DE102018119957A1 - Verfahren zum Steuern elektrischer Verbraucher eines elektrischen Versorgungsnetzes - Google Patents

Verfahren zum Steuern elektrischer Verbraucher eines elektrischen Versorgungsnetzes Download PDF

Info

Publication number
DE102018119957A1
DE102018119957A1 DE102018119957.0A DE102018119957A DE102018119957A1 DE 102018119957 A1 DE102018119957 A1 DE 102018119957A1 DE 102018119957 A DE102018119957 A DE 102018119957A DE 102018119957 A1 DE102018119957 A1 DE 102018119957A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrical
voltage
consumer
power
network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018119957.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes Brombach
Ingo Mackensen
Stefan Gertjegerdes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wobben Properties GmbH
Original Assignee
Wobben Properties GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wobben Properties GmbH filed Critical Wobben Properties GmbH
Priority to DE102018119957.0A priority Critical patent/DE102018119957A1/de
Priority to CA3108816A priority patent/CA3108816C/en
Priority to CN201980054122.XA priority patent/CN112585834A/zh
Priority to PCT/EP2019/070316 priority patent/WO2020035294A1/de
Priority to US17/268,905 priority patent/US11552498B2/en
Priority to EP19746083.5A priority patent/EP3837753A1/de
Priority to JP2021531181A priority patent/JP7258145B2/ja
Publication of DE102018119957A1 publication Critical patent/DE102018119957A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L55/00—Arrangements for supplying energy stored within a vehicle to a power network, i.e. vehicle-to-grid [V2G] arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/001—Methods to deal with contingencies, e.g. abnormalities, faults or failures
    • H02J3/0012—Contingency detection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H02J3/322—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means the battery being on-board an electric or hybrid vehicle, e.g. vehicle to grid arrangements [V2G], power aggregation, use of the battery for network load balancing, coordinated or cooperative battery charging
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • Y04S10/126—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV], i.e. power aggregation of EV or HEV, vehicle to grid arrangements [V2G]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/248—UPS systems or standby or emergency generators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Verbrauchers, wobei der elektrische Verbraucher unter Verwendung eines Frequenzumrichters mit einem elektrischen Versorgungsnetz gekoppelt ist, wobei das elektrische Versorgungsnetz eine Netzspannung aufweist und durch eine Netznennspannung gekennzeichnet ist, das elektrische Versorgungsnetz auf einen Netzfehler überwacht wird, bei dem die Netzspannung um wenigstens eine erste Differenzspannung von der Netznennspannung abweicht, beim Auftreten des Netzfehlers der elektrische Verbraucher mit dem elektrischen Versorgungsnetz gekoppelt bleibt, und eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung von der Netznennspannung verändert wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Verbrauchers eines elektrischen Versorgungsnetzes. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung wenigsten einen solchen elektrischen Verbraucher.
  • Mittels eines elektrischen Versorgungsnetzes wird elektrische Energie von elektrischen Erzeugern wie Großkraftwerken oder regenerativen Energiequellen, wie z.B. Windenergieanlagen, erzeugt und an elektrische Verbraucher, die elektrische Energie zu ihrem Betrieb benötigen, übertragen. Solche elektrischen Erzeuger haben dabei nicht nur die Aufgabe, die elektrische Energie zu erzeugen, sondern sie haben auch durch die Art und Weise, wie sie diese elektrische Energie in das elektrische Versorgungsnetz einspeisen, die Aufgabe und Möglichkeit, einen stabilen Betrieb des elektrischen Versorgungsnetzes zu gewährleisten. Dazu gehört auch, selbst im Falle eines Netzfehlers, wie eines Kurzschlusses und/oder eines Spannungseinbruchs, das elektrische Versorgungsnetz noch weiter zu betreiben, also weiter in dieses einzuspeisen.
  • Sollte das in einem Ausnahmefall nicht möglich sein, sollten die Erzeuger zumindest möglichst schnell wieder ihren normalen Betrieb aufnehmen können, wenn ein entsprechend schwerwiegender Fehler wieder behoben ist. Dadurch soll zum einen möglichst schnell wieder ein stabiler Betrieb des elektrischen Versorgungsnetzes erreicht werden, zum anderen aber auch verhindert werden, dass nach Ende des Fehlers das elektrischen Versorgungsnetz in diesen Fehler wieder zurückfällt.
  • Zusätzlich zu Großkraftwerken wird heutzutage auch zunehmend gefordert, dass regenerative Erzeuger, wie Windenergieanlagen oder Solargeneratoren, ebenfalls einen Beitrag zu einer solchen Netzstützung liefern. Auch sie sollen möglichst im Falle eines Netzfehlers weiter betrieben werden oder zumindest schnell wieder zugeschaltet werden, nachdem ein schwerer Netzfehler vorüber ist.
  • Besonders bei elektrischen Versorgungsnetzen mit prozentual steigendem Anteil regenerativer Erzeuger, insbesondere Windenergieanlagen, fällt diesen regenerativen Erzeugern somit zunehmend die Aufgabe zu, Netzstützungen wie auch das beschriebene Verhalten im Fehlerfall zu gewährleisten. Da besonders Windenergieanlagen schwankenden Wetterbedingungen ausgesetzt sind und entsprechend abhängig der vorherrschenden Windverhältnisse unterschiedlich viel Leistung erzeugen und einspeisen können, kann somit auch eine notwendige Stützleistung gering ausfallen. Das wiederum kann bedeuten, dass die entsprechende Anlage auch nur noch in reduziertem Umfang zur Netzstützung beitragen kann. Dadurch kann die Stabilisierung des elektrischen Versorgungsnetzes sich verschlechtern oder zumindest schwieriger gewährleistet werden, wenn ein besonders hoher Anteil regenerativer Erzeuger im elektrischen Versorgungsnetz vorherrscht.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, zumindest eines der genannten Probleme zu adressieren. Insbesondere soll für ein elektrisches Versorgungsnetz eine weitere Maßnahme oder Verbesserung zum Stützen des elektrischen Versorgungsnetzes, möglichst auch vor, während und nach einem Netzfehler, vorgeschlagen werden. Zumindest soll gegenüber bisher bekannten Lösungen eine alternative Lösung vorgeschlagen werden.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Somit wird ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Verbrauchers vorgeschlagen, wobei der elektrische Verbraucher unter Verwendung eines Frequenzumrichters mit einem elektrischen Versorgungsnetz gekoppelt ist. Über diesen Frequenzumrichter bezieht somit der elektrische Verbraucher elektrische Energie bzw. elektrische Leistung aus dem elektrischen Versorgungsnetz. Bspw. kann der Frequenzumrichter als aktiver Gleichrichter ausgebildet sein, wenn der Verbraucher mit einer Gleichspannung arbeitet, zumindest als Zwischengröße. Es kommt aber auch in Betracht, dass der elektrische Verbraucher mit einer elektrischen Wechselspannung arbeitet und der Frequenzumrichter die elektrische Wechselspannung des elektrischen Versorgungsnetzes in die gewünschte elektrische Wechselspannung zur Verwendung für den Verbraucher wandelt.
  • Hierbei wird besonders davon ausgegangen, dass das elektrische Versorgungsnetz eine Netzspannung aufweist und durch eine Netznennspannung gekennzeichnet ist. Es wird auch davon ausgegangen, dass das elektrische Versorgungsnetz ein elektrisches Wechselstrom- bzw. Wechselspannungsnetz ist.
  • Besonders kommt als elektrischer Verbraucher, der unter Verwendung eines Frequenzumrichters mit einem elektrischen Versorgungsnetz gekoppelt ist, eine Ladestation in Betracht, also eine Elektrotankstelle, die elektrische Fahrzeuge zum Laden der Batterien mit einem elektrischen Gleichstrom versorgt, den sie unter Verwendung eines Frequenzumrichters aus dem elektrischen Versorgungsnetz bezieht.
  • Weiterhin schlägt das Verfahren vor, dass das elektrische Versorgungsnetz auf einen Netzfehler überwacht wird, bei dem die Netzspannung um wenigstens eine erste Differenzspannung von der Netznennspannung abweist. Somit wird über eine signifikante Abweichung der Netznennspannung ein Netzfehler erkannt. Die erste Differenzspannung kann auch als ein prozentualer Wert der Netznennspannung definiert sein, wie bspw. 20 % der Netznennspannung.
  • Es braucht die Netzspannung nicht unmittelbar erfasst zu werden. Es kommt auch in Betracht, dass die signifikante Spannungsabweichung anderweitig erkannt wird, insbesondere in der Zwischenkreisspannung des Umrichters. Es kann auch die Veränderung der Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung von der Netznennspannung durch eine Veränderung der Leistungsaufnahme in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung realisiert werden, denn die Abweichung der Netzspannung wirkt sich auf die Leistungsbilanz im Zwischenkreis und somit auf die Zwischenkreisspannung aus.
  • Wird nun ein solcher Netzfehler erkannt, wenn also diese wenigstens signifikante Differenzspannung vorliegt, wird der Verbraucher so gesteuert, dass er mit dem elektrischen Versorgungsnetz gekoppelt bleibt. Somit wird bereits durch diesen Schritt gewährleistet, dass ein Leistungssprung durch Entkoppeln des elektrischen Verbrauchers vermieden wird. Besonders wurde erkannt, dass auch solche Leistungssprünge das Netz zusätzlich destabilisieren können, was besonders im Falle eines bereits erkannten Netzfehlers ungünstig ist. Darüber hinaus wurde auch erkannt, dass ein funktionierendes elektrisches Versorgungsnetz nicht nur funktionierende und angeschlossene Erzeuger, sondern auch funktionierende und angeschlossene Verbraucher benötigt.
  • Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung von der Netznennspannung verändert wird. Somit kann der elektrische Verbraucher besonders in diesem Störfall, also bei dem Auftreten des Netzfehlers, das Stabilisieren des elektrischen Versorgungsnetzes, dass einspeisende Erzeuger sicherlich versuchen werden, unterstützen. Der elektrische Verbraucher kann seine Leistungsaufnahme somit in Abhängigkeit der Netzspannung anpassen. Besonders kommt hier auch in Betracht, dass er eine Blindleistung in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung einstellt oder verändert. Hierbei kommt auch in Betracht, dass der elektrische Verbraucher bereits im Normalzustand eine Leistungsaufnahme hat, die einen Wirkanteil und einen Blindanteil aufweist. Besonders kann in diesem Fall der Blindanteil in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung von der Netznennspannung eingestellt werden. Bspw. kommt eine Einstellung oder Veränderung der Blindleistung derart in Betracht, dass dies dem Abweichen der Netzspannung von der Netznennspannung entgegenwirkt. Somit kann auch der elektrische Verbraucher in diesem Fehlerfall das elektrische Versorgungsnetz, nämlich besonders auch die Spannung durch Blindleistungseinspeisung bzw. -entnahme stützen.
  • Es kommt aber auch in Betracht, dass außerdem oder alternativ die Wirkleistung oder ein Wirkleistungsanteil verändert wird. Bspw. kann im Falle eines Absinkens der Netzspannung eine Reduzierung der Scheinleistung durchgeführt werden, um dadurch einem Überstrom entgegenzuwirken, der sich bei gleichbleibender Scheinleistung durch das Absinken der Spannung ergeben könnte.
  • Besonders dadurch, dass der Verbraucher mit dem elektrischen Versorgungsnetz gekoppelt bleibt und seine Leistungsaufnahme das Abweichen der Netzspannung von der Netznennspannung berücksichtigt, kann besonders ein ungewollter Lastabwurf bei Netzfehler vermieden werden. Außerdem bzw. dadurch kann auch ein Frequenzproblem im Netz nach einem Netzfehler, der sich als Spannungsproblem bemerkbar macht bzw. als Spannungsproblem bezeichnet werden kann, vermieden werden. Ein solches Frequenzproblem kann nämlich dadurch auftreten, dass es plötzlich ein Ungleichgewicht zwischen eingespeister Leistung und verbrauchter Leistung gibt. Besonders bevorzugt verhält sich der Verbraucher eines Netzfehlers sinngemäß wie eine moderne Windenergieanlage, wobei der Verbraucher statt eingespeister Leistung seinen Leistungsverbrauch anpasst.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der Frequenzumrichter einen Gleichspannungszwischenkreis mit einer Zwischenkreisspannung aufweist, die Zwischenkreisspannung vom Abweichen, insbesondere Absinken, der Netzspannung abhängt und wenigstens eine Leistungssteuerung in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung vorgesehen ist. Hier wird besonders diese Zwischenkreisspannung bzw. überhaupt der Gleichspannungszwischenkreis als wichtige regelungstechnische Größe erkannt. Über den Gleichspannungszwischenkreis bzw. die Zwischenkreisspannung darin kann die Leistungsaufnahme des Verbrauchers gesteuert werden, zumindest mit gesteuert werden. Häufig liefert die Zwischenkreisspannung dabei gleichzeitig eine Information über in dem Verbraucher umgesetzte Leistung und/oder Änderung der im Verbraucher umgesetzten Leistung.
  • Als eine Leistungssteuerung in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung ist vorgesehen, dass eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung gesteuert wird. Hierfür ist besonders vorgesehen, dass bei sich ändernder Zwischenkreisspannung ein Leistungssollwert für die Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers verändert wird. Es kommt auch in Betracht, dass ein solcher Sollwert überhaupt erst vorgegeben wird, wenn eine Abweichung, insbesondere signifikante Abweichung, der Zwischenkreisspannung von einem Vergleichswert auftritt.
  • Diese Steuerung der Leistungsaufnahme in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit einer vorgegebenen Verbraucherstatik. Eine solche Verbraucherstatik gibt einen linearen Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme des Verbrauchers und der Zwischenkreisspannung an, zumindest abschnittsweise. Zum Beispiel kann bei einer Abnahme der Zwischenkreisspannung um 5 % unterhalb eines unteren Grenzwertes für die Zwischenkreisspannung eine 10 prozentige Leistungsreduzierung vorgesehen sein und bei einer 10 prozentigen Abweisung der Zwischenkreisspannung unter diesen unteren Grenzwert eine Leistungsreduzierung um 20 % vorgesehen sein, um dieses Beispiel weiter zu veranschaulichen. Dadurch kann besonders einfach und zweckmäßig die Leistungsveränderung des Verbrauchers umgesetzt werden, denn die Zwischenkreisspannung hängt auch von der Netzspannung des elektrischen Versorgungsnetzes ab, so dass hierdurch auch die Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung verändert wird.
