DE102021122954A1 - System und Computerprogrammprodukt zur Validierung eines Verbundes von verteilten steuerbaren Energieverbrauchern und Energieerzeugern - Google Patents

System und Computerprogrammprodukt zur Validierung eines Verbundes von verteilten steuerbaren Energieverbrauchern und Energieerzeugern Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (100) zur Validierung eines Verbundes von verteilten steuerbaren Energieverbrauchern und Energieerzeugern (SEV) (30, 40, 50), umfassend:
- eine Vielzahl von verteilten steuerbaren Energieverbrauchern und Energieerzeugern, SEV, (30, 40, 50) mit jeweils zumindest einer Kommunikationsschnittstelle (32, 42, 52), und
- zumindest ein Hauptprüfmodul (20) mit einem Prozessor (21),
- wobei der Prozessor (21) konfiguriert ist, über einen zwischen dem Prozessor (21) und der Kommunikationsschnittstelle (32, 42, 52) des jeweiligen SEV (30, 40, 50) ausgebildeten ersten Datenkanal (70) mittels Softwareanweisungen (25) mit dem jeweiligen SEV (30, 40, 50) zu kommunizieren und Nutzdaten zur Identifikation und Spezifikation sowie zur Steuerung des jeweiligen SEV (30, 40, 50) zu übermitteln.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System und ein Computerprogrammprodukt zur Validierung eines Verbundes von verteilten steuerbaren Energieverbrauchern und Energieerzeugern.
  • Die elektrische Energieversorgung wird zunehmend von erneuerbaren Energiequellen wie Wind- und Sonnenenergie und von Wasser- und Biogaskraftwerken geprägt und ist damit dezentraler organisiert. Um ein effektives Energiemanagement in einem Verbund von verschiedenen Energieerzeugern und Energieverbrauchern zu gewährleisten, ist jedoch ein intensiver Informationsaustausch zwischen den Teilnehmern in Form eines intelligenten Stromnetzes erforderlich. Dabei spielen auch Privathaushalte eine aktivere Rolle, da sie nicht nur als Verbraucher auftreten, sondern auch als Erzeuger von Energie beispielsweise mit eigenen Photovoltaikanlagen. Hierbei kann beispielsweise auch die Akkukapazität von am Netz angeschlossenen Elektrofahrzeugen genutzt werden, um einen Puffer für Produktions- und Verbrauchsschwankungen zur Verfügung zu stellen. Auch kann über eine Lastverschiebung von Haushaltsgeräten wie beispielweise Wärmepumpen, Wasch- oder Spülmaschinen eine verbesserte Anpassung an die Stromproduktion vorgenommen werden. Für ein solches intelligentes Energiemanagement ist jedoch ein stetiger Informationsaustausch über Produktions- und Verbrauchswerte, Lastgänge und Lastprognosen erforderlich.
  • Die CN 109001591 A beschreibt eine Testplattform zur Prüfung von Primärgeräten für ein 10 kV-Stromversorgungsnetz. Die Testplattform umfasst eine Transformatoreinheit, eine Neutralpunkterdungseinheit, einen Prüfstand und eine Fehlersimulationsvorrichtung. Durch die Testplattform können verschiedene Fehler des realen Stromversorgungsnetzes simuliert und reproduziert werden.
  • Die CN 102882271 A beschreibt eine tragbare Prüfvorrichtung zur Prüfung eines intelligenten Stromversorgungsnetzes. Die Prüfvorrichtung umfasst ein Stromversorgungsmodul, ein Gleichrichter-Wechselrichtermodul, eine Speicherbatterie und eine Signalanzeigeeinheit.
  • Die CN 112186903 A beschreibt ebenfalls eine tragbare Prüfvorrichtung zur Prüfung eines intelligenten Stromversorgungsnetzes.
  • Die CN 109802845 A offenbart ein Simulationstestsystem zur Prüfung von Stromverteilungsnetzes. Das System umfasst ein Hauptstationssystem und ein Endgerät zur automatisierten Energieverteilung sowie eine Simulations-Testplattform
  • Die CN 110514930 A offenbart ein Detektionstestverfahren und eine Vorrichtung für ein Endgerät in einem intelligenten verteilten Stromverteilungssystem.
