceeded,
wherein the network frequency of the power network is determined locally and when a predetermined frequency limit value is exceeded, the voltage threshold values are changed by a predetermined factor.

Haushalte und Gewerbebetriebe installieren in zunehmender Anzahl dezentrale Energiesysteme mit einer Anbindung an ein öffentliches Niederspannungsstromnetz. Eine bekannte Ausführungsform eines dezentrale Energiesystems ist die dezentrale Erzeugungsanlage von elektrischer Energie die an das öffentliche Niederspannungs-verteilnetz angeschlossen ist, beispielsweise das dezentrale Blockheizkraftwerk zur Gewinnung von elektrischer Energie und Wärme. Das Blockheizkraftwerk setzt dazu das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung ein. Ein nach dem Wärmebedarf gesteuertes Blockheizkraftwerk speist elektrische Energie unabhängig vom Belastungszustand des lokalen Niederspannungsnetzes in das öffentliche Stromnetz ein. Eine weitere bekannte Ausführungsform eines dezentralen Energiesystems ist das dezentrale Energiesystem mit einem Energiespeicher. Beispielsweise wird die elektrische Energie aus dem Stromnetz in einem dezentralen Energiesystem mit einem Akkumulator gespeichert und unabhängig vom Belastungszustand des lokalen Niederspannungsnetzes, durch den Nutzer gesteuert, wieder in das Stromnetz eingespeist. Speisen beispielsweise viele dezentrale Energiesysteme Energie auf einem Netzzweig eines Niederspannungsstromnetz zu einem Zeitpunkt mit wenig Energieverbrauch auf diesem Netzzweig ein, so ist dies sehr problematisch, da es dadurch sehr oft zu einer Lastflussumkehr auf diesem Netzzweig kommt. Die elektrische Energie fliest über die Niederspannungsleitung zurück zur Transformatorstation und über den Transformator weiter in die nächsten Netzebenen. In der Niederspannungsleitung in welcher die Lastflussumkehr auftritt, steigt die Netzspannung in sehr vielen Fällen problematisch hoch an, da die Niederspannungsleitungen sehr oft nicht ausreichend dimensioniert sind um eine Vielzahl von dezentralen Energiesystemen aufnehmen zu können. Als weitere Folge, wenn dies in sehr vielen Teilen des Stromnetzes gleichzeitig basiert, steigt die Netzfrequenz des gesamten Stromnetzes an. Dieser Energieüberschuss ist gefährlich, da ein Stromnetz nur dann funktioniert, wenn im Stromnetz ein Gleichgewicht zwischen eingespeister Energie und verbrauchter Energie herrscht. Kommt das Stromnetz aus dem Gleichgewicht, bricht das Stromnetz im schlimmsten Fall zusammen.An increasing number of households and businesses are installing decentralized energy systems with a connection to a public low-voltage power grid. A known embodiment of a decentralized energy system is the decentralized generation plant for electrical energy that is connected to the public low-voltage distribution network, for example the decentralized combined heat and power plant for generating electrical energy and heat. The combined heat and power plant uses the principle of combined heat and power for this purpose. A block-type thermal power station controlled according to the heat demand feeds electrical energy into the public power grid regardless of the load on the local low-voltage network. Another known embodiment of a decentralized energy system is the decentralized energy system with an energy store. For example, the electrical energy from the power grid is stored in a decentralized energy system with an accumulator and is fed back into the power grid regardless of the load on the local low-voltage grid, controlled by the user. If, for example, many decentralized energy systems feed energy into a branch of a low-voltage power network at a point in time with little energy consumption on this branch, this is very problematic, as this very often results in a load flow reversal on this branch. The electrical energy flows back to the transformer station via the low-voltage line and on to the next network levels via the transformer. In the low-voltage line in which the load flow reversal occurs, the network voltage rises problematically in many cases, since the low-voltage lines are very often insufficiently dimensioned to accommodate a large number of decentralized energy systems. As a further consequence, if this is based in very many parts of the power grid at the same time, the grid frequency of the entire power grid increases. This surplus of energy is dangerous because a power grid only works if there is a balance between the energy fed in and the energy consumed. If the power grid gets out of balance, the power grid collapses in the worst case.

Aus der WO 2012/ 065 199 A2 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung von elektrischen Verbrauchern bekannt, das auf der Erkenntnis beruht, dass die gemessene und verarbeitete Änderung der lokalen Netzspannung bei einem Energieendkunden dazu verwendet werden kann, um lokal schaltbare elektrische Verbraucher bei einem Energieendkunden bei einem Energieüberschuss einzuschalten bzw. bei einem Energiedefizit auszuschalten.A device and a method for controlling electrical loads are known from WO 2012/065 199 A2, which is based on the knowledge that the measured and processed change in the local grid voltage can be used by an energy end customer to locally switchable electrical loads to switch on an energy end customer in the event of an energy surplus or switch off in the event of an energy deficit.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verbesserung der Energienutzung anzugeben, dass die eingangs erwähnten Probleme mit dezentralen Energiesystemen nicht zum Tragen kommen.The present invention is based on the object of specifying a method for improving the use of energy so that the problems mentioned at the beginning with decentralized energy systems do not come into play.

Dies wird durch den kennzeichnenden Teil des Verfahrenshauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs sowie den zweckmäßig ausgestalteten Merkmalen der Unteransprüche gelöst.This is achieved by the characterizing part of the main process claim in conjunction with the features of the preamble and the appropriately designed features of the subclaims.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele, welche in den Zeichnungsfiguren schematisch dargestellt sind, erläutert.

  • 1 zeigt ein schematisches Schaltbild 1 eines an ein Stromnetz 4 angebundenes dezentrales Energiesystems 3,
  • 2 zeigt schematisch den Verlauf der ausgewerteten lokalen Netzspannung UI in einem Diagramm dargestellt und
  • 3 zeigt schematisch die ausgewertete Netzfrequenz FI im Zusammenhang mit dem Verlauf der ausgewerteten lokalen Netzspannung UI in einem Diagramm dargestellt.
The invention will now be explained with reference to exemplary embodiments which are shown schematically in the drawing figures.
  • 1 shows a schematic circuit diagram 1 one to a power grid 4th connected decentralized energy system 3 ,
  • 2 shows schematically the course of the evaluated local mains voltage UI shown in a diagram and
  • 3 shows schematically the evaluated network frequency FI in connection with the course of the evaluated local mains voltage UI shown in a diagram.

