DE102014010019A1

DE102014010019A1 - Verfahren zum Schalten von dezentralen Energiewandlern

Info

Publication number: DE102014010019A1
Application number: DE102014010019.7A
Authority: DE
Inventors: Kai Daniel
Original assignee: RWE Deutschland AG
Current assignee: RWE Deutschland AG
Priority date: 2014-07-08
Filing date: 2014-07-08
Publication date: 2016-01-14
Anticipated expiration: 2034-07-09
Also published as: DE102014010019B4

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen eines Fahrplans für dezentrale Energiewandler umfassend Ermitteln eines zeitlichen Verlaufs 36 eines Leistungsüberschusses in einem Energieversorgungsnetz 38 in einem Zeitfenster. Ein Abschalten zur Kompensation des Leistungsüberschusses der Energiewandler erfolgt vorzugsweise dadurch, dass Energiebeiträge 30c–34c aus einer Auswahl ausgewählt werden, wobei die Auswahl gebildet ist aus zumindest zwei Warteschlangen 30b–34b umfassend Energiebeiträge 30c–34c von jeweils zumindest einem Energiewandler 16, 18, 20, 22, 24, 26, wobei die Energiebeiträge 30c–34c aus der elektrischen Leistung P1, P2, P3 des jeweiligen Energiewandlers 16, 18, 20, 22, 24, 26 multipliziert mit einem Zeitwert G1, G2, G3 gebildet sind, dass die Energiebeiträge 30c–34c derart ausgewählt werden, dass der Verlauf 36 des Leistungsüberschusses dem Zeitfenster angenähert ist und dass ein Fahrplan für die Energiewandler 16–26 entsprechend der Auswahl erstellt wird.

Description

Der Gegenstand betrifft ein Verfahren als auch eine Vorrichtung zum Erstellen eines Fahrplans für dezentrale Energiewandler.
Der Anteil an dezentralen Energiewandlern, insbesondere für die Erzeugung elektrischer Leistung aus regenerativen Quellen (erneuerbare Energien), wie beispielsweise Photovoltaikanlagen, Windkraftanlagen, Kraftwärmekopplungsanlagen, Biogasanlagen oder dergleichen nimmt stetig zu. Außerdem ist der Anteil der schaltbaren, unterbrechbaren Lasten innerhalb eines Energieversorgungsnetzes beachtlich. So nimmt der Anteil an Elektrofahrzeugen stetig zu. Auch der Anteil an Wärmepumpen nimmt zu. Diese Lasten erzeugen ebenfalls Leistungsschwankungen im Netz, insbesondere wenn diese abgeschaltet werden und elektrische Leistung nicht mehr abgenommen wird.
Das elektrische Energieversorgungsnetz ist somit in zunehmenden Maße abhängig von den verteilt angeordneten, dezentralen Energiewandlern. Angesichts der hohen Volatilität der eingespeisten bzw. kurzfristig nicht abgenommenen elektrischen Leistung solcher Energiewandler kommt es in dem Energieversorgungsnetzen, insbesondere den Verteilnetzen und/oder den Transportnetzen, immer häufiger zu Netzengpässen. Die Netzengpässe entstehen nicht nur in Fällen eines Leistungsdefizits, sondern auch in Fällen eines Leistungsüberschuss.
So kommt es vor, dass beispielsweise an sonnigen Tagen mit starkem Wind die von den dezentralen Energiewandlern in der Energieversorgungsnetz eingespeiste elektrische Leistung durch die an das Energieversorgungsnetz angeschlossene Lasten nicht vollständig abgenommen werden kann. Solche Leistungsüberschüsse sind hoch problematisch für die Netzstabilität und eine Abregelung von Energiewandlern bzw. das Verhindern eines Abschaltens ist erforderlich. Hierdurch soll vermieden werden, dass es zu einer Überlastung von Betriebsmitteln des Energieversorgungsnetzes, wie beispielsweise Freileitungen, Kabeln oder Transformatoren kommt.
Das Abregeln der Energiewandler (nachfolgend auch Anlagen genannt) erfolgt heutzutage auf Weisung bzw. auf Anforderungen des Transportnetzbetreibers oder des Verteilnetzbetreibers, insbesondere der Netzführung des Verteilnetzbetreibers. Heutzutage erfolgt eine Abregelung in der Regel durch Ansteuerung von signifikanten Leistungen, insbesondere von großen Windparks. Größere Erzeugungsanlagen, beispielsweise Windparks, verfügen über eine nachrichtentechnische Anbindung an die Netzführung und erhalten Schaltbefehle z. B. mittels Funkrundsteuerung, Fernwirktechnik oder auch über ein Weitverkehrsnetz, wie beispielsweise DSL, über Lichtwellenleiter oder Power-Line-Communication. Größere Erzeugungsanlagen sind in der Regel stufenlos regelbar, so dass eine Netzführung problemlos möglich war. In Netzen, in denen nur wenige dezentrale Energiewandler angeordnet sind, reicht es aus, wie bisher solche Erzeugungsanlagen zu steuern. Diese sind zwar im Bereich der Mittel- bzw. Hochspannung an das Energieversorgungsnetz angeschlossen, jedoch reicht eine Abregelung in diesen Spannungsebenen in der Regel aus, um auch Leistungsüberschüsse aus den nachgelagerten Verteilnetzen auszugleichen. Außerdem verfügen die bisherigen Erzeugungsanlagen über eine bidirektionale, nachrichtentechnische Anbindung und können ihre Schaltzustände bzw. ihre eingespeiste elektrische Leistung der Netzführung mitteilen.
Problematisch ist es jedoch, wenn Leistungsüberschüsse in elektrischen Verteilnetzen aufgrund einer Vielzahl dezentraler Energiewandler entstehen, da die Leistungsüberschüsse durch die eingespeiste Leistung lokal innerhalb des Teilnetzes entstehen können. Dann ist eine Abregelung in dem jeweiligen Teilnetz, insbesondere in der Mittelspannung und/oder in der Niederspannung notwendig. Aufgrund der zunehmenden Anzahl von Klein- und Kleinsteinspeisern im Bereich der Nieder- und Mittelspannung nimmt der relative Anteil der bisher steuerbaren Leistung ab. Es ist daher davon auszugehen, dass in naher Zukunft nicht nur größere Erzeugungsanlagen im Rahmen der Regelkaskade geregelt werden müssen, sondern auch solche Energiewandler, die dezentral im Bereich der Mittel- oder Niederspannung an das Energieversorgungsnetz angeschlossen sind. In netzkritischen Situationen, insbesondere in Situationen in denen ein Leistungsüberschuss zu erwarten ist, muss dann ein Schalten solcher Energiewandler möglich sein. Aufgrund des hohen Anteils dieser Energiewandler am Gesamtleistungsmix ist es nicht mehr möglich, solche Energiewandler nachrangig bei der Abschaltung zu behandeln.
Auf der anderen Seite werden die dezentralen Energiewandler durch unterschiedliche Rechtspersönlichkeiten betrieben und es gibt eine Vielzahl von Markteilnehmern, die jeweils ihre elektrische Leistung über das Energieversorgungsnetz einspeisen und eine entsprechende Vergütung erwarten. Kommt es zum Abschalten solcher Energiewandler, muss dies diskriminierungsfrei erfolgen. Das heißt, dass für jeden Betreiber eines Energiewandlers das Schalten zu fairen und diskriminierungsfreien Bedingungen erfolgen muss. Insbesondere muss eine Nachvollziehbarkeit für die Betreiber der Energiewandler vorhanden sein.
Eine solche, diskriminierungsfreie Steuerung von dezentralen Energiewandlern ist bisher nicht bekannt. Es ist bisher nicht möglich, wertungsfrei das Schalten von dezentralen Energiewandlern zu veranlassen. Insbesondere existieren keine Schaltmechanismen, die eine Nachvollziehbarkeit von Schalthandlungen ermöglichen und die gleichzeitig ein hohes Maß an Gleichberechtigung der Schaltung gewährleisten.
Dem Gegenstand lag somit die Aufgabe zugrunde, das Schalten von Energiewandlern auf eine Mehrzahl von Energiewandlern möglichst gleichmäßig zu verteilen.
Diese Aufgabe wird gegenständlich durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung nach Anspruch 13 gelöst.
Mit Hilfe des gegenständlichen Verfahrens ist es möglich, frei von subjektiven Wertungen ein Schalten von dezentralen Energiewandlern zu gewährleisten, um Leistungsüberschüsse zu vermeiden. Jeder Betreiber eines dezentralen Energiewandlers kann den Schaltprozess nachvollziehen. Das Schalten einer Anlage erfolgt zufällig, wobei der Schaltvorgang über alle Anlagen möglichst gleich verteilt ist. Dazu ist vorzugsweise eine zentrale Leittechnik notwendig, in der das gegenständliche Verfahren durchgeführt wird. Um eine mögliche Diskriminierungsfreiheit zu gewährleisten, wird ein Schaltalgorithmus zur Verfügung gestellt, der auf Basis objektiver Parameter ein möglichst gleichverteiltes Schalten von verschiedenen Energiewandlern gewährleistet. Solche objektiven Parameter sind beispielsweise die eingespeiste Leistung eines Energiewandlers, die eingespeiste Energie des Energiewandlers bzw. die beim Ausschalten nicht bezogene elektrische Leistung bei schaltbaren Lasten, die Dauer eines Schaltvorgangs, die Häufigkeit von Schaltvorgängen in bestimmten Zeiträumen und die Reihenfolge der geregelten bzw. geschalteten Energiewandler innerhalb eines bestimmten Zeitraums.
Mit Hilfe der gegenständlichen Lösung ist es möglich, eine Vielzahl heterogen ausgestatteter und angeordneter dezentraler Energiewandler so zu regeln, dass alle im gleichen Maße bzw. im Wesentlichen gleichen Maße einen Beitrag zur Netzstabilität leisten. Dies wird dadurch gewährleistet, dass neben der Dauer der Abschaltung auch die hierdurch nicht eingespeiste (verbrauchte) elektrische Energie berücksichtigt wird. So ist es mit Hilfe der gegenständlichen Lösung möglich, große, das heißt leistungsstarke Energiewandler für eine kurze Zeit abzuschalten und kleine, leistungsarme Energiewandler für eine längere Zeit abzuschalten bzw. im Falle einer Last einzuschalten. Die Energiebilanz für jeden dieser Energiewandler ist dann für einen Schaltvorgang im Wesentlichen gleich, so dass eine Gleichbehandlung gewährleistet ist.
Hierzu wird vorgeschlagen, dass zunächst ein zeitlicher Verlauf eines Leistungsüberschusses in einem Energieversorgungsnetz innerhalb zumindest eines Zeitfensters ermittelt wird. Der Leistungsüberschuss entspricht vorzugsweise der Differenz aus eingespeister Leistung und angeschlossener Last. Der Leistungsüberschuss kann kontinuierlich oder diskret über die Zeit ermittelt werden.
Zu bestimmten Zeitpunkten kann errechnet werden, wie groß eine Differenz aus eingespeister Leistung und angeschlossener Last ist und hieraus jeweils ein Leistungsüberschusswert errechnet werden. Diese Werte können dann über die Zeit aufgetragen werden, und gegebenenfalls interpoliert werden. Daraus ergibt sich einen Verlauf des Leistungsüberschusses. Auch ist es möglich, dass ein solcher Verlauf für die Zukunft prognostiziert werden kann, um im Vorfeld eines möglichen Leistungsüberschusses bereits einen Fahrplan erstellt zu haben, der dann im Fall des Eintretens der Prognose zum Einsatz kommt.
Sobald der zeitliche Verlauf des Leistungsüberschusses bekannt ist, ist es notwendig, die in das Energieversorgungsnetz eingespeiste elektrische Leistung derart abzuregeln bzw. die aufgenomme Leistung derart aufzuregeln, dass nach dem Regeln die eingespeiste Leistung im Wesentlichen der Last zu jedem Zeitpunkt entspricht. Dazu ist es notwendig, entsprechend des Verlaufs des Leistungsüberschusses eine Regelung der elektrischen Leistung der dezentralen Energiewandler vorzunehmen. Um dies diskriminierungsfrei durchführen zu können, wird vorgeschlagen, dass Energiebeiträge von den Energiewandlern in Warteschlangen angeboten werden und bedarfsweise aus den Warteschlangen abgerufen werden. Hierzu wird vorgeschlagen, dass aus einer Auswahl gebildet aus zumindest zwei Warteschlangen umfassend Energiebeiträge von jeweils zumindest einem Energiewandler zur Verfügung gestellt werden und dass aus dieser Auswahl von Energiebeiträgen eine Auswahl getroffen wird.
Energiebeiträge entsprechen hierbei der elektrischen Leistung des dezentralen Energiewandlers multipliziert mit einem Zeitwert. Die Energiebeiträge können auch bildlich als „Energiescheiben” betrachtet werden. Jeder Energiebeitrag ist charakterisiert zum Einen durch die elektrische Leistung des Energiewandlers und zum Anderen den Zeitwert. Das heißt, ein Energiebeitrag hat, graphisch ausgedrückt, eine rechteckige Form mit einer Breite und einer Höhe. Die Breite kann dabei dem Zeitwert entsprechen und die Höhe der elektrischen Leistung des Energiewandlers. Die Fläche des Rechtecks entspricht der elektrischen Energie. Wird der Energiewandler ausgewählt, kann dieser zum ausgewählten Zeitpunkt für die Dauer des Zeitwertes abgeschaltet werden und für die Dauer des Zeitwertes wird die entsprechende elektrische Leistung dieses Energiewandlers nicht in das Energieversorgungsnetz eingespeist. Der Energiewandler speist dann die Energie des Energiebeitrags nicht in das Versorgungsnetz ein.
Um nun den Verlauf des Leistungsüberschusses nachzubilden, wird vorgeschlagen, dass die Energiebeiträge derart ausgewählt werden, dass der Verlauf des Leistungsüberschusses in dem Zeitfenster angenähert ist. Das heißt, dass die Energiebeiträge so ausgewählt werden, dass die jeweiligen momentanen, summierten Leistungen der ausgewählten Energiewandler dem jeweiligen momentanen Leistungsüberschuss im Wesentlichen entspricht und somit beim Abschalten des/der ausgewählten Energiewandler(s) der Leistungsüberschuss ausgeglichen ist.
Entsprechend der Auswahl der Energiewandler wird anschließend ein Fahrplan erstellt. In dem Fahrplan wird festgelegt, welcher Energiewandler zu welchem Zeitpunkt und für welche Zeitdauer abgeschaltet (eingeschaltet bei Lasten) wird, um den Leistungsüberschuss auszugleichen.
In einer graphischen Betrachtung kann dies so verstanden werden, dass die jeweiligen „Energiescheiben” so angeordnet werden, dass der Verlauf des Leistungsüberschusses im Wesentlichen nachgebildet ist. Die Energiescheiben werden dabei über als auch nebeneinander angeordnet. Das Annähern an den Verlauf des Leistungsüberschusses kann derart erfolgen, dass innerhalb eines Zeitfensters das Integral über den Betrag der Differenz zwischen den summierten Leistungen der geschalteten Energiewandler und dem Verlauf des Leistungsüberschusses ermittelt wird und diese zumindest lokal minimiert wird.
Erneut graphisch ausgerückt werden die Energiebeiträge in Blöcken über- und nebeneinander angeordnet. Die sich hieraus ergebene Schaltleistung entspricht dem oberen Rand der übereinander angeordneten Energiebeiträge. Es ergibt sich jeweils ein Abstand zwischen diesem Leistungsverlauf und dem Verlauf des Leistungsüberschusses. Der Betrag des Abstands zwischen diesen beiden Kurven kann über das Zeitfenster integriert werden. Die Anordnung soll dabei so erfolgen, dass das Integral möglichst klein, bzw. vorzugsweise ein absolutes Minimum ggf. auch nur ein lokales Minimum ausbildet. Hierzu werden die möglichen Anordnungen vorzugsweise permutiert.
Um die Anzahl der Permutationen der Anordnung der Energiebeiträge auf ein vertretbares Maß zu reduzieren, wird zunächst abgeschätzt, wie viele Energiebeiträge überhaupt notwendig sind, um den Leistungsüberschuss innerhalb des Zeitfensters auszugleichen. Hierzu wird zunächst die mittlere Leistung des Leistungsüberschusses in dem Zeitfenster ermittelt. Insbesondere wird hierbei das arithmetische Mittel des Leistungsüberschusses in dem Zeitfenster bestimmt.
Anschließend kann bestimmt werden, wie viele Energiebeiträge notwendig sind, um den Verlauf des Leistungsüberschusses zu approximieren, in dem die Anzahl N der Energiebeiträge bestimmt wird, deren Summen der Energie entsprechend der mittleren Leistung multipliziert mit der Dauer des Zeitfensters angenähert ist. Somit können insgesamt N (wobei N eine natürliche Zahl ist) Energiebeiträge ausgewählt werden, deren Anordnung zueinander in dem Zeitfenster anschließend permutiert wird, um den Verlauf des Leistungsüberschusses nachzubilden. Daher wird, wie bereits beschrieben, vorgeschlagen, dass eine Kombination einer Mehrzahl, insbesondere der Anzahl N, von Energiebeiträgen derart permutiert wird, dass die Kombination der Energiebeiträge dem Verlauf des Leistungsüberschusses angenähert ist.
Insbesondere wird die zeitliche Anordnung der Energiebeiträge innerhalb des Zeitfensters derart permutiert, dass die Kombination der Energiebeiträge dem Verlauf des Leistungsüberschusses angenähert ist. Ein Energiebeitrag kann innerhalb des Zeitfensters zu verschiedenen Zeitpunkten abgerufen werden. Somit können die Energiebeiträge innerhalb des Zeitfensters zeitlich verschoben werden. Das Zeitfenster ist dabei vorzugsweise in Zeitabschnitte, die vorzugsweise zeitlich gleich verteilt sind, unterteilt. Innerhalb jedes Zeitabschnitts werden die ausgewählten Energiebeiträge aufsummiert und geprüft, ob die Summe der Energiebeiträge, bzw. die daraus resultierende Leistung innerhalb dieses Zeitabschnitts der Leistung des Leistungsüberschusses innerhalb dieses Zeitabschnittes angenähert ist. Ein Verschieben der Energiebeiträge in den Zeitabschnitten ermöglicht es, den Verlauf des Leistungsüberschusses nachzubilden.
Erneut graphisch ausgedrückt können die Energiebeiträge in einem durch die Zeitabschnitte vorgegebenen Raster innerhalb eines Zeitfensters zeitlich versetzt werden. Die Energiebeiträge, die zu einem gleichen Zeitabschnitt ausgewählt werden, werden übereinander angeordnet und Energiebeiträge, die zu verschiedenen Zeitabschnitten ausgewählt werden, nebeneinander. Das nebeneinander und übereinander „Stapeln” der Energiebeiträge wird so lange permutiert, bis der Verlauf deren Leistung im Wesentlichen dem Verlauf des Leistungsüberschusses nachgebildet ist.
Um sicherzustellen, dass die beim jeweiligen Abschalten eines Energiewandlers nicht zur Verfügung gestellten Energie über die verschiedenen Energiewandler möglichst gleich verteilt ist, wird vorgeschlagen, dass die Energiewandler in zumindest zwei Leistungsgruppen gruppiert werden. Dies ermöglicht es, die Abschaltzeiten der Leistungsgruppen anzupassen, insbesondere die Zeitwerte für die einzelnen Leistungsgruppen anzupassen. Je höher die Leistung eines Energiewandlers ist, desto kürzer muss er abgeschaltet werden um einen adäquaten Energiebeitrag zu leisten.
Den Leistungsgruppen wird jeweils eine Warteschlange zugeordnet. Somit werden die Energiewandler einer Leistungsgruppe in ein und dieselbe Warteschlange eingeordnet. Die Energiebeiträge der Energiewandler können dann aus den jeweiligen Warteschlangen abgerufen werden. Durch ein Permutieren des Abrufens über die Warteschlangen hinweg wird sichergestellt, dass Energiewandler aus allen Leistungsgruppen zur Kompensation des Leistungsüberschusses beitragen. Ist dieses Abrufen gleich verteilt kann ein diskriminierungsfreies Abschalten der Energiewandler erfolgen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Energiebeiträge zufällig in die Warteschlange eingeordnet werden. Das heißt, dass sobald ein Fahrplan erstellt wird, die Energiewandler nach dem Zufallsprinzip in den Warteschlange eingeordnet werden. Dies stellt sicher, dass bei einem Abruf eines Energiebeitrags aus einer Warteschlange die Auswahl des jeweiligen Energiewandlers zufällig ist. Um Leistungsüberschüsse in bestimmten Netzregionen kompensieren zu können, kann auch eine Einordnung in Warteschlangen abhängig von einem Standort erfolgen. Das heißt, dass für verschiedene Netzregionen jeweils verschiedene Warteschlangen erstellt werden können und abhängig davon, in welcher Netzregion ein Leistungsüberschuss erwartet wird, nur diejenigen Warteschlangen abgearbeitet werden, die der entsprechenden Netzregion zugeordnet sind.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass jeweils ein Zeitwert einer Warteschlange zugeordnet wird. Das heißt, dass beim Einsortieren eines Energiewandlers in eine Warteschlange die Leistungen dieses Energiewandlers mit dem Zeitwert multipliziert wird und der sich daraus ergebene Energiebeitrag der Warteschlange zugeordnet wird. Außerdem bedeutet dies, dass die Energiebeiträge jeder einzelnen Warteschlange eine gleiche Zeitdauer haben, so dass das Permutieren für die Nachbildung des Verlaufes des Leistungsüberschusses vereinfacht ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass nach Auswahl zumindest eines Energiebeitrags aus einer Warteschlange der Zeitwert für eine Warteschlange für eine darauf folgende Auswahl oder ein erneutes erstellen eines Fahrplans verändert wird. Je häufiger Energiebeiträge aus einer bestimmten Warteschlange abgerufen werden, desto mehr Energie wird von den Energiewandlern der entsprechenden Leistungsklasse zur Kompensation des Leistungsüberschusses nicht abgerufen. Um bei zukünftigen Vorgängen diese Energiewandler weniger zu belasten, kann es sinnvoll sein, den Zeitwert für die entsprechende Wartschlange zu verändern, insbesondere zu verringern. Auf der anderen Seite kann der Zeitwert für Warteschlangen, aus denen nur wenige Energiebeiträge abgerufen werden, vergrößert werden, so dass für eine zukünftige Auswahl die Energiebeiträge aus dieser Warteschlange betragsmäßig größer sind.
Für das Erstellen eines jeweiligen Fahrplans können die Zeitwerte konstant bleiben. Das heißt, dass zur Kompensation des Leistungsüberschusses der Fahrplan auf konstanten Zeitwerten beruht.
Auf der anderen Seite kann für aufeinanderfolgende Schaltpläne eine Variation der Zeitwerte sinnvoll sein. Insbesondere können die Zeitwerte abhängig von einer Anzahl abgerufener Energiebeiträge aus einer jeweiligen Warteschlange variiert werden. Bei der Erstellung eines Fahrplans aufgrund der Charakteristik des Verlaufs des Leistungsüberschusses kann das Abrufen von Energiebeiträgen aus einer bestimmten Warteschlange häufiger notwendig sein als bei einer anderen Wartschlange. In diesem Fall kann eine Verringerung des Zeitwerts für die Warteschlange sinnvoll sein, aus der viele Energiebeiträge abgerufen werden. Dann wird beim Erstellen eines nächsten Fahrplans die Belastung für die Energiewandler der entsprechenden Warteschlange verringert, das heißt, dass die Gesamtenergie, die die Energiewandler aus dieser Warteschlange zur Kompensation des Leistungsüberschusses nicht liefern dürfen, verringert wird. Auf der anderen Seite können Warteschlangen mit größeren Zeitwerten beaufschlagt werden, die bei einem vorherigen Fahrplan weniger berücksichtigt wurden, das heißt, dass weniger Energiebeiträge aus diesen Warteschlangen abgerufen wurden.
Um die Anordnung der Energiebeiträge zur Nachbildung des Verlaufs des Leistungsüberschusses zu vereinfachen, wird vorgeschlagen, dass das Zeitfenster in diskrete, vorzugsweise gleichverteilte Zeitabschnitte unterteil wird. Ein Zeitwert entspricht dann der Dauer einer oder mehrere dieser Zeitabschnitte. Somit sind die Zeitwerte jeweils ein ganzzahliges Vielfaches der Dauer eines Zeitabschnittes.
Es wird vorgeschlagen, dass der Fahrplan für die Dauer jeweils einer Netzüberversorgung erstellt wird. Während dieses Erstellens des Fahrplans erfolgt ein Abrufen der Energiebeiträge der verschiedenen Energiewandler aus den Warteschlangen entsprechend des oben beschriebenen Algorithmus. Ist eine Kompensation des Leistungsüberschusses durch den Fahrplan ermöglicht, kann dieser abgearbeitet werden. Sobald ein neuer Leistungsüberschuss detektiert wird, kann ein neuer Fahrplan erstellt werden. Für diesen neuen Fahrplan kann ein erneutes Befüllen der Warteschlangen mit Energiebeiträgen der verschiedenen Energiewandlern sinnvoll sein, wobei hier dieses erneute Befüllen wiederrum zufällig und/oder regional basiert erfolgen kann.
