DE102018205112A1 - Method for operating an electrical energy store for a control power supply - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers (15), mit dem eine Regelleistungserbringung in einem Übertragungsnetz (10) durchgeführt wird, wobei für einen Ladezustand (L) des Energiespeichers (15) eine untere Arbeitsgrenze (31) und eine obere Arbeitsgrenze (30) vorgesehen sind. Die Erfindung sieht vor, dass in einem durch die Arbeitsgrenzen (30, 31) begrenzten Arbeitsbereich (34) für eine vorbestimmte, von der Regelleistungserbringung unabhängige, zusätzliche Lastmanagementanwendung (13) eine Ladegrenze (35) vorgesehen wird, wobei durch die Ladegrenze (35) einerseits und eine der beiden Arbeitsgrenzen (30, 31) andererseits ein Pufferbereich (36) definiert ist und sich ein um den Pufferbereich (36) verringerter Restbereich (37) des Arbeitsbereichs (34) ergibt und durch eine Ladezustandssteuerung (18) der Energiespeicher (15) bei inaktiver Lastmanagementanwendung (13) der Ladezustand (L) durch Nachladen und/oder Entladen des Energiespeichers (15) in dem Restbereich (37) gehalten wird, und bei aktiver Lastmanagementanwendung (13) der Ladezustand (L) zusätzlich auch in den Pufferbereich (36) geführt wird. The invention relates to a method for operating an electrical energy store (15), with which a control power delivery in a transmission network (10) is performed, wherein for a state of charge (L) of the energy store (15) has a lower working limit (31) and an upper working limit ( 30) are provided. The invention provides that in a work area (34) delimited by the working limits (30, 31), a loading limit (35) is provided for a predetermined additional load management application (13) which is independent of the control power supply, wherein the loading limit (35) on the one hand and one of the two working limits (30, 31) on the other hand a buffer area (36) is defined and results in a buffer area (36) reduced residual area (37) of the working area (34) and by a state of charge control (18) of the energy storage (15 ) with inactive load management application (13) the charge state (L) by recharging and / or discharging the energy store (15) in the remaining area (37) is maintained, and with active load management application (13) the state of charge (L) in addition to the buffer area ( 36) is guided.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers, beispielsweise eines Batteriespeichers. Mittels des Energiespeichers wird Regelleistung in einem elektrischen Übertragungsnetz oder Stromnetz erbracht. Zu der Erfindung gehören auch eine Steuervorrichtung für eine Ladezustandssteuerung des Energiespeichers sowie ein Energiespeichersystem.The invention relates to a method for operating an electrical energy store, for example a battery storage. By means of the energy storage, control power is provided in an electrical transmission network or power grid. The invention also includes a control device for a state of charge control of the energy store and an energy storage system.
Für ein elektrisches Übertragungsnetz oder Stromnetz ist vorgesehen, dass zur Stabilisierung der Netzfrequenz elektrische primäre Regelleistung (PRL) erbracht wird, wobei diese Regelleistung bei einem Absinken der Netzfrequenz eingespeist und bei einem übermäßigen Anstieg der Netzfrequenz abgezogen wird. Für eine solche Regelleistungserbringung kann ein elektrischer Energiespeicher vorgesehen werden, der beispielsweise als Batteriespeicher ausgestaltet sein kann. Es sind auch dezentrale Ansätze vorgesehen. Hierbei muss aber sichergestellt werden, dass man sich auf eine Regelleistungserbringung des jeweiligen Energiespeichersystems (Energiespeicher plus zugehöriger Steuerung) verlassen kann. Damit ein Energiespeichersystem für die Regelleistungserbringung zugelassen wird, muss es deshalb eine Präqualifikationsspezifikation erfüllen. Durch sie sind die Anforderungen an die Erbringung von Regelleistung mittels eines Stromspeichers geregelt. Insbesondere darf ein Energiespeicher nicht beliebig aufgeladen oder entladen werden, da für einen vordefinierten Extremfall, wenn die Netzfrequenz über einen vorbestimmten Höchstwert steigt oder unter einen vorbestimmten Mindestwert fällt, der Energiespeicher gemäß seiner Präqualifikationsspezifikation noch mindestens für eine vorbestimmte Mindestzeitdauer ein vorbestimmtes Mindestleistungsprofil bereitzustellen in der Lage sein muss. Dies geht nur, wenn der Ladezustand des Energiespeichers zwischen einer durch die Präqualifikationsspezifikation vorgegebenen unteren Arbeitsgrenze und oberen Arbeitsgrenze gehalten wird. Die untere Arbeitsgrenze darf nur bei dem besagten Extremfall unterschritten und die obere Arbeitsgrenze darf nur in dem besagten Extremfall überschritten werden.For an electrical transmission network or power network is provided to stabilize the grid frequency electrical primary control power (PRL) is provided, this control power is fed in a drop in the grid frequency and subtracted in an excessive increase in the grid frequency. For such a control power supply, an electrical energy storage can be provided, which can be configured for example as a battery storage. There are also decentralized approaches. However, it must be ensured that one can rely on a control power supply of the respective energy storage system (energy storage plus associated control). Therefore, in order for an energy storage system to be approved for control power delivery, it must meet a prequalification specification. They regulate the requirements for the provision of control power by means of a power accumulator. In particular, an energy store may not be charged or discharged as desired, since for a predefined extreme case, when the grid frequency rises above a predetermined maximum value or falls below a predetermined minimum value, the energy store according to its Präqualifikationsspezifikation at least for a predetermined minimum period of time to provide a predetermined minimum power profile in a position have to be. This is only possible if the state of charge of the energy store is kept between a lower working limit and upper working limit specified by the prequalification specification. The lower working limit may only fall below in the said extreme case and the upper working limit may be exceeded only in the said extreme case.
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Energiespeicher fehlerrobust sowohl für die Regelleistungserbringung als auch für eine zusätzliche Nutzung verfügbar zu machen.The invention has for its object to make an electrical energy storage bugrobust both for the control power supply and for additional use available.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die abhängigen Ansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren offenbart.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are disclosed by the dependent claims, the following description and the figures.