  • Eine zusätzlich oder alternativ vorgeschlagene Leistungssteuerung betrifft eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), die aus dem elektrischen Zwischenkreis mit Leistung versorgt wird, aber auch Leistung in den Zwischenkreis einspeisen kann, und die eine unterbrechungsfreie Stromversorgung für Teilverbraucher des elektrischen Verbrauchers bildet, wie bspw. einen Prozessrechner, für den möglichst eine unterbrechungsfreie Stromversorgung sichergestellt werden sollte. Für diese unterbrechungsfreie Stromversorgung wird gemäß einer Variante vorgeschlagen, dass ihre Leistungsaufnahme oder ihre Leistungsabgabe in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung gesteuert wird. Besonders kommt hier in Betracht, eine Leistungseinspeisung der unterbrechungsfreien Stromversorgung in den Gleichspannungszwischenkreis vorzusehen, wenn die Zwischenkreisspannung unter einen unteren Schwellwert sinkt. Diese Einspeisung von Leistung in den Gleichspannungszwischenkreis kann dann bei weiter fallender Zwischenkreisspannung weiter erhöht werden.
  • Besonders wird vorgeschlagen, die Leistungseinspeisung der unterbrechungsfreien Stromversorgung abhängig einer vorgegebenen USV-Statik zu steuern. Eine solche USV-Statik gibt einen linearen Zusammenhang zwischen der Leistungseinspeisung der unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) und der Zwischenkreisspannung an, zumindest abschnittsweise. Somit kann besonders proportional zu einer Spannungsabweichung zwischen der Zwischenkreisspannung und einem Referenzwert der Zwischenkreisspannung die Leistungsaufnahme gesteuert werden.
  • Grundsätzlich kann hierdurch eine Steuerbarkeit des elektrischen Verbrauchers gewährleistet bleiben oder zumindest zum Teil aufrechterhalten werden. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung weist besonders einen eigenen Energiespeicher auf. Diese unterbrechungsfreie Stromversorgung kann auch so ausgebildet sein, dass sie durch einen eigenen Versorgungsanschluss mit elektrischer Leistung versorgt wird und nur zum Stützen des Zwischenkreises vorgesehen ist.
  • Die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) kann kleiner als eine Batterie zum Stützen der Zwischenkreisspannung dimensioniert sein, weil besonders bevorzugt vorgesehen ist, dass die USV nur so viel Leistung in den Zwischenkreis einspeist, wie zum Betrieb des Umrichters erforderlich ist, besonders wird nur so viel Leistung in den Zwischenkreis eingespeist, wie zum Ausgleichen von Verlustleistung erforderlich ist. Die USV stützt somit die Zwischenkreisspannung und erhält dazu Energie über Ladeschaltung besonders mit externem Kabel, über eine externe Ladeschaltung. Die Hilfssysteme müssen versorgt werden, wie z.B. Platinen des Umrichters oder eines Prozessrechners, das kann aber auch anderweitig erfolgen.
  • Vorzugsweise kann diese Steuerung der Leistungsaufnahme der unterbrechungsfreien Stromversorgung in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung auch eine etwaige Leistungsabgabe betreffen. Das gilt nämlich für den Fall, dass die unterbrechungsfreie Stromversorgung einen eigenen Energiespeicher aufweist und dieser bei entsprechenden Bedarf Leistung bereitstellen kann. Diese Leistung kann dann unmittelbar in den Gleichspannungszwischenkreis gegeben werden und diese kann auch abhängig der Zwischenkreisspannung gesteuert werden. Hier liegt besonders auch der Gedanke zugrunde, dass ein zu erwartender Fehlerfall häufig nur sehr kurzfristig auftritt und für diesen kurzfristigen Auftritt die unterbrechungsfreie Stromversorgung einen Teil ihrer Energie zur Netzstützung bereitstellen kann. Das kann auch bedeuten, dass die unterbrechungsfreie Stromversorgung einen Teil ihrer Energie in den Zwischenkreis gibt, um damit einen an den Zwischenkreis angeschlossenen Verbraucher ganz oder teilweise zu versorgen, der dadurch diesen Energieanteil nicht aus dem elektrischen Versorgungsnetz beziehen muss.
  • Eine Kopplung zwischen der unterbrechungsfreien Stromversorgung mit dem Gleichspannungszwischenkreis wird vorzugsweise über einen Gleichstromsteller, insbesondere über einen bidirektional arbeitenden Gleichstromsteller vorgenommen. Der bidirektional arbeitende Gleichstromsteller ist dafür vorgesehen, dass die unterbrechungsfreie Stromversorgung einen Energiespeicher aufweist aus dem auch Leistung in den Gleichspannungszwischenkreis übertragen wird. Außerdem oder alternativ wird als Leistungssteuerung in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung vorgeschlagen, eine Leistungsaufnahme oder -abgabe eines Batteriespeichers in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung zu steuern. Hierbei ist ein Batteriespeicher vorgesehen, der mit dem Gleichspannungszwischenkreis gekoppelt ist. Eine solche Kopplung kann insbesondere mittels eines bidirektional arbeitenden Gleichstromstellers vorgesehen sein.
  • Über den Batteriespeicher kann somit Leistung aus dem Gleichspannungszwischenkreis entnommen werden, oder in diesen eingespeist werden. Dadurch kann besonders die Steuerung der Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung gesteuert oder unterstützt werden.
  • Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die Leistungsaufnahme oder -abgabe des Batteriespeichers in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung abhängig einer vorgegebenen Speicherstatik gesteuert wird. Diese Speicherstatik gibt einen linearen Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme bzw. -abgabe des Batteriespeichers und der Zwischenkreisspannung an. Somit wird zumindest abschnittsweise ein Leistungsaustausch zwischen dem Gleichspannungszwischenkreis und dem Batteriespeicher proportional zu einer Abweichung der Zwischenkreisspannung zu einem Referenzwert, insbesondere einem Schwellwert, vorgenommen.
  • Durch eine solche Leistungssteuerung des Gleichspannungszwischenkreises kann auch vorgesehen sein, dass der Gleichspannungszwischenkreis ausreichend Leistung hat, um eine Blindleistung zu steuern. Es kommt also in Betracht, dass der Gleichspannungszwischenkreis besonders von der unterbrechungsfreien Stromversorgung und/oder dem Batteriespeicher, Wirkleistung erhält und diese im Wesentlichen dafür verwendet, eine Blindleistung bereitzustellen. Für das Bereitstellen wird Wirkleistung besonders dafür benötigt, etwaige Verlustleistungen auszugleichen bzw. bereitzustellen. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung ist besonders dafür vorgesehen, eine Stützleitung zu liefern, wenn andere, besonders alle Lasten schon auf null reduziert sind, damit die Verluste des Frequenzumrichters dann durch die USV gedeckt werden.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung abhängig einer vorgegebenen Verbraucherstatik zu steuern, eine Leistungsaufnahme oder Leistungsabgabe einer unterbrechungsfreien Stromversorgung in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung abhängig einer vorgegebenen USV-Statik zu steuern, und eine Leistungsaufnahme oder Leistungsabgabe eines Batteriespeichers in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung abhängig einer vorgegebenen Speicherstatik zu steuern, zugleich durchgeführt wird, also insbesondere zugleich implementiert ist. Dafür können diese drei Statiken, nämlich die Verbraucherstatik, die USV-Statik und die Speicherstatik zugleich implementiert sein und die entsprechende Leistungssteuerung parallel durchgeführt werden. Hier wurde besonders erkannt, dass diese drei Statiken dieselbe Eingangsgröße aufweisen, nämlich die Zwischenkreisspannung, aber unterschiedliche Elemente ansteuern und eine Leistungssteuerung an unterschiedlichen Stellen vorsehen. Dadurch können diese drei Steuerungen zugleich ausgeführt werden. Hier ist besonders vorteilhaft, dass jeweils eine Statik vorgesehen ist, die durch ihre Linearität ein Gegeneinanderschwingen dieser drei Konzepte bzw. der drei gesteuerten Einheiten verhindert.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der elektrische Verbraucher wenigstens einen in der Leistungsaufnahme steuerbaren Hauptverbraucher aufweist, und wenigstens eine Hilfseinrichtung aufweist, insbesondere wenigstens eine in der Leistungsaufnahme nicht steuerbare Hilfseinrichtung. Hierzu wird nun vorgeschlagen, dass beim Auftreten des Netzfehlers die wenigstens eine Hilfseinrichtung mittels einer bzw. der bereits genannten unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) mit elektrischer Leistung versorgt wird, insbesondere unabhängig des Abweichens, insbesondere Absinkens, der Netzspannung, während der Hauptverbraucher aus dem elektrischen Versorgungsnetzt mit elektrischer Leistung in Abhängigkeit des Abweichens, insbesondere Absinkens, der Netzspannung versorgt wird. Die Leistungsaufnahme des Hauptverbrauchers wird somit verändert, um dadurch die insgesamt vorgeschlagene Veränderung der Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauches in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung von der Netznennspannung zu realisieren. Die in der Leistungsaufnahme nicht steuerbare Hilfseinrichtung behält dann weiterhin ihren Leistungsbedarf, wird also von der vorgeschlagenen Veränderung der Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers nichts verändert. Eine solche in der Leistungsaufnahme nicht steuerbare Hilfseinrichtung ist vorzugsweise ein Prozessrechner, der in seiner Leistungsaufnahme nicht oder kaum verändert werden kann, ohne sein Rechenverhalten zu verändern und möglicherweise Steuerprozesse nicht mehr durchzuführen. Es kommt auch eine Messeinrichtung in Betracht, die eine Leistungsänderung nicht oder schlecht verträgt, oder eine Datenübertragungseinrichtung.
  • Ein Hauptverbraucher kann bspw., wenn der Verbraucher eine Ladestation ist, die Ladestruktur zum Laden aller angeschlossenen Elektrofahrzeuge sein. Es kommt hierbei auch in Betracht, dass jedes zu ladende Fahrzeug für sich genommen ein Hauptverbraucher ist, oder dass eben alle Elektrofahrzeuge, die gerade geladen werden oder geladen werden sollen, als ein Hauptverbraucher zusammengefasst werden. Ein solcher Hauptverbraucher, sei es nun das einzelne Elektrofahrzeug oder die zu einer Gruppe zusammengefassten geladenen bzw. zu ladenden Elektrofahrzeuge, kann in seiner Leistungsaufnahme verändert werden, indem die Elektrofahrzeuge mehr oder weniger geladen werden. Insoweit ist das bzw. sind das einer oder mehrere in der Leistungsaufnahme steuerbare Hauptverbraucher.
  • Besonders ist hier die Kombination und entsprechend zielgerichtete Betrachtungsweise und entsprechende Steuerung eines oder mehrerer Hauptverbraucher einerseits und eines oder mehrerer in seiner Leistungsaufnahme nicht steuerbarer Hilfseinrichtungen andererseits hervorzuheben. Durch diese Unterscheidung kann besonders auch erreicht werden, dass der elektrische Verbraucher in seiner Gesamtheit auf einen Netzfehler reagieren kann, sogar stützend eingreifen kann, ohne dass ein ungewollter Lastabwurf, nämlich genau dieses elektrischen Verbrauchers, erfolgt.
  • Vorzugsweise beträgt die erste Differenzspannung wenigstens 10 %, vorzugsweise wenigstens 20 %, der Netznennspannung. Dadurch kann erreicht werden, dass kleine Schwankungen in der Netzspannung noch keine Fehlererkennung auslösen. Gleichzeitig sind die vorgeschlagenen Werte von 10 % oder 20 % gleichzeitig ausreichend niedrig, um die Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung bereits ausreichend früh einzuleiten, um dadurch auch einem Netzfehler möglichst frühzeitig zu begegnen.
  • Vorzugsweise ist eine zweite Differenzspannung vorgesehen, die größer ist als die erste Differenzspannung, und vorzugsweise wenigstens 50 % der Netznennspannung beträgt, insbesondere wenigstens 70 % der Netznennspannung beträgt. Eine solche zweite Differenzspannung stellt damit eine zweite Schwelle dar und es wird vorgeschlagen, dass der elektrische Verbraucher vom elektrischen Versorgungsnetz getrennt wird, wenn die Netzspannung um mehr als die zweite Differenzspannung unter die Netznennspannung absinkt, oder diese übersteigt. Somit wird ein zweistufiges Verfahren vorgeschlagen, bei dem in der ersten Stufe der elektrische Verbraucher zunächst an einer Netzstützung beteiligt. In einer zweiten Stufe, in der somit der Netzfehler so erheblich geworden ist, dass eine Stützung des elektrischen Versorgungsnetzes durch den elektrischen Verbraucher nicht mehr vorteilhaft ist, den elektrischen Versorger ggf. sogar gefährdet, wird der elektrische Verbraucher vom elektrischen Versorgungsnetz getrennt. Als Werte für die zweite Differenzspannung wird vorgeschlagen, dass diese wenigstens 50 % der Netznennspannung beträgt, insbesondere wenigstens 70 % der Netznennspannung beträgt. Damit ist dieser Wert, was sowohl für die 50 % als auch die 70 % gilt, so signifikant hoch, dass von einem entsprechend schwerwiegenden Fehler ausgegangen werden kann. Besonders ist im Hinblick auf die Werte von 10 % bzw. 20 % der ersten Differenzspannung noch ein ausreichend großer Spannungsbereich der Netzspannung gegeben, in dem der elektrische Verbraucher mit dem elektrischen Versorgungsnetz gekoppelt bleiben kann und seine Leistungsaufnahme in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung von der Netznennspannung verändert werden kann, um damit in diesem Bereich einen Beitrag zur Netzstützung zu liefern.