  • Bei den im Stand der Technik bekannten Systemen werden jedoch nur die Komponenten eines bestehenden Stromversorgungsnetzes getestet. Wenn neue steuerbare Energieverbraucher und Energieerzeuger (engl. smart energy devices) in ein Stromversorgungsnetz integriert werden sollen, so werden diese bisher einer lokalen Prüfung auf einem Prüfstand unterzogen und dann in ein übergeordnetes Stromversorgungssystem integriert. Hierzu muss jedoch das zu prüfende Gerät vom Entwicklungs- oder Produktionsstandort des Herstellers zu einem Prüfstandort eines Prüfunternehmens oder einer staatlichen Institution transportiert werden, um dort die jeweiligen Spezifikationen für eine Integration in das Stromversorgungssystem zu erfassen. Dies ist jedoch mit einem großen Aufwand verbunden. Zudem ist die Überprüfung der Geräte häufig applikationsspezifisch, so dass für verschiedene Hersteller unterschiedliche Prüfungsumgebungen geschaffen werden müssen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein System und ein Computerprogrammprodukt zur Verbesserung der Validierung eines Verbunds von steuerbaren Energieverbrauchern und Energieerzeugern zu schaffen, durch das die Integration von verteilten steuerbaren Energieverbrauchern und Energieerzeugern in ein Stromversorgungssystem verbessert werden kann und somit ein effizienteres Energiemanagement ermöglicht ist.
  • Diese Aufgabe wird hinsichtlich eines Systems durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, und hinsichtlich eines Computerprogrammprodukt durch die Merkmale des Patentanspruchs 15 erfindungsgemäß gelöst. Die weiteren Ansprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein System zur Validierung eines Verbundes von verteilten steuerbaren Energieverbrauchern und Energieerzeugern, SEV. Das System umfasst eine Vielzahl von verteilten steuerbaren Energieverbrauchern und Energieerzeugern, SEV, mit jeweils zumindest einer Kommunikationsschnittstelle, und zumindest ein Hauptprüfmodul mit einem Prozessor. Der Prozessor ist in der Weise konfiguriert, über einen zwischen dem Prozessor und der Kommunikationsschnittstelle des jeweiligen SEV ausgebildeten ersten Datenkanal mittels Softwareanweisungen mit dem jeweiligen SEV zu kommunizieren und Nutzdaten zur Identifikation und Spezifikation sowie zur Steuerung des jeweiligen SEV zu übermitteln
  • In einer Weiterentwicklung ist vorgesehen, dass der Prozessor mit einem Speichermodul verbunden ist, in dem die Softwareanweisungen gespeichert sind.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Softwareanweisungen Prüf- und Steuerungsalgorithmen umfassen zur Beeinflussung des Betriebs des jeweiligen SEVs und zur Abfrage von Status- und Betriebsinformationen.
  • Insbesondere ist die Kommunikationsschnittstelle als EEBUS-Kommunikationsschnittstelle oder einer ähnlichen Schnittstelle ausgebildet.
  • Vorteilhafterweise umfasst das Hautprüfmodul eine Benutzerschnittstelle mit zumindest einem Anzeigegerät und zumindest einem Eingabegerät.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein SEV jeweils mit zumindest einem Prüfmodul versehen ist.
  • In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Prüfmodul Messkomponenten zur Messung von physikalischen Eigenschaften des jeweiligen SEVs und/oder Sensoren und Aktoren zur Simulation von elektrischen und elektromechanischen Parametern umfasst.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Prüfmodul eine Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) umfasst.
  • Vorteilhaftweise ist zwischen dem Prüfmodul und dem Hauptprüfmodul ein zweiter Datenkanal ausgebildet zur Übermittlung von Prüfdaten wie der elektrischen Spannung und der Stromstärke für die Überprüfung des Funktionszustandes des jeweiligen SEVs.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass ein SEV jeweils eine Benutzerschnittstelle mit zumindest einem Anzeigegerät und zumindest einem Eingabegerät umfasst oder mit dieser verbunden ist.