Durch die Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers bereitgestellt. Bei dem Energiespeicher kann es sich zum Beispiel um einen Batteriespeicher handeln, also eine Anordnung aus einer elektrischen oder mehreren elektrischen Batterien oder Akkumulatoren. Der Energiespeicher kann zusätzlich oder alternativ dazu z.B. ein Pumpspeicherwerk aufweisen. Mittels des Energiespeichers wird eine Regelleistung in einem elektrischen Übertragungsnetz oder Stromnetz erbracht. Bei der Regelleistung handelt es sich insbesondere um primäre Regelleistung (PRL). Das Verfahren geht davon aus, dass der Energiespeicher für die Regelleistungserbringung qualifiziert ist, das heißt, dass gemäß einer vorbestimmten Präqualifikationsspezifikation für einen Ladezustand des Energiespeichers eine untere Arbeitsgrenze und eine obere Arbeitsgrenze vorgesehen sind, durch welche jeweils garantiert ist, dass der Energiespeicher bei deren Erreichen noch für eine vorbestimmte Mindestzeitdauer ein vorbestimmtes Mindestleistungsprofil bereitzustellen in der Lage ist. Bei Erreichen der unteren Arbeitsgrenze ist also sichergestellt, dass der Energiespeicher noch weiter entladen werden kann, also Regelleistung abgeben kann, und zwar gemäß dem Mindestleistungsprofil und für die Mindestzeitdauer. Das Mindestleistungsprofil kann beispielsweise eine Leistungsvorgabe für den Energiespeicher sein. Bei Erreichen der oberen Arbeitsgrenze ist der Energiespeicher gemäß der Präqualifikationsspezifikation noch in der Lage, weiter Regelleistung für die Mindestzeitdauer und gemäß dem Mindestleistungsprofil aufzunehmen.The invention provides a method for operating an electrical energy store. The energy store can be, for example, a battery store, that is to say an arrangement of one or more electric batteries or accumulators. The energy store may additionally or alternatively be e.g. have a pumped storage plant. By means of the energy storage a control power is provided in an electrical transmission network or power grid. The control power is in particular primary control power (PRL). The method is based on the fact that the energy store is qualified for the control power supply, that is, according to a predetermined prequalification specification for a state of charge of the energy store, a lower working limit and an upper working limit are provided, by which it is guaranteed that the energy storage when they are reached is still able to provide a predetermined minimum power profile for a predetermined minimum period of time. When the lower working limit is reached, it is thus ensured that the energy store can be further discharged, ie can deliver control power, in accordance with the minimum power profile and for the minimum duration of time. The minimum power profile can be, for example, a power specification for the energy store. When the upper working limit is reached, the energy store according to the prequalification specification is still able to accommodate further control power for the minimum time duration and according to the minimum power profile.
Um nun diesen Energiespeicher für eine weitere Anwendung zu nutzen, ohne hierbei die Fähigkeit der Regelleistungserbringung zu gefährden, ist folgendes vorgesehen. Die Erfindung geht davon aus, dass die untere Arbeitsgrenze kleiner als die obere Arbeitsgrenze ist, sodass sich also zwischen der unteren Arbeitsgrenze und der oberen Arbeitsgrenze ein Bereich ergibt, der hier als Arbeitsbereich bezeichnet ist und in welchem der Ladezustand variiert werden kann, ohne die Arbeitsgrenzen zu erreichen. Dieser Arbeitsbereich wird für eine vorbestimmte, von der Regelleistungserbringung unabhängige, zusätzliche Lastmanagementanwendung verwendet. Unter Lastmanagementanwendung ist zu verstehen, dass mittels des Energiespeichers zusätzlich elektrische Leistung für eine Stromversorgung beispielsweise eines Gebäudes oder Werks oder einer Ladestation bereitgestellt wird und/oder elektrische Leistung aus einer Leistungsquelle, die regenerative Energie (beispielsweise Photovoltaik oder Windkraft) nutzt, aufgenommen wird. Der Energiespeicher versorgt also die Lastmanagementanwendung mit elektrischer Energie und/oder speichert elektrische Energie für die Lastmanagementanwendung. Der hierbei entstehende Energiefluss entspricht der elektrischen Leistung. Da die Erfindung sowohl für das Abgeben von elektrischer Leistung als auch das Aufnehmen von elektrischer Leistung genutzt werden kann, wird im Folgenden der Begriff „Laden“ (Englisch: Charging) sowohl für das Aufladen oder Nachladen (Englisch: Recharging) als auch für das Entladen (Englisch: Discharging) des Energiespeichers benutzt. In order to use this energy storage for another application, without jeopardizing the ability of the control power supply, the following is provided. The invention assumes that the lower working limit is smaller than the upper working limit, so that thus between the lower working limit and the upper working limit, an area results, which is referred to here as the work area and in which the state of charge can be varied without the working limits to reach. This work area is used for a predetermined additional load management application independent of the control power delivery. By load management application is meant that by means of the energy storage additional electrical power for a power supply, for example, a building or plant or a charging station is provided and / or electrical power from a power source that uses renewable energy (such as photovoltaic or wind power) is recorded. The energy store thus supplies the load management application with electrical energy and / or stores electrical energy for the load management application. The resulting energy flow corresponds to the electrical power. Since the invention can be used for both the delivery of electrical power and the absorption of electrical power, the term "charging" for charging or recharging as well as for discharging will hereafter be referred to (English: Discharging) of the energy storage used.
Bei dem Verfahren ist nun vorgesehen, dass in dem Arbeitsbereich, also zwischen der unteren Arbeitsgrenze und der oberen Arbeitsgrenze, eine Ladegrenze vorgesehen wird. Der Arbeitsbereich wird also durch die Ladegrenze in zwei Teile geteilt. Entsprechend ist durch die Ladegrenze einerseits und eine der beiden Arbeitsgrenzen andererseits ein Pufferbereich definiert. Handelt es sich bei der Ladegrenze um eine Aufladegrenze, so ist der Pufferbereich durch die Ladegrenze und die untere Arbeitsgrenze begrenzt oder definiert. Handelt es sich bei der Ladegrenze um eine Entladegrenze, so ist der Pufferbereich durch die Ladegrenze und die obere Arbeitsgrenze begrenzt oder definiert. Der Pufferbereich entspricht einer für die besagte Lastmanagementanwendung garantierten Energiemenge. Von der Ladegrenze bis zur zugehörigen Arbeitsgrenze wird also bei Durchlaufen des Pufferbereichs eine Energiemenge in dem Energiespeicher umgesetzt (abgegeben oder aufgenommen), die der Lastmanagementanwendung zugeordnet oder garantiert ist. Der besagte Arbeitsbereich zwischen unterer und oberer Arbeitsgrenze ist also nun zum einen in den Pufferbereich eingeteilt und zum anderen ergibt sich somit ein um den Pufferbereich verringerter Restbereich des Arbeitsbereichs.In the method is now provided that in the work area, ie between the lower working limit and the upper working limit, a charging limit is provided. The work area is therefore divided by the loading boundary into two parts. Accordingly, a buffer area is defined by the loading limit on the one hand and one of the two working limits on the other hand. If the loading limit is a loading limit, the buffer area is limited or defined by the loading limit and the lower working limit. If the loading limit is an unloading limit, the buffer area is limited or defined by the loading limit and the upper working limit. The buffer area corresponds to an amount of energy guaranteed for said load management application. From the loading limit to the associated working limit, as the buffer area passes through, an amount of energy in the energy store is converted (delivered or received), which is allocated or guaranteed to the load management application. The said work area between the lower and upper working limits is thus now divided into the buffer area on the one hand and, secondly, this results in a remaining area of the work area which is reduced by the buffer area.