  • Besonders wurde auch erkannt, dass ab dem Wert von 50 % besonders dann, wenn kein elektrischer Speicher in dem elektrischen Verbraucher vorhanden ist, keine Leistungsausspeisung, also Leistungsaufnahme aus dem elektrischen Versorgungsnetz, mehr erfolgen kann bzw. allenfalls noch die Verluste des Frequenzumrichters gedeckt werden können, so dass dann der elektrische Verbraucher keine Hilfe beim Stützen des elektrischen Versorgungsnetzes mehr sein kann und daher seine Entkopplung zweckmäßig erscheint.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass für den elektrischen Verbraucher ein elektrischer Speicher vorgesehen ist, insbesondere dass der elektrische Speicher Teil des elektrischen Verbrauchers ist, und dass bei Auftreten des Netzfehlers der elektrische Speicher elektrische Leistung in einen bzw. den Gleichspannungszwischenkreis speist, um damit Leistung bereitzustellen. Der elektrische Speicher kann somit die Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung von der Netznennspannung unterstützen oder sogar maßgebend für seine Umsetzung verwendet werden. Dazu wird vorgeschlagen, dass die Leistung, die der elektrische Speicher bereitstellt, für den elektrischen Verbraucher als solchen vorgesehen ist, besonders einen Hauptverbraucher des elektrischen Verbrauchers mit Leistung versorgt, um dadurch eine Leistungsverringerung, die in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung von der Netznennspannung reduziert wurde, ganz oder teilweise auszugleichen.
  • Außerdem oder alternativ wird vorgeschlagen, dass der elektrische Speicher Leistung für wenigstens eine bzw. die Hilfseinrichtung bereitstellt. Besonders kann die Hilfseinrichtung, wie bspw. ein Prozessrechner oder eine Einrichtung zur Datenübertragung, durch diesen elektrischen Speicher mit elektrischer Leistung im Falle des Netzfehlers versorgt werden. Auch dadurch kann diese Hilfseinrichtung unabhängig von der vorgeschlagenen Veränderung der Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung versorgt werden. Die Hilfseinrichtung kann dadurch unverändert ihre Funktion erfüllen.
  • Außerdem oder alternativ wird vorgeschlagen, dass der elektrische Speicher elektrische Leistung für das Einspeisen von Blindleistung in das elektrische Versorgungsnetz bereitstellt. Hier wurde besonders erkannt, dass auch das Einspeisen von Blindleistung eine gewisse Menge an Wirkleistung benötigt und diese kann der elektrische Speicher liefern. Somit ist diese Funktionalität des Einspeisens von Blindleistung nicht auf Leistung aus dem elektrischen Versorgungsnetz angewiesen. Besonders die zum Erzeugen von Blindleistung notwendige Verlustleistung kann der elektrische Speicher bereitstellen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass bei Auftreten des Netzfehlers der Frequenzumrichter Blindleistung in das elektrische Versorgungsnetz einspeist bzw. daraus entnimmt und für das Durchführen der Blindleistungseinspeisung benötigte Wirkleistung von dem elektrischen Verbraucher durch Reduktion seiner Verbrauchsleistung freigegeben wird, von einem oder dem elektrischen Speicher und/oder vom elektrischen Versorgungsnetz bereitgestellt wird. Somit kann zum Stützen besonders der Spannung eine Blindleistung eingespeist bzw. entnommen werden. Ob die Blindleistung eingespeist oder entnommen wird, hängt auch von der Definition der Blindleistung ab. Jedenfalls wird vorgeschlagen, dass die Blindleistung so eingespeist bzw. entnommen wird, dass sie dem Abweichen der Netzspannung von der Netznennspannung entgegenwirkt. Das Einspeisen der Blindleistung, das auch immer als Entnehmen von Blindleistung zu verstehen ist, kann auch bedeuten, dass eine bereits vor dem Netzfehler eingespeiste oder entnommene Blindleistung in Ihrer Größe verändert wird. Besonders wegen auftretender Verluste wird zum Einspeisen bzw. Entnehmen von Blindleistung auch wenigstens etwas Wirkleistung benötigt. Diese kann vom Versorgungsnetz oder einem elektrischen Speicher bereitgestellt werden. Wird sie aus dem Versorgungsnetz genommen, kann es besonders vorteilhaft sein, die Leistungsentnahme des elektrischen Verbrauchers nicht weiter zu erhöhen und dazu kann der Verbraucher seine Verbrauchsleistung reduzieren und gibt dadurch Wirkleistung frei.
  • Außerdem oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass das Einspeisen der Blindleistung mittels eines Stützstroms erfolgt und der Stützstrom in Abhängigkeit einer bzw. der Zwischenkreisspannung gesteuert wird. Als Stützstrom ist hierbei besonders ein Stromanteil zu verstehen, der dem Strom überlagert ist, der zum Versorgen des elektrischen Verbrauchers aus dem elektrischen Versorgungsnetz entnommen wird. Alternativ kann er insgesamt aus dem elektrischen Versorgungsnetz entnommene Strom als Stützstrom verstanden werden, wobei sich der Stützstrom von dem normalen Strom, der zum Versorgen des elektrischen Verbrauchers besonders in der Phasenlage in Bezug auf die Netzspannung unterscheidet. Besonders kann insoweit eine Phasenverschiebung zum Einspeisen bzw. Entnehmen des Blindstroms vorgesehen sein.
  • Die Amplitude des Stützstroms, nämlich im Sinne eines Effektivwertes, kann in Abhängigkeit der Netzspannung begrenzt werden. Dem liegt besonders die Erkenntnis zugrunde, dass mit Verringerung der Netzspannung ein höherer Aufwand erforderlich ist, um die Netzspannung auf die Zwischenkreisspannung gleichzurichten und dabei einen Blindstrom in gewünschter Höhe weiter einzuspeisen. Daher wurde erkannt, dass eine Verringerung des Stroms sinnvoll sein kann, sofern er in dem Moment bereits hoch ist. Das kann durch die vorgeschlagene Begrenzung des Stützstroms in Abhängigkeit der Netzspannung erreicht werden.
  • Vorzugsweise führt der Frequenzumrichter eine Zwischenkreisregelung durch, um eine bzw. die Zwischenkreisspannung auf einen vorgegebenen Zwischenkreisspannungswert zu regeln, und der Frequenzumrichter berechnet eine verfügbare Austauschleistung und überträgt diesen berechneten Wert an den elektrischen Verbraucher. Hierbei wird somit vorgeschlagen, dass die Zwischenkreisspannung auf einen vorgegebenen Zwischenkreisspannungswert geregelt wird, um dadurch eine Zwischenkreisspannung bereitstellen zu können, die gut geeignet ist, um elektrische Leistung aus dem Versorgungsnetz zu beziehen und ggf. auch um Blindleistung in das elektrische Versorgungsnetz einzuspeisen bzw. daraus zu entnehmen.
  • Insoweit die Zwischenkreisspannung auf den vorgegebenen Zwischenkreisspannungswert geregelt wird, kann dies auch Einfluss darauf haben, eine verfügbare Austauschleistung in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannungshöhe zu erkennen. Im Idealfall wird die Zwischenkreisspannung auf einem festen Wert gehalten, unabhängig davon, wie viel Austauschleistung verfügbar ist, so dass die Höhe der Zwischenkreisspannung dann auch keinen Rückschluss auf die verfügbare Austauschleistung zulässt. Entsprechend wird vorgeschlagen, dass der Frequenzumrichter eine Information über verfügbare Austauschleistung an den elektrischen Verbraucher gibt, insbesondere an einen Hauptverbraucher des elektrischen Verbrauchers gibt. Besonders durch das Ausregeln der Zwischenkreisspannung kann der Frequenzumrichter aus den Regelungszusammenhängen eine verfügbare Austauschleistung erkennen, die nämlich im Gleichspannungszwischenkreis vorhanden ist. Diese Information wird zur weiteren Steuerung des elektrischen Verbrauchers an diesen übertragen bzw. an eine entsprechende Steuereinheit des elektrischen Verbrauchers übertragen.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers vor dem Auftreten des Netzfehlers als Vorfehlerwert abgespeichert wird und nach Beendigung des Netzfehlers die Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers auf die Höhe des Vorfehlerwertes eingestellt wird. Dadurch kann erreicht werden, dass nach Erreichen des Netzfehlers möglichst auch insgesamt derselbe Arbeitspunkt eingestellt wird, der vor dem Netzfehler vorlag. Dadurch kann sich auch möglichst ansonsten dasselbe Netzverhalten wie vor dem Fehler einstellen. Insbesondere wird angenommen, dass sich das elektrische Versorgungsnetz vor dem Auftreten des Netzfehlers grundsätzlich in einem stabilen Arbeitspunkt befunden hat und dieser auch nach dem Netzfehler wieder stabil sein sollte, wenn sich idealerweise alle Netzteilnehmer wieder auf genau den Arbeitspunkt einstellen.
  • Hier liegt besonders auch der Gedanke zugrunde, dass eine Netzstabilität besonders durch ein Gleichgewicht zwischen erzeugter und eingespeister Leistung einerseits und aus dem elektrischen Versorgungsnetz entnommener Leistung andererseits gegeben ist. Eine besondere Schwierigkeit nach einem solchen Netzfehler kann für die einspeisenden Erzeuger darin bestehen, ihre Leistung an den Verbrauch anzupassen bzw., je nach Netzfehler, kommt auch eine gezielte Zuschaltung von Verbrauchern durch eine übergeordnete Stelle in Betracht, um ein solches Gleichgewicht zu erreichen, besonders wenn aufgrund des Netzfehlers einige Lastabwürfe stattgefunden haben, also einige elektrische Verbraucher sich vom elektrischen Versorgungsnetz getrennt haben. Insoweit ein elektrischer Verbraucher, was diese Ausführungsform vorschlägt, sich selbst wieder in den vorherigen Zustand der Leistungsentnahme bringen kann, kann das somit helfen, dieses Leistungsgleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch im elektrischen Versorgungsnetz herzustellen.
  • Das Herstellen eines solchen Vorfehlerwertes lässt sich besonders durch einen entsprechend flexiblen Verbraucher erreichen, der zumindest kurzfristig flexibel in seiner Leistung reduziert und auch wieder erhöht werden kann, oder ggf. umgekehrt. Ein Beispiel für ein solches Verhalten wäre eine elektrische Ladestation, die ihren Leistungsbezug aus dem elektrischen Versorgungsnetz dadurch reduzieren kann, dass sie zum Laden angeschlossene Elektrofahrzeuge vorübergehend mit weniger Leistung laden, also langsamer laden. Genauso kann - im Rahmen technischer Möglichkeiten - auch die Ladeleistung erhöht werden, sodass Elektrofahrzeug also schneller geladen werden. Insoweit das nicht möglich ist, weil das Elektrofahrzeug das bspw. ausschließt oder weil es nur bis zu einer Grenze möglich ist, könnte Leistung aus einem elektrischen Speicher verwendet werden.
  • Es wird auch deshalb gemäß einer Ausführungsform vorgeschlagen, zum Einstellen des Vorfehlerwertes einen elektrischen Speicher zu verwenden. Dieser kann eine Pufferfunktion ausführen und dadurch kurzfristig und auch kurzzeitig die Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers insgesamt erhöhen oder reduzieren. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn sich während des Netzfehlers bei einer Ladestation ein Teil der Fahrzeuge von dem Ladepunkt getrennt haben. Nach Ende des Netzfehlers können diese Fahrzeuge dann zunächst keine Leistung aufnehmen, so dass es für die Ladestation insgesamt erschwert ist, den Wert der Leistung vor dem Netzfehler wieder einzustellen. Durch Verwendung des elektrischen Speichers kann das verhindert werden.
  • Es kommt hinzu, dass bei einer starken Reduktion der Ladeleistung einige Fahrzeuge einen Fehler erkennen können und den Ladevorgang unterbrechen. In dem Fall können andere Fahrzeuge und/oder der elektrische Speicher die zusätzliche Leistung zur Herstellung des Vorfehlerwertes aufnehmen. Die anderen Fahrzeuge und/oder der elektrische Speicher können dazu genutzt werden, die Leistung langsam zu den neuen Dauerwert zu erhöhen, insbesondere sie zu dem neuen Dauerwert rampenförmig mit der Zeit zu erhöhen.
  • Wenn der Verbraucher eine Ladestation ist und einen Vorladespeicher hat, kann dieser als solch elektrischer Speicher verwendet werden und die Leistung bereitstellen bzw. aufnehmen. Außerdem oder alternativ kann auch jeweils ein zum Laden angeschlossenes Elektrofahrzeug bzw. sein elektrischer Speicher als Speicher verwendet werden, der Leistung bereitstellt, um den Vorfehlerwert einzustellen. Dazu können als steuerungstechnisch ein Speicher auch die Speicher mehrerer angeschlossener Elektrofahrzeuge verwendet werden. Dadurch kann eine Doppelverwendung der Elektrofahrzeuge erreicht werden, um dadurch auf einfache Art und Weise den Vorfehlerwert einzustellen. Besonders kann dadurch vermieden werden, einen zusätzlichen elektrischen Speicher bereitzustellen.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass zum Einstellen der Leistungsaufnahme nach Beendigung des Netzfehlers auf die Höhe eines bzw. des Vorfehlerwertes die Leistungsaufnahme über einen vorgegebenen Änderungsverlauf eingestellt wird, insbesondere über eine zeitliche Rampenfunktion, mit der die Leistungsaufnahme linear bis zur Höhe des Vorfehlerwertes verändert wird. Hierdurch werden sprunghafte Änderungen vermieden, die zu einem neuen Netzfehler führen könnten.
