DE19842043A1 - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen und verbraucherorientierten Leistungsminimierung elektrischer Verbraucher - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur automatischen und verbraucherorientierten Leistungsminimierung elektrischer VerbraucherInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur automatischen und verbraucherorientierten Minimierung des Gesamtstromverbrauchs und der Leistungsspitze einer Gruppe von an einem Leistungsversorgungsnetz angeschlossenen einzelnen elektrischen Verbrauchern wird jedem Verbraucher eine dezentrale Steuerungseinrichtung zugeordnet. Die Steuerungseinrichtungen verschiedener Verbraucher stehen miteinander über ein Übertragungsmedium zum ständigen Datenaustausch in Verbindung. Jede Steuerungseinrichtung bestimmt selbsttätig für den zugeordneten Verbraucher einen Wichtigkeitsgrad innerhalb einer Wichtigkeitsskala sämtlicher Verbraucher unter Berücksichtigung des aktuellen Betriebszustands sämtlicher Verbracucher und übermittelt diese Information an die übrigen Steuerungseinrichtungen. Auf der Basis einer vorbestimmten maximalen Leistungsaufnahme sämtlicher Verbraucher, gegebenenfalls unter Einbeziehung eines Tarifintervalls, nehmen die einzelnen Steuerungseinrichtungen in Abhängigkeit von der aktuellen Wichtigkeitsskala Schaltmaßnahmen vor, wobei entsprechend der Wichtigkeit Verbraucher zu- oder abgeschaltet oder auf eine geringere Leistungsstufe umgeschaltet werden, so daß durch das verbraucherorientierte automatische Steuern der Leistungsaufnahme der Verbraucher die vorbestimmte maximale Leistung nicht überschritten wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
automatischen und verbraucherorientierten Minimierung des
Gesamtstromverbrauchs und der Leistungsspitze einer Gruppe von
an einem Leistungsversorgungsnetz angeschlossenen einzelnen
elektrischen Verbrauchern.
In gewerblichen und industriellen Anlagen und Gebäuden
entstehen durch das zeitliche willkürliche oder automatische
Einschalten von elektrischen Geräten mit größerer
Leistungsaufnahme große, vom Leistungsversorgungsnetz
(Stromnetz) zu liefernde Leistungen, deren monatlicher
Höchstwert von dem Energieversorgungsunternehmen durch
entsprechende Zählwerke gemessen wird. Hierbei wird der
monatliche Höchstwert der gesamten Leistungsaufnahme je
Tarifintervall von dem Energieversorgungsunternehmen
registriert und entsprechend berechnet. Während in privaten
Haushalten und Unternehmen mit geringem Leistungsbedarf der
Tarif zur Berechnung der gelieferten Leistung aus einem
Grundpreis, der sich aus der Höhe der installierten Leistung
berechnet und aus dem Arbeitspreis für die abgenommene Arbeit
(in kWh) zusammensetzt, berücksichtigt der Leistungspreis-Tarif
für Großverbraucher auch die auftretende Spitzenleistung. Bei
diesem speziellen Tarif setzt sich der Strompreis aus dem
Leistungspreis für die innerhalb einer vorbestimmten Bezugszeit
in Anspruch genommene Höchstleistung (entweder in kW oder in
kVA) und dem Arbeitspreis für die tatsächlich bezogene
elektrische Arbeit (in kWh) zusammen. Da für den
Großverbraucher somit auch eine Leistungsspitze für die
Strompreisberechnung seitens des Energieversorgungsunternehmen
berücksichtigt wird, ist es erforderlich, durch Schwankungen
der Leistungsaufnahme je Zeiteinheit auftretende
Leistungsspitzen (maximale Gesamtleistungsaufnahme) auf einem
möglichst niedrigen Niveau zu halten. Da elektrische
Großverbraucher und insbesondere elektrothermische Verbraucher
in einem Gebäude oder in einem gesamten Unternehmen sich
beispielsweise durch Thermostaten, Druckgeber und dergleichen
selbsttätig zyklisch steuern, tritt in Verbindung mit manueller
Betätigung bestimmter Geräte durch den Benutzer ein zufälliges,
gleichzeitiges und selbständiges Einschalten vieler Geräte auf,
so daß durch dieses gleichzeitige Einschalten
(Gleichzeitigkeitsgrad) eine erhebliche Leistungsspitze
auftritt und sich dies auf das zu bezahlende Leistungsmaximum
des Monats nachteilig auswirkt.