Der Ladezustand des Energiespeichers wird durch die simultane Regelleistungserbringung beeinflusst und durch eine Ladezustandssteuerung gesteuert. Hierzu kann ein Energiefluss oder die Leistung in und/oder aus dem Energiespeicher beispielsweise mittels einer Leistungselektronik, insbesondere eines Gleichspannungswandlers oder eines Schaltwandlers oder Stromrichters, gesteuert werden. Bei inaktiver Lastmanagementanwendung, wenn nämlich keine Leistungsanforderung der Lastmanagementanwendung vorliegt, wird hierbei durch die Ladezustandssteuerung der Ladezustand durch Nachladen und/oder Entladen des Energiespeichers in dem besagten Restbereich gehalten. Der Ladezustand kann bei inaktiver Lastmanagementanwendung also noch variieren, weil ja weiterhin die Regelleistungserbringung läuft. Denn bei der Primärregelleistung wird durchgehend geregelt, d.h. der Energiespeicher (die Batterie) bekommt z.B. sekündlich ein Steuerungssignal (Leistungssteuersignal), das es abzufahren gilt. Das besagte Nachladen und Entladen erfolgt natürlich nicht gleichzeitig, sondern es ist gemeint, dass beide Vorgänge nacheinander stattfinden können, je nachdem, welcher Grenze des Restbereichs sich der Ladezustand nähert oder welche Grenze erreicht ist. Bei aktiver Lastmanagementanwendung, wenn eine Leistungsanforderung der Lastmanagementanwendung vorliegt, wird der Ladezustand durch die Ladezustandssteuerung zusätzlich auch in den Pufferbereich geführt. Mit anderen Worten wird auch der Pufferbereich genutzt.The state of charge of the energy storage is influenced by the simultaneous control power delivery and controlled by a state of charge control. For this purpose, an energy flow or the power in and / or out of the energy storage, for example by means of power electronics, in particular a DC-DC converter or a switching converter or converter, are controlled. In an inactive load management application, namely, if there is no power requirement of the load management application, the state of charge is maintained by the state of charge control by recharging and / or discharging the energy store in said remaining area. The state of charge can therefore still vary with an inactive load management application, because the control power supply continues to run. Because at the primary control power is continuously regulated, i. the energy store (the battery) gets e.g. every second a control signal (power control signal), which it is necessary to drive. Of course, the said reloading and unloading is not simultaneous, but it is meant that both processes can take place successively, depending on which limit of the remaining region the state of charge is approaching or which limit has been reached. In the case of an active load management application, if there is a power requirement of the load management application, the state of charge is additionally fed into the buffer area by the state of charge control. In other words, the buffer area is also used.
Insgesamt wird also durch das Verfahren in dem verfügbaren Arbeitsbereich zwischen unserer Arbeitsgrenze und oberer Arbeitsgrenze eine Lastmanagementanwendung eingebettet. Durch die Erfindung ergibt sich dadurch der Vorteil, dass diese zusätzliche Lastmanagementanwendung durch die einfache Überwachung einer zusätzlichen Ladegrenze hinzugefügt werden kann, sodass keine komplexe und damit fehleranfällige Überwachung des Ladezustands des Energiespeichers notwendig ist. Es kann in der Ladezustandssteuerung derselbe Mechanismus zum Nachladen und Entladen und Überwachen genutzt werden, wie er auch im Zusammenhang mit der unteren Arbeitsgrenze und der oberen Arbeitsgrenze ohnehin bei der Ladezustandssteuerung implementiert ist. Es wird lediglich eine zusätzliche Ladegrenze definiert. Die Ladegrenze und eine der beiden Arbeitsgrenzen definieren einen Pufferbereich, das heißt sie grenzen diesen ab. Sieht die Lastmanagementanwendung bei einer Leistungsanforderung eine Energielieferung vor, so ist der Pufferbereich durch die untere Arbeitsgrenze definiert. Sieht die Lastmanagementanwendung bei einer Leistungsanforderung eine Energieaufnahme vor, so ist der Pufferbereich durch die obere Arbeitsgrenze begrenzt. Eine Energieaufnahme kann beispielsweise im Zusammenhang mit der Erzeugung von elektrischer Leistung durch eine regenerative Energiequelle, beispielsweise Wind und/oder Photovoltaik, relevant sein. Hier ist es notwendig, die erzeugte elektrische Energie aufzunehmen und zwischenzuspeichern.All in all, therefore, the method will embed a load management application in the available work area between our working limit and upper working limit. The invention provides the advantage that this additional load management application can be added by the simple monitoring of an additional charging limit, so that no complex and thus error-prone monitoring of the state of charge of the energy storage is necessary. It can be used in the state of charge control, the same mechanism for reloading and unloading and monitoring, as it is also implemented in connection with the lower working limit and the upper working limit in the state of charge control anyway. Only one additional charge limit is defined. The loading limit and one of the two working limits define a buffer area, that is, they delimit it. If the load management application provides an energy supply for a power request, the buffer area is defined by the lower operating limit. If the load management application provides for a power consumption during a power request, then the buffer area is limited by the upper working limit. An energy intake can, for example, in connection with the generation of electrical power by a regenerative Energy source, such as wind and / or photovoltaic, be relevant. Here it is necessary to absorb and temporarily store the generated electrical energy.
Bei der Erfindung kann auch mehr als eine Nachladegrenze für mehrere Lastmanagementanwendungen vorgesehen sein. Die Nachladegrenzen akkumulieren sich dann je nachdem, welche der Lastmanagementanwendungen aktiv ist.The invention may also provide more than one reload limit for multiple load management applications. The recharge limits then accumulate depending on which of the load management applications is active.
Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes embodiments that provide additional benefits.