In 1 ist ein schematisches Schaltbild 1 mit einem an das Stromnetz 4 angeschlossenen dezentralen Energiesystem 3 dargestellt, wobei das dezentrale Energiesystem 3 einen Eingang 6 zum Empfang von Steuerungsbefehlen besitzt. An den Eingang 6 des dezentralen Energiesystems 3 ist eine Steuereinrichtung 2 angeschlossen. Die Steuereinrichtung 2 ist an das Stromnetz 4 angeschlossen. Das dezentralen Energiesystems 3 besitzt einen Eingang 6 zum Empfangen von Befehlen zur Steuerung des dezentralen Energiesystems 3. Die Steuereinrichtung 2 besitzt den Ausgang 5 zur Übermittlung von Steuerungsbefehlen an den Eingang 6 des dezentralen Energiesystems 3. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die gemessene Änderung der lokalen Netzspannung UI dazu verwendet werden kann, um einen lokalen Energieüberschuss B oder ein lokales Energiedefizit A in einem Netzzweig des Stromnetzes 4 lokal zu ermitteln. In weiterer Folge wird einem dezentralen Energiesystem 3 der Befehl zum Einspeisen von elektrischer Energie in das Stromnetz 4 bei einem lokalen Energiedefizit A bzw. der Befehl zum Speichern von elektrischer Energie aus dem Stromnetz 4 bei einem lokalen Energieüberschuss B gesendet. Somit wird eine Verbesserung der Energienutzung in Haushalten bzw. Gewerbebetrieben mit einem dezentralen Energiesystem 3 erreicht und bereits in den einzelnen Netzzweigen des Stromnetzes 4 das Gleichgewicht zwischen eingespeister Energie und verbrauchter Energie bestmöglich hergestellt.In 1 is a schematic circuit diagram 1 with one to the power grid 4th connected decentralized energy system 3 shown, with the decentralized energy system 3 an entrance 6th to receive control commands. At the entrance 6th of the decentralized energy system 3 is a control device 2 connected. The control device 2 is connected to the power grid 4th connected. The decentralized energy system 3 has an entrance 6th to receive commands to control the decentralized energy system 3 . the Control device 2 owns the exit 5 for transmitting control commands to the input 6th of the decentralized energy system 3 . The invention is based on the knowledge that the measured change in the local network voltage UI can be used to generate a local surplus of energy B. or a local energy deficit A. in a branch of the power grid 4th to be determined locally. Subsequently, a decentralized energy system 3 the command to feed electrical energy into the power grid 4th with a local energy deficit A. or the command to store electrical energy from the power grid 4th with a local energy surplus B. sent. This will improve the use of energy in households or businesses with a decentralized energy system 3 reached and already in the individual network branches of the power grid 4th the balance between the energy fed in and the energy consumed is established in the best possible way.

Da der Energieverbrauch, die zentral eingespeiste Energie und die dezentral eingespeiste Energie in jedem Netzzweig bei jeder Transformatorstation unterschiedlich ist, ist für eine Effizienzsteigerung und Verbesserung der Energienutzung mit dezentralen Energiesystemen 3 eine individuelle Steuerung der dezentralen Energiesysteme 3 erforderlich. In den Netzzweigen der Niederspannungsverteilnetze welche über einen Transformator an ein Mittelspannungsnetz angeschlossen sind, sind die maximal auftretenden Änderungen der lokalen Netzspannung UI auf Grund des Spannungsabfalls auf der Niederspannungsleitung bei Netzanschlusspunkten nahe einer Transformatorstation geringer als bei Netzanschlusspunkten welche weiter von der Transformatorstation entfernt sind. Daher ist für eine lokale von der Spannungsschwellwertüberschreitung abhängige Steuerung, eine Messung der lokalen Netzspannung UI und eine lokale Ermittlung von individuellen Spannungsschwellwerten Us auf Basis der Werte der lokalen Netzspannung UI in Abhängigkeit von den maximalen Änderungen der lokalen Netzspannung UI, dem niedrigsten Un oder höchsten Uh Wert der lokalen Netzspannung in einem definierten Zeitraum, erforderlich. Eine lokale autonome Steuerung der dezentralen Energiesysteme 3 ermöglicht eine Effizienzsteigerung und Verbesserung der Energienutzung in Haushalten und Gewerbebetrieben mit dezentralen Energiesystemen 3.Since the energy consumption, the centrally fed-in energy and the decentralized fed-in energy in each network branch is different at each transformer station, an increase in efficiency and an improvement in the use of energy with decentralized energy systems is essential 3 an individual control of the decentralized energy systems 3 necessary. In the network branches of the low-voltage distribution networks which are connected to a medium-voltage network via a transformer, the maximum changes that occur in the local network voltage are UI Due to the voltage drop on the low-voltage line, it is lower at network connection points near a transformer station than at network connection points which are further away from the transformer station. Therefore, for a local control that is dependent on the voltage threshold being exceeded, a measurement of the local mains voltage is required UI and a local determination of individual voltage threshold values Us based on the values of the local mains voltage UI depending on the maximum changes in the local mains voltage UI , the lowest Un or highest Uh value of the local mains voltage in a defined period of time. A local autonomous control of the decentralized energy systems 3 enables an increase in efficiency and an improvement in energy use in households and commercial operations with decentralized energy systems 3 .

Eine bevorzugte Ausführungsform ist, dass das dezentrale Energiesystem 3 dazu ausgelegt ist elektrische Energie in das Stromnetz 4 einzuspeisen. Elektrische Energie wird mit einem dezentralem Energiesystem 3, beispielsweise mit einem kleinen dezentralen Blockheizkraftwerk, erzeugt und in das Stromnetz 4 eingespeist. Blockheizkraftwerke verwenden verschiedenste Kraftstoffe 7 um elektrische Energie und Wärme zu erzeugen. Als Kraftstoffe 7 kommen vorwiegend fossile oder regenerative Kraftstoffe 7 wie Heizöl, Pflanzenöl, Biodiesel oder Erdgas bzw. Biogas zum Einsatz, daneben auch Holzhackschnitzel und Holzpellets als nachwachsende Rohstoffe. Als dezentrales Energiesystem 3 welches dazu ausgelegt ist elektrische Energie in das Stromnetz 4 einzuspeisen kann auch jedes andere in der Technik bekannte dezentrale Energiesystem 3 welches dazu ausgelegt ist elektrische Energie in das Stromnetz 4 einzuspeisen verwendet werden, beispielweise Notstromdieselaggregate, Brennstoffzellen oder dezentrale Energiesysteme 3 welche dazu ausgelegt sind gespeicherte elektrische Energie in das Stromnetz 4 einzuspeisen wie zum Beispiel Akkumulatorsysteme, Stromgeneratoren eines Druckluftspeichersystem, Stromgeneratoren eines Schwungradspeichersystems usw.A preferred embodiment is that the decentralized energy system 3 electrical energy is designed for this in the power grid 4th to feed. Electrical energy is generated using a decentralized energy system 3 , for example with a small decentralized combined heat and power plant, and put into the power grid 4th fed in. Combined heat and power plants use a wide variety of fuels 7th to generate electrical energy and heat. As fuels 7th mainly fossil or regenerative fuels are used 7th such as heating oil, vegetable oil, biodiesel or natural gas or biogas are used, as well as wood chips and wood pellets as renewable raw materials. As a decentralized energy system 3 which is designed to put electrical energy into the power grid 4th Any other decentralized energy system known in the art can also be fed in 3 which is designed to put electrical energy into the power grid 4th can be used to feed in, for example emergency diesel generators, fuel cells or decentralized energy systems 3 which are designed to store electrical energy in the power grid 4th feed such as accumulator systems, power generators of a compressed air storage system, power generators of a flywheel storage system, etc.