  • Vorzugsweise wird somit auch vorgeschlagen, dass der elektrische Verbraucher als elektrische Ladestation zum Laden von Elektrofahrzeugen ausgebildet ist. Ein solcher Verbraucher hat hohes Potenzial, seine Leistungsaufnahme und damit die Entnahme elektrischer Leistung aus dem elektrischen Versorgungsnetz zu verändern und auch gezielt zu verändern. Der elektrische Verbraucher kann auch, zusätzlich oder alternativ, als Rechenzentrum, Kühlhaus oder Fabrik ausgebildet sein. Grundsätzlich kommen auch andere Verbraucher in Betracht, die über einen Gleichspannungszwischenkreis mit elektrischer Leistung versorgt werden, besonders solche, die sich bisher bei einem Spannungseinbruch des Gleichspannungszwischenkreises abgeschaltet haben.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der elektrische Verbraucher unter Verwendung eines Frequenzumrichters als Stützverbraucher ausgebildet ist, um das elektrische Versorgungsnetz unter Berücksichtigung wenigstens eines in dasselbe elektrische Versorgungsnetz einspeisenden parallelen Verbrauchers zu stützen. Ein solcher Stützverbraucher ist somit ein elektrischer Verbraucher, der zum Stützen des elektrischen Versorgungsnetzes vorbereitet ist und dabei das Verhalten des parallelen Verbrauchers, es können auch mehrere sein, mit berücksichtigt. Der parallele Verbraucher ist dabei besonders einer, der selbst nicht das Netz stützen kann, insbesondere seine Leistung nicht gezielt an die Netzspannung anpassen kann und insoweit als passiver Verbraucher bezeichnet werden kann.
  • Dazu wird insbesondere vorgeschlagen, dass der Stützverbraucher ein Verhalten, besonders eine Netztrennung eines in dasselbe elektrische Versorgungsnetz einspeisenden parallelen Verbrauchers, also des passiven Verbrauchers, erkennt. Der Stützverbraucher erkennt besonders, wenn der parallele Verbraucher, also besonders der passive Verbraucher, aufgrund eines Lastabwurfes, oder eines gezielten Abschaltens aufgrund einer Unterspannung wie beispielsweise im Falle eines Rechenzentrums als Beispiel eines passiven Verbrauchers, oder aus einem anderen Grund, vom elektrischen Versorgungsnetz getrennt wurde.
  • Insoweit ist dieser parallele Verbraucher, bzw. passive Verbraucher, einer, der nicht mit dem elektrischen Versorgungsnetz bei Auftreten des Netzfehlers verbunden bleiben konnte, wohingegen der elektrische Verbraucher, der hier als Stützverbraucher bezeichnet wird, mit dem elektrischen Versorgungsnetz gekoppelt bleibt. Dabei kennt und/oder erkennt der Stützverbraucher zumindest die Leistungsaufnahme des parallelen Verbrauchers bzw. des passiven Verbrauchers vor dem Netzfehler.
  • Dazu wird nun weiter vorgeschlagen, dass der Stützverbraucher seine Leistungsaufnahme in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung so verändert, dass sich die Summenleistungsaufnahme als Summe der Leistungsaufnahme des parallelen Verbrauchers und des Stützverbrauchers gemäß einer vorgegebenen Summenleistungsveränderung verändert. Insoweit wird der parallele Verbraucher zusammen mit dem Stützverbraucher insgesamt als ein Verbraucher betrachtet und diesem gemeinsamen Verbraucher kann ein netzspannungsabhängiges Verhalten vorgegeben werden, obwohl der parallele Verbraucher sein Verhalten nicht anpassen kann. Diesen Teil kann somit der Stützverbraucher übernehmen, so dass ein vorgegebenes Verhalten als Summenverhalten für beide Verbraucher zusammen aber eingehalten werden kann.
  • Vorzugsweise wird selbst ein Leistungssprung durch Lastabwurf des parallelen Verbrauchers und/oder durch wieder Zuschaltung des parallelen Verbrauchers durch den Stützverbraucher aufgefangen. Entsprechend sollte der Stützverbraucher eine ausreichende Größe hinsichtlich seiner Leistungsfähigkeit, besonders hinsichtlich seiner Fähigkeit die aufgenommene Leistung zu verändern, aufweisen.
  • Außerdem oder alternativ wird vorgeschlagen, dass nach Beendigung des Netzfehlers der Stützverbraucher eine Leistungsaufnahme so einstellt, dass die Summenleistungsaufnahme die Summe der Vorfehlerwerte des Stützverbrauchers und des parallelen Verbrauchers erreicht. Somit wird auch hier davon ausgegangen, dass der parallele Verbraucher seine Leistung nicht einstellen kann. Allerdings kann er, teilweise zwangsläufig, vom elektrischen Versorgungsnetz getrennt oder wieder zugeschaltet werden. Vorzugsweise kann der Stützverbraucher mit diesem Trennen und Wiederzuschalten des parallelen Verbrauchers verbundene Leistungssprünge ausgleichen. Dadurch ist es möglich, dass trotz vorhandener Verbraucher, die ihre Leistungsaufnahme nicht steuern können, jedenfalls nicht in dem Maße steuern können, wie der Stützverbraucher das kann, gleichwohl Berücksichtigung finden können und somit in ein Gesamtkonzept eingebunden werden können, dass ihr Zuschalten oder Abschalten keine Veränderung des Leistungsbedarfs hervorrufen.
  • Tatsächlich verändern sie den Leistungsbedarf durch ihre Netztrennung oder ihr Wiederzuschalten, diese Veränderung wird aber durch den Stützverbraucher ausgeglichen. Mit anderen Worten wird die Summe des Stützverbrauchers und des parallelen Verbrauchers aus Sicht des elektrischen Versorgungsnetzes wie die Leistung eines einzelnen Verbrauchers gesehen. Hierdurch kann also für den Stützverbraucher und den parallelen Verbraucher zusammen nach dem Netzfehler eine Summenleistung wie vor dem Netzfehler eingestellt werden. Dadurch kann auch insbesondere die Erholungsphase des elektrischen Versorgungsnetzes nach dem Netzfehler verbessert werden.
  • Erfindungsgemäß wird auch ein elektrischer Verbraucher vorgeschlagen, insbesondere eine Ladestation zum Laden von Elektrofahrzeugen. Ein solcher elektrischer Verbraucher weist einen Frequenzumrichter auf, wobei der elektrische Verbraucher unter Verwendung des Frequenzumrichters mit einem elektrischen Versorgungsnetz gekoppelt ist. Das elektrische Versorgungsnetz weist eine Netzspannung auf und ist durch eine Netznennspannung gekennzeichnet. Besonders wird hierbei über den Frequenzumrichter elektrische Leistung aus dem elektrischen Versorgungsnetz zur Versorgung des elektrischen Verbrauchers entnommen, wobei der Frequenzumrichter diese Entnahme gut steuern kann.
  • Weiterhin ist eine Überwachungseinheit vorgesehen, die das elektrische Versorgungsnetz auf einen Netzfehler überwacht, bei dem die Netzspannung um wenigstens eine erste Differenzspannung von der Netznennspannung abweicht. Die Überwachungseinheit kann dafür mit einer Spannungserfassungseinrichtung versehen sein, oder anderweitig eine Information über die Spannung erhalten und dann auswerten. Besonders kommt in Betracht, dass der Frequenzumrichter eine Spannungserfassung durchführt. Dabei kann eine Spannungserfassung am Frequenzumrichter häufig Aufschluss über die Netzspannung geben, selbst wenn zwischen Frequenzumrichter und dem elektrischen Versorgungsnetz noch Elemente zwischengeschaltet sein sollten, wie bspw. ein Transformator.
  • Weiterhin ist eine Betriebssteuereinheit vorgesehen, die den elektrischen Verbraucher so steuert, dass beim Auftreten des Netzfehlers der elektrische Verbraucher mit dem elektrischen Versorgungsnetz gekoppelt bleibt. Besonders ist die Betriebssteuereinheit so eingerichtet und eingestellt, dass sie bei Spannungsabweichungen eine Netztrennung zunächst nicht vorsieht, es sei denn, es kommen weitere Gründe für eine Netztrennung in Betracht. Ein solcher weiterer Grund kann sein, dass die Abweichung der Netzspannung für eine Netznennspannung einen zweiten Schwellwert über- bzw. unterschreitet, so dass eine entsprechend hohe Spannungsabweichung detektiert wird. Jedenfalls ist die Betriebssteuereinheit so eingerichtet, dass sie zunächst den elektrischen Verbraucher möglichst lange mit dem elektrischen Versorgungsnetz gekoppelt hält.
  • Weiterhin ist eine Leistungssteuereinheit vorgesehen, die eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung von der Netznennspannung verändert. Eine solche Leistungssteuereinheit kann, genau wie die Betriebssteuereinheit, als Prozessrechner vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die Betriebssteuereinheit und die Leistungssteuereinheit so miteinander gekoppelt, dass sie Informationen miteinander austauschen können und sich koordinieren können. Vorzugsweise besteht auch eine Kopplung zur Überwachungseinheit und zum Frequenzumrichter, so dass vorzugsweise diese vier Elemente miteinander gekoppelt sind, um Informationen auszutauschen und sich koordinieren. Besonders die Überwachungseinheit, die Betriebssteuereinheit und/oder Leistungssteuereinheit können auch bspw. als entsprechende Überwachungs- bzw. Steuerprogramme jeweils in einem Prozessrechner implementiert sein, oder zusammen in einem Prozessrechner implementiert sein.
  • Die Leistungssteuereinheit steuert somit die Leistungsaufnahme, also wieviel Leistung aus dem elektrischen Versorgungsnetz von dem elektrischen Verbraucher aufgenommen wird, in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung und damit nicht oder nicht ausschließlich nach dem idealen Nutzen des elektrischen Verbrauchers. Der elektrische Verbraucher hat üblicherweise wenigstens eine Nutzfunktion, nämlich das Laden von Elektrofahrzeugen, wenn der elektrische Verbraucher eine Ladestation ist. Üblicherweise nimmt ein elektrischer Verbraucher aus dem elektrischen Versorgungsnetz so viel Leistung auf, wie er jeweils zum Ausführen seiner Nutzfunktion benötigt. Hier wird auch vorgeschlagen, dass die Leistungssteuereinheit die Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers in Abhängigkeit der Netzspannung steuert und damit eine Fähigkeit des Netzstützens für den elektrischen Verbraucher schafft.
  • Vorzugsweise ist der elektrische Verbraucher dazu vorbereitet, ein Verfahren gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen durchzuführen. Besonders ist der Frequenzumrichter, die Überwachungseinheit, die Betriebssteuereinheit und/oder die Leistungssteuereinheit dazu vorbereitet, die entsprechenden Verfahrensschritte auszuführen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass
    • - der Frequenzumrichter einen Gleichspannungszwischenkreis mit einer Zwischenkreisspannung aufweist,
    • - die Zwischenkreisspannung von der Netzspannung abhängt, insbesondere vom Abweichen, er Netzspannung von der Netznennspannung, und
    • - wenigstens eine Leistungssteuerung in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung vorgesehen ist, insbesondere aus der Liste aufweisend dass:
    • - eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung gesteuert wird,
      • - insbesondere abhängig einer vorgegebenen Verbraucherstatik, wobei die Verbraucherstatik einen linearen Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme des Verbrauchers und der Zwischenkreisspannung angibt, zumindest abschnittsweise,
    • - eine Leistungsaufnahme oder Leistungsabgabe einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung gesteuert wird,
      • - insbesondere abhängig einer vorgegebenen USV-Statik, wobei die USV-Statik einen linearen Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme bzw. Abgabe der USV und der Zwischenkreisspannung angibt, zumindest abschnittsweise, und
    • - eine Leistungsaufnahme oder Leistungsabgabe eines Batteriespeichers in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung gesteuert wird,
      • - insbesondere abhängig einer vorgegebenen Speicherstatik, wobei die Speicherstatik einen linearen Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme bzw. Abgabe des Batteriespeichers und der Zwischenkreisspannung angibt, zumindest abschnittsweise.
  • Besonders wird die zwischenkreisabhängige Leistungssteuerung durch die Leistungssteuereinheit realisiert. Ansonsten wird zu der Bedeutung und weiteren Erläuterungen auf die Erklärungen oben zu den entsprechenden Ausführungsformen des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens verwiesen.
  • Vorzugsweise ist der elektrische Verbraucher dadurch gekennzeichnet, dass er
    • - wenigstens einen in der Leistungsaufnahme steuerbaren Hauptverbraucher und
    • - wenigstens eine Hilfseinrichtung aufweist, insbesondere wenigstens eine in der Leistungsaufnahme nicht steuerbare Hilfseinrichtung, und wobei
    • - eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) vorgesehen ist und beim Auftreten des Netzfehlers die wenigstens eine Hilfseinrichtung mittels der unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) mit elektrischer Leistung versorgt wird, insbesondere unabhängig eines Abweichens der Netzspannung von der Netznennspannung, insbesondere unabhängig eines Absinkens der Netzspannung, während
    • - der Hauptverbraucher aus dem elektrischen Versorgungsnetz mit elektrischer Leistung in Abhängigkeit der Netzspannung, insbesondere in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung von der Netznennspannung, insbesondere in Abhängigkeit des Absinkens der Netzspannung versorgt wird.
  • Besonders das Zusammenspiel zwischen steuerbarem Hauptverbraucher und der Hilfseinrichtung wird vorzugsweise mit der Betriebssteuereinheit realisiert. Insoweit arbeitet die Betriebssteuereinheit übergreifend für einzelne Elemente des elektrischen Verbrauchers. Ansonsten ergeben sich weitere Erläuterungen zu vorstehend beschriebenen Erläuterungen zu Ausführungsformen des beanspruchten Verfahrens sinngemäß.
    In vorteilhafter Weise wird auch vorgeschlagen, dass
    • - für den elektrischen Verbraucher ein elektrischer Speicher vorgesehen ist, insbesondere dass der elektrische Speicher Teil des elektrischen Verbrauchers ist, und
    • - bei Auftreten des Netzfehlers der elektrische Speicher elektrische Leistung in einen bzw. den Gleichspannungszwischenkreis speist, um damit Leistung bereitzustellen für wenigstens eines aus der Liste aufweisend:
    • - den elektrischen Verbraucher,
      • - wenigstens eine bzw. die Hilfseinrichtung und
      • - das Einspeisen von Blindleistung in das elektrische Versorgungsnetz.