Trotz der Lastmanagementanwendung muss natürlich sichergestellt sein, dass die Präqualifikationsspezifikation garantiert erfüllt wird oder eingehalten wird, das heißt bei Erreichen einer der Arbeitsgrenzen weiterhin noch für die vorbestimmte Mindestzeitdauer das vorbestimmte Mindestleistungsprofil bereitgestellt werden kann. Eine Ausführungsform hierzu sieht vor, dass die Lastmanagementanwendung deaktiviert wird, falls sich der Ladezustand des Energiespeichers in dem Pufferbereich befindet und der Ladezustand die den Pufferbereich begrenzende Arbeitsgrenze erreicht. Verlässt also der Ladezustand den Pufferbereich in Richtung der Arbeitsgrenze und nicht in Richtung des Restbereichs, so wird die Lastmanagementanwendung deaktiviert. Es ergibt sich also ein Lastabwurf. Der Energiespeicher steht dann in vorteilhafter Weise ausschließlich für die Regelleistungserbringung bereit.Of course, despite the load management application, it must be ensured that the prequalification specification is guaranteed to be met or complied with, ie, when one of the working limits is reached, the predetermined minimum power profile can still be provided for the predetermined minimum period of time. An embodiment for this provides that the load management application is deactivated if the state of charge of the energy store is in the buffer area and the state of charge reaches the working limit limiting the buffer area. Thus, if the state of charge leaves the buffer area in the direction of the working limit and not in the direction of the remaining area, then the load management application is deactivated. This results in a load shedding. The energy storage is then available in an advantageous manner exclusively for the control power supply.
Der besagte Lastabwurf ist natürlich nur im Notfall vorgesehen, wenn der Energiespeicher nicht mehr in der Lage ist, sowohl die Regelleistung zu erbringen, als auch die Lastmanagementanwendung zu versorgen. Durch Nachladen oder Entladen kann die Ladezustandssteuerung diesem Lastabwurf natürlich entgegenwirken. Hierzu sieht eine Ausführungsform vor, dass der Ladezustand für den Fall, dass er sich im Pufferbereich befindet, zurück in den Restbereich geführt wird. Hierzu ist für den Fall, dass der Ladezustand sich in dem Pufferbereich befindet und der Ladezustand die den Pufferbereich begrenzende Arbeitsgrenze erreicht, also die untere oder die obere Arbeitsgrenze, und/oder die Lastmanagementanwendung inaktiv ist, im Falle der unteren Arbeitsgrenze durch Nachladen und/oder im Falle der oberen Arbeitsgrenze durch Entladen des Energiespeichers dann der Ladezustand in den Restbereich geführt wird. Dies ist natürlich nur dann vorgesehen, falls nicht der eingangs beschriebene Extremfall vorliegt, also die Regelleistungserbringung es erfordert, dass der Energiespeicher auch die Arbeitsgrenze überschreitet und das Mindestleistungsprofil bereitstellt. Die Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass der Energiespeicher wieder in den Restbereich geführt ist und somit auch wieder für die Lastmanagementanwendung zur Verfügung steht.Said load shedding is, of course, provided only in an emergency, when the energy storage is no longer able to provide both the control power, and to provide the load management application. By recharging or discharging the state of charge control can of course counteract this load shedding. For this purpose, an embodiment provides that the charge state, in the event that it is located in the buffer area, is led back into the remaining area. For this purpose, in the event that the state of charge is in the buffer area and the state of charge reaches the working area limiting the buffer area, ie the lower or the upper working limit, and / or the load management application is inactive, in the case of the lower working limit by reloading and / or in the case of the upper working limit by discharging the energy storage then the state of charge in the remaining area is performed. Of course, this is only provided if the extreme case described at the outset does not exist, that is to say the control power supply requires that the energy store also exceeds the working limit and provides the minimum power profile. The embodiment has the advantage that the energy store is guided again into the remaining area and thus is also available again for the load management application.
Einige Ausführungsformen betreffen die Frage, wie der Energiespeicher aufgeladen oder entladen werden kann. Gemäß einer dieser Ausführungsformen erfolgt das Nachladen und/oder das Entladen, indem innerhalb einer vorbestimmten Ladezeitdauer, während welcher der Ladevorgang stattfinden soll, zumindest eine von dem Energiespeicher verschiedene Leistungsquelle (zum Beispiel ein Kraftwerk) und/oder zumindest ein Leistungsverbraucher angesteuert wird, um hierdurch eine vorbestimmte Ladeleistung (zum Aufladen oder Entladen des Energiespeichers) mit dem Übertragungsnetz oder innerhalb des Bilanzkreises direkt mit dem Energiespeicher auszutauschen. Die Leistungsquelle soll Ladeleistung abgeben, um den Energiespeicher aufladen zu können. Der Leistungsverbraucher soll Ladeleistung aufnehmen, um den Energiespeicher entladen zu können. Bezüglich des Übertragungsnetzes kann dieser Vorgang also leistungsneutral sein. Die Ladezustandssteuerung des Energiespeichers stellt während der Ladezeitdauer einen Sollleistungsfluss des Energiespeichers um die besagte Ladeleistung versetzt ein. Der Versatz entspricht dem Leistungsbetrag der Ladeleistung. Mit anderen Worten wird der Arbeitspunkt des Energiespeichers versetzt oder verschoben. Hierdurch wird also der Energiespeicher mit zumindest einer Leistungsquelle und/oder mit zumindest einem Leistungsverbraucher koordiniert. Der Versatz des Arbeitspunktes erfolgt dabei in der Weise, dass die von einer Leistungsquelle abgegebene Ladeleistung in den Energiespeicher fließen und von einem Leistungsverbraucher aufgenommene Ladeleistung aus dem Energiespeicher abfließen kann. Hierbei muss aber nicht die gesamte Ladeleistung ankommen, weil währenddessen ein Teil davon als Regelleistung im Übertragungsnetz aufgebraucht werden kann. Dies wird dann als von dem Energiespeicher erbrachte Regelleistung verbucht.Some embodiments concern the question of how the energy store can be charged or discharged. According to one of these embodiments, the recharging and / or discharging takes place by at least one power source (for example a power plant) that is different from the energy store and / or at least one power consumer being driven within a predetermined charging period during which the charging process is to take place a predetermined charging power (for charging or discharging the energy storage) with the transmission network or within the balancing group to exchange directly with the energy storage. The power source should deliver charging power to charge the energy storage can. The power consumer should absorb charging power in order to discharge the energy storage. With regard to the transmission network, this process can therefore be power-neutral. The state of charge control of the energy store sets during the charging time period a desired power flow of the energy storage offset by the said charging power. The offset corresponds to the power amount of the charging power. In other words, the operating point of the energy storage is offset or shifted. In this way, therefore, the energy store is coordinated with at least one power source and / or with at least one power consumer. The offset of the operating point takes place in such a way that the charge power delivered by a power source can flow into the energy store and charge power consumed by a power consumer can flow out of the energy store. In this case, however, the entire charging power does not have to arrive, because in the meantime part of it can be used up as a control power in the transmission network. This is then recorded as a control power provided by the energy store.
Das Ansteuern der zumindest einen Leistungsquelle und/oder des zumindest einen Leistungsverbrauchers kann dabei erfolgen, indem eine flexible Leistungsquelle und/oder ein flexibler Verbraucher bereitgestellt wird, der also je nach Bedarf für einen Ladevorgang des Energiespeichers angesteuert werden kann und im gleichen Bilanzkreis angeordnet ist, das heißt über denselben Anschlusspunkt wie der Energiespeicher mit dem Übertragungsnetz verbunden ist. Somit erfolgt also der Ladevorgang innerhalb des Bilanzkreises und wird im Übertragungsnetz nicht erfasst. Zusätzlich oder alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass das Ansteuern der zumindest einen Leistungsquelle und/oder des zumindest einen Leistungsverbrauchers mittels eines Fahrplangeschäfts einer Energiebörse erfolgt, indem die Ladezustandssteuerung ein Gebot an der Energiebörse gemäß der vorbestimmten Ladeleistung signalisiert. Es wird also automatisiert ein Fahrplangeschäft ausgelöst. Dieses verpflichtet die zumindest eine Leistungsquelle und/oder den zumindest einen Leistungsverbraucher zum Austausch der Ladeleistung während der Ladezeitdauer, also während eines vorbestimmten Zeitintervalls. Somit ist sichergestellt, dass dann während der Ladezeitdauer, wenn bei dem Energiespeicher der Sollleistungsfluss um den Leistungsbetrag versetzt eingestellt wird, in dem Übertragungsnetz an anderer Stelle, das heißt an zumindest einem anderen Anschlusspunkt, die zumindest eine Leistungsquelle und/oder der zumindest eine Leistungsverbraucher einen korrespondierenden Betrag an Ladeleistung mit dem Übertragungsnetz austauscht. Insgesamt sind drei Optionen für das Lademanagement oder die Ladezustandssteuerung des Energiespeichers gegeben, nämlich das besagte Börsengeschäft und/oder das besagte Ansteuern einer flexiblen Leistungsquelle und/oder Leistungsverbrauchers im gleichen Bilanzkreis und schließlich die Zahlung von Ausgleichsenergie, das heißt es erfolgt keine Bilanzierung des Fahrplangeschäfts.The at least one power source and / or the at least one power consumer can be controlled by providing a flexible power source and / or a flexible consumer, which can thus be controlled as required for a charging process of the energy store and is arranged in the same balancing circuit, that is to say via the same connection point as the energy store is connected to the transmission network. Thus, the charging process takes place within the balancing group and is not recorded in the transmission network. Additionally or alternatively, it can be provided that the at least one power source and / or the at least one power consumer are controlled by means of a timetable transaction of an energy exchange, in that the state of charge control signals a bid on the energy exchange in accordance with the predetermined charging power. It is thus automatically triggered a timetable business. This obliges the at least one source of power and / or the at least one power consumer to exchange the charging power during the charging period, ie during a predetermined time interval. Thus, it is ensured that then during the charging period when the target power flow is set offset by the amount of power in the energy storage in the transmission network elsewhere, that is, at least one other connection point, the at least one power source and / or the at least one power consumers one corresponding amount of charging power with the transmission network exchanges. Overall, there are three options for the charge management or the charge state control of the energy storage, namely the said stock exchange transaction and / or said driving a flexible power source and / or power consumer in the same balancing group and finally the payment of balancing energy, that is, there is no accounting of the schedule business.
Während des Ladevorgangs des Energiespeichers, also während des Nachladens oder Entladens, kann aber weiterhin die Regelleistungserbringung für das Übertragungsnetz oder Stromnetz durchgeführt werden. Hierzu wird der Ladevorgang des Energiespeichers, also der Leistungsaustausch oder die Leistungsübertragung oder der Leistungsfluss des Energiespeichers gemäß einem Anforderungssignal der Regelleistungserbringung moduliert oder angepasst. Ist z.B. Ladeleistung von 10 Kilowatt eingestellt und wird während des Ladevorgangs temporär 3 Kilowatt an Regelleistung angefordert, so wird der Leistungsfluss des Ladevorgangs auf die verbleibenden 7 Kilowatt reduziert. Eine Ausführungsform hierzu sieht vor, dass während der besagten Ladezeitdauer durch die Ladezustandssteuerung ein Differenzsignal, welches einen Unterschied zwischen einem Verlaufssignal der Ladeleistung (im Beispiel 10 Kilowatt) und dem Anforderungssignal der Regelleistungserbringung (also die benötigte Regelleistung, im Beispiel 3 Kilowatt) signalisiert, erzeugt wird. Das Differenzsignal beschreibt also, welcher Teil der benötigten Regelleistung bereits durch die Ladeleistung der zumindest einen angesteuerten Leistungsquelle und/oder des zumindest einen angesteuerten Leistungsverbrauchers erbracht wird (im Beispiel 3 Kilowatt). Für diese Regelleistung ist aber der Energiespeicher verantwortlich. Deshalb wird ermittelt, was noch von der Ladeleistung für den eigentlichen Ladevorgang übrigbleibt (im Beispiel 7 Kilowatt). Dies ist durch das Differenzsignal ausgedrückt. Entsprechend wird ein zwischen dem Übertragungsnetz und dem Energiespeicher für das Nachladen und/oder Entladen durchgeführter Leistungsaustausch in Abhängigkeit von dem Differenzsignal moduliert. Fehlt es also an Regelleistung, weil das Anforderungssignal steigt, so wird der Leistungsaustausch gedrosselt, sodass mehr von der Ladeleistung im Übertragungsnetz als Regelleistung bereitsteht. Ist dagegen gemäß dem Anforderungssignal weniger oder keine Regelleistung notwendig, so wird entsprechend der Leistungstausch am Energiespeicher erhöht, sodass der Energiespeicher mehr von der Ladeleistung für das Nachladen und/oder Entladen nutzt. Mit anderen Worten wird also eine Regelleistungsdynamik weiterhin mittels des Energiespeichers erbracht. Beispielsweise kann durch die zumindest eine Leistungsquelle und/oder den zumindest einen Leistungsverbraucher die Ladeleistung mit einem zeitlich konstanten Verlauf erbracht werden, während das Anforderungssignal eine dem gegenüber zeitlich variierende Regelleistung signalisiert. Diese zeitliche Variation kann dann durch Modulieren des Leistungsaustauschs am Energiespeicher kompensiert oder ausgeglichen oder erfüllt werden.During the charging process of the energy storage device, ie during the recharging or discharging, however, the control power supply for the transmission network or power grid can continue to be performed. For this purpose, the charging process of the energy storage device, that is to say the power exchange or the power transmission or the power flow of the energy storage device, is modulated or adapted in accordance with a request signal of the control power supply. Is e.g. Charging power of 10 kilowatts set and is temporarily requested during the charging process 3 kilowatts of control power, the power flow of the charging process is reduced to the remaining 7 kilowatts. An embodiment for this provides that during the said charging period by the state of charge control, a difference signal which a difference between a progress signal of the charging power (in the example 10 kilowatts) and the request signal of the control power supply (ie the required control power, in the example 3 kilowatts) signals becomes. The difference signal thus describes which part of the required control power is already provided by the charging power of the at least one controlled power source and / or the at least one controlled power consumer (in the example 3 kilowatts). However, the energy storage is responsible for this control power. Therefore, it is determined what is left of the charging power for the actual charging process (in the example, 7 kilowatts). This is expressed by the difference signal. Accordingly, a power exchange carried out between the transmission network and the energy store for recharging and / or discharging is modulated as a function of the difference signal. If there is no control power because the demand signal increases, the power exchange is throttled, so that more of the charging power in the transmission network is available as a control power. If, on the other hand, according to the request signal, less or no control power is necessary, then the energy exchange on the energy store is correspondingly increased, so that the energy store uses more of the charging power for recharging and / or discharging. In other words, a control power dynamics will continue to be provided by means of the energy storage. For example, the charging power can be provided by the at least one power source and / or the at least one power consumer with a time-constant course, while the request signal signals a time-varying control power. This temporal variation can then be compensated or compensated for by modulating the power exchange on the energy store.