Dezentral Energie wird in ein Stromnetz 4 zu dem Zeitpunkt eingespeist in dem in einem Netzzweig des Stromnetzes 4 ein lokales Energiedefizit A besteht, was eine sehr effektive Möglichkeit ist um die dem dezentralen Energiesystem 3 zugeführten Kraftstoffe 7 energieeffizient zu nutzen. Auch gespeicherte Energie aus dezentralen Energiesystemen 3, beispielsweise aus Akkumulatoren, wird zu den Zeiten eines lokalen Energiedefizits A in das Stromnetz 4 eingespeist und dadurch die gespeicherte Energie energieeffizient genutzt.Decentralized energy is fed into a power grid 4th at the time fed into the in a network branch of the power grid 4th a local energy deficit A. there is what is a very effective way of providing the decentralized energy system 3 supplied fuels 7th to use energy-efficiently. Also stored energy from decentralized energy systems 3 , for example from accumulators, becomes at the times of a local energy deficit A. into the power grid 4th fed in and thus the stored energy is used in an energy-efficient manner.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist, dass das dezentrale Energiesystem 3 dazu ausgelegt ist elektrische Energie aus dem Stromnetz 4 zu speichern und elektrische Energie in das Stromnetz 4 einzuspeisen. Elektrische Energie wird mit einem dezentralen Energiesystem 3, beispielsweise in einem Akkumulator, aus dem Stromnetz 4 gespeichert. Die elektrische Energie aus dem Stromnetz 4 wird zu dem Zeitpunkt im dezentralen Energiesystem 3 gespeichert in dem im jeweiligen Netzzweig des Stromnetzes 4 ein lokaler Energieüberschuss B besteht und steht in gespeicherter Form dem Stromnetz 4 für Zeiten eines lokalen Energiedefizits A zur Einspeisung in das Stromnetz 4 zur Verfügung. Dezentrale Energiesysteme 3 können elektrische Energie mit Hilfe von verschiedenen Technologien speichern. Elektrische Energie kann beispielsweise elektrochemisch mit Akkumulatoren oder mechanisch mit Schwungrädern oder Druckluftspeichern gespeichert werden. Als dezentrales Energiesystem 3 welches dazu ausgelegt ist elektrische Energie aus dem Stromnetz 4 zu speichern kann auch jedes andere in der Technik bekannte dezentrale Energiesystem 3 welches dazu ausgelegt ist Energie aus dem Stromnetz 4 zu speichern verwendet werden, beispielweise die Akkumulatoren von Elektrofahrzeugen, wenn die Akkumulatoren der Elektrofahrzeuge auch die Möglichkeit bieten die gespeicherte elektrische Energie bei Bedarf auch in das Stromnetz 4 einspeisen zu können oder dezentrale Energiesysteme 3 mit Wasserstoffgeneratoren und Brennstoffzellen, zum Speichern der elektrischen Energie in Form von Wasserstoff usw.Another preferred embodiment is that the decentralized energy system 3 electrical energy from the power grid is designed for this purpose 4th and store electrical energy in the power grid 4th to feed. Electrical energy is generated using a decentralized energy system 3 , for example in an accumulator, from the mains 4th saved. The electrical energy from the power grid 4th is at the time in the decentralized energy system 3 stored in the in the respective branch of the power grid 4th a local energy surplus B. exists and is stored in the power grid 4th for times of a local energy deficit A. for feeding into the power grid 4th to disposal. Decentralized energy systems 3 can store electrical energy with the help of various technologies. Electrical energy can, for example, be stored electrochemically with accumulators or mechanically with flywheels or compressed air storage. As a decentralized energy system 3 which is designed for electrical energy from the power grid 4th Any other decentralized energy system known in the art can also be stored 3 which is designed for energy from the power grid 4th can be used to store, for example the batteries of electric vehicles, if the batteries of the electric vehicles also offer the possibility of the stored electrical energy in the power grid when required 4th to be able to feed in or decentralized energy systems 3 with Hydrogen generators and fuel cells, for storing electrical energy in the form of hydrogen, etc.

Energie aus einem Stromnetz 4 genau zu dem Zeitpunkt mit einem dezentralen Energiesystem 3 zu speichern, wenn im jeweiligen Netzzweig des Stromnetzes 4 ein lokaler Energieüberschuss B besteht ist eine effektive Möglichkeit zur Verbesserung der Energieeffizienz, da die gespeicherte Energie für eine Einspeisung in ein Stromnetz 4 zu Zeiten eines lokalen Energiedefizits A zur Verfügung steht.Energy from a power grid 4th exactly at the time with a decentralized energy system 3 to be saved if in the respective branch of the power grid 4th a local energy surplus B. There is an effective way to improve energy efficiency, since the stored energy can be fed into a power grid 4th at times of a local energy deficit A. is available.