  • Somit weist der elektrische Verbraucher einen elektrischen Speicher auf, der besonders auch eine elektrische Reserveleistung bereitstellt, die unmittelbar für den elektrischen Verbraucher, wenigstens eine der Hilfseinrichtungen, und/oder das Einspeisen von Blindleistung in das elektrische Versorgungsnetz verwendet werden kann. Vorstehende Erläuterungen zu entsprechenden Ausführungsformen des Verfahrens sind hier sinngemäß anwendbar.
  • Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren näher erläutert.
    • 1 zeigt eine Ladestation als elektrischen Verbraucher in einer schematischen Darstellung.
    • 2 zeigt verschiedene Statiken für eine zwischenkreisabhängige Leistungssteuerung.
    • 3 zeigt Kennlinien für eine netzspannungsabhängige Leistungssteuerung.
  • 1 zeigt eine Ladestation 1 in einer schematischen Darstellung. Die Ladestation 1 weist mehrere Ladeterminals 2 auf, die jeweils als Gleichstromsteller symbolisiert sind, der auch als DC-DC-Wandler bezeichnet werden kann. Ebenfalls veranschaulichend ist an jedes Ladeterminal 2 ein Elektrofahrzeug 4 angeschlossen. Üblicherweise ist natürlich davon auszugehen, dass unterschiedliche Elektrofahrzeuge geladen werden können, und die Verwendung gleicher Bezugszeichen für die Elektrofahrzeuge 4 soll insoweit nur andeuteten, dass es auf eine Unterscheidung im Zusammenhang mit Erläuterungen der 1 nicht ankommt. Die Ladeterminals 2 und die Fahrzeuge 4 sind insoweit im Wesentlichen veranschaulichend zu verstehen. Insbesondere kommen auch mehr als drei Ladeterminals 2 in Betracht. Es kommt aber auch in Betracht, dass an ein Ladeterminal 2 zeitweise kein Elektrofahrzeug 4 angeschlossen ist.
  • Zur Versorgung der Ladeterminals 2 ist ein Frequenzumrichter 6 vorgesehen, der elektrische Wechselspannung aus einem veranschaulicht dargestellten elektrischen Versorgungsnetz 8 in eine Gleichspannung bzw. einen Gleichstrom wandelt, der den Ladeterminals 2 als Eingangsspannung zur Verfügung steht. Der Frequenzumrichter 6 weist insoweit einen Gleichspannungszwischenkreis auf, der nicht im Detail gezeigt ist, aber bspw. das gezeigte Gleichspannungssymbol kann insoweit auch repräsentativ für diesen Gleichspannungszwischenkreis stehen. Der Frequenzumrichter 6 weist dabei einen Gleichspannungsausgang 10 auf, der unmittelbar mit dem Gleichspannungszwischenkreis verbunden sein kann. Insoweit kann Strom vom Gleichspannungsausgang 10 und damit vom Gleichspannungszwischenkreis des Frequenzumrichters 6 zu den Ladenterminals 2 fließen, wobei er sich dazu auf die einzelnen Ladeterminals 2 aufteilen kann.
  • Der Frequenzumrichter 6 ist mit einem Wechselspannungseingang 12 versehen, mit dem er über einen Netztrennschalter 14 mit dem elektrischen Versorgungsnetz 8 gekoppelt ist.
  • Zur Steuerung ist eine Steuerperipherie 16 vorgesehen, die insoweit auch eine Hilfseinrichtung bildet bzw. Hilfseinrichtungen beinhaltet. Insoweit kann diese Steuerperipherie 16 auch als Hilfseinrichtung (AUX) bezeichnet werden.
  • Die Steuerperipherie 16 umfasst dabei eine Überwachungseinheit 18, die einen Sensor 20 aufweist, der symbolisch dargestellt ist und eine Netzspannung U des elektrischen Versorgungsnetzes 8 erfassen kann. Die Überwachungseinheit 18 kann insoweit das elektrische Versorgungsnetz 8 auf einen Netzfehler überwachen, nämlich abhängig der Höhe der Netzspannung U. Die Überwachungseinheit 18 liefert dabei Ergebnisse der Überwachung an eine Betriebssteuereinheit 22 und eine Leistungssteuereinheit 24. Außerdem oder alternativ kann die Überwachungseinheit 18 auch die erfassten Spannungswerte U unmittelbar an die Betriebssteuereinheit 12 und die Leistungssteuereinheit 24 übermitteln.
  • Die Betriebssteuereinheit 22 ist u.a. dafür vorgesehen, den Netztrennschalter 14 anzusteuern. Das ist durch einen entsprechenden Verbindungsdoppelpfeil zwischen dem Netztrennschalter 14 und der Betriebssteuereinheit 22 veranschaulicht. Der Doppelpfeil veranschaulicht dabei, dass auch Informationen von dem Netztrennschalter, besonders über seine Schalterstellung, an die Betriebssteuereinheit 22 übertragen werden können.
  • Die Leistungssteuereinheit 24 steuert besonders die Leistungsaufnahme der Ladestation insgesamt. Das erfolgt besonders über eine entsprechende Ansteuerung des Frequenzumrichters 6 und kann in Abhängigkeit der Netzspannung oder einer Information darüber erfolgen. Bspw. kann die Zwischenkreisspannung Aufschluss über die Netzspannung geben. Besonders wenn die Zwischenkreisspannung bekannt ist und die Steuerung des Umrichters mit der bei der vorhandenen Zwischenkreisspannung Leistung aus dem elektrischen Versorgungsnetz entnommen wird, kann daraus die Netzspannung direkt oder indirekt abgeleitet werden. Und diese Netzspannung bzw. eine Information darüber kann die Leistungssteuereinheit 24 von der Überwachungseinheit 18 erhalten. Es kommt aber auch in Betracht, dass der Frequenzumrichter 6 selbst eine Spannungserfassung der Netzspannung U vorsieht und eine Information über diese so erfasste Netzspannung U bzw. die erfasste Netzspannung U als solche an die Leistungssteuereinheit 24 überträgt. Zu dem Frequenzumrichter 6 ist ein Diagramm einer Reglerstatik symbolhaft dargestellt, dass eine Möglichkeit der Leistungssteuerung vorsieht, die von der Zwischenkreisspannung abhängt, was noch weiter unten beschrieben wird. In diesem Fall könnte auf die Verwendung der Höhe der erfassten Netzspannung verzichtet werden. Die Höhe der Netzspannung kann dabei gemäß einer Ausführungsform als Information in eine Regelung der Zwischenkreisspannung einfließen und eine solche Regelung wird vorzugsweise in den Frequenzumrichter 6 durchgeführt.
  • Die Ladestation 1 weist außerdem noch einen Batteriespeicher 26 auf, der in dieser Ladestation 1 auch als Vorladespeicher dient. Er ist im Grunde über einen Speicherstromsteller 28 mit dem Gleichspannungsausgang 10 des Frequenzumrichters 6 gekoppelt. Überhaupt kann dafür ein DC-Bus 30 vorgesehen sein, der an den Gleichspannungsausgang 10 des Frequenzumrichters 6 angeschlossen ist und damit diverse Gleichstromteilverbraucher verbindet, wie die Ladeterminals 2 und den Speicherstromsteller 28.
  • Neben dem Batteriespeicher 26 ist ebenfalls veranschaulichend ein Diagramm einer Reglerstatik gezeigt, das symbolisieren soll, dass der Batteriespeicher 26 eine zwischenkreisspannungsabhängige Leistungssteuerung implementiert haben kann, die nachfolgend noch erläutert wird. Der Batteriespeicher 26 bzw. sein Speicherstromsteller 28 kann dafür entsprechend angesteuert werden. Eine solche Ansteuerung kann bspw. auch die Leistungssteuereinheit 24 vornehmen, was der Übersichtlichkeit halber in der 1 allerdings nicht gezeigt ist.
  • Weiterhin ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung 32 vorgesehen, die über einen USV-Stromsteller 34 mit dem DC-Bus 30 und damit dem Gleichspannungsausgang 10 des Frequenzumrichters 6 verbunden ist. Diese unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) 32 kann Hilfseinrichtungen wie die Steuerperipherie 16 ansteuern. Die Steuerperipherie 16, nämlich besonders die Überwachungseinheit 18, die Betriebssteuereinheit 22 und die Leistungssteuereinheit 24 sind im Wesentlichen als Prozessrechner ausgebildet, und können auch in einer praktischen Ausführung ganz oder teilweise zusammengefasst sein, und vertragen nur wenig Leistungsänderung, so dass auch im Netzfehlerfall die unterbrechungsfreie Stromversorgung 32 eine möglichst unveränderte Leistungsversorgung dieser Steuerperipherie gewährleisten kann.
  • Die USV kann aber auch so ausgebildet und/oder verwendet werden, dass sie lediglich die Verluste der Umrichter deckt. Dabei kann sie als eine Zwischenkreis-USV vorgesehen sein, die, wie in der 2 gezeigt, an den Zwischenkreis angeschlossen ist und in diesen zur Deckung von Verlusten des Umrichters elektrische Leistung einspeist.
  • Die unterbrechungsfreie Stromversorgung 32 kann aber auch andere Hilfseinrichtungen versorgen, die hier der Einfachheit halber nicht dargestellt sind, wie bspw. eine Kommunikationseinrichtung zum Übertragen von Informationen innerhalb der Ladestation 1 oder auch zu einer außerhalb gelegenen Zentraleinheit. Auch zur unterbrechungsfreien Stromversorgung 32 ist ein Diagramm einer Reglerstatik angedeutet, dass eine Leistung der unterbrechungsfreien Stromversorgung in Abhängigkeit einer Zwischenkreisspannung als Steuerzusammenhang symbolisiert und später noch im Detail beschrieben wird.
  • Auch zu den Ladeterminals 2 ist ein Diagramm einer Reglerstatik dargestellt, dass die Leistung der Ladeterminals 2 in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung symbolisiert, was ebenfalls noch beschrieben wird.
  • Eine weitere Steuerungsmöglichkeit besteht darin, die jeweils maximal bereitstellbare Ladeleistung der Ladeterminals 2, entweder individuell, oder als Summenleistung, diesen vorzugeben. Das ist durch einen gestrichelt dargestellten Pfeil symbolisiert, der von dem Frequenzumrichter 6 zu einem Ladeterminal 2 reicht. Dies ist aber symbolisch zu verstehen und soll nicht lediglich eine Steuerung des einen oben dargestellten Ladeterminals symbolisieren, sondern alle Ladeterminals 2 sollen möglichst gleichartig diese Leistungsbegrenzung erhalten können. Es kommt aber auch in Betracht, dass eine Gesamtleistungsbegrenzung übertragen wird, die die Ladeterminals 2 unter sich aufteilen.
  • 2 zeigt mehrere Diagramme A bis D zu Leistungssteuerungen in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung eines Frequenzumrichters, nämlich insbesondere des Frequenzumrichters 6 der 1. Diese Diagramme bzw. die darin enthaltenen Kennlinien können auch jeweils als Reglerstatik bezeichnet werden. Die Diagramme sind besonders hinsichtlich der Leistungsamplitude veranschaulichend insoweit als dass die einzelnen Diagramme unterschiedliche Skalierungen hinsichtlich der Leistung haben können, also unterschiedliche Amplituden haben können. Die Auflösung der Zwischenkreisspannung, die jeweils an der Abszisse aufgetragen ist, ist aber für alle Diagramme gleich skaliert und soll dabei auch die Zusammenhänge verdeutlichen, die insoweit zwischen den einzelnen zwischenkreisspannungsabhängigen Leistungssteuerungen bestehen.
  • Jedes Diagramm der 2 hat an seiner Ordinate die Leistung aufgetragen, die der Gleichspannungszwischenkreis abgibt bzw. abgeben kann oder abgeben soll. Ein positiver Wert bedeutet insoweit, dass Leistung aus dem Gleichspannungszwischenkreis abgegeben wird. Wohin die jeweilige Leistung abgegeben wird, bzw. von wo sie im Falle negativer Werte aufgenommen wird, unterscheidet sich dann zwischen den einzelnen Diagrammen. Die absoluten Leistungswerte, besonders die jeweils eingezeichneten Maximalwerte bzw. Minimalwerte, können sich zwischen den einzelnen Diagrammen unterscheiden.
  • Das Diagramm A zeigt das vorgeschlagene Leistungsverhalten des Frequenzumrichters in Bezug auf das elektrische Versorgungsnetz. Das Diagramm zeigt somit mit der Leistung P die Leistung, die aus dem Gleichspannungszwischenkreis an das elektrische Versorgungsnetz abgegeben wird, also in das elektrische Versorgungsnetz eingespeist wird. Negative Leistungswerte, die also unterhalb der Abszissenachse liegen, zeigen somit die Aufnahme elektrischer Leistung aus dem elektrischen Versorgungsnetz in den Gleichspannungszwischenkreis an.
  • Der Ursprung des Diagramms, wo sich also die beiden Diagrammachsen kreuzen, zeigt eine nominelle Zwischenkreisspannung UZK an, mit den Leistungswert 0. Weist die Zwischenkreisspannung also ihren nominellen Wert auf, wird weder Leistung aus dem elektrischen Versorgungsnetz entnommen, noch in dieses eingespeist. Steigt die Zwischenkreisspannung UZK bis zu einem ersten oberen Zwischenkreisspannungswert U Z K 1 +
    Figure DE102018119957A1_0001
    an, so steigt die Leistung linear auf ihren Maximalwert Bmax. Es wird also ab dann maximale Leistung aus dem Gleichspannungszwischenkreis in das elektrische Versorgungsnetz eingespeist.