Auch während des Lastmanagements, also bei aktiver Lastmanagementanforderung, wird natürlich weiterhin Regelleistung erbracht. Eine Ausführungsform hierzu sieht vor, dass bei aktiver Lastmanagementanwendung durch die Ladezustandssteuerung des Energiespeichers ein Leistungssteuersignal, welches den Leistungsaustausch des Energiespeichers mit dem Übertragungsnetz und der Lastmanagementanwendung steuert, sowohl in Abhängigkeit von der Leistungsanforderung der Lastmanagementanwendung als auch in Abhängigkeit von dem Regelleistungsbedarf (signalisiert durch das besagte Anforderungssignal) erzeugt wird. Mittels des Leistungssteuersignals kann beispielsweise die besagte Leistungselektronik des Energiespeichers gesteuert werden, durch welche der Leistungsfluss des Energiespeichers reguliert sein kann. In vorteilhafter Weise werden also die Signale überlagert, sodass der Leistungsaustausch des Energiespeichers sowohl der Leistungsanforderung der Lastmanagementanwendung als auch dem Regelleistungsbedarf gerecht wird. Hierdurch kann somit aber mittels der Lastmanagementanwendung selbst Regelleistung erbracht werden, wenn sich Regelleistungsbedarf und Leistungsanforderung der Lastmanagementanwendung zumindest teilweise ausgleichen. Ist beispielsweise eine Leistungsaufnahme für die Regelleistungserbringung notwendig und besteht die Lastmanagementanwendung aus der Versorgung eines elektrischen Verbrauchers, so wird durch die Ausführungsform die Lastmanagementanwendung mit dem Übertragungsnetz derart koordiniert, dass die aufzunehmende Regelleistung durch die Lastmanagementanwendung verbraucht wird. Der Leistungsaustausch zwischen dem Energiespeicher und der Lastmanagementanwendung kann somit auch ganz oder teilweise bilanziell mit der Lastmanagementanwendung erfolgen, indem die kaufmännische bilanzielle Weitergabe der Leistung erfolgt. Es ist dann ein bilanzieller Tausch der Strommengen von unterschiedlichen Zählern vorgesehen.Also during the load management, ie with active load management request, of course, control power is still provided. An embodiment for this provides that, when the load management application is active, a power control signal which controls the power exchange of the energy store with the transmission network and the load management application depends both on the power requirement of the load management application and on the control power demand (signaled by the load management application) said request signal) is generated. By means of the power control signal, for example, the said power electronics of the energy store can be controlled, by which the power flow of the energy store can be regulated. Advantageously, therefore, the signals are superimposed, so that the exchange of power of the energy storage of both the power requirement of the load management application and the control power requirement is justified. As a result, however, control power can be provided by means of the load management application itself if the reserve power requirement and the power requirement of the load management application at least partially offset each other. For example, if power is required for control power delivery, and the load management application consists of powering an electrical load, the embodiment co-ordinates the load management application with the transmission network such that the control power to be absorbed is consumed by the load management application. The exchange of power between the energy store and the load management application can thus also be fully or partially balance sheet with the load management application by the commercial balance sheet transfer of the service takes place. It is then provided a balance sheet exchange of electricity volumes from different meters.
Für die Erbringung der Regelleistung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die durch die Präqualifikationsspezifikation vorgegebene Mindestzeitdauer in einem Bereich von 10 Minuten bis 60 Minuten liegt. Bevorzugt ist, dass die Mindestzeitdauer 30 Minuten beträgt. Bei Erreichen der unteren Arbeitsgrenze ist also garantiert, dass bis zum vollständigen Entladen des Energiespeichers bei maximaler Anforderung an Regelleistung, wie sie für den Energiespeicher gemäß der Präqualifikationsspezifikation maximal festgelegt ist, noch die Mindestzeitdauer vergeht. Gleiches gilt für ein vollständiges Laden des Energiespeichers bei Erreichen der oberen Arbeitsgrenze. Beträgt die Mindestzeitdauer mindestens 30 Minuten, so ist der Energiespeicher in vorteilhafter Weise für den deutschen elektrischen Energiemarkt qualifiziert. For the provision of the control power, it has proven to be advantageous if the predetermined by the prequalification specification minimum period of time is in a range of 10 minutes to 60 minutes. It is preferred that the minimum duration is 30 minutes. Upon reaching the lower working limit is thus guaranteed that until the complete discharge of the energy storage at maximum demand for control power, as set for the energy storage according to the prequalification specification maximum, still passes the minimum period. The same applies to a complete charging of the energy storage when reaching the upper working limit. If the minimum period of time is at least 30 minutes, then the energy store is advantageously qualified for the German electrical energy market.