Zur besseren Handhabbarkeit der verschiedenen Energiebeiträge wird vorgeschlagen, dass ein Energiewandler einer der Leistungsklassen auf Basis einer installierten Nennleistung zugeordnet wird. Somit ist die installierte Nennleistung maßgeblich dafür, in welche der Leistungsklassen der Energiewandler einsortiert wird. Auch kann eine Zuordnung auf Basis einer verfügbar angeschlossenen Nennleistung erfolgen.
Um die Energiebeiträge möglichst gleich groß zu gestalten, wird vorgeschlagen, dass die Zeitwerte mit zunehmender Leistungsklasse kleiner bestimmt werden. Das bedeutet, dass je größer die Leistung eines Energiewandlers ist, desto kürzer der Zeitwert. Im Mittel wird somit versucht, das die Gesamtenergie eines jeweiligen Energiebeitrags, unabhängig von der Leistungsklasse, möglichst gleich ist.
Während des Auswählens der Energiebeiträge aus den Warteschlangen wird vorgeschlagen, dass die Anzahl der aus den jeweiligen Warteschlangen ausgewählten Energiebeiträge im Wesentlichen gleich verteilt ist. Insbesondere kann eine rollierende Auswahl erfolgen, wobei nacheinander jeweils ein Energiebeitrag aus einer Warteschlange entnommen wird und nachdem aus allen Warteschlangen ein Energiebeitrag entnommen wurde, erneut bei der ersten Warteschlange begonnen wird. Insbesondere sollte die Anzahl der aus den Warteschlangen entnommenen Energiebeiträge untereinander vorzugsweise um nicht mehr als ein oder mehr als zwei differieren.
Sobald ein Energiebeitrag eines Energiewandlers aus der Warteschlange entnommen wurde und für das Erstellen des Fahrplans genutzt wurde, kann dieser Energiebeitrag zu dem ausgewählten Zeitpunkt nicht erneut ausgewählt werden. Es kann jedoch sein, dass zu einem späteren Zeitpunkt erneut die Energie dieses Energiewandlers abgeschaltet werden muss. Um zu verhindern, dass der Energiewandler diskriminiert wird, wird vorschlagen, dass nachdem ein Energiebeitrag aus einer Warteschlange entnommen wurde, ein neuer Energiebeitrag dieses Energiewandlers am Ende der entsprechenden Warteschlange eingeordnet wird. Hierbei wird zusätzlich vermerkt, dass dieser Energiebeitrag zu dem Zeitpunkt, zu dem der vorherige Energiebeitrag oder die vorherigen Energiebeiträge abgerufen wurden, nicht erneut abgerufen werden kann. Das bedeutet, dass ein Energiewandler einer Leistungsklasse erst dann wieder einen Energiebeitrag leisten muss, wenn alle anderen Energiebeiträge der anderen Energiewandler dieser Leistungsklasse abgerufen wurden.
Ein weiterer Aspekt ist eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12. Hierzu kann vorzugsweise eine zentrale Leitstelle eingerichtet sein. Hierin kann ein Prozessor eingerichtet sein, der über Rechenmittel verfügt. Mit Hilfe der Rechenmittel ist es möglich, einen zeitlichen Verlauf eines Leistungsüberschusses in einem Energieversorgungsnetz in zumindest einem Zeitfenster zu ermitteln. Insbesondere ist es möglich, dass Last- und Leistungsprognosen miteinander verglichen werden und eine Differenz hieraus berechnet werden kann. Ergibt sich aus dieser Berechnung, dass ein Leistungsüberschuss vorhanden ist, kann der Verlauf dieses ermittelt werden.
Anschließend kann der Prozessor Auswahlmittel ansteuern, mit deren Hilfe die Energiebeiträge aus den Warteschlangen entsprechend des oben beschriebenen Verfahrens ausgewählt werden.
Nachdem die Energiebeiträge durch die Auswahlmittel ausgewählt wurden, wird mit Hilfe der Auswahlmittel versucht, den Verlauf des Leistungsüberschusses durch Kombination der ausgewählten Energiebeiträge möglichst nachzubilden. Hierbei ist insbesondere der Zeitpunkt innerhalb des Zeitfensters, zu dem ein Energiebeitrag ausgewählt wird, maßgeblich.
Mit Hilfe der Rechenmittel wird sodann ein Fahrplan für die Energiewandler entsprechend der Auswahl erstellt. In diesem Fahrplan wird festgelegt, welchem Energiewandler zu welchem Zeitpunkt ein Abschaltsignal übermittelt wird. Zusammen mit dem Abschaltsignal kann eine Information über die Dauer der Abschaltung gesendet werden. Auch ist es möglich, dass nach Ablauf des Zeitwerts ein Anschaltsignal übermittelt wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Kommunikationsmittel zum Empfangen einer Lastprognose und einer Einspeiseprognose eingerichtet. Eine Lastprognose kann anhand eines historischen Lastgangs erstellt werden. Die Lastprognose kann für verschiedene Zeiträume in der Zukunft erstellt werden. Dasselbe gilt für die Einspeiseprognose, die anhand von Ganglinien der Energiewandler, die in dem Verteilnetz angeordnet sind, erstellt werden kann.
Eine Differenz aus der elektrischen Last und der elektrisch eingespeisten Leistung ermöglicht es, den zeitlichen Verlauf eines Leistungsüberschusses zu berechnen. Ist die Einspeiseleistung größer als die Last, so kommt es zu einem Leistungsüberschuss. Für die Dauer eines solchen Leistungsüberschusses ist es notwendig, einen Fahrplan zu erstellen. Dies kann gegenständlich mit dem beschriebenen Verfahren erfolgen.
Um die Energiewandler in die Leistungsklassen einteilen zu können, ist es notwendig, Leistungsinformationen von diesen zu empfangen. Hierzu sind die Kommunikationsmittel ebenfalls eingerichtet. Außerdem kann der Fahrplan bzw. entsprechend dem Fahrplan getaktete Schaltsignale mittels der Kommunikationsmittel an die Energiewandler übermittelt werden. Hierzu eignet sich Fernwirktechnik, Fernrundsteuerung, DSL, Lichtwellenleiter, Powerline Communication oder gleichartige bzw. gleichwertige Übertragungsmedien. Ebenfalls geeignet ist der Einsatz eines intelligenten Messsystems, wie z. B. ein Smart Meter.
Das gegenständliche Verfahren wird nachfolgend anhand einer ein Ausführungsbeispiel zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Energieversorgungsnetzes mit dezentral angeordneten Energiewandlern;
2 einen schematischen Ablauf eines gegenständlichen Verfahrens;
3 eine bildliche Darstellung einer Anordnung von Energiebeiträgen innerhalb eines Zeitfensters.
1 zeigt ein Energieversorgungsnetz, in welchem ein 380 kV Hochspannungsnetz 2 über Transformatoren 4 an ein 110 kV Hochspannungsnetz 6 angeschlossen ist. Das 110 kV Hochspannungsnetz 6 ist über Transformatoren 8 an ein 10 kV Mittelspannungsnetz 10 gekoppelt, welches wiederum über Transformatoren 12 mit einem 1 kV Niederspannungsnetz 14 gekoppelt ist. Die Spannungen der Netzebenen 2, 6, 10 und 14 sind im europäischen Energieversorgungsnetz übliche Spannungsebenen, jedoch vorliegend nur beispielhaft zu verstehen.
Ferner ist in der 1 zu erkennen, dass verschiedene dezentral angeordnete Energiewandler in den unterschiedlichen Spannungsebenen angeschlossen sein können. So können beispielsweise große Windparks 16 in der Hochspannungsebene an dem Hochspannungsnetz 6 angeschlossen sein.
In der Mittelspannungsebene können an dem Mittelspannungsnetz 10 mittlere Windkraftanlagen 18 sowie Biogasanlagen oder KWK Anlagen oder Photovoltaikanlagen mittlerer Größe 20 angeschlossen sein. In der Niederspannungsebene können einzelne Windturbinen 22, kleinere Photovoltaikanlagen 24 und mittlere Photovoltaikanlagen 26 angeordnet sein. Zu erkennen ist, dass die verschiedenen Energiewandler in den unterschiedlichen Spannungsebenen in dem Energieversorgungsnetz angeordnet sind. Vorliegend ist ein räumlich begrenzter Netzbereich 28 abgebildet. Es ist jedoch verständlich, dass verschiedene Netzbereiche 28 nebeneinander angeordnet sind und in jedem dieser Netzbereiche Netzstabilität gewährleistet sein muss. Die nachfolgende Beschreibung der Einordnung der Energieerzeuger in verschiedene Leistungsklassen erfolgt vorliegend auf Basis der Zuordnung dieser zu der Netzregion 28. Eine auf Netzregionen bezogene Einordnung ist zur Kompensation eines Leistungsüberschusses in einem bestimmten Netzgebiet möglich.
2 zeigt den Ablauf eines gegenständlichen Verfahrens.
Zunächst werden Leistungsklassen 30, 32, 34 gebildet. Der Leistungsklasse 30 werden beispielhaft solche Anlagen zugeordnet, die eine installierte Nennleistung P₁ von P₁ <= 30 KW haben. In die Leistungsklasse 32 werden die Anlagen einsortiert, die eine installierte Nennleistung P2 von 30 KW <= P₂ < 100 KW haben. In der Leistungsklasse 34 werden solche Anlagen eingruppiert, welche installierte Nennleistungen P₃ >= 100 KW haben. Die beschriebene Einteilung ist rein willkürlich und kann von der genannten abweichen. Auch ist die Anzahl der Leistungsklassen rein willkürlich und es können sowohl weniger als auch mehr Leistungsklassen gebildet werden. Die elektrische Leistung der Anlagen in Leistungsklasse 30 wird mit P₁ bezeichnet. Die elektrische Leistung der Anlagen in Leistungsklasse 32 wird mit P₂ bezeichnet und die elektrische Leistung der Anlagen in Leistungsklasse 34 wird mit P₃ bezeichnet.
Zunächst werden die Anlagen der Leistungsklasse 30 in der Warteschlange 30a, die Anlagen der Leistungsklasse 32 in der Warteschlange 32a und die Anlagen der Leistungsklasse 34 in der Warteschleife 34a eingruppiert. Diese Eingruppierung kann zufällig erfolgen. Auch kann die Eingruppierung nach tatsächlicher Leistung oder installierter Nennleistung der Anlagen erfolgen, da nicht alle Anlagen einer jeden Leistungsklasse 30–34 identische Leistungen haben.
Schließlich kann, wie erwähnt, die Eingruppierung regional bzw. geobasiert erfolgen. Das heißt, dass wenn in einem bestimmten Strang oder einer bestimmten Region 28 eine Kompensation eines Leistungsüberschusses notwendig ist, die entsprechenden Anlagen, die den geografischen Kriterien genügen, in die Warteschlangen 30a–34a eingruppiert werden.
Die von den Anlagen in den jeweiligen Leistungsklassen 30–34 zur Verfügung gestellten Leistungen werden anschließend mit einem Zeitwert g₁, g₂ und g₃ gewichtet und die gewichteten Leistungen werden als Energiebeiträge in die Warteschlangen 30b, 32b, 34b entsprechend ihrer ursprünglichen Reihung in den Warteschlangen 30a–34a einsortiert. Der Zeitwert g₁ kann eine Dauer von drei Zeiteinheiten haben, der Zeitwert g_s kann eine Dauer von zwei Zeiteinheiten haben und der Zeitwert g₃ kann eine Dauer von einer Zeiteinheit haben.
Das Produkt aus Leistung P₁ und Zeitwert g₁ ergibt für jede einzelne Anlage einen Energiebeitrag. Dieser Energiebeitrag kann auch als „Energiescheibe” verstanden werden, wie es in 2 grafisch dargestellt ist. In der Warteschlange 30b ist zu erkennen, dass die Dauer der Energiescheiben beispielsweise drei Zeiteinheiten hat, wohingegen die Dauer der Energiescheiben in der Warteschlange 32b zwei Zeiteinheiten ist und die Dauer der Energiescheiben in der Warteschlange 34b eine Zeiteinheit beträgt.
Insbesondere wird darauf geachtet, dass das Produkt P₁ × G₁ ungefähr gleich dem Produkt P₂ × G₃ und wiederum ungefähr gleich dem Produkt P₃ × G₃ ist. Insbesondere ist das Produkt der Leistung P_n einer Leistungsklasse mit dem Zeitwert g_n vorzugsweise für alle Leistungsklassen angenähert, vorzugsweise konstant.
Es versteht sich, dass die Anlagen in jeder Leistungsklasse nicht identische Leistungen haben, so dass lediglich eine Annäherung gefordert ist, welche durch die Einteilung in Leistungsklassen möglich ist. Es ist auch möglich, dass die Zeitwerte g₁, g₂ und g₃ jeweils individuell für jede Anlagen jeder einzelnen Warteschlange 30a–34a angepasst werden, sodass für die Anlage i in der Warteschlange 30a der Zeitwert g_1,i angewendet wird und diese Anlage eine Leistung von P_1,i hat. Für die n-te Anlage gilt die Leistung P_x,n und der Zeitwert G_x,i, sodass gilt P_x,i·G_x,i = konst., wobei x eine Warteschlange indiziert.
In den Warteschlangen 30b–34b liegen dann die Energiebeiträge der jeweiligen Anlagen zum Abruf bereit.
Auf Basis eines Verlaufs eine Leistungsüberschusses 36 werden anschließend die Energiebeiträge aus den Warteschlangen 30b–34b entnommen, um den Verlauf 36 nachzubilden. Hierbei kann eine umlaufende Entnahme aus den Warteschlangen 30b–34b vorteilhaft sein, so dass stets maximal ein Energiebeitrag mehr aus einer Warteschlange 30b–34b entnommen werden kann, als aus jeder anderen Warteschlange 30b–34b. Auch kann diese Differenz 2, 3 oder mehr beinhalten. Vorteilhaft ist jedoch, wenn die Anzahl der entnommenen Energiebeiträge möglichst ausgeglichen ist.
Je nach Anzahl der entnommenen Energiebeiträge aus den jeweiligen Warteschlangen 30b–34b kann eine Rückkopplung auf die Zeitwerte g₁–g3 erfolgen. Insbesondere kann, wenn in der Warteschlange 30b besonders viele Energiebeiträge entnommen wurden, der Zeitwert g₁ verringert werden, so dass in einem darauffolgenden Durchlauf die Energie der Energieeinheiten in Warteschlange 30b kleiner wird. Das Verhältnis zwischen den Energiebeiträgen wird somit variiert, so dass eine Ungleichverteilung der Energiebeiträge zur Kompensation innerhalb eines Zeitfensters bei der Kompensation innerhalb eines weiteren Zeitfensters möglichst kompensiert wird. Es erfolgt eine adaptive Gewichtung der Zeitwerte g₁–g₃.
Die Entnahme der Energiebeiträge wird beispielhaft an der 3 beschrieben. In der 3 ist zunächst beispielhaft der Verlauf eines Leistungsüberschusses 36 dargestellt. Dieser Verlauf wird in Zeitfenster unterteilt, wobei das Zeitfenster eine Dauer von t_max hat. Das Zeitfenster ist unterteilt in eine Anzahl N von Zeiteinheiten mit einer jeweiligen Dauer t_min, wobei die Summe von N × t_min gleich t_max ist. Die Zeiteinheiten sind über die das Zeitfenster diskret und gleich verteilt, wie der 3 zu entnehmen ist.
Anschließend wird über das Zeitfenster der Mittelwert des Leistungsüberschusses berechnet. Das Produkt aus der mittleren Leistung und t_max ergibt die Gesamtenergie, die während eines Leistungsüberschusses abgeschaltet werden muss.
Die Zeitwerte g₁–g3 werden als ganzzahlige Vielfache von t_min eingestellt, um eine Anordnung innerhalb des Zeitfensters zu vereinfachen.
Das Produkt aus mittlerer Leistung und t_max wird durch die Anzahl N der Zeitintervalle die Energie eines Energiebeitrags, z. B. P_n × g_n dividiert, woraus sich die Anzahl N der notwendigen Energiebeiträge ergibt, die zur Kompensation des Leistungsüberschusses notwendig sind.
Anschließend wird eine Anzahl N dieser Energiebeiträge aus den Warteschlangen 30b–34b entnommen und die Anordnung über das Zeitintervall permutiert. Hierbei kann sowohl die Anordnung von entnommenen Energiebeiträge, sowie die Anzahl der den jeweiligen Warteschlangen 30b–34b entnommenen Energiebeiträge permutiert werden. Die Permutation wird solange durchgeführt, bis der Verlauf des Leistungsüberschusses 36 möglichst angenähert ist.
In der 3 sind die Energiebeiträge aus der Warteschlange 30b die mit 30c gekennzeichneten Rechtecke. Die Energiebeiträge aus der Warteschlange 32b sind die mit 32c gekennzeichneten Rechtecke und die Energiebeiträge der Warteschlange 34b sind die mit 34c gekennzeichneten Rechtecke. Ist die Bedingung P₁ × g₁ = P₂ × g₂ = P₃ × g₃ erfüllt, so sind die Flächen der Rechtecke 30c–34c gleich groß.
Sind die Zeitwerte g₁–g₃ ganzzahlige Vielfache von t_min, so ergibt sich eine mögliche Anordnung wie in 3 dargestellt.
Die Energiebeiträge 30c–34c werden so miteinander kombiniert, dass der Leistungsverlauf möglichst dem Verlauf 36 angepasst ist. In der 3 ist zu erkennen, dass zunächst ein Überschuss 38a, anschließend eine Unterdeckung 40a an und so weiter an Leistung vorhanden ist. Die Beträge der Überschüsse 38a–38e entsprechen der jeweiligen Fläche zwischen dem Verlauf der Kurve 36 und der einhüllenden der Anordnung der Energiebeiträge 30c–34c. Entsprechendes gilt für die Unterdeckungen 40a–c. Die Beträge der Überschüsse 38 und Unterdeckungen 40 werden summiert. Die Summe dieser Beträge soll bei der Anordnung der Energiebeiträge 30c–34c möglichst gering sein. Insbesondere soll das Integral über den Betrag der Differenz zwischen der Einhüllenden der Energiebeiträge 30c–34c und dem Verlauf 36 möglichst optimiert, vorzugsweise lokal minimiert, insbesondere absolut minimiert werden. Dies geschieht durch Permutation der Anordnung der Energiebeiträge 30c–34c über das Zeitfenster.
Nachdem eine optimierte Anordnung gefunden wurde, wird der Fahrplan entsprechend dieser Anordnung erstellt. Das heißt, dass zum Zeitpunkt t₀ eine erste Anlage der Warteschlange 34 abgeschaltet wird und zusätzlich eine erste Anlage der Warteschlange 30b. Zum Zeitpunkt t₁ wird die erste Anlage der Warteschlange 34b wieder eingeschaltet und eine zweite Anlage der Warteschlange 34b ausgeschaltet. Die zwischen dem Zeitpunkt t₀ und t₁ ausgeschaltete Anlage der Warteschlange 34b wird in der Warteschlange 34b hinten einsortiert. Zum Zeitpunkt t₂ wird die erste Anlage der Warteschlange 30b wieder eingeschaltet und insgesamt drei Anlagen der Warteschlange 32b sowie eine Anlage der Warteschlange 30b ausgeschaltet. Das entsprechende Ein- und Ausschalten zu den Zeitpunkten t₀–t_n erfolgt entsprechend der Anordnung der Energiebeiträge 30c–34c innerhalb des Zeitfensters.