  • In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein SEV als Ladestation für ein Elektrofahrzeug ausgebildet ist.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, umfassend einen ausführbaren Programmcode, der so konfiguriert ist, dass er von dem System gemäß dem ersten Aspekt verwendbar ist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Dabei zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zur Validierung eines Verbundes von verteilten steuerbaren Energieverbrauchern und Energieerzeugern;
    • 2 ein Computerprogrammprodukt gemäß einer Ausführungsform der des zweiten Aspekts der Erfindung.
  • Zusätzliche Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung oder ihrer Ausführungsbeispiele werden durch die ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen ersichtlich. Die im Folgenden besprochenen Zeichnungen und die verschiedenen Ausführungsformen dienen nur der Veranschaulichung und sollen in keiner Weise als Einschränkung des Umfangs der Offenbarung verstanden werden. Der Fachmann wird verstehen, dass die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung in jeder geeignet angeordneten Vorrichtung implementiert werden können.
  • In 1 ist ein beispielhaftes Validierungssystem 100 dargestellt, das die Validierung von verteilten steuerbaren Energieverbrauchern und Energieerzeugern (engl. smart energy devices) und damit die Integration in ein bestehendes Stromversorgungsnetz ermöglicht. Ein steuerbarer Energieverbraucher und/oder Energieerzeuger wird im Folgenden als SEV bezeichnet.
  • Das Validierungssystem 100 für ein hier nicht näher dargestelltes Stromversorgungsnetz umfasst ein Hauptprüfmodul 20 und eine Vielzahl von verteilten steuerbaren Energieverbrauchern und Energieerzeugern (SEVs) 30, 40, 50. Das Hauptprüfmodul 20 kann zumindest einen Prozessor 21 enthalten, der so konfiguriert ist, dass er Softwareanweisungen 25 ausführt. Die Softwareanweisungen 25 können insbesondere in einem Speichermodul 23 gespeichert sein, auf das der Prozessor 21 zugreift. Die Softwareanweisungen 25 können so konfiguriert sein, dass sie den Prozessor 21 veranlassen, verschiedene Verfahrensschritte und Funktionen auszuführen. Beispielsweise können die beschriebenen Softwareanweisungen 25 eine Energiemanagement-Softwareanwendung enthalten, die so konfiguriert ist, dass sie die mit einem virtuellen Kraftwerk verbundene elektrische Leistung steuert und verwaltet.
  • Beispiele von Energiemanagement-Softwareanwendungen sind Smart-Grid-Softwarelösungen. Allerdings kann die hier beschriebene Lösung für jedes Stromversorgungssystem verwendet werden, durch das die elektrische Energieerzeugung und die verbrauchten Lasten gesteuert werden.
  • Das Hauptprüfmodul 20 kann zumindest eine Benutzerschnittstelle 27 aufweisen, die insbesondere ein Anzeigegerät und ein Eingabegerät umfasst. Das Anzeigegerät kann beispielsweise einen LCD-Bildschirm, einen Monitor und/oder einen Projektor umfassen. Die Eingabegeräte können beispielsweise als eine Maus, ein Zeiger, ein Touchscreen, ein Touchpad, ein Tablett oder eine Tastatur ausgebildet sein. Insbesondere können der Prozessor 21, das Speichermodul 23, die Softwareanweisungen 25 und die Benutzerschnittstelle 27 einen Teil eines Datenverarbeitungssystems bilden, das als ein PC, eine Workstation oder ein Server ausgebildet ist.
  • Unter einem „Modul“ kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise ein Prozessor und/oder eine Speichereinheit zum Speichern von Programmbefehlen verstanden werden. Beispielsweise ist das Modul speziell dazu eingerichtet, die Programmbefehle derart auszuführen, um das erfindungsgemäße Verfahren oder einen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens zu implementieren oder zu realisieren.
  • Unter einem „Prozessor“ kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise eine Maschine oder eine elektronische Schaltung oder ein leistungsfähiger Computer verstanden werden. Bei einem Prozessor kann es sich insbesondere um einen Hauptprozessor (engl. Central Processing Unit, CPU), einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller, beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung oder einen digitalen Signalprozessor, möglicherweise in Kombination mit einer Speichereinheit zum Speichern von Programmbefehlen, etc. handeln. Auch kann unter einem Prozessor ein virtualisierter Prozessor, eine virtuelle Maschine oder eine Soft-CPU verstanden werden. Es kann sich beispielsweise auch um einen programmierbaren Prozessor handeln, der mit Konfigurationsschritten zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgerüstet wird oder mit Konfigurationsschritten derart konfiguriert ist, dass der programmierbare Prozessor die erfindungsgemäßen Merkmale des Verfahrens, der Komponente, der Module, oder anderer Aspekte und/oder Teilaspekte der Erfindung realisiert.
  • Unter einer „Speichereinheit“ oder „Speichermodul“ und dergleichen kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise ein flüchtiger Speicher in Form eines Arbeitsspeichers (engl. Random-Access Memory, RAM) oder ein dauerhafter Speicher wie eine Festplatte oder ein Datenträger oder beispielsweise ein wechselbares Speichermodul verstanden werden.
  • Die Softwareanweisungen 25 ermöglichen es, dass verschiedene Arten von SEVs 30, 40, 50 zu einem Verbund zusammengefasst werden können, um beispielsweise ein virtuelles Kraftwerk zu bilden. Ein SEV 30, 40, 50 entspricht einem dezentralen, an das Stromnetz angeschlossenen Gerät, das Strom erzeugen, Strom verbrauchen oder beides kann und das steuerbar ist. Dies bedeutet, dass seine Leistungsabgabe und/oder sein Stromverbrauch beispielsweise über die Softwareanweisungen 25 beeinflusst werden kann. Ein SEV 30, 40, 50 kann daher eine Lastanlage darstellen, die elektrische Energie verbraucht, wie beispielsweise eine Klimaanlage, ein Gebäudebeleuchtungssystem, eine Heizung, eine Wärmepumpe oder eine Ladestation für Elektrofahrzeuge, oder ein Lastgerät, das elektrische Energie verbraucht, wie beispielsweise ein Haushaltsgerät wie ein Kühlschrank, eine Waschmaschine, eine Spülmaschine oder Kaffeemaschine. Des Weiteren kann ein SEV eine Stromerzeugungsanlage umfassen, wie beispielsweise eine Solaranlage, eine Windturbine oder ein Generator. Weitere SEVs können auch Speicheranlagen umfassen, wie beispielsweise Batterien, die beim Laden sowohl Strom verbrauchen als auch beim Entladen. Strom in das Netz einspeisen können Insbesondere können SEVs 30, 40, 50 die Batterien eines Elektrofahrzeugs darstellen.
  • Für die Kommunikation und den Datenaustausch des Hauptprüfmodul 20 mit den verschiedenen SEVs 30, 40, 50 sind die SEVs 30, 40, 50 jeweils mit einer Kommunikationsschnittstelle 32, 42, 52 ausgestattet. Insbesondere kann als Kommunikationsschnittstelle 32, 42, 52 eine EEBUS-Kommunikationsschnittstelle vorgesehen sein. Die EEBUS-Kommunikationsschnittstelle ist standardisiert und normiert ist und kann von jedem SEV 30, 40, 50 verwendet werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, für verschiedene SEVs 30, 40, 50 jeweils unterschiedliche Arten von Kommunikationsschnittstellen eingesetzt werden.
  • Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die SEVs 30, 40, 50 jeweils über eine Benutzerschnittstelle 33, 43, 53, verfügen, die insbesondere ein Anzeigegerät und mindestens ein Eingabegerät umfasst. Das Anzeigegerät kann beispielsweise einen LCD-Bildschirm, einen Monitor und/oder einen Projektor umfassen. Die Eingabegeräte können beispielsweise als eine Maus, ein Zeiger, ein Touchscreen, ein Touchpad, ein Tablett oder eine Tastatur ausgebildet sein.
  • Im Rahmen eines Energiemanagements können die Softwareanweisungen 25 in der Weise konfiguriert sein, dass sie die Art der Energieerzeugung sowie die Art des Energieverbrauchs des jeweiligen SEVs 30, 40, 50 berücksichtigen, die mit dem Betrieb des jeweiligen SEVs 30, 40, 50 verbunden sind. Beispielsweise erzeugen Solaranlagen elektrische Energie in Abhängigkeit vom Sonnenlicht, während Windturbinen elektrische Energie in Abhängigkeit vom Wind erzeugen. Eine Anlage zum Laden einer elektrischen Energie eines Elektrofahrzeugs verbraucht Energie beim Laden, kann aber im geladenen Zustand als Energiespeicher dienen und die gespeicherte Energie zurück in das Stromnetz einspeisen.