Bezugnehmend auf 2 wird nun ein Verfahren gemäss einer Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Ein Verfahren zur Verbesserung der Energienutzung mittels einem an das Stromnetz 4 angeschlossenen dezentralen Energiesystem 3, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

  • - Ermitteln der lokalen Netzspannung UI des Stromnetzes 4;
  • - Ermitteln der Spannungsschwellwerte Us auf Basis der Werte der lokalen Netzspannung Ul;
  • - Bewirken vorgegebener Vorgänge im dezentralen Energiesystem 3 bei Überschreitung der Spannungsschwellwerte Us.
Referring to 2 a method according to an embodiment of the invention will now be explained in more detail. A method of improving energy use by means of a connection to the power grid 4th connected decentralized energy system 3 characterized by the following steps:
  • - Determine the local mains voltage UI of the power grid 4th ;
  • - Determination of the voltage threshold values Us based on the values of the local mains voltage Ul;
  • - Effecting specified processes in the decentralized energy system 3 when the voltage thresholds are exceeded Us .

Hierfür wird folgende Basiswerteermittlung bevorzugt, wobei:

  • - aussagekräftige Werte der lokalen Netzspannung UI ermittelt werden, dargestellt in der 2 im Diagramm als geglätteter Verlauf der lokale Netzspannung Ul, in dem
    1. 1.) die lokal gemessenen Momentanaufnahmen der Netzspannung des Stromnetzes 4 zur weiteren Verarbeitung in einer ersten Tabelle gespeichert werden; bevorzugt die Momentanaufnahmen der Netzspannung mit Zeitstempel in einem konfigurierbaren Intervall 2 bis 300 Sekunden, besonders bevorzugt 20 Sekunden in einer ersten Tabelle gespeichert werden,
    2. 2.) die einzelnen Werte der Momentanaufnahmen der Netzspannung aus der ersten Tabelle, welche beispielsweise kurze Spannungsspitzen beinhalten könnten, in Form von aussagekräftigeren, geglätteten Werten der lokalen Netzspannung UI über einen gewissen Zeitraum zur weiteren Verarbeitung in einer zweiten Tabelle gespeichert werden; bevorzugt zur Glättung die aktuellsten ein bis drei Werte der Momentanaufnahmen der Netzspannung, besonders bevorzugt drei Werte der Momentanaufnahmen der Netzspannung der ersten Tabelle addiert werden, die Summe durch die Anzahl der addierten Werte dividiert wird und das Ergebnis in einer zweiten Tabelle mit dem Zeitstempel des jeweils ersten Wertes der ersten Tabelle als lokale Netzspannung UI gespeichert wird,
    3. 3.) nicht mehr benötigte Werte der ersten Tabelle um Speicherplatz einzusparen gelöscht werden; bevorzugt die Werte in der ersten Tabelle die älter als 20 Minuten sind gelöscht werden,
    4. 4.) veraltete Werte der lokalen Netzspannung UI der zweiten Tabelle gelöscht werden; bevorzugt Werte in der zweiten Tabelle die älter als ein konfigurierbarer Zeitraum 1 bis 365 Tage, besonders bevorzugt 14 Tage sind gelöscht werden,
  • - die durchschnittliche lokale Netzspannung Ud als Durchschnittswert aus den aussagekräftigen Werten der lokalen Netzspannung UI der zweiten Tabelle ermittelt wird; bevorzugt die Werte der lokalen Netzspannung UI in der zweiten Tabelle addiert werden und die Summe durch die Anzahl der addierten Werte dividiert werden um laufend die durchschnittliche lokale Netzspannung Ud zu ermitteln; dargestellt in der 2 im Diagramm als beispielhafter Verlauf der durchschnittlichen lokalen Netzspannung Ud,
  • - der höhere Wert der Spannungsschwellwerte Us1 als Wert zwischen der durchschnittlichen lokalen Netzspannung Ud und dem höchsten Wert der lokalen Netzspannung Uh aus der aussagekräftigen zweiten Tabelle ermittelt wird; bevorzugt der höhere Wert der Spannungsschwellwerte Us1 als Wert zwischen dem höchsten Wert der lokalen Netzspannung Uh in der zweiten Tabelle und der durchschnittlichen lokalen Netzspannung Ud in einem konfigurierbaren Verhältnis ermittelt wird, besonders bevorzugt nach der Formel ermittelt wird, dass der höchste Wert der lokalen Netzspannung Uh in der zweiten Tabelle mit der durchschnittlichen lokalen Netzspannung Ud addiert wird und die Summe durch zwei dividiert wird; dargestellt in der 2 im Diagramm als beispielhafter Verlauf des höheren Wertes der Spannungsschwellwerte Us1,
  • - der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte Us2 als Wert zwischen der durchschnittlichen lokalen Netzspannung Ud und dem niedrigsten Wert der lokalen Netzspannung Un, aus der aussagekräftigen zweiten Tabelle, ermittelt wird; bevorzugt der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte Us2 als Wert zwischen dem niedrigsten Wert der lokalen Netzspannung Un in der zweiten Tabelle und der durchschnittlichen lokalen Netzspannung Ud in einem konfigurierbaren Verhältnis ermittelt wird, besonders bevorzugt nach der Formel ermittelt wird, dass der niedrigste Wert der lokalen Netzspannung Un in der zweiten Tabelle mit der durchschnittlichen lokalen Netzspannung Ud addiert wird und die Summe durch zwei dividiert wird; dargestellt in der 2 im Diagramm als beispielhafter Verlauf des niedrigeren Wertes der Spannungsschwellwerte Us2
  • - für den Zeitraum, in dem die lokale Netzspannung UI niederer als der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte Us2 ist, was auf ein lokales Energiedefizit A im Stromnetz 4 rückschließen lässt, das dezentrale Energiesystem 3 elektrische Energie in das Stromnetz 4 einspeist,
  • - für den Zeitraum, in dem die lokale Netzspannung UI höher als der höhere Wert der Spannungsschwellwerte Us1 ist, was auf einen lokalen Energieüberschuss B im Stromnetz 4 rückschließen lässt, das dezentrale Energiesystem 3 elektrische Energie aus dem Stromnetz 4 speichert.
For this purpose, the following base value determination is preferred, whereby:
  • - meaningful values of the local mains voltage UI can be determined, shown in the 2 in the diagram as a smooth curve of the local grid voltage Ul, in which
    1. 1.) the locally measured instantaneous recordings of the mains voltage of the power grid 4th are stored in a first table for further processing; prefers the instantaneous recordings of the mains voltage with a time stamp in a configurable interval 2 up to 300 seconds, particularly preferably 20 seconds, are stored in a first table,
    2. 2.) the individual values of the snapshots of the mains voltage from the first table, which could contain short voltage peaks, for example, in the form of more meaningful, smoothed values of the local mains voltage UI are stored in a second table for a certain period of time for further processing; Preferably for smoothing the most recent one to three values of the instantaneous recordings of the mains voltage, particularly preferably three values of the instantaneous recordings of the mains voltage of the first table are added, the sum is divided by the number of added values and the result in a second table with the time stamp of the respective first value of the first table as local mains voltage UI is saved,
    3. 3.) Values of the first table that are no longer required are deleted in order to save storage space; preferably the values in the first table that are older than 20 minutes are deleted,
    4. 4.) outdated values of the local mains voltage UI the second table is deleted; prefers values in the second table that are older than a configurable period 1 up to 365 days, particularly preferably 14 days, are deleted,
  • - the average local grid voltage Ud as an average value from the meaningful values of the local mains voltage UI the second table is determined; prefers the values of the local mains voltage UI are added in the second table and the total divided by the number of added values by the average local grid voltage Ud to investigate; shown in the 2 in the diagram as an example of the course of the average local grid voltage Ud ,
  • - the higher value of the voltage thresholds Us1 as a value between the average local grid voltage Ud and the highest value of the local mains voltage Uh is determined from the meaningful second table; preferably the higher value of the voltage threshold values Us1 as a value between the highest value of the local mains voltage Uh in the second table and the average local grid voltage Ud is determined in a configurable ratio, it is particularly preferably determined according to the formula that the highest value of the local network voltage Uh in the second table with the average local grid voltage Ud is added and the sum is divided by two; shown in the 2 in the diagram as an example of the course of the higher value of the voltage threshold values Us1 ,
  • - the lower value of the voltage thresholds Us2 as a value between the average local grid voltage Ud and the lowest value of the local mains voltage U.N is determined from the meaningful second table; preferably the lower value of the voltage threshold values Us2 as a value between the lowest value of the local mains voltage U.N in the second table and the average local grid voltage Ud is determined in a configurable ratio, it is particularly preferably determined according to the formula that the lowest value of the local network voltage U.N in the second table with the average local grid voltage Ud is added and the sum is divided by two; shown in the 2 in the diagram as an example of the course of the lower value of the voltage threshold values Us2
  • - for the period in which the local mains voltage UI lower than the lower value of the voltage thresholds Us2 is what indicates a local energy deficit A. in the power grid 4th Inferences can be drawn from the decentralized energy system 3 electrical energy in the power grid 4th feeds in,
  • - for the period in which the local mains voltage UI higher than the higher value of the voltage threshold values Us1 is what is due to a local surplus of energy B. in the power grid 4th Inferences can be drawn from the decentralized energy system 3 electrical energy from the power grid 4th saves.