Die Erfindung umfasst auch eine Steuervorrichtung, mittels welcher die Ladezustandssteuerung in einem Energiespeicher realisiert werden kann, während dieser an einem elektrischen Übertragungsnetz betrieben wird. Die Steuervorrichtung weist hierzu eine Recheneinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Recheneinrichtung kann hierzu beispielsweise auf der Grundlage zumindest eines Mikroprozessors und/oder zumindest eines Mikrocontrollers realisiert sein. Die Steuervorrichtung kann beispielsweise als ein Steuercomputer für eine Leistungselektronik des Energiespeichers ausgestaltet sein. Die Verfahrensschritte können beispielsweise als Programmcode für die Recheneinrichtung realisiert sein, der in einem Datenspeicher der Recheneinrichtung gespeichert sein kann.The invention also includes a control device by means of which the state of charge control can be realized in an energy store while it is being operated on an electrical transmission network. For this purpose, the control device has a computing device which is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention. For this purpose, the computing device can be realized, for example, on the basis of at least one microprocessor and / or at least one microcontroller. The control device can be designed, for example, as a control computer for power electronics of the energy store. The method steps can be implemented, for example, as program code for the computing device, which can be stored in a data memory of the computing device.
Zu der Erfindung gehört schließlich auch die Kombination aus einem elektrischen Energiespeicher zum Betreiben an einem elektrischen Übertragungsnetz sowie aus der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung. Dies ergibt zusammen das erfindungsgemäße Energiespeichersystem. Die Leistungselektronik zum Einstellen des Leistungsflusses in den und/oder aus dem Energiespeicher kann ebenfalls als Bestandteil des Energiespeichersystems gesehen werden. Die Leistungselektronik erfüllt die Anforderungen der Regelleistungserbringung und des Lastmanagements.Finally, the invention also includes the combination of an electrical energy store for operation on an electrical transmission network and of the control device according to the invention. This together results in the energy storage system according to the invention. The power electronics for adjusting the power flow in and / or out of the energy store can also be seen as part of the energy storage system. The power electronics meet the requirements of control power supply and load management.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of the described embodiments.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or in isolation.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Übertragungsnetzes, an welches eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energiespeichersystems angeschlossen ist; -
2 ein Diagramm zur Erläuterung der Präqualifikationsspezifikation; -
3 ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, das durch eine Steuervorrichtung eines Energiespeichers des Energiespeichersystems von1 durchgeführt werden kann; -
4 ein Flussschaudiagramm des Verfahrens; -
5 Diagramme zur Veranschaulichung eines Ladevorgangs des Energiespeichers, wie er gemäß dem Verfahren durchgeführt werden kann.
-
1 a schematic representation of a transmission network to which an embodiment of the energy storage system according to the invention is connected; -
2 a diagram explaining the prequalification specification; -
3 a diagram illustrating an embodiment of the method according to the invention, by a control device of an energy storage of the energy storage system of1 can be carried out; -
4 a flowchart of the process; -
5 Charts to illustrate a charging process of the energy storage, as it can be performed according to the method.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.
An einem Netzanschluss oder Anschlusspunkt
In dem Bilanzkreis
Insgesamt können sich somit in dem Bilanzkreis
Insgesamt kann vorgesehen sein, dass mittels des Energiespeichers
Für den Energiespeicher
Falls der Energiespeicher
Um nun gezielt mittels des Energiespeichersystems
Für die weitere Erläuterung sei angenommen, dass es sich bei der Lastmanagementanwendung
Die Ladezustandssteuerung
Währenddessen kann in einem Schritt
Falls die Leistungsanforderung
Ist dagegen im Schritt
Hierzu kann die über das Übertragungsnetz
Ein Diagramm
Insgesamt ergeben sich somit vier Betriebsmodi:
- 1) Erbringung von primärer Regelleistung PRL:
Ist das Lastmanagementanwendung 13 gleich 0 und der Ladezustand innerhalb des Restsignals, so ergibtsich das Leistungssteuersignal 23 aus dem Anforderungssignal 22 der Regelleistungserbringung. - 2) PRL plus Entladen: Ist
die obere Arbeitsgrenze 30 überschritten, wird ein Entladefahrplan angesteuert, um den LadezustandL wieder in den Arbeitsbereich zu führen.Das Leistungssteuersignal 23 ergibt sich ausdem Anforderungssignal 22 und dem Entladefahrplan. - 3) PRL plus Lastmanagement: Ist der Ladezustand
L im Restbereich 37 und liegt eine Leistungsanforderung39 der Lastmanagementanwendung 13 vor, so ergibtsich das Leistungssteuersignal 23 aus dem Anforderungssignal 22 für die PRL und der Leistungsanforderung39 für dieLastmanagementanwendung 13 . - 4) PRL plus Nachladen: Ist der Ladezustand L im Pufferbereich und liegt keine Lastmanagementanforderung vor oder ist die untere Arbeitsgrenze
31 unterschritten, so wird ein Nachladefahrplan angesteuert, wie er beispielsweise in4 gegeben ist, und es ergibt sichdas Leistungssteuersignal 23 aus PRL plus Nachladefahrplan.
- 1) Provision of primary control power PRL: Is the
load management application 13 equal to 0 and the state of charge within the residual signal, the power control signal results23 from therequest signal 22 the provision of control power. - 2) PRL plus unloading: is the upper working
limit 30 exceeded, an unloading timetable is controlled to the state of chargeL to return to the work area. Thepower control signal 23 results from therequest signal 22 and the unloading timetable. - 3) PRL plus load management: Is the state of charge
L in therest area 37 and is aperformance requirement 39 theload management application 13 before, the result is thepower control signal 23 from therequest signal 22 for the PRL and theperformance requirement 39 for theload management application 13 , - 4) PRL plus reload: If the charge state L is in the buffer area and there is no load management request or is the
lower working limit 31 falls below, then a Nachladefahrplan is driven, as he, for example, in4 is given, and there is thepower control signal 23 from PRL plus reload schedule.
Der Entladefahrplan kann gemäß
Insgesamt ergibt sich somit eine Ladezustandssteuerung zur simultanen Erbringung von Primärregelleistung für ein mit einer Nominal-Netzfrequenz betriebenes Stromnetz oder Übertragungsnetz
Insgesamt ergibt sich somit eine Aufteilung des erlaubten Arbeitsbereichs des Ladezustands eines Energiespeichers in unterschiedliche Bereiche und eine Definition von unterschiedlichen Betriebsmodi zur Sicherstellung, sodass die Voraussetzung des Arbeitsbereichs nicht verletzt wird.Overall, this results in a division of the allowed working range of the state of charge of an energy storage in different areas and a definition of different operating modes to ensure that the requirement of the work area is not violated.
Neben den Erlösen aus der Regelleistungserbringung kann das System weitere Erlöse durch Leistungsbereitstellung bspw. für das Peak Shaving (Verringerung der Spitzenlast; Verringerung der Netzentgelte) oder das Schnellladen (Bereitstellung von hoher Ladeleistung) mit einem Batteriesystem erzielt werden.In addition to the revenues from the provision of balancing services, the system can generate additional revenues by providing power, for example for peak shaving (reducing peak load, reducing network charges) or fast charging (providing high charging power) with a battery system.