  • Des Weiteren weisen die Softwareanweisungen 25 Prüf- und Steueralgorithmen auf, um abschätzen zu können, ob ein bestimmter SEV 30, 40, 50 Strom abgibt oder verbraucht. Diese Prüf- und Steueralgorithmen können so konfiguriert sein, dass sie mit verschiedenen Arten von Kommunikationsschnittstellen 32, 42, 52 kommunizieren können durch die Verwendung von zu der jeweiligen Kommunikationsschnittstelle 32, 42, 52 passenden Protokollen und/oder Nachrichtenformaten. Die Softwareanweisungen 25 können mittels der Prüf- und Steueralgorithmen den Betrieb der SEVs 30, 40, 50 beeinflussen und Status- oder andere Betriebsinformationen von den SEVs 30, 40, 50 erhalten, wie beispielsweise über den Ein/Aus-Status, den aktuellen Stromverbrauch und/oder den Leistungspegel.
  • Da der Prozessor 20 über die Softwareanweisungen 25 mit den verschiedenen SEVs 30, 40, 50 kommuniziert, werden die Status- und Betriebsinformationen von einer Vielzahl von SEVs 30, 40, 50 gleichzeitig ermittelt. Hierdurch wird die Interoperabilität zwischen den verschiedenen SEVs 30, 40, 50 sichergestellt. Dies ermöglicht ein verbessertes Energiemanagement, da beispielsweise durch die Prüf- und Steueralgorithmen festgestellt werden kann, dass die Batterie eines ersten Elektrofahrzeugs mit elektrischer Energie geladen wird, während durch Entladen der Batterie eines zweiten Elektrofahrzeugs elektrische Energie in das Stromnetz eingespeist werden kann. Die elektrische Energie der einen Batterie kann somit durch ein intelligentes Energiemanagement zum Laden einer anderen Batterie verwendet werden, abzüglich der Leistungsmenge, die das jeweilige Speichergerät beim Laden und Entladen verbraucht.
  • Die SEV 30, 40, 50, die zentrale Energieversorger, dezentrale Energieerzeugungseinheiten und energieverbrauchende Geräte umfassen, können somit Daten miteinander austauschen, so dass eine Interoperabilität zwischen den verschiedenen Teilnehmern eines Stromversorgungssystems gegeben ist. Es können somit virtuelle Kraftwerke durch einen Verbund von dezentralen Energieerzeugungseinheiten entstehen. Insgesamt kann hierdurch eine verbesserte Energiebereitstellung und Energienutzung erreicht werden, wodurch die Energieeffizienz erhöht wird.
  • Insbesondere ist vorgesehen, die SEVs 30, 40, 50 mit einem Prüfmodul 34, 44, 54 auszustatten. Das Prüfmodul 34, 44, 54 umfasst Hardwarekomponenten wie beispielsweise Messkomponenten zur Messung von physikalischen Eigenschaften des jeweiligen SEVs 30, 40, 50 wie der Spannung und der Stromstärke. Des Weiteren kann das Prüfmodul 34, 44, 54 Sensoren und Aktoren aufweisen, um eine Simulation von elektrischen und elektromechanischen Parametern zu ermöglichen. Die Sensoren und Aktoren können auch als ein Bedienroboter ausgebildet sein. Zudem weist das Prüfmodul 34, 44, 54, eine Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) 35, 45, 55 auf, um eine Kommunikation mit dem Prozessor 21 des Hauptprüfmoduls 20 und dem jeweiligen Prüfmodul 34, 44, 54, zu ermöglichen. Durch die API 35, 45, 55 werden die von dem Prozessor 21 durchgeführten Anfragen sowie die verwendeten Datenformate bestimmt. Die API 35, 45, 55 ist benutzerdefiniert konfiguriert, so dass eine Interoperabilität der jeweiligen SEVs 30, 40, 50 mit dem Hauptprüfmodul 20 gewährleistet ist.