Bezugnehmend auf 3 wird nun ein Verfahren zur Verbesserung der Energienutzung näher erläutert.Referring to 3 a method for improving energy use will now be explained in more detail.

Es hat sich bewährt, dass die lokale Netzfrequenz FI des Stromnetzes 4 ermittelt wird und bei Überschreitung eines vorbestimmten Netzfrequenzgrenzwertes Fs die Spannungsschwellwerte Us um einen vorbestimmten Faktor verändert werden und zwar in der folgenden Art und Weise dass

  • - die lokale Netzfrequenz FI des Stromnetzes 4 lokal ermittelt wird; dargestellt in der 3 im Diagramm als beispielhafter Verlauf der lokalen Netzfrequenz FI des Stromnetzes 4,
  • - der höhere Netzfrequenzgrenzwert Fs1 vorgegeben wird; bevorzugt der höhere Netzfrequenzgrenzwert Fs1 zwischen 50,02 Hz und 50,2 Hz, besonders bevorzugt 50,06 Hz vorgegeben wird; dargestellt in der 3 im Diagramm als höhere Netzfrequenzgrenzwert Fs1,
  • - der niedrigere Netzfrequenzgrenzwert Fs2 vorgegeben wird; bevorzugt der niedrigere Netzfrequenzgrenzwert Fs2 zwischen 49,8 Hz und 49,98 Hz, besonders bevorzugt 49,94 Hz vorgegeben wird; dargestellt in der 3 im Diagramm als niedrigere Netzfrequenzgrenzwert Fs2,
  • - für den Zeitraum in dem die Netzfrequenz FI höher als der höhere Netzfrequenzgrenzwert Fs1 ist, der höhere Wert der Spannungsschwellwerte Us1 und der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte Us2 um einen vorbestimmten Faktor reduziert werden, bevorzugt auf folgende Weise reduziert werden:
    • - der höhere Wert der Spannungsschwellwerte Us1 wird ermittelt in dem die durchschnittliche lokale Netzspannung Ud mit dem Faktor 3 multipliziert wird, der höchste Wert der lokalen Netzspannung Uh mit dem Faktor 2 multipliziert wird, die beiden Produkte addiert werden und die Summe durch den Faktor 5 dividiert wird,
    • - der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte Us2 wird ermittelt in dem die durchschnittliche lokale Netzspannung Ud mit dem Faktor 2 multipliziert wird, der niedrigste Wert der lokalen Netzspannung Un mit dem Faktor 3 multipliziert wird, die beiden Produkte addiert werden und die Summe durch den Faktor 5 dividiert wird,
    dargestellt in der 3 im Diagramm als Reduzierung der Spannungsschwellwerte Us für den Zeitraum in dem die Netzfrequenz FI höher als der höherer Netzfrequenzgrenzwert Fs1 ist,
  • - für den Zeitraum in dem die Netzfrequenz FI niederer als der niedrigere Netzfrequenzgrenzwert Fs2 ist, der höhere Wert der Spannungsschwellwerte Us1 und der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte Us2 um einen vorbestimmten Faktor erhöht werden, bevorzugt auf folgende Weise erhöht werden:
    • - der höhere Wert der Spannungsschwellwerte Us1 wird ermittelt in dem die durchschnittliche lokale Netzspannung Ud mit dem Faktor 2 multipliziert wird, der höchste Wert der lokalen Netzspannung Uh mit dem Faktor 3 multipliziert wird, die beiden Produkte addiert werden und die Summe durch den Faktor 5 dividiert wird,
    • - der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte Us2 wird ermittelt in dem die durchschnittliche lokale Netzspannung Ud mit dem Faktor 3 multipliziert wird, der niedrigste Wert der lokalen Netzspannung Un mit dem Faktor 2 multipliziert wird, die beiden Produkte addiert werden und die Summe durch den Faktor 5 dividiert wird.
It has been proven that the local network frequency FI of the power grid 4th is determined and when a predetermined network frequency limit value is exceeded Fs the voltage thresholds Us can be changed by a predetermined factor in the following manner that
  • - the local network frequency FI of the power grid 4th is determined locally; shown in the 3 in the diagram as an exemplary course of the local grid frequency FI of the power grid 4th ,
  • - the higher grid frequency limit Fs1 is given; the higher grid frequency limit value is preferred Fs1 between 50.02 Hz and 50.2 Hz, particularly preferably 50.06 Hz, is specified; shown in the 3 in the diagram as a higher grid frequency limit value Fs1 ,
  • - the lower grid frequency limit Fs2 is given; the lower grid frequency limit is preferred Fs2 between 49.8 Hz and 49.98 Hz, particularly preferably 49.94 Hz, is specified; shown in the 3 in the diagram as a lower grid frequency limit value Fs2 ,
  • - for the period in which the grid frequency FI higher than the higher grid frequency limit Fs1 is the higher of the voltage thresholds Us1 and the lower of the voltage thresholds Us2 be reduced by a predetermined factor, preferably reduced in the following way:
    • - the higher value of the voltage thresholds Us1 is determined by the average local mains voltage Ud with the factor 3 is multiplied, the highest value of the local mains voltage Uh with the factor 2 is multiplied, the two products are added and the sum by the factor 5 is divided,
    • - the lower value of the voltage thresholds Us2 is determined by the average local mains voltage Ud with the factor 2 is multiplied, the lowest value of the local mains voltage U.N with the factor 3 is multiplied, the two products are added and the sum by the factor 5 is divided,
    shown in the 3 in the diagram as a reduction in the voltage threshold values Us for the period in which the grid frequency FI higher than the higher grid frequency limit Fs1 is,
  • - for the period in which the grid frequency FI lower than the lower grid frequency limit Fs2 is the higher of the voltage thresholds Us1 and the lower of the voltage thresholds Us2 be increased by a predetermined factor, preferably increased in the following way:
    • - the higher value of the voltage thresholds Us1 is determined by the average local mains voltage Ud with the factor 2 is multiplied, the highest value of the local mains voltage Uh with the factor 3 is multiplied, the two products are added and the sum by the factor 5 is divided,
    • - the lower value of the voltage thresholds Us2 is determined by the average local mains voltage Ud with the factor 3 is multiplied, the lowest value of the local mains voltage U.N with the factor 2 is multiplied, the two products are added and the sum by the factor 5 is divided.

Haben beispielsweise der Grossteil der Netzzweige eines Stromnetzes 4 einen lokalen Energieüberschuss B, so hat sehr oft auch das gesamte Stromnetz 4 einen Energieüberschuss. Dies bedeutet vereinfacht erklärt, dass die Generatoren der zentralen Energieerzeuger auf Grund des Energieüberschusses weniger gebremst werden und daher schneller drehen und somit die Netzfrequenz FI ansteigt. Die Netzfrequenz FI verändert sich immer im gesamten Stromnetz 4 und weist daher auch an jeder Stelle des Stromnetz 4 annähernd die gleichen Werte auf. Daher ist es sinnvoll, die Netzfrequenz FI als Indikator bei den dezentralen Energiesystemen 3 für einen flächendeckenden Energieüberschuss oder ein flächendeckendes Energiedefizit heranzuziehen und als Faktor zur Berücksichtigung des gesamten Stromnetzzustandes in die lokale spannungsabhängige Steuerung einzubringen. In den Stromnetzen 4 der Zukunft wird vermehrt Energie mit dezentralen Energiesystemen 3 eingespeist und gespeichert, was zur Folge hat, dass die schwach dimensionierten Netzzweige der Stromnetze 4 immer im lokalen Gleichgewicht zwischen Energieeinspeisung und Energieverbrauch gehalten werden müssen um nicht überlastet zu werden. Dieses Gleichgewicht wird, wie beschrieben durch Steuerung der dezentralen Energiesysteme 3 über die lokale Messung und Auswertung der lokalen Netzspannung UI bestmöglich hergestellt. Befindet sich jedoch das gesamte Stromnetz 4 nicht im optimalen Gleichgewicht, so kann dies durch Auswertung der lokal gemessenen Netzfrequenz FI bei den dezentralen Energiesystemen 3 festgestellt werden und auf die spannungsabhängige Steuerung der dezentralen Energiesysteme 3 einen Einfluss haben. Durch eine geringe Veränderung der Spannungsschwellwerte Us auf Grund einer einen Netzfrequenzgrenzwert Fs überschreitenden Netzfrequenz FI wird ein Faktor zur Berücksichtigung des gesamten Stromnetzzustandes in die lokale spannungsabhängige Steuerung eingebracht. Für den Zeitraum in dem die Netzfrequenz FI niederer als ein vorgegebener niedrigere Netzfrequenzgrenzwert Fs2 ist und im gesamte Stromnetz 4 ein Energiedefizit zu erkennen ist, wird der höhere Wert der Spannungsschwellwerte Us1 und der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte Us2 um einen vorgegebenen Faktor erhöht und somit die Zeit der Energieeinspeisung durch die dezentralen Energiesysteme 3 erhöht und die Zeit der Energiespeicherung der dezentralen Energiesysteme 3 verringert. Für den Zeitraum in dem die Netzfrequenz FI höher als ein vorgegebener höhere Netzfrequenzgrenzwert Fs1 ist und im gesamte Stromnetz 4 ein Energieüberschuss zu erkennen ist, wird der höhere Wert der Spannungsschwellwerte Us1 und der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte Us2 um einen vorgegebenen Faktor reduziert und somit die Zeit der Energieeinspeisung durch die dezentralen Energiesysteme 3 verringert und die Zeit der Energiespeicherung der dezentralen Energiesysteme 3 erhöht. Eine minimale Veränderung der Spannungsschwellwerte Us zugunsten der Stabilität des gesamten Stromnetzes 4 ist ein zusätzlicher Beitrag der dezentralen Energiesystem 3 auf den einzelnen Netzzweige des Niederspannungsnetzes für ein bestmögliches Gleichgewicht zwischen gesamt eingespeister Energie und gesamt verbrauchter Energie und somit einer Verbesserung der Energienutzung im gesamten Stromnetz 4.For example, the majority of the network branches of an electricity network have 4th a local energy surplus B. , so very often has the entire power grid 4th an excess of energy. In simple terms, this means that the generators of the central energy producers are braked less due to the excess energy and therefore rotate faster and thus the network frequency FI increases. The grid frequency FI is always changing in the entire power grid 4th and therefore points at every point of the power grid 4th approximately the same values. Therefore it makes sense to adjust the grid frequency FI as an indicator for decentralized energy systems 3 to be used for an area-wide energy surplus or an area-wide energy deficit and to be incorporated into the local voltage-dependent control as a factor for taking into account the entire state of the power grid. In the power grids 4th The future will be more energy with decentralized energy systems 3 fed in and stored, which has the consequence that the weakly dimensioned network branches of the power grids 4th always have to be kept in the local balance between energy supply and energy consumption in order not to be overloaded. This equilibrium is achieved, as described, by controlling the decentralized energy systems 3 via the local measurement and evaluation of the local mains voltage UI made in the best possible way. However, there is the entire power grid 4th not in optimal equilibrium, this can be done by evaluating the locally measured network frequency FI in the decentralized energy systems 3 and on the voltage-dependent control of the decentralized energy systems 3 have an influence. By a small change in the voltage threshold values Us on the basis of a network frequency limit value Fs exceeding grid frequency FI a factor for taking into account the entire state of the power grid is introduced into the local voltage-dependent control. For the period in which the grid frequency FI lower than a specified lower grid frequency limit value Fs2 is and in the entire power grid 4th an energy deficit can be identified, the higher the voltage threshold value Us1 and the lower of the voltage thresholds Us2 increased by a given factor and thus the time of the energy supply by the decentralized energy systems 3 increases and the time of energy storage of the decentralized energy systems 3 decreased. For the period in which the grid frequency FI higher than a specified higher grid frequency limit value Fs1 is and in the entire power grid 4th an excess of energy can be recognized, the higher value of the voltage threshold values becomes Us1 and the lower of the voltage thresholds Us2 reduced by a specified factor and thus the time it takes for the energy to be fed in by the decentralized energy systems 3 and the time of energy storage of the decentralized energy systems 3 elevated. A minimal change in the voltage thresholds Us in favor of the stability of the entire power grid 4th is an additional contribution of the decentralized energy system 3 on the individual network branches of the low-voltage network for the best possible balance between total energy fed in and total energy consumed and thus an improvement in energy use in the entire electricity network 4th .