Simultan zur Netzdienstleistung Regelleistung auf Übertragungsnetzebene kann die Batterie Spitzenlasten in den Netzen vermeiden und somit gleichzeitig eine Dienstleistung für den Verteilnetzbetreiber übernehmen.Simultaneous to the network service Control power at transmission network level, the battery can avoid peak loads in the networks and thus at the same time take over a service for the distribution system operator.
Das Energiespeichersystem kann durch die Aufteilung des Arbeitsbereich bzw. der Nachladegrenze flexibel angepasst werden und somit spontan auf Preisveränderungen auf dem Regelleistungsmarkt bzw. auf Nachfrageänderung für das Lastmanagement reagieren (Bsp.: Mehr Elektrofahrzeuge möchten laden).The energy storage system can be flexibly adapted by dividing the work area or the reloading limit and thus respond spontaneously to price changes on the reserve power market or to changes in demand for load management (eg more electric vehicles want to charge).
Die Nutzung einer Batterie kann bei den Investitionskosten für ein Schnellladesystem die Kosten für die Netzanschlussleistung stark verringern. The use of a battery can greatly reduce the cost of grid connection power for the investment cost of a fast charging system.
Aufteilung des erlaubten Arbeitsbereichs des Ladezustands von Energiespeichern in unterschiedliche Bereiche. Definition von unterschiedlichen Betriebsmodi zur Sicherstellung, sodass die Voraussetzung des Arbeitsbereichs nie verletzt wird.Distribution of the permitted working range of the state of charge of energy storage in different areas. Definition of different operating modes to ensure that the condition of the work area is never violated.
Vorteile der Erfindung sind insbesondere die folgenden:Advantages of the invention are in particular the following:
Neben den Erlösen aus der Regelleistungsbereitstellung kann das System weitere Erlöse durch Leistungsbereitstellung bspw. für das Peak Shaving (Verringerung der Spitzenlast und damit Verringerung der Netzentgelte) oder das Schnellladen (insbesondere mit Bereitstellung von hoher Ladeleistung) mit einem Batteriesystem erzielt werden. Simultan zur Netzdienstleistung Regelleistung auf Übertragungsnetzebene kann die Batterie Spitzenlasten in den Netzen vermeiden und somit gleichzeitig eine Dienstleistung für den Verteilnetzbetreiber übernehmen.In addition to the revenues from the provision of balancing power, the system can generate additional revenues by providing power, for example for peak shaving (reducing peak load and thus reducing network charges) or fast charging (in particular providing high charging power) with a battery system. Simultaneous to the network service Control power at transmission network level, the battery can avoid peak loads in the networks and thus at the same time take over a service for the distribution system operator.
Das System kann durch die Aufteilung des Arbeitsbereich bzw. der Nachladegrenzen flexibel angepasst werden und somit spontan auf Preisveränderungen auf dem Regelleistungsmarkt bzw. auf Nachfrageänderung für das Lastmanagement reagieren (Bsp.: mehr Elektrofahrzeuge möchten laden).The system can be flexibly adapted by dividing the work area or the reloading limits and thus respond spontaneously to price changes on the reserve power market or demand change for load management (eg more electric vehicles want to charge).
Die Nutzung einer Batterie kann bei den Investitionskosten für ein Schnellladesystem die Kosten für die Netzanschlussleistung stark verringern. Batterien sind aktuell sehr teuer. Mehrere Erlösquellen ermöglichen bessere Wirtschaftlichkeit.The use of a battery can greatly reduce the cost of grid connection power for the investment cost of a fast charging system. Batteries are currently very expensive. Several sources of revenue enable better profitability.
Man benötigt keine Aggregation mehrerer Batteriesysteme, um durchgehend Regelleistung nach den Voraussetzungen der Übertragungsnetzbetreiber bereit zu stellen.It is not necessary to aggregate several battery systems in order to provide continuous control power according to the requirements of the transmission system operators.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Übertragungsnetztransmission network
- 1111
- Anschlusspunktconnection point
- 1212
- BilanzkreisBalancing group
- 1313
- LastmanagementanwendungLoad management application
- 1414
- EnergiespeichersystemEnergy storage system
- 1515
- Energiespeicherenergy storage
- 1616
- Leistungselektronikpower electronics
- 1717
- Steuervorrichtungcontrol device
- 1818
- LadezustandssteuerungState of charge control
- 2020
- LadezustandssignalCharge level signal
- 2121
- LeistungsanforderungssignalPower request signal
- 2222
- Anforderungssignalrequest signal
- 2323
- LeistungssteuersignalPower control signal
- 2424
- Leistungsflusspower flow
- 2525
- RegelleistungserbringungRule performance
- 2626
- Leistungsflusspower flow
- 2727
- Leistungsflusspower flow
- 2828
- PräqualifikationsspezifikationPräqualifikationsspezifikation
- 2929
- Mindestkapazitätminimum capacity
- 3030
- Arbeitsgrenzeworking limit
- 3131
- Arbeitsgrenzeworking limit
- 3232
- HandlungsspielraumRoom for maneuver
- 3333
- Verhältnisrelationship
- 3434
- ArbeitsbereichWorkspace
- 3535
- Ladegrenzecharge limit
- 3636
- Pufferbereichbuffer area
- 3737
- Restbereichrest area
- 3838
- Phasephase
- 3939
- Leistungsanforderungperformance requirement
- 4040
- Initialzustandinitial state
- 4141
- Nachladungrecharging
- 4242
- Diagrammdiagram
- 4343
- Fahrplangeschäftroadmap business
- 4444
- LadezeitdauerCharging period
- 4545
- Versatzoffset
- 4646
- Differenzsignaldifference signal
- 4747
- Diagrammdiagram
- 4848
- Stabilisierungstabilization
- 4949
- Ladevorgangcharging
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2017/0104345 A1 [0003]US 2017/0104345 A1 [0003]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018205112.7A DE102018205112A1 (en) | 2018-04-05 | 2018-04-05 | Method for operating an electrical energy store for a control power supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018205112.7A DE102018205112A1 (en) | 2018-04-05 | 2018-04-05 | Method for operating an electrical energy store for a control power supply |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018205112A1 true DE102018205112A1 (en) | 2019-10-10 |
Family
ID=67991808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018205112.7A Pending DE102018205112A1 (en) | 2018-04-05 | 2018-04-05 | Method for operating an electrical energy store for a control power supply |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE102018205112A1 (en) |
Citations (3)
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- 2018-04-05 DE DE102018205112.7A patent/DE102018205112A1/en active Pending
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