Aus der Druckschrift EP 0 053 383 ist ein Verfahren zur
rechnergesteuerten Überwachung des auf eine einstellbare
maximale Grenzleistungsaufnahme beschränkten
Gesamtstromverbrauchs einer Gruppe von an ein Stromnetz
angeschlossenen einzelnen Stromverbrauchern bekannt, bei
welchem eine zentrale Steuerungsvorrichtung die
Betriebszustände der einzelnen Stromverbraucher erfaßt und
entsprechende Abschaltvorgänge oder Umschaltvorgänge auf
geringere Leistungsaufnahme einzelner Verbraucher steuert. Im
einzelnen wird die Leistungsaufnahme der jeweiligen
Stromverbraucher gemessen und die Summe der gemessenen
Leistungsaufnahmen wird mit einer vorbestimmten
Grenzleistungsaufnahme verglichen, wobei entsprechende
Schaltvorgänge bei Überschreiten der vorgegebenen
Grenzleistungsaufnahme vorgenommen werden. Über
Leitungsverbindungen zur zentralen Steuerungsanlage übertragen
die Stromverbraucher ihre jeweiligen Schalt- und
Betriebszustände, und es werden innerhalb jeder Meßperiode die
einzelnen Stromverbraucher nach ihren momentanen Schalt- und
Betriebszuständen abgefragt. Entsprechend einer für jeden
Verbraucher bestimmten Prioritätsziffer bezüglich des Zu- oder
Abschaltens er folgt bei einer zu erwartenden Überschreitung der
Grenzleistungsaufnahme eine prioritätsorientierte Abschaltung
bzw. eine Umsteuerung jeweiliger Stromverbraucher während einer
festgelegten Zeitspanne auf eine geringere Leistung.
Ferner ist es aus verschiedenen, auf dem Markt angebotenen
Systemen und Verfahren zur Leistungsbegrenzung bekannt, eine
zentrale Steuereinheit vorzusehen, um gezielt definierte,
prioritätsbehaftete Schalthandlungen in Bezug auf eine durch
den Anwender vorgegebene Grenzleistungsaufnahme je
Tarifintervall zu steuern.
Aus der Firmendruckschrift "KBR OPTIMAX 2 Energiekontroll
system", Ausgabe 01/97 ist eine Vorrichtung zur Durchführung
einer Energiesteuerung bekannt, die dezentral mit
Unterstationen arbeitet, welche über eine Bus-Leitung mit dem
Energiekontrollsystem verbunden sind. Durch eine optimale
Verwaltung nach Leistung, Priorität und Schaltzeit greift das
Energiekontrollsystem in die zu optimierenden Anlagen
einschließlich der zu steuernden einzelnen elektrischen
Verbraucher ein. Hierbei verwaltet das Energiekontrollsystem
als Zentraleinheit sämtliche Zusatzfunktionen wie Anzeige
wichtiger Informationen, Ansteuern eines Ferndruckers und der
zugeschalteten Unterstationen und deren Parameter und schaltet
diese entsprechend den Optimierungskriterien (Stufenleistung,
Rangfolge, Meßperioden, Sperrzeit, Mindesteinschaltzeit,
minimale und maximale Ausschaltzeit) zu oder ab, wobei auch
Steuerungsmaßnahmen des Energieversorgungsunternehmens
berücksichtigt werden können.
Aus der Firmendruckschrift "KBR informiert", Ausgabe 10/96 wird
des weiteren eine unter dem Namen MULTIMAX auf dem Markt
angebotene Einrichtung beschrieben, bei der die erforderlichen
Abschaltungen zur Beschränkung der Leistungsspitze unter
Berücksichtigung von in einem zentral angeordneten Hauptgerät
programmierten Eigenschaften wie Priorität, bisherige
Abschaltquote, minimale und maximale Ein-/Ausschaltzeiten
gesteuert werden. Die Einrichtung ermöglicht es dem Benutzer,
bis zu 32 Verbraucher zur Senkung der Leistungsspitze in den
Optimierungsprozeß einzubeziehen. Ferner übernimmt die
Zentraleinheit die Messung und Berechnung der momentanen
Leistungsaufnahme und der aktuellen Grenzleistungsvorgaben,
wobei der Leistungsmeßeingang der zu überwachenden Leitungen
direkt der Zentraleinheit ohne Verwendung einer BUS-Leitung
zugeordnet ist.