Mit Hilfe des gezeigten Verfahrens ist es möglich, möglichst diskriminierungsfrei Abschaltbefehle für dezentrale Anlagen zu erstellen, um Leistungsüberflüsse innerhalb eines Energieversorgungsnetzes im Wesentlichen zu kompensieren.

Claims

Verfahren zum Erstellen eines Fahrplans für dezentrale Energiewandler, insbesondere Photovoltaikanlagen, Windkraftanlagen, KWK Anlagen, Biogasanlagen, unterbrechbare Lasten, insbesondere Nachtspeicher, Wärmepumpen, Elektromobile und dergleichen, umfassend, – Ermitteln eines zeitlichen Verlaufs eines Leistungsüberschusses in einem Energieversorgungsnetz in zumindest einem Zeitfenster, dadurch gekennzeichnet, – dass Energiebeiträge aus einer Auswahl ausgewählt werden, wobei die Auswahl gebildet ist aus zumindest zwei Warteschlangen umfassend Energiebeiträge von jeweils zumindest einem Energiewandler, wobei die Energiebeiträge aus der elektrischen Leistung des jeweiligen Energiewandlers multipliziert mit einem Zeitwert gebildet sind, – dass die Energiebeiträge derart ausgewählt werden, dass der Verlauf des Leistungsüberschusses in dem Zeitfenster angenähert ist, – dass ein Fahrplan für die Energiewandler entsprechend der Auswahl erstellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine mittlere Leistung des Leistungsüberschusses in dem Zeitfenster ermittelt wird, vorzugsweise, dass die Anzahl N der Energiebeiträge bestimmt wird, deren Summe der Energie entsprechend der mittleren Leistung multipliziert mit der Dauer des Zeitfensters angenähert ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kombination einer Mehrzahl, insbesondere der Anzahl N, von Energiebeiträgen derart permutiert wird, dass die Kombination der Energiebeiträge dem Verlauf des Leistungsüberschusses angenähert ist, insbesondere dass die zeitliche Anordnung der Energiebeiträge innerhalb des Zeitfensters derart permutiert wird, dass die Kombination der Energiebeiträge dem Verlauf des Leistungsüberschusses angenähert ist und/oder dass die zeitliche Anordnung der Energiebeträge innerhalb des Zeitfenster, insbesondere in zeitlich gleichverteilten Zeitabschnitten, derart bestimmt wird, dass die Kombination der Energiebeiträge dem Verlauf des Leistungsüberschusses angenähert ist
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiewandler in zumindest zwei Leistungsgruppen gruppiert werden, dass die Warteschlangen jeweils einer der Leistungsgruppen zugeordnet werden und dass die Energiebeiträge der Energiewandler in der jeweils zugehörigen Warteschlange eingeordnet werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Energiebeiträge zufällig in die Warteschlangen eingeordnet werden und/oder dass jeweils eine Anzahl von Warteschlangen für eine Netzregion erstellt werden und die Energiebeiträge abhängig vom Standort der entsprechenden Energiewandler in den Warteschlangen eingeordnet werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Zeitwert einer Warteschlange zugeordnet wird und/oder dass der Zeitwert abhängig von der tatsächlichen Leistung des Energiewandlers variiert wird, derart, dass die Beträge der Energiebeiträge der Energiewandler in einer Warteschlange einander angenähert sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Auswahl zumindest eines Energiebeitrags aus einer Warteschlange der Zeitwert für die Warteschlange für eine darauf folgende Auswahl oder ein erneutes Erstellen eines Fahrplans verändert wird und/oder dass für einen Fahrplan die Zeitwerte konstant sind und/oder dass für aufeinanderfolgende Schaltpläne die Zeitwerte abhängig von einer Anzahl abgerufener Energiebeiträge einer jeweiligen Warteschlange variiert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitfenster in diskrete, vorzugsweise gleichverteilte Zeitabschnitte unterteilt wird und dass der Zeitwert der Dauer einer oder mehrerer Zeitabschnitte entspricht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrplan für die Dauer jeweils einer Netzüberversorgung erstellt wird und/oder dass nach Ablauf der Netzüberversorgung die Warteschlangen bei einer erneuten Netzüberversorgung erneut gefüllt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Energiewandler einer der Leistungsklassen auf Basis einer installierten Nennleistung oder auf Basis einer verfügbar angeschlossenen Nennleistung zugeordnet wird und/oder dass die Zeitwerte mit zunehmender Leistungsklasse kleiner bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Fahrplan die Anzahl der aus den jeweiligen Warteschlangen ausgewählten Energiebeiträge im Wesentlichen gleichverteilt ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Auswahl eines Energiebeitrags eines Energiewandlers aus einer der Warteschlangen ein weiterer Energiebeitrag dieses Energiewandlers am Ende dieser Warteschlange eingeordnet wird.
Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mit – Rechenmitteln eingerichtet zum Ermitteln eines zeitlichen Verlaufs eines Leistungsüberschusses in einem Energieversorgungsnetz in zumindest einem Zeitfenster, – Auswahlmittel eingerichtet zum Auswählen von Energiebeiträgen aus einer Auswahl, wobei die Auswahl gebildet ist aus zumindest zwei Warteschlangen umfassend Energiebeiträge von jeweils zumindest einem Energiewandler, wobei die Energiebeiträge aus der elektrischen Leistung des jeweiligen Energiewandlers multipliziert mit einem Zeitwert gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, – dass die Auswahlmittel derart eingerichtet sind, dass die Energiebeiträge derart ausgewählt werden, dass der Verlauf des Leistungsüberschusses in dem Zeitfenster angenähert ist, – dass die Rechenmittel einen Fahrplan für die Energiewandler entsprechend der Auswahl erstellen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Kommunikationsmittel zum Empfangen einer Lastprognose und einer Einspeiseprognose eingerichtet sind und dass die Rechenmittel aus einer Differenz zwischen Lastprognose und Einspeiseprognose den zeitlichen Verlaufs des Leistungsüberschusses berechnen.
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsmittel zum Empfangen von Netzzustandsdaten insbesondere Leistungsinformationen,, von den Energiewandlern eingerichtet sind und/oder dass die Kommunikationsmittel zum Senden des Fahrplans an die Energiewandler eingerichtet sind.