  • Fällt die Zwischenkreisspannung UZK ab, nämlich bis zum ersten unteren Zwischenkreisspannungswert U Z K 1 −
    Figure DE102018119957A1_0002
    ab, so sinkt auch die Leistung auf ihren minimalen Wert Bmin ab. Der minimale Leistungswert Pmin kann genau dem negativen Wert des maximalen Leistungswerts Pmax entsprechen. Überhaupt kommt für die in dem Diagramm A gezeigte Kennlinie in Betracht, dass sie punktsymmetrisch zum Ursprung, also punktsymmetrisch zum Kreuzungspunkt der beiden Koordinatenachse ist.
  • Somit kann abhängig der Zwischenkreisspannung elektrische Leistung aus dem elektrischen Versorgungsnetz entnommen oder in dieses eingespeist werden. Die Kennlinie des Diagramms A kann als Statik des netzseitigen Umrichters bezeichnet werden.
  • Außerdem ist noch eine Grenzleistung PL eingezeichnet, die ggf. eine Begrenzung der aus dem elektrischen Versorgungsnetz entnehmbaren Leistung darstellen kann. Diese Begrenzungsleistung PL kann vorsehen, dass nicht bis zum maximalen Wert Leistung aus dem elektrischen Versorgungsnetz entnommen wird. Hierdurch kann besonders zur Netzstützung eine aus dem elektrischen Versorgungsnetz entnommene Leistung reduziert bzw. dann begrenzt werden, um besonders im Falle eines Netzfehlers letztlich auch die Leistungsentnahme des elektrischen Verbrauchers verringern zu können.
  • Das Diagramm B zeigt dann eine Statik eines elektrischen Speichers, der bei einem betrachteten elektrischen Verbraucher optional vorgesehen sein kann. Der elektrische Speicher wird demnach nicht angesprochen, soweit die Zwischenkreisspannung zwischen dem ersten unteren und dem ersten oberen Zwischenkreisspannungswert U Z K 1 −
    Figure DE102018119957A1_0003
     U Z K 1 +
    Figure DE102018119957A1_0004
    liegt. Außerhalb dieses Bereichs steigt die Leistung linear an, bis die Zwischenkreisspannung den zweiten oberen Zwischenkreisspannungswert U Z K 2 +
    Figure DE102018119957A1_0005
    erreicht hat. Mit steigender Zwischenkreisspannung wird dann somit vorgesehen, dass die elektrische Leistung von dem Zwischenkreis an den elektrischen Speicher abgegeben wird, also in den elektrischen Speicher eingespeichert wird. Fällt die Zwischenkreisspannung hingegen unter den ersten unteren Zwischenkreisspannungswert U Z K 1 −
    Figure DE102018119957A1_0006
    ab, so fällt dann auch die Leistung ab, nämlich bis zum zweiten unteren Zwischenkreisspannungswert U Z K 2 − .
    Figure DE102018119957A1_0007
    Der elektrische Speicher gibt dann also entsprechend Leistung an den elektrischen Zwischenkreisspeicher ab, der elektrische Zwischenkreisspeicher nimmt also gemäß der Kennlinie Leistung aus dem Energiespeicher auf.
  • Es ist grundsätzlich für alle Diagramme dieser 2 zu erwähnen, dass sich der Begriff Statik besonders jeweils auf die linear ansteigenden bzw. abfallenden Zweige bezieht und insoweit ein linearer Abschnitt vorliegt. Im Übrigen sind die Statiken der Diagramme A bis D auch jeweils in 1 zu dem jeweiligen Bauelement angedeutet.
  • Diagramm C zeigt die vorgeschlagene Statik des elektrischen Verbrauchers, also besonders des Hauptverbrauchers, was gemäß 1 die Gesamtheit der Ladeterminals 2 mit den angeschlossenen Elektrofahrzeugen 4 ist. Der elektrische Verbraucher bzw. Hauptverbraucher weist im Wesentlichen über einen Großteil des Spannungsbereichs der Zwischenkreisspannung UZK einen maximalen Wert auf, kann also maximale Leistung aus dem elektrischen Zwischenkreis erhalten. Sinkt die Zwischenkreisspannung allerdings noch unter den zweiten unteren Zwischenkreisspannungswert U Z K 2 −
    Figure DE102018119957A1_0008
    ab, so ist für sie eine Leistungsreduktion vorgesehen, nämlich dass sie ihre Leistung, die sie aus dem Gleichspannungszwischenkreis des Frequenzumrichters bezieht, linear absenkt, bis die Zwischenkreisspannung den dritten unteren Zwischenkreisspannungswert U Z K 3 −
    Figure DE102018119957A1_0009
    erreicht hat. Hier wird davon ausgegangen, dass der elektrische Verbraucher insoweit selbst keine Leistung erzeugen und zurück in den Gleichspannungszwischenkreis geben könnte. Zumindest liegt das der Betrachtung zugrunde.
  • Das Diagramm D zeigt eine Statik für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung USV. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung kann besonders eine sein, wie sie als unterbrechungsfreie Stromversorgung 32 in 1 dargestellt ist. Sie erhält ihre Leistung aus dem Gleichspannungszwischenkreis und versorgt dann Peripheriegeräte, besonders auch Steuerungseinrichtungen des Verbrauchers bzw. der Ladestation, wie das bspw. in 1 dargestellt ist.
  • Das Diagramm zeigt, dass die unterbrechungsfreie Stromversorgung USV erst Leistung in den Gleichspannungszwischenkreis gibt, wenn die Zwischenkreisspannung UZK unter den dritten unteren Zwischenkreisspannungswert U Z K 3 −
    Figure DE102018119957A1_0010
    fällt. Dann verringert sich die Leistung linear mit weiter abfallender Zwischenkreisspannung. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung gibt dann also Leistung in den Gleichspannungszwischenkreis ein.
  • Im Übrigen ist besonders für die Diagramme B, D und E anzumerken, dass leichte Abweichungen der waagerechten Kennlinie mit der Abszisse keine tatsächliche Abweichung darstellen sollen, sondern nur der Übersichtlichkeit halber eine solche Darstellung gewählt wurde, um die Kennlinie optisch von der Abszisse unterscheiden zu können.
  • Diagramm E zeigt schließlich einen optionalen Chopper, der Leistung aus dem Gleichspannungszwischenkreis verbrauchen kann, indem er elektrischen Strom über entsprechende Heizwiderstände leitet, um dadurch Energie zu vernichten bzw. in Wärme umzuwandeln.
  • Eine Statik für einen solchen Chopper ist im Diagramm E gezeigt. Dort ist zu erkennen, dass der Chopper erst aktiv wird, wenn die Zwischenkreisspannung UZK einen sehr hohen Wert erreicht hat, der hier als vierter oberer Zwischenkreisspannungswert U Z K 4 +
    Figure DE102018119957A1_0011
    bezeichnet wird. Von da an wird die Leistung, die der Chopper aus dem Gleichspannungszwischenkreis entnimmt mit noch weiter ansteigender Zwischenkreisspannung UZK bis zu einem Maximalwert erhöht.
  • 3 zeigt ein Diagramm einer netzspannungsabhängigen Wirkleistungskennlinie und einer netzspannungsabhängigen Blindleistungskennlinie. Demnach wird vorgeschlagen, dass der elektrische Verbraucher in Abhängigkeit der Netzspannung UNet Blindleistung QFRT in das elektrische Versorgungsnetz einspeist bzw. aus diesem entnimmt. Demnach wird in der Nähe der Netznennspannung UN keine Blindleistung QFRT eingespeist. Die Kennlinie ist in diesem Bereich etwas unterhalb der Koordinatenachse eingezeichnet, was nur der besseren Darstellung dient. Tatsächlich sollte sie in dem Bereich in der Nähe der Netznennspannung UN auf der Koordinatenachse liegen. Steigt die Netzspannung UNet so stark an, dass sie eine obere Schwellspannung Umax überschreitet, steigt dann die eingespeiste Blindleistung QFRT an, insbesondere linear mit weiter steigender Netzspannung an. Ebenso, besonders punktsymmetrisch zum Ursprung des gezeigten Koordinatensystems, wird eine Blindleistung QFRT aus dem elektrischen Versorgungsnetz bezogen, sobald die Netzspannung UNet unter eine untere Schwellspannung Umin abfällt. Besonders steigt diese entnommene Blindleistung dem Betrage nach linear mit weiter abfallender Netzspannung an. Die eingespeiste Blindleistung QFRT ist also negativ fällt mit weiter abfallender Netzspannung ebenfalls weiter ab.
  • Gleichzeitig ist die von dem elektrischen Verbraucher, insbesondere einem Hauptverbraucher konsumierte Wirkleistung PFRT dargestellt. Demnach nimmt die aufgenommene elektrische Leistung im Bereich des Totbandes der Blindleistungseinspeisung, also zwischen dem unteren Spannungsschwellwert Umin und dem oberen Spannungsschwellwert Umax einen Maximalwert an. Hier befindet sich der elektrische Verbraucher in einem Normalzustand, in dem er möglichst unverändert maximale Leistung verbraucht. Dieser Leistungswert kann auch ein anderer als die maximal mögliche Leistung sein. Besonders verbraucht der Verbraucher hier elektrische Leistung in der Höhe, in der es für seinen Betrieb in dem Moment sinnvoll ist, unabhängig von der elektrischen Netzspannung INet . Steigt nun die Netzspannung UNet über den oberen Schwellwert Umax an, wird vorgeschlagen, die entnommene Wirkleistung mit zunehmender Netzspannung zu reduzieren, insbesondere linear zu reduzieren. Zum Ende der Kennlinie hin ist diese gestrichelt gezeichnet, um deutlich zu machen, dass möglicherweise bei einer zu hohen Spannungsabweichung der Netzspannung auch schon ein Abschalten in Betracht kommt, bevor die verbrauchte Wirkleistung auf den Wert 0 abgefallen ist.
  • Ganz ähnlich nimmt die verbrauchte Leistung des elektrischen Verbrauchers auch ab, wenn die Netzspannung unter die untere Schwellspannung Umin abgefallen ist. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Leistung dann linear mit weiter abfallender Netzspannung abnimmt, insbesondere so, dass sie bis auf den Wert 0 reduziert wird.
  • Der Spannungsbereich zwischen der unteren Schwellspannung Umin und der oberen Schwellspannung Umax kann auch, zumindest im Hinblick auf die Blindleistungskennlinie, also Totbandbereich bezeichnet werden. Dabei kann auch davon ausgegangen werden, dass ein Netzfehler vorliegt und auch entsprechend detektiert wird, sobald die Netzspannung außerhalb dieses Totbandbereichs liegt, also oberhalb der oberen Schwellspannung Umax liegt, oder unterhalb der unteren Schwellspannung Umin.
  • Hinsichtlich der verbrauchten Leistung PFRT wird diese somit innerhalb des Totbandbereichs nicht reduziert. Grundsätzlich kommt aber auch in Betracht, dass der Bereich, in dem Leistung PFRT nicht reduziert wird, nicht mit dem Totbandbereich der Blindleistungskennlinie übereinstimmt, sondern größer oder kleiner sein kann. Vorzugsweise reicht er von einem Netzspannungswert, der unterhalb der unteren Schwellspannung Umin liegt, bis zu einem Spannungswert, der oberhalb des oberen Schwellwertes Umax liegt. Dadurch kann besonders erreicht werden, dass zunächst auf eine zu starke Spannungsabweichung, die auf einen Netzfehler schließen ist, dieser durch entsprechende Blindleistungseinspeisung bzw. -entnahme entgegenwirkt wird. Vergrößert sich die Abweichung der Spannung von der nominellen Spannung weiter, so kommt dann in Betracht, zusätzlich die Wirkleistung in Abhängigkeit der Netzspannung zu verändern.
  • Besonders ist hier wichtig, dass sich der elektrische Verbraucher an Netzstützungsmaßnahmen beteiligt. Besonders hervorzuheben ist hierbei auch, dass der elektrische Verbraucher nicht nur seine aufgenommene Leistung als Wirkleistung verringern kann, sondern auch, dass er zusätzlich über eine Blindleistungseinspeisung die Spannung steuern kann.
  • Außerdem ist noch eine unterbrechungsfreie Stromversorgung USV vorgesehen, die eine Leistung bereitstellen kann, insbesondere in den Gleichspannungszwischenkreis einspeisen kann, wenn die verbrauchte Leistung PFRT des elektrischen Verbrauchers bereits den Wert 0 erreicht hat. Diese Wirkleistung der unterbrechungsfreien Stromversorgung Pusv kann besonders dazu verwendet werden, für das Erzeugen einer Blindleistung benötigte Wirkleistung bereitzustellen. Besonders kann eine Wirkleistung zum Ausgleichen von Verlustleistung benötigt werden, die beim Einspeisen einer Blindleistung anfällt. Auch für die Peripherie, wie Steuereinrichtungen und Prozessrechner, benötigte Leistung kann durch die unterbrechungsfreie Stromversorgung bereitgestellt werden.
  • Gemäß 3 erreicht die Wirkleistung PFRT bei abfallender Netzspannung den Wert 0 bei einer zweiten unteren Schwellspannung Umin2 . Bei weiter abfallender Netzspannung verringert sich auch die Blindleistung QFRT weiter, wobei zum Steuern oder Unterstützen dafür Leistung benötigt wird und daher verringert sich die von der unterbrechungsfreien Stromversorgung aus dem Gleichspannungszwischenkreis entnommene Leistung Pusv mit weiter absinkender Netzspannung ebenfalls weiter, insbesondere linear mit der abfallenden Netzspannung. Das bedeutet aber, dass sich die Wirkleistung Pusv der unterbrechungsfreien Stromversorgung, die in den Gleichspannungszwischenkreis eingespeist wird, bzw. anderweitig von der unterbrechungsfreien Stromversorgung bereitgestellt wird, erhöht.
  • Somit kann hier auch besonders auf einfache und zweckmäßige Art und Weise die unterbrechungsfreie Stromversorgung derart in den elektrischen Verbraucher bzw. seine Steuerung eingebunden werden, dass die vorgeschlagenen Stützmaßnahmen durch entsprechende Blindleistungseinspeisung und durch entsprechende Wirkleistungsreduzierung realisiert werden können durch Verwendung von Leistung der unterbrechungsfreien Stromversorgung.