Alle in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Kombinationen von Merkmalen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination von Merkmalen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.

  • Bezugszeichenliste 1:
    1
    schematisches Schaltbild
    2
    Steuereinrichtung
    3
    dezentrales Energiesystem
    4
    Stromnetz
    5
    Ausgang
    6
    Eingang
    7
    Kraftstoff
  • Bezugszeichenliste 2:
    UI
    lokale Netzspannung
    Ud
    durchschnittliche lokale Netzspannung
    Us
    Spannungsschwellwerte:
    Us1
    höhere Wert der Spannungsschwellwerte
    Us2
    niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte
    Un
    niedrigste Wert der lokalen Netzspannung
    Uh
    höchste Wert der lokalen Netzspannung
    A
    lokales Energiedefizit
    B
    lokaler Energieüberschuss Diagrammachsenbezeichnung 2:
    t/h
    Zeit in Stunden
    U/V
    Spannung in Volt
  • Bezugszeichenliste 3:
    FI
    Netzfrequenz
    Fn
    Normfrequenz
    Fs
    Netzfrequenzgrenzwerte:
    Fs1
    höhere Netzfrequenzgrenzwert
    Fs2
    niedrigere Netzfrequenzgrenzwert
    UI
    lokale Netzspannung
    Ud
    durchschnittliche lokale Netzspannung
    Us
    Spannungsschwellwerte:
    Us1
    höhere Wert der Spannungsschwellwerte
    Us2
    niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte
    A
    lokales Energiedefizit
    B
    lokaler Energieüberschuss Diagrammachsenbezeichnung 3:
    t/h
    Zeit in Stunden
    f/Hz
    Frequenz in Hertz
    U/V
    Spannung in Volt
All of the features and combinations of features mentioned in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination of features, but also in other combinations or on their own.
  • List of reference symbols 1 :
    1
    schematic circuit diagram
    2
    Control device
    3
    decentralized energy system
    4th
    power grid
    5
    exit
    6th
    entry
    7th
    fuel
  • List of reference symbols 2 :
    UI
    local mains voltage
    Ud
    average local grid voltage
    Us
    Voltage threshold values:
    Us1
    higher value of the voltage thresholds
    Us2
    lower value of the voltage threshold values
    U.N
    lowest value of the local mains voltage
    Uh
    highest value of the local mains voltage
    A.
    local energy deficit
    B.
    local energy surplus diagram axis label 2 :
    t / h
    Time in hours
    U / V
    Voltage in volts
  • List of reference symbols 3 :
    FI
    Grid frequency
    Fn
    Standard frequency
    Fs
    Grid frequency limit values:
    Fs1
    higher grid frequency limit
    Fs2
    lower grid frequency limit
    UI
    local mains voltage
    Ud
    average local grid voltage
    Us
    Voltage threshold values:
    Us1
    higher value of the voltage thresholds
    Us2
    lower value of the voltage threshold values
    A.
    local energy deficit
    B.
    local energy surplus diagram axis label 3 :
    t / h
    Time in hours
    f / Hz
    Frequency in Hertz
    U / V
    Voltage in volts

Claims (3)