  • Das Prüfmodul 34, 44, 54 kann als ein nachrüstbares Bauteil ausgebildet sein, das beispielsweise mittels einer Steckverbindung nachträglich mit dem jeweiligen SEV 34, 44, 54 verbindbar ist. Bei Neukonstruktionen von SEVs 34, 44, 54 kann vorgesehen sein, das Prüfmodul 34 in das jeweilige Gerät als Bauelement zu integrieren. Da das Prüfmodul 34, 44, 54, mit dem jeweiligen SEV 30, 40, 50 verbunden ist, kann das Hauptprüfmodul 20 mit der jeweiligen API 35, 45, 55 kommunizieren, so dass zentral der Funktionszustand des jeweiligen SEVs 30, 40, 50 validiert werden kann. Es ist daher nicht erforderlich, die jeweiligen SEVs 30, 40 50 zu einem Prüfstand zu transportieren.
  • Insgesamt sind somit zumindest zwei Datenkanäle 70, 80 für die Kommunikation zwischen einem SEV 34, 44, 54 und dem Hauptprüfmodul 20 vorgesehen. Ein erster Datenkanal 70 ist zwischen der jeweiligen Kommunikationsschnittstelle 32, 42, 52 eines SEVs 30, 40, 50 und dem Prozessor 21 des Hauptprüfmoduls 20 für die Übermittlung von Nutzdaten vorgesehen. Unter Nutzdaten sind Daten zur Identifikation des jeweiligen SEVs 30, 40, 50 und weitere Spezifikationsdaten sowie Anfragen und Anweisungen zur Steuerung des jeweiligen SEVs 30, 40, 50 zu verstehen.
  • Ein zweiter Datenkanal 80 ist zwischen dem Prüfmodul 34, 44, 54 und dem Prozessor 21 des Hauptprüfmoduls 20 für die Übermittlung von Prüfdaten wie der elektrischen Spannung und der Stromstärke vorgesehen, wobei als Kommunikationsschnittstelle die API 35, 45, 55 verwendet wird.
  • Da die verschiedenen SEVs 30, 40, 50 über das Hauptprüfmodul 20 miteinander verbunden sind, ist eine Interoperabilität ermöglicht, so dass die Funktionsweise der verschiedenen SEVs 30, 40, 50 wechselseitig gesteuert werden kann. So kann beispielsweise eine Lade-/Entladekonfiguration für eine Batterie eines Elektrofahrzeugs in Abhängigkeit von der Stromerzeugung durch erneuerbare Energien vorgesehen sein. Weitere Steuer- und Messdaten können über den zweiten Datenkanal 80 mittels des Prüfmoduls 34, 44, 54 ermittelt werden. Aufgrund der Informationen über die Lasten bei stromverbrauchenden SEVs 30, 40, 50 sowie die erzeugte Energie bei stromerzeugenden SEVs 30, 40, 50 kann das Hauptprüfsystem 20 aufgrund der Interoperabilität mit den anderen SEVs 40, 50 eine Optimierung der Lastenverteilung hinsichtlich des Verbrauchs und der Erzeugung von elektrischer Energie in dem Verbund aus einer Vielzahl von SEVs 30, 40, 50 vornehmen. Hierdurch kann der Energieverbrauch innerhalb eines Stromversorgungssystems optimiert und die Stabilisierungsqualität des Stromnetzes verbessert werden.