  • Es ist grundsätzlich bekannt, das elektrische Versorgungsnetz, das auch einfach als Netz bezeichnet werden kann, bei Netzfehlern mittels moderner Windenergieanlagen zu stützen und besonders die Windenergieanlagen möglichst ohne Netztrennung durch den Fehler hindurchzusteuern, was auch allgemein als „Fault-Ride-Through“ (FRT) bezeichnet wird.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, elektrische Verbraucher, besonders Ladestationen, für ein Durchsteuern eines Netzfehlers vorzubereiten. Dabei wird vorzugsweise vorgeschlagen, die Versorgung des Verbrauchers bis zu einer vorbestimmten Restspannung im Fehlerfall, insbesondere bis zu einem Spannungseinbruch von unter 50 % der Netznennspannung über eine zwischenkreisgekoppelte USV sicherzustellen. Bisher war es nicht bekannt, in einem reinen Lastbetrieb, wenn der elektrische Verbraucher also keinen elektrischen Speicher aufweist, einen Netzfehler mit dynamischer Spannungsstützung zu durchfahren, da bei einem Spannungseinbruch der Zwischenkreis nicht mehr ausreichend aus dem Netz geladen werden kann, dem Verhalten des Netzes also nicht folgen kann
  • Um dennoch mit einem elektrischen Verbraucher einen Netzfehler besonders bei Unterspannung mit dynamischer Netzstützung zu durchfahren, werden folgende Aspekte vorgeschlagen, zumindest gemäß einer Ausführungsform:
    • Es ist eine Versorgung der Peripherie, besonders auch von Steuerungseinrichtungen vorzusehen. Eine schnelle Leistungsreduktion der Last oder, gemäß einer Ausführungsform eine zumindest teilweise Deckung der Leistung, die die Last benötigt bzw. aktuell verbraucht, aus einem Speicher vorzusehen ist ein weiterer Aspekt. Eine schnelle Lasterhöhung bei wiederkehrender Spannung wird vorgeschlagen, besonders so, dass ein Leistungswert nach dem Netzfehler auf einen Leistungswert vor dem Netzfehler eingestellt wird. Es wurde auch erkannt und vorgeschlagen, dass eine Deckung von Umrichterverlusten bei dynamischer Netzstützung vorgesehen werden kann, also besonders um eine dynamische Blindleistungseinspeisung vornehmen zu können.
  • Ein wichtiger Bestandteil der erfindungsgemäßen Idee, zumindest gemäß einer Ausführungsform, ist ein Netzfolgebetrieb, bei dem die Last, also der Verbraucher, dem Netz folgt.
  • Dazu kann ein an einen Gleichspannungszwischenkreis, oder einfach Zwischenkreis, angeschlossener Speicher oder Last vorgesehen sein. Die Last, bzw. der Verbraucher, verhält sich somit in Abhängigkeit der möglichen spannungsabhängigen Austauschleistung mit dem Netz. Die Leistung, die die Last aus dem Netz entnimmt, richtet sich somit nicht nach den Bedürfnissen der Last, sondern nach den Bedürfnissen des Netzes.
  • Dazu werden besonders zwei Varianten unterschieden, von denen die erste einen Frequenzumrichter ohne elektrischen Speicher im Zwischenkreis vorsieht, was als Lastbetrieb bezeichnet wird. Die zweite Variante sieht einen Frequenzumrichter mit elektrischem Speicher im Zwischenkreise vor, was als Ladebetrieb bezeichnet wird.
  • Im Lastbetrieb ist folgendes vorgesehen:
    • Die Last erhält eine für das Durchfahren des Netzfehlers limitierte Fehlerleistung PFRT aus dem Zwischenkreis. Die Leistung, die die Last aus dem Zwischenkreis erhält, wird somit reduziert und sie wird so reduziert, dass die Zwischenkreisspannung nicht einbricht.
  • Die Peripherie wird aus einer unterbrechungsfreien Stromversorgung USV aus dem Zwischenkreis versorgt. Die USV ist somit an den Zwischenkreis angeschlossen und kann, auch wenn die Zwischenkreisspannung sinkt, noch die Peripherie versorgen.
  • Sinkt die Zwischenkreisspannung aber unter einen vorbestimmten Wert, ändert die Last ihre Leistungsaufnahme entsprechend einer Statik, demnach in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung eine Sollleistung vorgegeben wird.
  • Bei niedrigen Zwischenkreisspannungen, besonders wenn die Zwischenkreisspannung unter einen vorbestimmten ersten unteren Spannungsgrenzwert fällt, wird eine Begrenzung eines dynamischen Stützstroms in Abhängigkeit der Restspannung des Zwischenkreises vorgeschlagen. Dadurch soll möglichst das Decken der auftretenden Verluste sichergestellt werden.
  • Bei sehr kleiner Restspannung des Zwischenkreises, wenn die Zwischenkreisspannung unter einen vorbestimmten zweiten unteren Spannungsgrenzwert sinkt, wird keine Wirkleistung mehr entnommen und es wird nur noch eine Netzstützung durch Blindleistungseinspeisung durchgeführt.
  • Dazu wird vorgeschlagen, eine mit dem Zwischenkreis gekoppelte unterbrechungsfreie Stromversorgung zu verwenden, die auch als Zwischenkreis-USV bezeichnet werden kann, und einen kleinen Speicher aufweist, sowie einen DC/DC-Steller, um Leistung in den Zwischenkreis eingeben zu können. Dabei ist die Zwischenkreis-USV dazu ausgelegt, nur eine Deckung der Umrichterverluste während des Fehlerdurchfahrens (FRT) durchzuführen.
  • Alternativ wird eine Variante vorgeschlagen, die lastseitig sich nicht ausschließlich an einer erfassten Spannung orientiert, sondern eine Kommunikation einsetzt: Dazu regelt der Frequenzumrichter die Zwischenkreisspannung und meldet eine mögliche Austauschwirkleistung, die die Last aus dem Zwischenkreis beziehen kann, an die Last. Das kann in Abhängigkeit der Netzspannung, oder beim Erreichen von Stromgrenzen durchgeführt werden. Somit hängt die mögliche Austauschwirkleistung, die die Last aus dem Zwischenkreis beziehen kann von der Netzspannung und der eingespeisten bzw. entnommenen Blindleistung ab. Es wird somit eine interne Kommunikation zwischen Frequenzumrichter und Last durchgeführt.
  • Für den Ladebetrieb ist folgendes vorgesehen:
    • Zunächst wird ermöglicht, dass auch Leistung aus einem Speicher entnommen werden kann, was aber vorzugsweise nur für den Eigenbedarf vorgesehen ist, also möglichst nicht zum Einspeisen.
  • Die Austauschleistung für den Netzfehlerfall, die also zwischen dem Zwischenkreis und dem Verbraucher bzw. der Last, insbesondere einem Hauptverbraucher ausgetauscht wird, kann auch negativ sein. In dem Fall speist der Verbraucher, der den Speicher aufweist, in den Zwischenkreis zurück. Wirkleistung wird damit aber möglichst nicht ins Netz eingespeist, aber Blindleistung Q kann eingespeist werden.
  • Es wird eine Statik vorgeschlagen, die für die Austauschleistung in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung einen Leistungssollwert vorgibt. Diese Statik ist dabei nicht nur auf den Bereich beschränkt, in dem Leistung vom Zwischenkreis an die Last abgegeben wird, sondern sie betrifft auch den Bereich, in dem Leistung von der Last in den Zwischenkreis zurückgegeben wird. Diese Statik betrifft also eine Zwischenkreisspannung von unterhalb bis oberhalb einer nominellen Zwischenkreisspannung und reicht dabei von einer negativen Austauschleistung bis zu einer positiven Austauschleistung
  • Für das Durchsteuern des Netzfehlers kann daher der Energiespeicher des Zwischenkreises mit einer Strombegrenzung ausreichen, so dass eine Zwischenkreis-USV und/oder eine Lastreduktion nicht unbedingt notwendig sind.
  • Es wird auch vorgeschlagen, nach dem Netzfehler ein schnelles Wiederherstellen des Vorfehlerzustandes zu erreichen. Dazu kann der Zustand vor dem Netzfehler, nämlich besonders die Höhe der aus dem Netz bezogenen Wirkleistung unmittelbar vor dem Netzfehler bspw. abgespeichert werden. Nach dem Netzfehler soll dann möglichst die Leistungsaufnahme auf den alten Zustand vor dem Netzfehler eingestellt werden, nämlich besonders über eine Leistungsrampe, über die die Leistung auf den Vorfehlerzustand zurückgeführt werden kann, was auch als Zurückrampen bezeichnet werden kann.
  • Somit wird vorzugsweise vorgeschlagen, dass zum Einstellen der Leistungsaufnahme nach Beendigung des Netzfehlers auf die Höhe des Vorfehlerwertes die Leistungsaufnahme über einen vorgegebenen Änderungsverlauf eingestellt wird, insbesondere über eine zeitliche Rampenfunktion, mit der die Leistungsaufnahme linear bis zur Höhe des Vorfehlerwertes verändert wird.

Claims (16)

  1. Verfahren zum Steuern eines elektrischen Verbrauchers (1), wobei - der elektrische Verbraucher (1) unter Verwendung eines Frequenzumrichters (6) mit einem elektrischen Versorgungsnetz (8) gekoppelt ist, wobei das elektrische Versorgungsnetz (8) eine Netzspannung aufweist und durch eine Netznennspannung gekennzeichnet ist, - das elektrische Versorgungsnetz (8) auf einen Netzfehler überwacht wird, bei dem die Netzspannung um wenigstens eine erste Differenzspannung von der Netznennspannung abweicht, - beim Auftreten des Netzfehlers der elektrische Verbraucher (1) mit dem elektrischen Versorgungsnetz (8) gekoppelt bleibt, und - eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers (1) in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung von der Netznennspannung verändert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - der Frequenzumrichter (6) einen Gleichspannungszwischenkreis mit einer Zwischenkreisspannung aufweist, - die Zwischenkreisspannung vom Abweichen der Netzspannung abhängt und - wenigstens eine Leistungssteuerung in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung vorgesehen ist, insbesondere aus der Liste aufweisend dass: - eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers (1) in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung gesteuert wird, - insbesondere abhängig einer vorgegebenen Verbraucherstatik, wobei die Verbraucherstatik einen linearen Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme des Verbrauchers (1) und der Zwischenkreisspannung angibt, zumindest abschnittsweise, - eine Leistungsaufnahme oder Leistungsabgabe einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (32, USV) in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung gesteuert wird, - insbesondere abhängig einer vorgegebenen USV-Statik, wobei die USV-Statik einen linearen Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme bzw. Abgabe der USV und der Zwischenkreisspannung angibt, zumindest abschnittsweise, und - eine Leistungsaufnahme oder Leistungsabgabe eines Batteriespeichers (26) in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung gesteuert wird, - insbesondere abhängig einer vorgegebenen Speicherstatik, wobei die Speicherstatik einen linearen Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme bzw. Abgabe des Batteriespeichers (26) und der Zwischenkreisspannung angibt, zumindest abschnittsweise.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Verbraucher (1) - wenigstens einen in der Leistungsaufnahme steuerbaren Hauptverbraucher (2, 4) und - wenigstens eine Hilfseinrichtung (16) aufweist, insbesondere wenigstens eine in der Leistungsaufnahme nicht steuerbare Hilfseinrichtung (16), und wobei - beim Auftreten des Netzfehlers die wenigstens eine Hilfseinrichtung (16) mittels einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (32, USV) mit elektrischer Leistung versorgt wird, insbesondere unabhängig des Abweichens der Netzspannung, während - der Hauptverbraucher (2, 4) aus dem elektrischen Versorgungsnetz (8) mit elektrischer Leistung in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung versorgt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die erste Differenzspannung wenigsten 10%, vorzugsweise wenigstens 20% der Netznennspannung beträgt und/oder - eine zweite Differenzspannung vorgesehen ist, die größer ist als die erste Differenzspannung, und vorzugsweise wenigstens 50% der Netznennspannung beträgt, insbesondere wenigstens 70% der Netznennspannung beträgt, und wobei - der elektrische Verbraucher (1) vom elektrischen Versorgungsnetz (8) getrennt wird, wenn die Netzspannung um mehr als die zweite Differenzspannung unter die Netznennspannung absinkt.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - für den elektrischen Verbraucher (1) ein elektrischer Speicher (26) vorgesehen ist, insbesondere dass der elektrische Speicher (26) Teil des elektrischen Verbrauchers (1) ist, und - bei Auftreten des Netzfehlers der elektrische Speicher (26) elektrische Leistung in einen bzw. den Gleichspannungszwischenkreis speist, um damit Leistung bereitzustellen für wenigstens eines aus der Liste aufweisend: - den elektrischen Verbraucher (1), - wenigstens eine bzw. die Hilfseinrichtung (16) und - das Einspeisen von Blindleistung in das elektrische Versorgungsnetz (8).