Verfahren zur Verbesserung der Energienutzung mittels eines an ein Stromnetz (4) angeschlossenen dezentralen Energiesystems (3), mit den Schritten: - Ermitteln der lokalen Netzspannung (UI) des Stromnetzes (4); - Ermitteln von Spannungsschwellwerten (Us, Us1, Us2) auf Basis der Werte der lokalen Netzspannung (UI) und in Abhängigkeit vom niedrigsten (Un) oder höchsten (Uh) Wert der lokalen Netzspannung (UI) in einem definierten Zeitraum; - Bewirken vorgegebener Vorgänge im dezentralen Energiesystems (3) bei Überschreitung eines Spannungsschwellwertes (Us, Us1, Us2), wobei die Netzfrequenz (FI) des Stromnetzes (4) lokal ermittelt wird und bei Überschreitung eines vorgegebenen Frequenzgrenzwertes (Fs, Fs1, Fs2) die Spannungsschwellwerte (Us, Us1, Us2) um einen vorgegebenen Faktor verändert werden, wobei - ein höherer Netzfrequenzgrenzwert (Fs1) vorgegeben wird, bevorzugt der höhere Netzfrequenzgrenzwert (Fs1) zwischen 50,02 Hz und 50,2 Hz, besonders bevorzugt 50,06 Hz vorgegeben wird, und - ein niedrigerer Netzfrequenzgrenzwert (Fs2) vorgegeben wird, bevorzugt der niedrigere Netzfrequenzgrenzwert (Fs2) zwischen 49,8 Hz und 49,98 Hz, besonders bevorzugt 49,94 Hz vorgegeben wird, wobei - ein höherer Wert der Spannungsschwellwerte (Us1) als Wert zwischen einer durchschnittlichen lokalen Netzspannung (Ud) über einen definierten Zeitraum und dem höchsten Wert der lokalen Netzspannung (Uh) in einem definierten Zeitraum ermittelt wird, und - ein niedrigerer Wert der Spannungsschwellwerte (Us2) als Wert zwischen der durchschnittlichen lokalen Netzspannung (Ud) über einen definierten Zeitraum und dem niedrigsten Wert der lokalen Netzspannung (Un) in einem definierten Zeitraum ermittelt wird, wobei - für den Zeitraum in dem die Netzfrequenz (FI) höher als der höhere Netzfrequenzgrenzwert (Fs1) ist, der höhere Wert der Spannungsschwellwerte (Us1) und der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte (Us2) reduziert werden, wobei - der höhere Wert der Spannungsschwellwerte (Us1) ermittelt wird, indem die durchschnittliche lokale Netzspannung (Ud) mit dem Faktor 3 multipliziert wird, der höchste Wert der lokalen Netzspannung (Uh) mit dem Faktor 2 multipliziert wird, die beiden Produkte addiert werden und die Summe durch den Faktor 5 dividiert wird, und - der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte (Us2) ermittelt wird, indem die durchschnittliche lokale Netzspannung (Ud) mit dem Faktor 2 multipliziert wird, der niedrigste Wert der lokalen Netzspannung (Un) mit dem Faktor 3 multipliziert wird, die beiden Produkte addiert werden und die Summe durch den Faktor 5 dividiert wird; - für den Zeitraum in dem die Netzfrequenz (FI) niederer als der niedrigere Netzfrequenzgrenzwert (Fs2) ist, der höhere Wert der Spannungsschwellwerte (Us1) und der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte (Us2) erhöht werden, wobei - der höhere Wert der Spannungsschwellwerte (Us1) ermittelt wird, indem die durchschnittliche lokale Netzspannung (Ud) mit dem Faktor 2 multipliziert wird, der höchste Wert der lokalen Netzspannung (Uh) mit dem Faktor 3, multipliziert wird, die beiden Produkte addiert werden und die Summe durch den Faktor 5, dividiert wird, und - der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte (Us2) ermittelt wird, indem die durchschnittliche lokale Netzspannung (Ud) mit dem Faktor 3 multipliziert wird, der niedrigste Wert der lokalen Netzspannung (Un) mit dem Faktor 2 multipliziert wird, die beiden Produkte addiert werden und die Summe durch den Faktor 5 dividiert wird.A method for improving the use of energy by means of a decentralized energy system (3) connected to a power grid (4), comprising the steps of: - determining the local grid voltage (UI) of the power grid (4); - Determination of voltage threshold values (Us, Us1, Us2) based on the values of the local mains voltage (UI) and depending on the lowest (Un) or highest (Uh) value of the local mains voltage (UI) in a defined period; - Effecting predetermined processes in the decentralized energy system (3) when a voltage threshold value (Us, Us1, Us2) is exceeded, the network frequency (FI) of the power network (4) being determined locally and, when a predetermined frequency limit value (Fs, Fs1, Fs2) is exceeded Voltage threshold values (Us, Us1, Us2) can be changed by a specified factor, whereby - a higher line frequency limit value (Fs1) is specified, preferably the higher line frequency limit value (Fs1) between 50.02 Hz and 50.2 Hz, particularly preferably 50.06 Hz is specified, and - a lower line frequency limit value (Fs2) is specified, preferably the lower line frequency limit value (Fs2) between 49.8 Hz and 49.98 Hz, particularly preferably 49.94 Hz is specified, with - a higher value of the voltage threshold values (Us1 ) as a value between an average local mains voltage (Ud) over a defined period and the highest value of the local mains voltage (Uh) in a defined period lt, and - a lower value of the voltage threshold values (Us2) is determined as a value between the average local mains voltage (Ud) over a defined period and the lowest value of the local mains voltage (Un) in a defined period, whereby - for the period in where the grid frequency (FI) is higher than the higher grid frequency limit value (Fs1), the higher value of the voltage threshold values (Us1) and the lower value of the voltage threshold values (Us2) are reduced, whereby - the higher value of the voltage threshold values (Us1) is determined by the average local mains voltage (Ud) is multiplied by the factor 3, the highest value of the local mains voltage (Uh) is multiplied by the factor 2, the two products are added and the sum is divided by the factor 5, and - the lower value the voltage threshold values (Us2) is determined by multiplying the average local mains voltage (Ud) by a factor of 2, the lower The strictest value of the local grid voltage (Un) is multiplied by the factor 3, the two products are added and the sum is divided by the factor 5; - for the period in which the grid frequency (FI) is lower than the lower grid frequency limit value (Fs2), the higher value of the voltage threshold values (Us1) and the lower value of the voltage threshold values (Us2) are increased, whereby - the higher value of the voltage threshold values (Us1 ) is determined by multiplying the average local mains voltage (Ud) by the factor 2, multiplying the highest value of the local mains voltage (Uh) by the factor 3, adding the two products and dividing the sum by the factor 5 and - the lower value of the voltage threshold values (Us2) is determined by multiplying the average local mains voltage (Ud) by a factor of 3, the lowest value of the local mains voltage (Un) is multiplied by a factor of 2, and the two products are added and the sum is divided by the factor 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Zeitraum, in dem die lokale Netzspannung (UI) niederer als der niedrigere Wert der Spannungsschwellwerte (Us2) ist das dezentrale Energiesystem (3) elektrische Energie in das Stromnetz (4) einspeist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that for the period in which the local grid voltage (UI) is lower than the lower value of the voltage threshold values (Us2), the decentralized energy system (3) feeds electrical energy into the power grid (4). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass für den Zeitraum, in dem die lokale Netzspannung (UI) höher als der höhere Wert der Spannungsschwellwerte (Us1) ist das dezentrale Energiesystem (3) elektrische Energie aus dem Stromnetz (4) speichert.Method according to one of the Claims 1 until 2 , characterized in that for the period in which the local grid voltage (UI) is higher than the higher value of the voltage threshold values (Us1), the decentralized energy system (3) stores electrical energy from the power grid (4).
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Citations (3)

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