  • Die verteilten steuerbaren Energieverbraucher und Energieerzeuger, SEVs, 30, 40, 50 werden durch das beschriebene erfindungsgemäße Validierungssystem 100 kontinuierlich überwacht und gesteuert. Der Prozessor 20 prüft kontinuierlich den Status der SEVs 30, 40, 50, wodurch eine Optimierung der Energieerzeugung und des Energieverbrauchs und somit ein effizientes und kostengünstiges Energiemanagement der SEVs 30, 40, 50 ermöglicht ist. Insbesondere können hierdurch Spitzen im Energieverbrauch reduziert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 20
    Hauptprüfmodul
    21
    Prozessor
    23
    Speichermodul
    25
    Softwareanweisungen
    27
    Benutzerschnittstelle
    30
    SEV
    32
    Kommunikationsschnittstelle
    34
    Prüfmodul
    35
    API
    37
    Benutzerschnittstelle
    40
    SEV
    42
    Kommunikationsschnittstelle
    44
    Prüfmodul
    45
    API
    47
    Benutzerschnittstelle
    50
    SEV
    52
    Kommunikationsschnittstelle
    54
    Prüfmodul
    54
    API
    57
    Benutzerschnittstelle
    70
    erster Datenkanal
    80
    zweiter Datenkanal
    100
    Validierungssystem
    200
    Computerprogrammprodukt
    250
    Programmcode
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • CN 109001591 A [0003]
    • CN 102882271 A [0004]
    • CN 112186903 A [0005]
    • CN 109802845 A [0006]
    • CN 110514930 A [0007]

Claims (12)

  1. Ein System (100) zur Validierung eines Verbundes von verteilten steuerbaren Energieverbrauchern und Energieerzeugern (SEV) (30, 40, 50), umfassend: - eine Vielzahl von verteilten steuerbaren Energieverbrauchern und Energieerzeugern (SEV) (30, 40, 50) mit jeweils zumindest einer Kommunikationsschnittstelle (32, 42, 52), und - zumindest ein Hauptprüfmodul (20) mit einem Prozessor (21), - wobei der Prozessor (21) konfiguriert ist, über einen zwischen dem Prozessor (21) und der Kommunikationsschnittstelle (32, 42, 52) des jeweiligen SEV (30, 40, 50) ausgebildeten ersten Datenkanal (70) mittels Softwareanweisungen (25) mit dem jeweiligen SEV (30, 40, 50) zu kommunizieren und Nutzdaten zur Identifikation und Spezifikation sowie zur Steuerung des jeweiligen SEV (30, 40, 50) zu übermitteln.
  2. Das System (100) nach Anspruch 1, wobei der Prozessor (21) mit einem Speichermodul (23) verbunden ist, in dem die Softwareanweisungen (25) gespeichert sind.
  3. Das System (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Softwareanweisungen (25) Prüf- und Steuerungsalgorithmen umfassen zur Beeinflussung des Betriebs des jeweiligen SEVs (30, 40, 50) und zur Abfrage von Status- und Betriebsinformationen.
  4. Das System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kommunikationsschnittstelle (32, 42, 52) als EEBUS-Kommunikationsschnittstelle oder ähnlicher Kommunikationsschnittstelle ausgebildet ist.
  5. Das System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Hautprüfmodul (20) eine Benutzerschnittstelle (27) mit zumindest einem Anzeigegerät und zumindest einem Eingabegerät umfasst.
  6. Das System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein SEV (30, 40, 50) jeweils mit zumindest einem Prüfmodul (34, 44, 54) versehen ist.
  7. Das System (100) nach Anspruch 6, wobei das Prüfmodul (34, 44, 54) Messkomponenten zur Messung von physikalischen Eigenschaften des jeweiligen SEVs (30, 40, 50) und/oder Sensoren und Aktoren zur Simulation von elektrischen und elektromechanischen Parametern umfasst.
  8. Das System (100) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Prüfmodul (30, 40, 50) eine Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) (35, 45, 55) umfasst.
  9. Das System (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei zwischen dem Prüfmodul (30, 40, 50) und dem Hauptprüfmodul (20) ein zweiter Datenkanal (80) zur Übermittlung von Prüfdaten wie der elektrischen Spannung und der Stromstärke zur Überprüfung des Funktionszustandes des jeweiligen SEVs (30, 40, 50) ausgebildet ist.
  10. Das System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein SEV (30, 40, 50) jeweils eine Benutzerschnittstelle (37, 47, 57) mit zumindest einem Anzeigegerät und zumindest einem Eingabegerät umfasst oder mit dieser verbunden ist.
  11. Das System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein SEV (30, 40, 50) als Ladestation für ein Elektrofahrzeug ausgebildet ist.
  12. Computerprogrammprodukt (200), umfassend einen ausführbaren Programmcode (250), der so konfiguriert ist, dass er von dem System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 verwendbar ist.
DE102021122954.5A 2021-09-06 2021-09-06 System und Computerprogrammprodukt zur Validierung eines Verbundes von verteilten steuerbaren Energieverbrauchern und Energieerzeugern Pending DE102021122954A1 (de)

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