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - bei Auftreten des Netzfehlers der Frequenzumrichter (6) Blindleistung in das elektrische Versorgungsnetz (8) einspeist und - für das Durchführen der Blindleistungseinspeisung benötigte Wirkleistung - von dem elektrischen Verbraucher (1) durch Reduktion seiner Verbrauchsleistung freigegeben wird, - von einem oder dem elektrischen Speicher (26) bereitgestellt wird und/oder - vom elektrischen Versorgungsnetz (8) bereitgestellt wird, und/oder - das Einspeisen der Blindleistung mittels eines Stützstroms erfolgt und der Stützstrom in Abhängigkeit der Netzspannung begrenzt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der Frequenzumrichter (6) eine Zwischenkreisregelung durchführt, um eine bzw. die Zwischenkreisspannung auf einen vorgegebenen Zwischenkreisspannungswert zu regeln, und - der Frequenzumrichter (6) eine verfügbare Austauschleistung berechnet und diesen berechneten Wert an den elektrischen Verbraucher (1) überträgt, wobei insbesondere eine Kommunikationseinrichtung zur internen Kommunikation zwischen dem Frequenzumrichter (6) und dem Verbraucher (1), insbesondere einem Hauptverbraucher (2, 4) vorgesehen ist.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers (1) vor dem Auftreten des Netzfehlers als Vorfehlerwert abgespeichert wird und - nach Beendigung des Netzfehlers die Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers (1) auf die Höhe des Vorfehlerwertes eingestellt wird, wobei insbesondere - zum Einstellen des Vorfehlerwertes ein elektrischer Speicher (26) verwendet wird, und insbesondere, wenn der Verbraucher (1) eine Ladestation zum Laden von Elektrofahrzeugen (4) ist, wenigstens ein Vorladespeicher und/oder wenigstens ein Speicher (26) wenigstens eines in der Ladestation zum Laden geparkten Elektrofahrzeugs (4) verwendet wird.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen der Leistungsaufnahme nach Beendigung des Netzfehlers auf die Höhe eines bzw. des Vorfehlerwertes die Leistungsaufnahme über einen vorgegebenen Änderungsverlauf eingestellt wird, insbesondere über eine zeitliche Rampenfunktion, mit der die Leistungsaufnahme linear bis zur Höhe des Vorfehlerwertes verändert wird.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Verbraucher (1) als elektrische Ladestation zum Laden von Elektrofahrzeugen (4) ausgebildet ist.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der elektrische Verbraucher (1) unter Verwendung eines Frequenzumrichters (6) als Stützverbraucher ausgebildet ist, um das elektrische Versorgungsnetz (8) unter Berücksichtigung wenigstens eines in dasselbe elektrische Versorgungsnetz (8) einspeisenden parallelen Verbrauchers zu stützen, wobei insbesondere - der Stützverbraucher (1) ein Verhalten, besonders eine Netztrennung des wenigstens einen in dasselbe elektrische Versorgungsnetz (8) einspeisenden parallelen Verbrauchers erkennt und - der Stützverbraucher (1) seine Leistungsaufnahme in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung so verändert, dass sich die Summenleistungsaufnahme als Summe der Leistungsaufnahmen des parallelen Verbrauchers und des Stützverbrauchers (1) gemäß einer vorgegebenen Summenleistungsveränderung verändert, und/oder dass - nach Beendigung des Netzfehlers der Stützverbraucher (1) eine Einspeiseleistung so einstellt, dass die Summenleistungsaufnahme die Summe der Vorfehlerwerte des Stützverbrauchers (1) und des parallelen Verbrauchers erreicht.
  12. Elektrischer Verbraucher (1), insbesondere Ladestation zum Laden von Elektrofahrzeugen (4), umfassend - einen Frequenzumrichter (6), wobei der elektrische Verbraucher (1) unter Verwendung des Frequenzumrichters (6) mit einem elektrischen Versorgungsnetz (8) gekoppelt ist, wobei das elektrische Versorgungsnetz (8) eine Netzspannung aufweist und durch eine Netznennspannung gekennzeichnet ist, - eine Überwachungseinheit (18, M), die das elektrische Versorgungsnetz (8) auf einen Netzfehler überwacht, bei dem die Netzspannung um wenigstens eine erste Differenzspannung von der Netznennspannung abweicht, - eine Betriebssteuereinheit (22, OP), die den elektrischen Verbraucher (1) so steuert, dass beim Auftreten des Netzfehlers der elektrische Verbraucher (1) mit dem elektrischen Versorgungsnetz (8) gekoppelt bleibt, und - eine Leistungssteuereinheit (24), die eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers (1) in Abhängigkeit des Abweichens der Netzspannung von der Netznennspannung verändert.
  13. Elektrischer Verbraucher (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass - der elektrische Verbraucher (1) dazu vorbereitet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen.
  14. Elektrischer Verbraucher (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass - der Frequenzumrichter (6) einen Gleichspannungszwischenkreis mit einer Zwischenkreisspannung aufweist, - die Zwischenkreisspannung von der Netzspannung abhängt und - wenigstens eine Leistungssteuerung (24) in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung vorgesehen ist, insbesondere aus der Liste aufweisend dass: - eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers (1) in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung gesteuert wird, - insbesondere abhängig einer vorgegebenen Verbraucherstatik, wobei die Verbraucherstatik einen linearen Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme des Verbrauchers und der Zwischenkreisspannung angibt, zumindest abschnittsweise, - eine Leistungsaufnahme oder Leistungsabgabe einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (32, USV) in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung gesteuert wird, - insbesondere abhängig einer vorgegebenen USV-Statik, wobei die USV-Statik einen linearen Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme bzw. Abgabe der USV (32) und der Zwischenkreisspannung angibt, zumindest abschnittsweise, und - eine Leistungsaufnahme oder Leistungsabgabe eines Batteriespeichers (26) in Abhängigkeit der Zwischenkreisspannung gesteuert wird, - insbesondere abhängig einer vorgegebenen Speicherstatik, wobei die Speicherstatik einen linearen Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme bzw. Abgabe des Batteriespeichers (26) und der Zwischenkreisspannung angibt, zumindest abschnittsweise.
  15. Elektrischer Verbraucher (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Verbraucher (1) - wenigstens einen in der Leistungsaufnahme steuerbaren Hauptverbraucher (2, 4) und - wenigstens eine Hilfseinrichtung (16) aufweist, insbesondere wenigstens eine in der Leistungsaufnahme nicht steuerbare Hilfseinrichtung, und wobei - eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (32, USV) vorgesehen ist und beim Auftreten des Netzfehlers die wenigstens eine Hilfseinrichtung (16) mittels der unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) mit elektrischer Leistung versorgt wird, insbesondere unabhängig eines Abweichens der Netzspannung von der Netznennspannung, insbesondere unabhängig eines Absinkens der Netzspannung, während - der Hauptverbraucher (2, 4) aus dem elektrischen Versorgungsnetz (8) mit elektrischer Leistung in Abhängigkeit der Netzspannung versorgt wird.
  16. Elektrischer Verbraucher (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass - für den elektrischen Verbraucher (1) ein elektrischer Speicher (26) vorgesehen ist, insbesondere dass der elektrische Speicher (26) Teil des elektrischen Verbrauchers (1) ist, und - bei Auftreten des Netzfehlers der elektrische Speicher (26) elektrische Leistung in einen bzw. den Gleichspannungszwischenkreis speist, um damit Leistung bereitzustellen für wenigstens eines aus der Liste aufweisend: - den elektrischen Verbraucher (1), - wenigstens eine bzw. die Hilfseinrichtung (16) und - das Einspeisen von Blindleistung in das elektrische Versorgungsnetz (8).
DE102018119957.0A 2018-08-16 2018-08-16 Verfahren zum Steuern elektrischer Verbraucher eines elektrischen Versorgungsnetzes Pending DE102018119957A1 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018119957.0A DE102018119957A1 (de) 2018-08-16 2018-08-16 Verfahren zum Steuern elektrischer Verbraucher eines elektrischen Versorgungsnetzes
CA3108816A CA3108816C (en) 2018-08-16 2019-07-29 Method for controlling electrical consumers of an electrical supply grid
CN201980054122.XA CN112585834A (zh) 2018-08-16 2019-07-29 用于控制供电网的电消耗器的方法
PCT/EP2019/070316 WO2020035294A1 (de) 2018-08-16 2019-07-29 Verfahren zum steuern elektrischer verbraucher eines elektrischen versorgungsnetzes
US17/268,905 US11552498B2 (en) 2018-08-16 2019-07-29 Method for controlling electrical consumers of an electrical supply grid
EP19746083.5A EP3837753A1 (de) 2018-08-16 2019-07-29 Verfahren zum steuern elektrischer verbraucher eines elektrischen versorgungsnetzes
JP2021531181A JP7258145B2 (ja) 2018-08-16 2019-07-29 電力供給グリッドの電力消費体の制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018119957.0A DE102018119957A1 (de) 2018-08-16 2018-08-16 Verfahren zum Steuern elektrischer Verbraucher eines elektrischen Versorgungsnetzes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018119957A1 true DE102018119957A1 (de) 2020-02-20

Family

ID=67480224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018119957.0A Pending DE102018119957A1 (de) 2018-08-16 2018-08-16 Verfahren zum Steuern elektrischer Verbraucher eines elektrischen Versorgungsnetzes

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11552498B2 (de)
EP (1) EP3837753A1 (de)
JP (1) JP7258145B2 (de)
CN (1) CN112585834A (de)
CA (1) CA3108816C (de)
DE (1) DE102018119957A1 (de)
WO (1) WO2020035294A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022043066A1 (de) * 2020-08-31 2022-03-03 Sma Solar Technology Ag Verfahren zum betrieb eines batteriewandlers, batteriewandler und system
DE102021123422A1 (de) 2021-09-09 2023-03-09 Sma Solar Technology Ag Aktiver einspeisewandler
WO2024064988A1 (de) * 2022-09-30 2024-04-04 Wittmann Technology Gmbh Verfahren und vorrichtung zur steuerung der bewegung eines handhabungselements

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017108579A1 (de) * 2017-04-21 2018-10-25 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Ladestation

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2011118187A1 (ja) 2010-03-23 2013-07-04 パナソニック株式会社 充電制御装置、充電システムおよび充電制御方法
EP2385606B1 (de) * 2010-05-03 2019-12-25 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S System zum Austausch elektrischer Energie zwischen einer Batterie und einem elektrischen Netz und zugehöriges Verfahren.
JP5869312B2 (ja) * 2011-11-21 2016-02-24 京セラ株式会社 負荷装置およびその消費電力制御方法
US9762066B2 (en) * 2014-03-24 2017-09-12 Abb Schweiz Ag Control of energy storages in a microgrid
JP6635671B2 (ja) 2015-04-14 2020-01-29 三菱電機株式会社 電力変換装置
US10574057B2 (en) * 2015-05-19 2020-02-25 The Regents Of The University Of California Battery control methods and circuits, and energy storage to grid connection systems
JPWO2017145338A1 (ja) 2016-02-25 2018-06-14 三菱電機株式会社 電力変換装置
KR101717283B1 (ko) * 2016-10-31 2017-03-27 주식회사 아하정보통신 효율적 운영을 위한 듀얼코어 에너지저장시스템 및 그 시스템의 운용방법
CN106712098A (zh) * 2017-02-23 2017-05-24 国家电网公司 一种分布式电源的本地电压控制方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017108579A1 (de) * 2017-04-21 2018-10-25 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Ladestation

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022043066A1 (de) * 2020-08-31 2022-03-03 Sma Solar Technology Ag Verfahren zum betrieb eines batteriewandlers, batteriewandler und system
DE102020122686A1 (de) 2020-08-31 2022-03-03 Sma Solar Technology Ag Verfahren zum betrieb eines batteriewandlers, batteriewandler und system
DE102020122686B4 (de) 2020-08-31 2022-08-11 Sma Solar Technology Ag Verfahren zum betrieb eines batteriewandlers, batteriewandler und system
DE102021123422A1 (de) 2021-09-09 2023-03-09 Sma Solar Technology Ag Aktiver einspeisewandler
WO2024064988A1 (de) * 2022-09-30 2024-04-04 Wittmann Technology Gmbh Verfahren und vorrichtung zur steuerung der bewegung eines handhabungselements

Also Published As

Publication number Publication date
EP3837753A1 (de) 2021-06-23
CA3108816A1 (en) 2020-02-20
CN112585834A (zh) 2021-03-30
JP2021534718A (ja) 2021-12-09
US11552498B2 (en) 2023-01-10
WO2020035294A1 (de) 2020-02-20
CA3108816C (en) 2024-02-20
JP7258145B2 (ja) 2023-04-14
US20210313828A1 (en) 2021-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3612406B1 (de) Verfahren zum betreiben einer ladestation
EP2872777B1 (de) Verfahren zum steuern eines elektrischen erzeugers
WO2018228901A1 (de) Windenergieanlage oder windpark zum einspeisen elektrischer leistung
EP3195442B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betrieb eines neben einem netzbildner und mindestens einer last an ein begrenztes wechselstromnetz angeschlossenen kraftwerks fluktuierender leistungsfähigkeit
DE102010056458A1 (de) Windpark und Verfahren zum Betreiben eines Windparks
WO2013135592A1 (de) Verfahren zum steuern einer anordnung zum einspeisen elektrischen stroms in ein versorgungsnetz
EP3096434B1 (de) Betrieb eines lokalen wechselstromnetzes mit einem genset und einer usv
DE102018105483A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage und Wechselrichter für eine Energieerzeugungsanlage
EP3646430B1 (de) Verfahren zum betrieb eines inselnetzes und inselnetz
EP3837753A1 (de) Verfahren zum steuern elektrischer verbraucher eines elektrischen versorgungsnetzes
EP3602722A1 (de) Verfahren zum starten eines energieerzeugungsnetzes
DE102017112491A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Windparks
EP3336998B1 (de) Netzersatzanlage, umrichter für eine netzersatzanlage sowie verfahren zum betreiben einer netzersatzanlage
WO2016062703A1 (de) Verfahren zum betreiben eines inselnetzes
DE102019116254B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage
EP3017523B1 (de) Verfahren zum betrieb eines batteriewandlers und bidirektionaler batteriewandler
WO2018100125A1 (de) Verfahren zum wiederaufbau eines elektrischen versorgungsnetzes
EP2777119A2 (de) Verfahren zur bereitstellung von regelleistung mit einem energieerzeuger und einem energieverbraucher
WO2015004034A2 (de) Elektrische anordnung mit einem wechselrichter und zwischenschaltgerät für die elektrische anordnung
EP3751691B1 (de) Elektroenergiesystem
EP3480914A1 (de) Bereitstellung von regelleistung für ein stromnetz mit einer eine lithiumionenbatterie aufweisenden usv
DE102018118895A1 (de) Vorrichtung zur Gewährleistung einer dauerhaft konstanten elektrischen Stromstärke an einem kundenseitigen Netzanschlusspunkt

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified