DE102013103894A1

DE102013103894A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines neben Brennkraftgeneratoren an ein begrenztes Stromnetz angeschlossenen Photovoltaikkraftwerks

Info

Publication number: DE102013103894A1
Application number: DE102013103894.8A
Authority: DE
Inventors: José Antonio Notholt Vergara; Paul Robert Stankat; Volker Wachenfeld; Claus Allert
Original assignee: SMA Solar Technology AG
Current assignee: SMA Solar Technology AG
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2014-10-23
Anticipated expiration: 2033-04-18
Also published as: ZA201508281B; WO2014170311A2; WO2014170311A3; DE102013103894B4

Abstract

Bei einem Verfahren zum Betrieb eines Photovoltaikkraftwerks, das neben einer netzbildenden Quelle, mindestens einem Brennkraftgenerator, welcher von einer Generatorsteuerung bedarfsweise aktiviert wird oder deaktiviert wird, und mindestens einer Last an ein begrenztes Stromnetz angeschlossen ist, um durch Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk einen Kraftstoffverbrauch aller Brennkraftgeneratoren zu reduzieren, wird eine aktuell in dem Stromnetz verfügbare Reserveleistung (P_Res) ermittelt, wobei nur aktivierte Brennkraftgeneratoren berücksichtigt werden, und wird dann, wenn die ermittelte Reserveleistung (P_Res) eine minimale Reserveleistung (P_Res,min) unterschreitet, die Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk (Pout_PV) soweit reduziert, dass der mindestens eine oder ein weiterer Brennkraftgenerator von der Generatorsteuerung aktiviert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Photovoltaikkraftwerks, das neben einer netzbildenden Quelle, mindestens einem Brennkraftgenerator, welcher von einer Generatorsteuerung bedarfsweise aktiviert oder deaktiviert wird, und mindestens einer Last an ein begrenztes Stromnetz angeschlossen ist. Dabei dient der Betrieb des Photovoltaikkraftwerks dem Zweck, durch Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk einen Kraftstoffverbrauch aller Brennkraftgeneratoren zu reduzieren.
Bei dem begrenzten Stromnetz handelt es sich insbesondere um ein sogenanntes Inselnetz, das keine Verbindung zu einem übergeordneten stabilisierenden Stromnetz aufweist. Die an das Stromnetz angeschlossene netzbildende Quelle kann aber grundsätzlich auch eine Verbindung begrenzter Leistung zu einem übergeordneten Stromnetz aufweisen. Vielfach wird es sich jedoch um einen dauerhaft aktivierten Brennkraftgenerator handeln.
Je nach Leistungsbedarf der an das Stromnetz angeschlossenen Lasten wird zusätzlich zu der netzbildenden Quelle mindestens ein Brennkraftgenerator von der Generatorsteuerung aktiviert. Typischerweise sind mehrere Brennkraftgeneratoren vorhanden, die je nach Bedarf in steigender Anzahl von der Generatorsteuerung aktiviert werden. Dabei hält die Generatorsteuerung eine Reserveleistung vor, damit die derzeit aktivierten Brennkraftgeneratoren mit einer erhöhten Leistungsabgabe auf kurzfristige Anstiege bei der Leistungsaufnahme der Lasten oder auf eine zusätzlichen Leistungsaufnahme durch Aktivierung zusätzlicher Lasten reagieren können. Durch Aktivierung zusätzlicher Brennkraftgeneratoren kann solchen schnellen Anstiegen der Leistungsaufnahme nicht begegnet werden.
Das Photovoltaikkraftwerk dient dazu, den Kraftstoffbedarf aller an das begrenzte Stromnetz angeschlossenen Brennkraftgeneratoren zu reduzieren, indem es einen Teil der Leistungsaufnahme der angeschlossenen Lasten abdeckt. Dabei ist darauf zu achten, dass das Photovoltaikkraftwerk mit seiner Einspeisung von Leistung in das Stromnetz nicht zu einer Destabilisierung des Stromnetzes führt. So kann eine unkontrollierte Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk im Extremfall zu einer Einspeisung von Leistung in die aktivierten Brennkraftgeneratoren führen, was in der Regel eine Notabschaltung derselben zur Folge hat. Hierdurch kann das gesamte Stromnetz zusammenbrechen.
Bei den Brennkraftgeneratoren handelt es sich typischerweise um Dieselgeneratoren, wenn auch andere Kombinationen einer Brennkraftmaschine und eines Generators, die hier kurz als Brennkraftgeneratoren bezeichnet werden, möglich sind. Dieselgeneratoren weisen bei passender Ausnutzung zwar einen guten Wirkungsgrad und eine gute Kosteneffizienz auf, benötigen aber einige Sekunden, bis sie soweit aktiviert sind, dass sie Leistung in das Stromnetz einspeisen können. Die von Photovoltaikkraftwerken eingespeiste elektrische Leistung kann grundsätzlich schneller variiert werden, auch schneller als bei einem bereits aktivierten Brennkraftgenerator, der mit erheblichen mechanischen Trägheitsmomenten behaftet ist.
STAND DER TECHNIK
Ein Verfahren zum Betrieb eines Photovoltaikkraftwerks, das die Merkmale des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufweist, wird auf der Website www.donauer.eu der Donauer Solartechnik Vertriebs GmbH beschrieben. Dabei soll ein sogenanntes DONAUER Dieselhybridenergiemanagement eine stabile, wirtschaftliche und nachhaltige Energieversorgung sicherstellen, ohne das Batterien als Zwischenspeicher für elektrische Energie benötigt werden, indem ein Dieselgenerator immer im optimalen Betriebspunkt mit effizienter Kraftstoffverbrennung betrieben wird. Nähere Informationen dazu, wie dies erreicht werden soll, finden sich jedoch nicht.
Aus der DE 10 2011 103 600 A1 ist ein Verfahren zum Steuern einer Anlage oder Maschine zwecks optimaler Ausnutzung einer Energiequelle bekannt. Dabei ist die Anlage oder Maschine aus einem Photovoltaikkraftwerk versorgbar. Der zeitliche Verlauf der Leistung des Photovoltaikkraftwerks wird prognostiziert, wobei eine Bewölkungsprognose satellitengestützt erstellt wird. Die Anlage oder Maschine wird dann derart gesteuert, dass sie einen Prozess ausführt, der zu einem Startzeitpunkt begonnen wird, an dem zumindest ein möglichst großer Teil der für den Prozess benötigten Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk erzeugt wird.
Aus der DE 10 2010 046 744 A1 ist ein Verfahren für ein lastgeführtes Photovoltaikkraftwerk im Inselbetrieb bekannt. Aus einer ersten Energiequelle bestehend aus einer Anordnung von Photovoltaikmodulen und aus einer zweiten Energiequelle wird in einen Gleichstromeingang eines Inselwechselrichters eingespeist, der an seinem Ausgang eine Wechselstromlast versorgt. Dabei erfolgt der Eintrag von elektrischer Energie alleine mit der ersten Energiequelle, solange ein Maximal-Power-Point auf der Strom-Spannungs-Kennlinie der Photovoltaikmodule noch nicht erreicht ist. Beim Erreichen des Maximal-Power-Points und einer weiteren Verbrauchslasterhöhung der Wechselstromlast werden die Photovoltaikmodule weiterhin am Maximal-Power-Point betrieben, und der für die vollständige Energieversorgung der Wechselstromlast fehlende Energieeintrag erfolgt durch die zweite Energiequelle. Diese zweite Energiequelle kann von einem öffentlichen Stromversorgungsnetz oder von einem Brennkraftgenerator gebildet sein.
Aus der DE 10 2011 106 877 A1 ist eine Anordnung mit einem Photovoltaikgenerator bekannt, der an die Eingangsklemmen eines Wechselrichters anschließbar ist. Der Ausgang des Wechselrichters ist mit einem Versorgungsnetz verbunden. Die Anordnung umfasst weiterhin parallel zu dem Ausgang des Wechselrichters eine Asynchronmaschine, die von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Ziel der Anordnung ist es, den Einsatz von billigen Asynchronmaschinen zu ermöglichen, deren ungünstiger Wirkfaktor cos phi durch eine Blindleistungsregelung mit elektronisch geregelten IGBT des Wechselrichters kompensiert wird.
Aus der EP 1 323 222 B1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Inselnetzes mit wenigstens einem ersten Energieerzeuger in Form einer Windkraftanlage und einem Brennkraftgenerator zur Verwendung als Netzbildner sowie einem elektrischen Element als Zwischenspeicher bekannt. Das Windkraftwerk wird derart geregelt, dass es stets nur die benötigte elektrische Leistung erzeugt, die sich aus dem Verbrauch der elektrischen Leistung im Netz sowie dem Leistungsbedarf zum Aufladen des elektrischen Elements als Zwischenspeicher zusammensetzt. Der Brennkraftgenerator wird nur dann aktiviert, wenn die von der Windkraftanlage und/oder von dem elektrischen Zwischenspeicher abgegebene Leistung einen vorgebbaren Schwellwert für einen vorgebbaren Zeitabschnitt unterschreitet.
Aus der US 2008/0278003 A1 ist ein System zur unterbrechungsfreien Stromversorgung einer Last bekannt, das eine regenerative Energiequelle in Form eines Photovoltaikkraftwerks und einer Batterie als Speicher für elektrische Energie aufweist. Das System erhält die Versorgung der Last aufrecht, wenn ein Stromnetz ausfällt, insbesondere bis ein Brennkraftgenerator als Ersatzversorgung aktiviert ist.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Photovoltaikkraftwerks, das neben einer netzbildenden Quelle, mindestens einem Brennkraftgenerator, welcher von einer Generatorsteuerung bedarfsweise aktiviert oder deaktiviert wird, und mindestens einer Last an ein begrenztes Stromnetz angeschlossen ist, aufzuzeigen, mit dem zwar einerseits durch Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk ein Kraftstoffverbrauch aller Brennkraftgeneratoren auch ohne Verwendung von Batterien als Zwischenspeicher für elektrische Energie effektiv reduziert wird, mit dem aber andererseits das begrenzte Stromnetz auch gegenüber Schwankungen der Leistungsaufnahme aller Lasten und der Leistungsabgabe des Photovoltaikkraftwerks stabilisiert wird.
LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche 2 bis 10 sind auf bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens gerichtet. Patentanspruch 11 betrifft eine Steuervorrichtung zur Steuerung eines Photovoltaikkraftwerks, das neben einer netzbildenden Quelle, mindestens einem Brennkraftgenerator und mindestens einer Last an ein begrenztes Stromnetz anschließbar ist, wobei der mindestens eine Brennkraftgenerator von einer Generatorsteuerung bedarfsweise aktiviert oder deaktiviert wird.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Photovoltaikkraftwerks, das neben einer netzbildenden Quelle, mindestens einem Brennkraftgenerator, welcher von einer Generatorsteuerung bedarfsweise aktiviert oder deaktiviert wird, und mindestens einer Last an ein begrenztes Stromnetz angeschlossen ist, um durch Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk einen Kraftstoffverbrauch aller Brennkraftgeneratoren zu reduzieren, wird zunächst eine aktuell in dem Stromnetz verfügbare Reserveleistung ermittelt. Bei dieser Ermittlung werden von allen an das Stromnetz angeschlossenen oder anschließbaren Brennkraftgeneratoren nur solche berücksichtigt, die aktuell aktiviert und mit dem Stromnetz verbunden sind. Die ermittelte aktuell verfügbare Reserveleistung wird beim Betreiben des Photovoltaikkraftwerks derart genutzt, dass dann, wenn die ermittelte Reserveleistung eine minimale Reserveleistung unterschreitet, die Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk soweit reduziert wird, dass mindestens eine oder ein weiterer Brennkraftgenerator von der Generatorsteuerung aktiviert wird. Die minimale Reserveleistung ist ein vorgegebener Wert, der fest vorgegeben sein kann, der aber auch abhängig von einem aktuellen Bedarf an Reserveleistung vorgegeben werden kann. Einzelheiten hierzu finden sich weiter unten. Durch das Aktivieren eines zusätzlichen Brennkraftgenerators wird die in dem Stromnetz verfügbare Reserveleistung erhöht, wodurch das Ziel, die minimale Reserveleistung bereitzustellen, bereits erreicht sein kann. Möglicherweise ist für das Erreichen dieses Ziels jedoch das Aktivieren von mehr als einem zusätzlichen Brennkraftgenerator erforderlich.
Ausgelöst wird das Aktivieren des oder der zusätzlichen Brennkraftgeneratoren durch Variieren der Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk. Dadurch "sieht" die Generatorsteuerung eine von ihr zu tragende größere Last, die der Differenz zwischen der Summe der Leistungsaufnahmen aller an das Stromnetz angeschlossenen Lasten einerseits und der von dem Photovoltaikkraftwerk eingespeisten Leistung andererseits ist. Da auch die Generatorsteuerung eine minimale Reserveleistung vorhält, aktiviert sie entsprechend einen oder mehrere zusätzliche Brennkraftgeneratoren. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Generatorsteuerung von grundsätzlich etwa derselben minimalen Reserveleistung ausgeht, wie sie beim erfindungsgemäßen Betrieb des Photovoltaikkraftwerks berücksichtigt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Betrieb des Photovoltaikkraftwerks wird aber in die Generatorsteuerung selbst nicht eingegriffen. Es muss nur bekannt sein, welche Brennkraftgeneratoren aktuell aktiviert sind, welche maximale Leistung diese Brennkraftgeneratoren zur Verfügung stellen könnten und wie viel Leistung alle Brennkraftgeneratoren aktuell in das Stromnetz einspeisen. Dies ist Voraussetzung dafür, dass die aktuell in dem Stromnetz verfügbare Reserveleistung ermittelt werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb des Photovoltaikkraftwerks kann weiterhin dann, wenn die ermittelte Reserveleistung eine maximale Reserveleistung überschreitet, die Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk soweit erhöht werden, dass der mindestens eine oder ein anderer Brennkraftgenerator von der Generatorsteuerung deaktiviert wird. Ein als netzbildende Quelle verwendeter Brennkraftgenerator bleibt jedoch immer aktiv.
Auch die maximale Reserveleistung kann ein fest vorgegebener Wert sein oder abhängig von der aktuell tatsächlich benötigten Reserveleistung vorgegeben werden. Weiterhin wird auch für das Deaktivieren eines der bislang aktivierten Brennkraftgeneratoren nicht in die Generatorsteuerung eingegriffen, sondern der Generatorsteuerung wird eine von ihr zu tragende reduzierte Last vorgeführt, die sie zum Deaktivieren des Brennkraftgenerators veranlasst. So werden aktuell nicht benötigte Brennkraftgeneratoren zugunsten einer erhöhten Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk deaktiviert. Dies kann auch die Deaktivierung mehrerer Brennkraftgeneratoren zugleich oder kurz hintereinander umfassen.
Insgesamt wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dafür gesorgt, dass zwar immer so viele Brennkraftgeneratoren aktiviert sind, wie sie zur Bereitstellung einer sinnvollen Reserveleistung erforderlich sind, aber auch nicht von mehr Brennkraftgeneratoren, um die Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk im Rahmen eines stabilen Betriebs des Stromnetzes zu maximieren. Dieses Vorgehen hat zur unmittelbaren Folge, dass bei größerer von dem Photovoltaikkraftwerk verfügbarer Leistung alle aktuell aktivierten Brennkraftgeneratoren soweit als möglich nur zur Bereitstellung von Reserveleistung genutzt werden, aber nicht zur tatsächlichen Einspeisung von Leistung in das Stromnetz. Die von der Gesamtheit der Brennkraftgeneratoren zu tragende Last ist dabei nur gerade so hoch zu halten, dass die Generatorsteuerung keine der aktiven Brennkraftgeneratoren abschaltet, wodurch die verfügbare Reserveleistung reduziert würde.
Anders gesagt kann dann, wenn die ermittelte Reserveleistung im Bereich zwischen der minimalen und der maximalen Reserveleistung liegt, die Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk unter Einhaltung des Kriteriums maximiert werden, dass gerade kein Brennkraftgenerator von der Generatorsteuerung deaktiviert wird.
Wie bereits angedeutet wurde, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise die Leistungsaufnahme aller Lasten in dem Stromnetz erfasst. Dies kann durch direkte Messung der einzelnen Komponenten der Leistungsaufnahme oder durch Erfassung der einzelnen Komponenten der Leistungsabgabe aller Brennkraftgeneratoren, des Photovoltaikkraftwerks und der netzbildenden Quelle erfolgen.
Die minimale Reserveleistung und auch die maximale Reserveleistung können unter Verwendung eines Prozentsatzes der aktuellen Leistungsaufnahme aller Lasten als Summand berechnet werden. Das heißt, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die minimale und/oder die maximale Reserveleistung mit steigender Leistungsaufnahme aller Lasten ansteigen, weil sich zu erwartende Schwankungen der Leistungsaufnahme proportional zu der Leistungsaufnahme verhalten können.
Weiterhin kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren neben der aktuellen Leistungsabgabe auch eine aktuelle Leistungsabgabefähigkeit des Photovoltaikkraftwerks erfasst werden. Die Differenz zwischen der aktuellen Leistungsabgabe und der aktuellen Leistungsabgabefähigkeit des Photovoltaikkraftwerks kann zumindest teilweise als aktuell verfügbare Reserveleistung angesehen werden.
Die minimale Reserveleistung und/oder die maximale Reserveleistung können einen Prozentsatz der aktuellen Leistungsabgabe des Photovoltaikkraftwerks als Summand umfassen, weil ein Einbruch bei dieser Leistungsabgabe, beispielsweise durch eine aufziehende Wolke, grundsätzlich zu befürchten ist. Dass ein solcher Leistungseinbruch relativ unwahrscheinlich ist, wenn die aktuelle Leistungsabgabe weit unter der aktuellen Leistungsabgabefähigkeit liegt, wird beispielsweise dann, wenn die Differenz dieser beiden Werte in die aktuell verfügbare Reserveleistung eingeht, bereits ausreichend berücksichtigt. Grundsätzlich kann diese Berücksichtigung aber auch bei der minimalen Reserveleistung und/oder der maximalen Reserveleistung erfolgen.
Darüber hinaus können die minimale Reserveleistung und/oder die maximale Reserveleistung unter Berücksichtigung zeitabhängiger Faktoren oder Summanden berechnet werden, die beispielsweise zu bestimmten Tageszeiten besonders große Schwankungen bei der Leistungsaufnahme aller Lasten widerspiegeln.
Bei der maximalen Reserveleistung ist darüber hinaus zu berücksichtigen, um wie viel die aktuell verfügbare Reserveleistung abfällt, wenn einer der aktuell aktiven Brennkraftgeneratoren deaktiviert wird. Beispielsweise kann die maximale Reserveleistung berechnet werden als Summe der minimalen Reserveleistung und der maximalen Leistungsabgabefähigkeit des aktuell aktiven Brennkraftgenerators, der von der Generatorsteuerung als erster deaktiviert würde, multipliziert mit einem Stabilisierungsfaktor größer 1, um nach dem Deaktivieren dieses Brennkraftgenerators mit der aktuell verfügbaren Reserveleistung sofort nicht die minimale Reserveleistung zu unterschreiten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk zusätzlich auch so reduziert werden, dass eine längerfristige Unterschreitung einer Mindestleistungsabgabe und jede Unterschreitung einer Leistungsabgabe von null bei allen Brennkraftgeneratoren verhindert wird. Die Mindestleistungsabgabe eines Brennkraftgenerators ist die Leistungsabgabe, ab der ein ordentlicher Betrieb, insbesondere mit sauberer Verbrennung des Kraftstoffs, möglich ist, die also Voraussetzung für eine hohe Lebensdauer und lange Wartungsintervalle des Brennkraftgenerators ist. Es kann Situationen geben, in denen die Generatorsteuerung eine auch längerfristige Unterschreitung der Mindestleistungsabgabe eines oder mehrerer Brennkraftgeneratoren nicht verhindern kann, weil zum Beispiel für die Brennkraftgeneratoren eine Mindestaktivierungszeit festgelegt ist oder auch weil keine Brennkraftgeneratoren mehr abgeschaltet werden können, um die von der Generatorsteuerung berücksichtigte minimale Reserveleistung einzuhalten. Unter diesen Randbedingungen kann es sinnvoll sein, die von dem Photovoltaikkraftwerk eingespeiste Leistung nicht zu maximieren, sondern sogar zurückzunehmen, um das Gesamtsystem zu optimieren.
Die schnelle Regelbarkeit der von dem Photovoltaikkraftwerk eingespeisten Leistung kann erfindungsgemäß insbesondere dazu genutzt werden, jede Unterschreitung einer Leistungsabgabe von null, d. h. eine Leistungsaufnahme bei allen Brennkraftgeneratoren zu verhindern. Eine solche Leistungsaufnahme führt bei Brennkraftgeneratoren in der Regel zu einer Notabschaltung. Wenn ein Brennkraftgenerator als netzbildende Quelle verwendet wird, hat dessen Abschalten einen Zusammenbruch des gesamten Stromnetzes zur Folge.
Eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung zum Steuern eines Photovoltaikkraftwerks ist dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Dies schließt ein, dass sie eigene Messeinrichtungen zur Erfassung der von ihr benötigten Messwerte und anderen Informationen umfasst, soweit sie diese Messwerte und Informationen nicht beispielsweise von der Generatorsteuerung abfragen kann. Beispielsweise können einfache Vibrationssensoren an den einzelnen Brennkraftgeneratoren vorgesehen werden, um zu erfassen, welche hiervon aktuell aktiviert sind. Zusätzlich muss dann zumindest die Leistungsaufnahme aller Lasten in dem Stromnetz direkt oder indirekt erfasst werden. Wenn die aktuellen Leistungsabgaben der einzelnen Brennkraftgeneratoren zur Verfügung stehen, ist damit bereits klar, welche derzeit aktiviert sind, und es werden dann zusätzlich nur Werte von dem Photovoltaikkraftwerk benötigt, an das die Steuervorrichtung sowieso angeschlossen ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten relativen Anordnungen und Wirkverbindungen mehrerer Bauteile – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs "mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von "einem Element" die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Dies gilt auch dann wenn in dem selben Zusammenhang neben dem "einen Element" auch von "mindestens einem anderen Element" die Rede ist. Die genannten Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren weiter erläutert und beschrieben.
1 ist ein Prinzipschaltplan eines Inselnetzes, an das neben einer netzbildenden Quelle in Form eines Brennkraftgenerators, weiteren Brennkraftgeneratoren und mehreren Lasten ein Photovoltaikkraftwerk angeschlossen ist.
2 ist eine Auftragung eines zeitlichen Verlaufs einer mittleren Leistung P out_Baj der Brennkraftgeneratoren gemäß 1; und
3 ist ein Flussdiagramm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
FIGURENBESCHREIBUNG
Ein in 1 schematisch dargestelltes Stromnetz 1 ist ein Inselnetz 2, d. h. ein begrenztes Stromnetz ohne Verbindung zu einem externen Stromnetz mit im Vergleich zu der Leistungsaufnahme in dem Stromnetz nahezu unbegrenzter Leistungsabgabefähigkeit. An das Stromnetz 1 ist eine netzbildende Quelle 3 angeschlossen, die Frequenz und Spannung einer Netzwechselspannung auf dem Stromnetz 1 vorgibt. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei der netzbildenden Quelle 3 um einen Brennkraftgenerator 4. Unter einem Brennkraftgenerator ist dabei die Kombination einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, mit einer elektrischen Maschine zu verstehen, die als Generator betrieben wird. An das Stromnetz 1 angeschlossene weitere Brennkraftgeneratoren 5 werden von einer Generatorsteuerung 6 bedarfsweise aktiviert, d. h. je nach Leistungsangebot in dem Stromnetz 1 bzw. Leistungsaufnahme von Lasten 7, die an das Stromnetz 1 angeschlossen sind. Zusätzlich wird die Leistungsabgabe aller aktivierten Brennkraftgeneratoren 4, 5 bedarfsweise variiert. Dies kann durch Steuereinrichtungen der einzelnen Brennkraftgeneratoren 4, 5 durchgeführt werden, die so aufeinander abgestimmt sind, dass sich die gesamte Leistungsabgabe gleichmäßig auf alle aktivierten Brennkraftgeneratoren 4, 5 verteilt.
Um einen Kraftstoffverbrauch aller Brennkraftgeneratoren 4 und 5 zu reduzieren, ist ein Photovoltaikkraftwerk 8 vorgesehen, das elektrische Energie von Photovoltaikgeneratoren 9 über einen oder auch mehrere Wechselrichter 10 in das Stromnetz 1 einspeist. Dabei wird die von dem Photovoltaikkraftwerk eingespeiste Leistung von einer Steuervorrichtung 11 so festgelegt, dass ein optimierter Betrieb des in 1 gezeigten Gesamtsystems resultiert. Dieser optimierte Betrieb ist unter anderem durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

– Zu jedem Zeitpunkt steht eine ausreichende Reserveleistung insbesondere der Brennkraftgeneratoren 4 und 5, aber je nach Auslegung auch unter Einbeziehung des Photovoltaikkraftwerks 8 zur Verfügung, um zu erwartende Erhöhungen der Leistungsaufnahme der Lasten 7 abzudecken. Diese Reserveleistung kann je nach aktueller Auslastung des Photovoltaikkraftwerks 8 auch dazu dienen, beispielsweise durch Aufziehen einer Wolke hervorgerufene Einbrüche bei der Leistungsabgabe des Photovoltaikkraftwerks 8 zu kompensieren.
– Keiner der Brennkraftgeneratoren 4, 5 wird für längere Zeit unterhalb einer Mindestleistungsabgabe betrieben, die für eine saubere Verbrennung des Kraftstoffs und entsprechend für einen wartungsarmen Betrieb des Brennkraftgenerators 4, 5 erforderlich ist.
– In keinen der Brennkraftgeneratoren 4 und 5 wird Leistung eingespeist, was mit der Gefahr einer Beschädigung des jeweiligen Brennkraftgenerators verbunden wäre und typischerweise zu einem sofortigen Abschalten des Brennkraftgenerators führen würde. Wenn der Brennkraftgenerator 4 der netzbildenden Quelle 3 abgeschaltet würde, hätte dies ein Zusammenbrechen des Stromnetzes 1 zur Folge.
– Unter den voranstehenden Randbedingungen wird eine maximale Menge an elektrischer Energie von dem Photovoltaikkraftwerk 8 in das Stromnetz 1 eingespeist und somit eine maximale Menge an Kraftstoff bei den Brennkraftgeneratoren 4 und 5 eingespart.

Die Leistungsabgabe des Wechselrichters 10 des Photovoltaikkraftwerks 8 kann insbesondere ohne weiteres sehr schnell variiert werden, so dass die Steuervorrichtung 11 gemäß 1 auch sehr kurzfristige Schwankungen der Leistungsaufnahme der Lasten 7 ausregeln kann. Diese kurzfristigen Schwankungen der Leistungsaufnahme schlagen so nicht auf die Brennkraftgeneratoren 4 und 5 durch, die aufgrund ihrer mechanischen Trägheitsmomente nur langsamere Leistungsschwankungen ausgleichen können. Auf diese Weise werden die Brennkraftgeneratoren 4 und 5 mit Hilfe des Photovoltaikkraftwerks 8 grundsätzlich weniger belastet, wodurch sich weitere Vorteile für das Gesamtsystem gemäß 1 ergeben, auch wenn die Leistungsabgabefähigkeit des Photovoltaikkraftwerks 8 zumeist nur teilweise ausgenutzt wird.
2 zeigt einen zeitlichen Verlauf einer mittleren Leistungsabgabe P out_Baj aller derzeit aktivierten Brennkraftgeneratoren 4 und 5 gemäß 1. Neben dieser mittleren Leistung sind in 2 eine maximale Leistung P max und die Mindestleistungsabgabe Pmin zur Darstellung der Grenzen eingetragen, in denen die mittlere Leistung P out_Baj in jedem Fall gehalten werden sollte. Darüber hinaus sind eine Leistung Pon und eine Leistung Poff eingetragen, die die maximale Auslastung der Brennkraftgeneratoren und die minimale Auslastung der Brennkraftgeneratoren markieren, bei denen die Generatorsteuerung 6 gemäß 1 einen zusätzlichen Brennkraftgenerator aktiviert bzw. einen der derzeit aktiven Brennkraftgeneratoren deaktiviert. In dem 2 zugrundeliegenden Beispiel ist davon ausgegangen, dass die Werte von Pmax, Pmin, Pon und Poff für alle Brennkraftgeneratoren 5 und soweit zutreffend auch für den Brennkraftgenerator 5 gemäß 1 gleich sind.
Der Verlauf von P out_Baj ist in 2 einmal mit durchgezogener Linie wiedergegeben, um die Situation darzustellen, die sich ohne Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk einstellen würde. Punktiert ist der Verlauf von P out_Baj dargestellt, der sich bei Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk 8 gesteuert von der Steuervorrichtung 11 einstellt.
In einem ersten Zeitraum zwischen einem Zeitpunkt t₀ und einem Zeitpunkt t₁ läge die mittlere Leistungsausgabe P out_Baj ohne Unterstützung durch das Photovoltaikkraftwerk zwar deutlich unter Pon, aber auch deutlich über Poff. Das heißt, es ist genügend Leistungsreserve zwischen P out_Baj und P max vorhanden, die hier durch den Abstand 12 illustriert ist. Der Abstand 12 ist dabei nicht unmittelbar die Leistungsreserve in dem Stromnetz 1 gemäß 1, sondern er ist dafür noch mit der Anzahl der aktuell aktiven Brennkraftgeneratoren malzunehmen. Zudem berücksichtigt er nicht eine etwaige Leistungsreserve des Photovoltaikkraftwerks 8. Durch zusätzliche Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk 8 wird P out_Baj auf einen Wert nur wenig über Poff herabgesetzt. Diese Leistung des Photovoltaikkraftwerks wird durch den Abstand 13 illustriert, der aber ebenfalls noch mit der Anzahl der aktiven Brennkraftgeneratoren malzunehmen ist, um die Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk insgesamt abzubilden. Der Abstand 13 deutet aber an, wie viel Kraftstoff bei jedem aktiven Brennkraftgenerator durch das Photovoltaikkraftwerk gespart werden kann.
Nach dem Zeitpunkt t₁ steigt die Leistungsaufnahme der Lasten und damit die Leistungsabgabe der Brennkraftgeneratoren in dem Stromnetz an. Dabei überschreitet P out_Baj ohne Berücksichtigung des Photovoltaikkraftwerks den Wert von Pon. Dies ist ein Hinweis darauf, dass für die Beibehaltung der nötigen Leistungsreserve ein weiterer Brennkraftgenerator aktiviert werden muss. Damit dieses Signal in der Generatorsteuerung 6 gemäß 1 nicht unterdrückt wird, wird die Einspeisung von Leistung durch das Photovoltaikkraftwerk von der Steuervorrichtung 11 zurückgenommen. Im vorliegenden Fall wird die Einspeisung sogar auf null zurückgeführt. Dies ist gleichbedeutend damit, dass die Leistungsabgabefähigkeit des Photovoltaikkraftwerks 8 nicht in die Leistungsreserve eingerechnet wird (was aber grundsätzlich erfolgen könnte). Durch das Überschreiten von Pon und das entsprechende Aktivieren eines zusätzlichen Brennkraftgenerators 5 sinkt anschließend die mittlere Leistungsabgabe P out_Baj aller Brennkraftgeneratoren ab, so dass sie zu einem Zeitpunkt t₂ stabil niedriger als Pon liegt (die dargestellten Leistungsverhältnisse entsprechen dem Fall, dass vor t₁ nur der Brennstoffgenerator 4 gemäß 1 aktiviert war, und die Generatorsteuerung 6 nach t₁ einen der Brennkraftgeneratoren 5 aktiviert). Da die Leistungsreserve jetzt wieder ausreichend ist, kann jetzt wieder Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk eingespeist werden, wie durch einen neu auftretenden Abstand 13 angedeutet ist. Zu einem Zeitpunkt t₃ geht die Leistungsaufnahme der Lasten in dem Stromnetz zurück. Dieser Rückgang wird durch ein Zurücknehmen der von dem Photovoltaikkraftwerk eingespeisten Leistung im Wesentlichen kompensiert. So wird verhindert, dass P out_Baj Poff unterschreitet und einer der aktuell aktiven Brennkraftgeneratoren ausgeschaltet wird, weil alle Brennkraftgeneratoren für die gewünschte Reserveleistung benötigt werden. Zu einem Zeitpunkt t₄ ist die Leistungsaufnahme wieder auf ihr vorheriges Maß angestiegen, bevor sie zu einem Zeitpunkt t₅ weiter ansteigt, aber ohne erneut Pon zu überschreiten. Dieser Anstieg wird, soweit es die Leistungsabgabefähigkeit des Photovoltaikkraftwerks erlaubt, durch Einspeisung zusätzlicher Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk kompensiert. Vollständig ist dies hier aber nicht möglich, so dass auch die nach der Kompensation verbleibende Leistung P out_Baj (gestrichelte Linie) einen gewissen Anstieg zeigt. Bei t₆ ist die Leistungsaufnahme wieder auf ihren früheren Wert zurückgekehrt, bevor sie bei t₇ erneut ansteigt, diesmal etwas weniger als zwischen t₅ und t₆, so dass durch zusätzliche Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk P out_Baj knapp oberhalb von Poff gehalten werden kann. Bei t₈ ist wieder der vorherige Wert der Leistungsaufnahme erreicht, bis er bei t₉ einbricht, und zwar diesmal bis unter Poff. Dabei wird die Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk zurückgenommen, sobald Poff unterschritten ist, um zu verhindern, dass auch Pmin unterschritten wird. Durch Unterschreiten von Poff wird einer der bislang aktiven Brennkraftgeneratoren deaktiviert. Dadurch steigt P out_Baj bis zu einem Zeitpunkt t₁₀ an, ab dem wieder erhebliche Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk eingespeist werden kann, was durch den Abstand 13 angedeutet ist.
Das in 3 durch ein Flussdiagramm skizzierte Verfahren, das von einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 11 gemäß 1 ausgeführt werden kann, ist mit dem Anhand von 2 erläuterten Verfahren nicht identisch, auch wenn es weitgehende Übereinstimmungen gibt. Es beginnt damit, die gesamte Leistungsaufnahme aller Lasten 7 zu ermitteln. Dabei gilt:
wobei Pin_Li die Leistungsaufnahme der i-ten Last 7 ist, Pout_NB die Leistungsausgabe der netzbildenden Quelle 3 ist, Pout_Baj die Leistungsausgabe des aktivierten j-ten Brennkraftgenerators 5 ist und Pout_PV die Leistungsausgabe des Photovoltaikkraftwerks 8 gemäß 1 ist.
Hierauf basierend wird im nächsten Schritt die aktuell in dem Stromnetz 1 verfügbare Reserveleistung P_Res ermittelt. Dies kann gemäß folgender Formel geschehen:
Hier ist Pmax_NB die maximale Leistungsabgabefähigkeit der netzbildenden Quelle, Pmax_Baj ist die maximale Leistungsabgabefähigkeit des aktivierten j-ten Brennkraftgenerators, Pmax_PV ist die maximale Leistungsabgabefähigkeit des Photovoltaikkraftwerks, und s ist ein Sicherheitsfaktor, der berücksichtigt, dass Pmax_PV Schwankungen unterworfen ist, beispielsweise durch aufziehende Bewölkung.
Anschließend wird geprüft, ob P_Res größer als eine gewünschte minimale Leistungsreserve P_Res,min ist. Diese minimale Reserveleistung kann als konstanter Wert angesetzt werden. Bei dem Verfahren, wie es anhand von 2 erläutert wurde, steigt die minimale Reserveleistung mit der Summe der Leistungsaufnahmen der einzelnen Lasten. Darüber hinaus kann es sinnvoll sein, in die minimale Reserveleistung einen Anteil der aktuellen Leistungsausgabe des Photovoltaikkraftwerks einfließen zu lassen, wenn dieses nahe seiner maximalen Leistungsabgabefähigkeit betrieben wird. So kann P_Res,min insbesondere durch die folgende Summe dargestellt werden:
Hierbei ist c eine Konstante, v ist ein Variabilitätsfaktor, und r ist ein Risikofaktor. c, v und r können auch null sein. Zumindest einer dieser Werte, vorzugsweise c oder v ist aber größer als null.
Wenn die aktuelle Reserveleistung die minimale Reserveleistung unterschreitet, wird, soweit aktuell Leistung Pout_PV von dem Photovoltaikkraftwerk in das Stromnetz eingespeist wird, diese Einspeisung soweit reduziert, dass die Generatorsteuerung einen zusätzlichen Brennkraftgenerator aktiviert. Dann wird der Verfahrensablauf erneut begonnen.
Ansonsten wird kontrolliert, dass die aktuell verfügbare Reserveleistung eine maximale Reserveleistung P_Res,max nicht überschreitet. Dieses Überschreiten deutet an, dass aktuell zu
viele Brennkraftgeneratoren aktiviert sind. Für den Wert der maximalen Reserveleistung P_Res,max kann gelten: P_Res,max = P_Res,min + k·Pmax_Baj.
Hier ist k ein Stabilisierungsfaktor, der größer als 1 ist, und P max_Baj ist die maximale Leistungsabgabe des j-ten Brennkraftgenerators, der bei Überschreiten von P_Res,max deaktiviert würde. Mit diesem Deaktivieren würde die Reserveleistung genau um Pmax_Baj sinken. Der Stabilitätsfaktor k stellt dabei sicher, dass aufgrund dieses Absinkens nicht sofort P_Res,min unterschritten wird, denn dies hätte zur Folge, dass derselbe Generator sofort wieder angeschaltet würde usw.
Verschiedene Variationen des Verfahrens sind insbesondere in Bezug auf die Berücksichtigung der Leistungsabgabefähigkeit des Photovoltaikkraftwerks möglich. So kann eine aktuell nicht ausgenutzte Leistungsabgabefähigkeit des Photovoltaikkraftwerks in die Leistungsreserve eingerechnet werden; oder dies kann wegen der Unsicherheit, ob die Leistungsabgabefähigkeit anhält, bewusst unterlassen werden. Selbst wenn die nicht ausgenutzte Leistungsabgabefähigkeit des Photovoltaikkraftwerks nicht in die Leistungsreserve eingerechnet wird, kann es sinnvoll sein, die aktuell von dem Photovoltaikkraftwerk eingespeiste Leistung bei der Vorgabe der minimalen Reserveleistung zu berücksichtigen. Grund ist, dass auch diese Leistung wegbrechen kann, selbst wenn die Leistungsabgabefähigkeit des Photovoltaikkraftwerks im Moment nicht voll ausgeschöpft wird. Die Art und Weise der Berücksichtigung kann auch von Wetterprognosen, der Jahreszeit, der Uhrzeit und/oder dem Standort des Photovoltaikkraftwerks abhängig gemacht werden.
Bezugszeichenliste

1: Stromnetz
2: Inselnetz
3: netzbildende Quelle
4: Brennkraftgenerator
5: Brennkraftgenerator
6: Generatorsteuerung
7: Last
8: Photovoltaikkraftwerk
9: Photovoltaikgenerator
10: Wechselrichter
11: Steuervorrichtung
12: Abstand
13: Abstand
P_Res: aktuell verfügbare Reserveleistung
P_Res,min: minimale Reserveleistung
P_Res,max: maximale Reserveleistung
Pin: aktuelle Leistungsaufnahme
Pout_PV: aktuelle Leistungsabgabe des Photovoltaikkraftwerks
Pmax_PV: aktuelle Leistungsabgabefähigkeit des Photovoltaikkraftwerks
Pmax_Baj: maximale Leistungsabgabefähigkeit eines Brennkraftgenerators
k: Stabilisierungsfaktor
Pmin: Mindestleistungsabgabe eines Brennkraftgenerators

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011103600 A1 [0007]
DE 102010046744 A1 [0008]
DE 102011106877 A1 [0009]
EP 1323222 B1 [0010]
US 2008/0278003 A1 [0011]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Photovoltaikkraftwerks (8), das neben einer netzbildenden Quelle (3), mindestens einem Brennkraftgenerator (5), welcher von einer Generatorsteuerung (6) bedarfsweise aktiviert oder deaktiviert wird, und mindestens einer Last (7) an ein begrenztes Stromnetz (1) angeschlossen ist, um durch Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk (8) einen Kraftstoffverbrauch aller Brennkraftgeneratoren (4, 5) zu reduzieren, dadurch gekennzeichnet, – dass eine aktuell in dem Stromnetz (1) verfügbare Reserveleistung (P_Res) ermittelt wird, wobei nur aktivierte Brennkraftgeneratoren (4, 5) berücksichtigt werden, und – dass dann, wenn die ermittelte Reserveleistung (P_Res) eine minimale Reserveleistung (P_Res) unterschreitet, die Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk (8) soweit reduziert wird, dass der mindestens eine oder ein weiterer Brennkraftgenerator (5) von der Generatorsteuerung (6) aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die ermittelte Reserveleistung (P_Res) eine maximale Reserveleistung (P_Res,max) überschreitet, die Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk (8) soweit erhöht wird, dass der mindestens eine oder ein anderer Brennkraftgenerator (5) von der Generatorsteuerung (6) deaktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die ermittelte Reserveleistung (P_Res) im Bereich zwischen der minimalen Reserveleistung (P_Res,min) und der maximalen Reserveleistung (P_Res,max) liegt, die Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk (8) maximiert wird, ohne dass ein Brennkraftgenerator (5) von der Generatorsteuerung (6) deaktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Leistungsaufnahme (Pin) aller Lasten (7) in dem Stromnetz (1) direkt und/oder als aktuelle Leistungsabgabe
aller Brennkraftgeneratoren (4, 5), des Photovoltaikkraftwerks (8) und der netzbildenden Quelle (3) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die minimale Reserveleistung (P_Res,min) und/oder die maximale Reserveleistung (P_Res,max) unter Verwendung eines Prozentsatzes der aktuellen Leistungsaufnahmen (Pin) aller Lasten (7) als Summand berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Leistungsabgabe (Pout_PV) und eine aktuelle Leistungsabgabefähigkeit (Pmax_PV) des Photovoltaikkraftwerks (8) erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuell verfügbare Reserveleistung (P_Res) unter Berücksichtigung eines Prozentsatzes einer Differenz zwischen der aktuellen Leistungsabgabefähigkeit (Pmax_PV) und der aktuellen Leistungsabgabe (Pout_PV) des Photovoltaikkraftwerks (8) festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die minimale Reserveleistung (P_Res,min) und/oder die maximale Reserveleistung (P_Res,max) unter Verwendung eines Prozentsatzes der aktuellen Leistungsabgabe (Pout_PV) des Photovoltaikkraftwerks (8) als Summand berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Reserveleistung (P_Res,max) als Summe der minimalen Reserveleistung (P_Res,min) und der maximalen Leistungsabgabefähigkeit des Brennkraftgenerators (Pmax_Baj), den die Generatorsteuerung (6) als ersten deaktivieren würde, mal einem Stabilisierungsfaktor (k) größer als 1 berechnet wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine längerfristige Unterschreitung einer Mindestleistungsabgabe (P_Res) und jede Unterschreitung einer Leistungsabgabe von null bei allen Brennkraftgeneratoren (5) verhindert wird, indem die Einspeisung von Leistung von dem Photovoltaikkraftwerk (8) reduziert wird.
Steuervorrichtung (11) zur Steuerung eines Photovoltaikkraftwerks (8), das neben einer netzbildenden Quelle (3), mindestens einem Brennkraftgenerator (5) und mindestens einer Last (7) an ein begrenztes Stromnetz (1) anschließbar ist, wobei der mindestens eine Brennkraftgenerator (5) von einer Generatorsteuerung (6) bedarfsweise aktiviert oder deaktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (11) zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.