Mit den vorstehend beschriebenen Systemen können in einem
Verbund arbeitende elektrische Großverbraucher in der Weise
gesteuert werden, daß gleichzeitiges Einschalten einer Vielzahl
von Geräten vermieden und die zur Strompreisberechnung
herangezogene Leistungsspitze vermindert wird. Sämtliche der
vorstehend angegebenen Systeme bedienen sich einer zentralen
Steuerungseinrichtung zur Steuerung der erforderlichen
Schaltvorgänge der einzelnen Verbraucher. Dies erfordert einen
erheblichen Verkabelungsaufwand innerhalb des Systems. Ferner
ist die Wirksamkeit des Systems sehr empfindlich gegenüber
Störungen der zentralen Steuerungseinrichtung. Liegt eine
Störung oder ein völlige Ausfall der zentralen
Steuerungseinrichtung vor, dann ist keine Steuerung zur
Optimierung des Energieverbrauchs und zur Senkung der
Leistungsspitze möglich. Sämtliche angeschlossene Verbraucher
müssen, sofern dies im individuellen Gerät vorgesehen ist,
autark ohne Steuerung bedient werden. Dies kann jedoch in
ungünstigen Fällen zu einer erheblich vergrößerten
Leistungsspitze führen, so daß der Strompreis ansteigt. Ferner
werden bei Störungen oder Ausfall der zentralen
Steuerungseinheit Notabschaltmaßnahmen erforderlich.
Aus der Firmendruckschrift "Siemens SIMEAS M, intelligentes
Energie-Management", Ausgabe 1997 ist ferner ein Energie-
Managementsystem bekannt, das aus einer zentralen
Steuerungseinheit und bis zu 15 Unterstationen besteht, die
ihrerseits bis zu je 8 Schaltkreise bedienen können. Die
zentrale Steuerungseinheit und die Unterstationen sind über
eine BUS-Leitung miteinander verbunden. Die Betriebszeiten und
Schalthandlungen je Schaltkreis werden in der zentralen
Steuerungseinheit hinterlegt, wobei eine genaue Staffelung der
Abschaltungen nach betrieblichen Erfordernissen (Prioritäten)
gesteuert wird. Ferner erhält die zentrale Steuerungseinheit
direkt Leistungsmeßinformationen bezüglich der gemessenen
Gesamtleistungsaufnahme der zugeschalteten Verbraucher, so daß
bei Ausfall der zentralen Steuerungseinrichtung ebenfalls die
Leistungsberechnung und ein Leistungsvergleich mit einem
Spitzenleistungssollwert und spezielle Schalthandlungen
eingestellt werden müssen oder ein Notbetrieb eingerichtet
werden muß.
Somit ist aus allen bekannten Energie-Managementsystemen die
Verwendung einer zentralen Steuerungseinheit bekannt, die
einerseits einen erhöhten Verkabelungsaufwand der einzelnen
Geräte erfordert und andererseits bei einer Störung der
zentralen Steuerungseinheit einen Notbetrieb erfordert. Eine
wirksame Steuerung der einzelnen Verbraucher zur Verminderung
einer übermäßigen Leistungsspitze ist somit nicht
gewährleistet.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen und
verbraucherorientierten Minimierung des Gesamtstromverbrauchs
und der Leistungsspitze einer Gruppe von an einem Stromnetz
angeschlossenen Verbrauchern der eingangsgenannten Art derart
auszugestalten, daß auf einfache Weise ohne Verwendung einer
zentralen Steuerungseinrichtung eine sichere Steuerung der
einzelnen Verbraucher bei vermindertem Gesamtaufwand
gewährleistet ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bezüglich eines Verfahrens
mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst. Ferner
wird diese Aufgabe bezüglich einer Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens mit den im Patentanspruch 10 angegebenen Mitteln
gelöst.
Erfindungsgemäß umfaßt das Verfahren zur automatischen und
verbraucherorientierten Minimierung des Gesamtstromverbrauchs
und der Leistungsspitze einer Gruppe von an einem
Leistungsversorgungsnetz angeschlossenen Verbrauchern das
Überwachen jedes einzelnen Verbrauchers und das Erfassen seines
Betriebszustands und Ermitteln der jeweiligen
Leistungsaufnahme. Dies wird durch die dem Verbraucher selbst
zugeordnete (lokale) Steuerungseinrichtung bewirkt, die
ihrerseits über ein Übertragungsmedium mit den
Steuerungseinrichtungen, die den anderen Verbrauchern
zugeordnet sind, verbunden ist. Mittels des Übertragungsmediums
findet ein ständiger Datenaustausch zwischen den
Steuerungseinrichtungen der einzelnen Verbraucher statt, wobei
entsprechend der zentral erfaßten Momentanleistungsaufnahme
sämtlicher betriebener Verbraucher dieser, auch tarifintervall
bezogene Meßwert jeder elektronischen Steuerungseinrichtung
zugeführt und dort bis zu einer Erneuerung des Werts
gespeichert wird. Jeder der einem Verbraucher zugeordneten
Steuerungseinrichtungen vergibt für den jeweiligen Verbraucher
entsprechend den Eigenschaften und des Betriebszustands des
Verbrauchers eine momentan gültige Wichtigkeit für die
Schaltbedingungen (Zu- oder Abschaltung, Umschaltung auf
größere oder geringere Leistung), wobei diese momentan gültige
Wichtigkeit den anderen Steuerungseinrichtungen der jeweiligen
Verbraucher zugeführt wird. Diese nehmen in Abhängigkeit von
der zugeführten jeweiligen Wichtigkeit der einzelnen
Verbraucher ihrerseits die zur Senkung der Leistungsspitze
erforderlichen Schaltmaßnahmen vor.
Auf diese Weise ist gewährleistet, daß unter Verzicht auf eine
zentrale Steuerungseinheit, die sämtliche Daten verarbeitet,
verwaltet und sämtliche Schaltbefehle den einzelnen
Verbrauchern zuführt, erfindungsgemäß die Verarbeitung der
anfallenden Daten dezentral durchgeführt wird, wobei die
Steuerungseinrichtungen der einzelnen Verbraucher miteinander
bezüglich eines Datenaustauschs in Verbindung stehen. Tritt in
diesem Fall eine Störung oder ein völliger Ausfall der
Steuereinrichtung eines Verbrauchers oder des Verbrauchers
selbst auf, so ist trotz dieses Ausfalls eine weitere gezielte
Steuerung der übrigen, fehlerfrei arbeitenden Verbraucher
sichergestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren und die
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens stellen somit ein
gegenüber Störungen wesentlich unempfindlicheres System bereit,
das darüber hinaus auch einen geringeren Verkabelungsaufwand
erfordert. Auch unter Verzicht auf eine zentrale
Steuerungseinheit kann jederzeit und unabhängig von Störungen
einzelner Verbraucher eine optimale Steuerung, d. h. ein
optimales Energie-Management durchgeführt werden.
In den jeweiligen Unteransprüchen sind vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet. Die Erfindung
wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 den grundsätzlichen dezentralen Aufbau der
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur automatischen
und verbraucherorientierten Minimierung des
Gesamtstromverbrauchs und der Leistungsspitze einer Gruppe von
elektrischen Verbrauchern,
Fig. 2 den grundsätzlichen Aufbau eines elektrischen
Verbrauchers einschließlich der zugeordneten
Steuerungseinrichtung,
Fig. 3 die Beschaltung einer Vielzahl elektrischer
Verbraucher in Verbindung mit einem Übertragungsmedium und
einem Leistungsversorgungsnetz,
Fig. 4 ein Ablaufbeispiel zur Steuerung der
unterschiedlichen Verbraucher im Hinblick auf eine Begrenzung
der Leistungsspitze,
Fig. 5 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung
einer Wichtigkeitsskala, wie sie in der Vorrichtung verarbeitet
wird, und
Fig. 6 eine graphische Darstellung des grundsätzlichen
Aufbaus eines Energie-Managementsystems gemäß dem Stand der
Technik.
Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens zur automatischen und
verbraucherorientierten Minimierung des Gesamtstromverbrauchs
und der Leistungsspitze einer Gruppe von an einem
Leistungsversorgungsnetz (Starkstromversorgung, Stromnetz)
angeschlossenen einzelnen elektrischen Verbrauchern. Gemäß Fig.
1 führen eine Leistungserfassungseinrichtung 1 und eine zu
Redundanzzwecken eventuell vorgesehene weitere
Leistungserfassungseinrichtung 2 mittels entsprechender
Meßeinrichtungen 4 eine Leistungsmessung an dem
Leistungsversorgungsnetz durch. Diese Leistungsmessung umfaßt
insbesondere die Erfassung einer momentanen Spitzenleistung und
gegebenenfalls des Tarifintervalls. Mit dem
Leistungsversorgungsnetz sind eine Vielzahl einzelner Geräte G1
bis Gn verbunden und werden mittels des
Leistungsversorgungsnetzes mit der entsprechenden elektrischen
Leistung versorgt. Jedes Gerät besteht aus einer
Steuerungseinrichtung S1 bis Sn und dem eigentlichen
elektrischen Verbraucher V1 bis Vn. Die Steuerungseinrichtung
S1 bis Sn in Form einer elektronischen, auf
Mikroprozessortechnik basierenden Steuerungseinrichtung kann
bauseits bereits in den Geräten G1 bis Gn, d. h. zusammen mit
dem elektrischen Verbraucher V1 bis Vn angeordnet sein oder
kann an einem anderen Ort, vorzugsweise in der Nähe des
Verbrauchers V1 bis Vn vorgesehen und diesem zugeordnet sein.
Die elektronischen Steuerungseinrichtungen S1 bis Sn der
jeweiligen Geräte G1 bis Gn sind mittels einer
Übertragungseinrichtung 3 in Form eines Datenbusses verbunden.
Ferner sind sämtliche Steuerungseinrichtungen S1 bis Sn mit den
Leistungserfassungseinrichtungen 1 und 2 über die
Übertragungseinrichtung 3 verbunden. Auf diese Weise können die
einzelnen Steuerungseinrichtungen S1 bis Sn der Vielzahl der
Geräte G1 bis Gn miteinander Daten austauschen und können Daten
über den Datenbus 3 von der Leistungserfassungseinrichtung 1
(und 2) empfangen. Insbesondere wird von den
Leistungserfassungseinrichtungen 1 und 2 die aktuelle
Gesamtleistung (Leistungsaufnahme) der elektrischen Verbraucher
V1 bis Vn den Steuerungseinrichtungen S1 bis Sn der Geräte G1
bis Gn zugeführt.
Durch die Verwendung einer oder mehrerer
Leistungserfassungseinrichtungen 1 und 2, die gegebenenfalls
ihre jeweiligen individuellen Meßergebnisse zum Zwecke einer
Redundanz vergleichen und die auf der Basis einer
mikroprozessor-gesteuerten Erfassungseinrichtung aufgebaut
sind, wird für die Steuerungseinrichtungen S1 bis Sn eine
aktuelle Leistungsaufnahme und auch ein aktueller
Leistungsrestbetrag (Leistungsguthaben) angezeigt, wobei diese
Angaben auf einer Trendberechnung über das Tarifintervall (von
beispielsweise 15 min.) basieren können.
Fig. 2 zeigt die Anordnung eines Geräts G1 bis Gn bestehend aus
einem der Verbraucher V1 bis Vn und der jeweils einem
Verbraucher zugeordneten Steuerungseinrichtung S1 bis Sn. Die
Steuerungseinrichtung S1 bis Sn empfängt mittels der
Übertragungseinrichtung 3 in Form eines Datenbusses die mittels
der Leistungserfassungseinrichtungen 1 und 2 erfaßte
Leistungsaufnahme und des Leistungsrestbetrags. In Abhängigkeit
von einer Verarbeitung dieser Information innerhalb der
Steuerungseinrichtung S1 bis Sn werden, sofern erforderlich,
Schaltbefehle erzeugt, die dem Verbraucher V1 bis Vn zugeführt
werden, so daß die in der zugehörigen Steuerungseinrichtung S1
bis Sn ermittelten Schaltmaßnahmen am jeweils zugeordneten
Verbraucher V1 bis Vn umgesetzt werden. Hierbei wird der
Verbraucher V1 bis Vn entweder an das elektrische
Leistungsversorgungsnetz 5 geschaltet (Zuschaltung) oder davon
abgeschaltet (Abschaltung) oder auf eine größere oder geringere
Leistungsaufnahme umgeschaltet.
Ein gemeinsamer Betrieb mehrerer Geräte G1 bis Gn ist in Fig. 3
veranschaulicht, wobei die Geräte sowohl mit dem
Übertragungsmedium 3 als auch mit dem Leistungsversorgungsnetz
5 verbunden sind. Die Leistungserfassungseinrichtungen 1 und 2
erfassen mittels der Meßeinrichtung 4 (Stromwandler) die
aktuelle Leistungsaufnahme im Leistungsversorgungsnetz, d. h.
die momentane Gesamtleistungsaufnahme sämtlicher zugeschalteter
Geräte G1 bis Gn bzw. der Verbraucher V1 bis Vn.
In Abhängigkeit von der Funktion des jeweiligen Geräts G1 bis
Gn vergleicht die zugehörige Steuerungseinrichtung S1 bis Sn
den aktuellen Leistungsmeßwert mit den für den zugehörigen
Verbraucher V1 bis Vn selbstgestellten Vorgaben und nimmt
geeignete Schalt- oder Regelungsmaßnahmen vor, die in einem
spezifischen Steuerungsprogramm hinterlegt sind. Somit
verarbeitet die Steuerungseinrichtung S1 bis Sn mittels ihres
spezifischen Steuerungsprogramms gespeicherte Daten,
gespeicherte momentane und veränderliche Daten wie die mittels
der Leistungserfassungseinrichtung zugeführte
Gesamtleistungsaufnahme sowie den Leistungsrestbetrag, die
jeweilige Verbrauchernummer oder Gerätenummer und die
Wichtigkeitsskala, die nachstehend noch im einzelnen
beschrieben wird.
Die Steuerungseinrichtung S1 bis Sn führt dabei folgende
Maßnahmen durch: Speichern von zugeführten Daten
(Gesamtleistung, Leistungsrestbetrag), Messung des
Betriebszustands des Verbrauchers und Umsetzen von
Schaltbefehlen zur Erzielung eines vorbestimmten oder
berechneten Schaltzustand des Verbrauchers V1 bis Vn in
Hinblick auf eine Anpassung der Leistungsaufnahme des
Verbrauchers V1 bis Vn an die zulässige Gesamtleistungsaufnahme
der Verbrauchergruppe.
Insbesondere werden die Abschaltphasen der Verbraucher V1 bis
Vn in Rahmen der momentanen, individuellen Möglichkeiten derart
gesteuert und insbesondere verlängert, so daß über ein
Zeitintervall der Leistungsbezug vermindert wird, jedoch eine
Betriebsbeeinträchtigung durch die Steuerung weitgehend
ausgeschlossen ist.
Einzelne Betriebszustände der jeweiligen Verbraucher V1 bis Vn,
beispielsweise eine Anheizphase oder eine Betriebsphase (volle
oder verminderte Leistungsaufnahme), werden bereits bei der
Grundparameterprogrammierung der jeweiligen
Steuerungseinrichtung S1 bis Sn als wichtig oder weniger
wichtig eingestuft und in dieser Form programmiert. Die dem
jeweiligen Verbraucher V1 bis Vn zugeordnete
Steuerungseinrichtung S1 bis Sn erfaßt aus den vergangenen und
aktuellen Betriebszuständen und Meßdaten (beispielsweise
bezüglich des Gerätethermostaten oder des Ein- und
Ausschalters) in Verbindung mit der abgelaufenen Zeit, welcher
Betriebszustand des Verbrauchers V1 bis Vn vorliegt,
insbesondere welche Betriebsphase gerade beginnt, bereits
vorliegt oder in Kürze ansteht. In jeweiligen bestimmten oder
ermittelten Betriebszuständen wird eine zeitliche Dauer
zugeordnet.
Eine derartige Vorgehensweise ist in Fig. 4 dargestellt, wobei
anhand von vier Geräten G1 bis G4 zu verschiedenen Zeitpunkten
jeweilige, wechselnde Betriebszustände (Anheizen,
Betriebsphase, Abschaltphase) angegeben sind.
Signalisiert hier zum einen ein Soll/Istwertvergleich von
zulässiger und momentaner Gesamtleistungsaufnahme der
Verbrauchergruppe, wahlweise mit oder ohne Einrechnung eines
Tarifintervalls eine entsprechende Unterschreitung der
Leistungsaufnahme sowie einen Restleistungsbetrag in Form eines
Leistungsguthabens, so kann die zugehörige
Steuerungseinrichtung S1 bis Sn des entsprechenden Verbrauchers V1 bis Vn
die gewünschte Leistungsaufnahme für eine nächste
Betriebsphase freigeben und den Verbraucher V1 bis Vn
zuschalten.
Ergibt andererseits der Soll/Istwertvergleich der erfaßten
Momentanleistungsaufnahme mit dem Höchstwert der zulässigen
Gesamtleistungsaufnahme ein zu geringes Guthaben, dann
signalisiert die dem betroffenen Verbraucher V1 bis Vn
zugeordnete Steuerungseinrichtung S1 bis Sn im Fall einer
erforderlichen Zuschaltung des Verbrauchers V1 bis Vn eine
große Wichtigkeit infolge der Dringlichkeit der Einschaltung
oder auch, in Abhängigkeit von der Art des Verbrauchers der
Umschaltung auf einer Leistungserhöhung, und fordert damit
global die Freigabe einer Leistung in der gewünschten
Größenordnung. Alle zu diesem Zeitpunkt steuerbaren, d. h.
eingeschalteten und stromverbrauchenden Geräte G1 bis Gn,
beginnend mit der geringsten Wichtigkeit, vermindern nun nach
deren individuellen und momentanen Möglichkeiten die jeweils
eigene Leistung, bis ein Leistungsguthaben entsprechend der
Anforderung durch die die große Wichtigkeit signalisierende
Steuerungseinrichtung S1 bis Sn zur Verfügung steht. Dabei wird
bei dem ständig durchgeführten Soll/Istwertvergleich der
Gesamtleistungsaufnahme sämtlicher Verbraucher V1 bis Vn mit
dem zulässigen Leistungsmaximum eine entsprechende
Unterschreitung des Leistungsmaximums und somit ein Guthaben
angezeigt, worauf die anfordernde Steuerungseinrichtung S1 bis
Sn mit der gerade höchsten Wichtigkeit den jeweils zugeordneten
Verbraucher V1 bis Vn in gewünschter Weise zuschalten kann.
In dem in Fig. 4 gezeigten Ablaufbeispiel zur Gerätesteuerung
soll eine vorgegebene maximale Leistungsaufnahme der
Gesamtanlage (Geräte 1. . .4) eingehalten werden. Vor dem
Zeitpunkt 00 : 00 sind drei Geräte G1 bis G3 eingeschaltet. Zu
dem Zeitpunkt 00 : 00 wird Gerät 4 als weiteres Gerät durch einen
Bediener eingeschaltet.
Die dem Gerät 4 zugeordnete Steuerungseinrichtung S4 meldet an
das Übertragungsmedium 3 eine Anforderung mit höchster
Wichtigkeit und wartet nun auf die Freigabe der entsprechenden
Leistung, d. h. auf die entsprechende Abschaltung oder
Leistungsverminderung durch die anderen Geräte G1 bis G3. Da
angenommen wird, daß zum Zeitpunkt 00 : 00 das Leistungsmaximum
der Gerätegruppe G1 bis G4 erreicht ist und somit keine höhere
Leistung dem Leistungsversorgungsnetz 5 entnommen werden soll,
kann Gerät G4 nur eingeschaltet werden, wenn ein steuerbares
Gerät vom Leistungsversorgungsnetz getrennt (abgeschaltet) wird
oder ein Gerät oder mehrere Geräte auf eine vermindere
Leistungsaufnahme geschaltet werden. Durch die globale
Übertragung und Meldung der Anforderung mittels des
Übertragungsmediums 3 und des in jedem Gerät (zugehörige
Steuerungseinrichtung) vorliegenden Wichtigkeitsgrads wird
ermittelt, daß sich das Gerät G2 in der am wenigsten wichtigen
Wichtigkeitsstufe befindet (Zeitpunkt 00 : 01). Das Gerät G2 ist
seit einer vorbestimmten Zeitdauer (3 min.) aufgeheizt und
konnte somit eine ausreichende Energiemenge für die
Überbrückung einer kurzen erzwungenen Ausschaltzeitdauer
aufnehmen und speichern.
Infolge der geringen Wichtigkeit schaltet sich somit Gerät G2
selbständig ab und beginnt intern die Ausschaltdauer zu zählen
und setzt sich anschließend am Ende der selbständig
ermittelten, für den jeweils vorliegenden Produktionsprozeß
dieses Geräts G2 maximal erlaubten Ausschaltdauer an die
oberste Stelle der Wichtigkeitsskala, um dann wieder eine
ausreichende Leistung zu fordern, so daß eine unerwünschte und
unnötige Abkühlung und damit eine Störung des Gesamtbetriebs
der Verbrauchergruppe vermieden wird.
Die ständige Leistungserfassung mittels der
Leistungserfassungseinrichtungen 1 und 2 im Hinblick auf die
Gesamtleistungsaufnahme der Gerätegruppe, bestehend aus den
Geräten G1 bis G4 erfaßt eine Leistungsverminderung und
übermittelt diesen verminderten Leistungsmeßwert unmittelbar
dem Übertragungsmedium, so daß diese Information von den
jeweiligen Steuerungseinrichtungen S1 bis S4 der jeweiligen
Geräte G1 bis G4 eingelesen und vorübergehend bis zur nächsten
Erneuerung gespeichert wird. Da nun genügend Leistung zur
Zuschaltung des zur Zeit wichtigsten Geräts G4 frei ist, wird
dieser Sachverhalt durch die Steuerungseinrichtung S4 des
Geräts G4 erkannt, worauf die Steuerungseinrichtung S4
selbständig den Verbraucher V4 des Geräts G4 zuschaltet und
somit die Anheizphase einleitet. Damit ist der Beginn der
normalen Betriebsphase des Geräts G4 erreicht.
Stehen Geräte zur Verfügung, die anstelle einer völligen
Abschaltung des Verbrauchers vom Leistungsversorgungsnetz 5
eine abgestufte oder stufenlose Leistungsumschaltung
ermöglichen, so ermittelt die zugehörige Steuerungseinrichtung
immer die momentan maximal mögliche Abschaltleistung
(Leistungsverminderung) und schaltet diese für eine ebenfalls
zu ermittelnde Zeitdauer ab. Im allgemeinen ist bei
elektrothermischen Geräten größerer Leistungsaufnahme die
maximale Abschaltdauer um so kürzer, je höher die
Abschaltleistung ist, wobei eine minimale Leistungsverminderung
eine längere Abschaltdauer ermöglicht, ohne daß es zu einer für
den Bediener erkennbaren Betriebsbeeinträchtigung kommt.
Fig. 5 zeigt die Vergabe einer Wichtigkeitsskala in Form der
Blattziffern 1 bis n. Im vorstehend angegebenen Beispiel gemäß
Fig. 4 war eine Gruppe von vier Geräten G1 bis G4 zu steuern.
Gemäß Fig. 5 können grundsätzlich n Geräte gesteuert werden,
wobei in jedem Gerät ein einziger Platz in der
Wichtigkeitsskala zugeordnet wird.
Vorzugsweise wird die automatische Wichtigkeitssteuerung, die
jeweils in dem den betroffenen Verbraucher V1 bis Vn
zugeordneten Steuerungseinrichtungen S1 bis Sn durchgeführt
wird, bei einer Anzahl von n Geräten des Gesamtsystems derart
aufgebaut, daß auch genauen Wichtigkeitsstufen vergeben werden
können und somit jedem Gerät ein Platz in der Wichtigkeitsskala
zugeordnet wird. Symbolisch steht dabei das Gerät mit dem
höchsten Wichtigkeitsgrad, d. h. das nun mit Leistung zu
versorgende Geräte ganz oben und das Gerät mit der geringsten
Wichtigkeit (Gerät könnte bei Bedarf abgeschaltet werden) ganz
unten in der Wichtigkeitsskala. Dieser Aufbau der
Wichtigkeitsskala ist in allen in den Geräten G1 bis Gn
zugeordneten Steuerungseinrichtungen S1 bis Sn genau gleich.
Der Dateninhalt der Wichtigkeitsskala, der die Basis für die
Prioritätssteuerung des Zu- und Abschaltens der jeweiligen
Verbraucher V1 bis Vn bildet, wird stets sofort bei einer
Wichtigkeitsveränderung in allen Steuerungseinrichtungen S1 bis
Sn aktualisiert. Hierbei wird durch die Steuerungseinrichtung
des Geräts, das eine Wichtigkeitsänderung durch Einschalten
(manuell oder über einen Thermostaten) erfahren hat, die in
jeweiligen Daten mittels des Übertragungsmediums den übrigen
Steuerungseinrichtungen der zugehörigen Geräte übertragen und
dort bis zur nächsten Erneuerung gespeichert. Ermittelt eine
Steuerungseinrichtung S1 bis Sn eines Geräts G1 bis Gn eine
Zuschaltung des zugehörigen Verbrauchers V1 bis Vn, so setzt es
sich immer an die Spitze der Wichtigkeitsskala im Hinblick auf
ein baldmögliches Zuschalten des betroffenen Verbrauchers V1
bis Vn und vergibt sich selbst die Nummer 1 als höchsten
Wichtigkeitswert und schiebt die Wichtigkeitswerte der weiteren
Geräte in ihrer Wichtigkeit einen Platz nach unten.
Voraussetzung hierfür ist stets, daß die Geräte, deren
Wichtigkeitsplatz nach unten verschoben werden soll, bereits
eine Zuschaltung erfahren haben und keine weiteren Geräte mehr
auf eine Zuschaltung warten.
Die am Ende der Wichtigkeitsskala stehenden Geräte betreffen
die Abschaltrangfolge, wobei das Gerät mit der momentan
geringsten Wichtigkeit bei Auftreten einer Leistungsknappheit
(geringes Leistungsguthaben) oder bei einem erforderlichen
Umverteilungsprozeß, wenn beispielsweise ein Gerät neu auf
Zuschaltung wartete abgeschaltet werden.
Durch den vorstehend beschriebenen Aufbau der Wichtigkeitsskala
ist sichergestellt, daß kein Gerät G1 bis Gn mehrere Plätze
beanspruchen kann und sich andererseits jedes Gerät stets an
einer definierten Position innerhalb der Wichtigkeitsskala
befindet.
Das Verfahren und die Vorrichtung zur automatischen und
verbraucherorientierten Minimierung des Gesamtstromverbrauchs
und der Leistungsspitze einer Gruppe von an dem
Leistungsversorgungsnetz 5 angeschlossenen einzelnen
elektrischen Verbrauchern V1 bis Vn benötigt entsprechend der
vorstehenden Beschreibung keine übergeordnete zentrale
Steuerungseinrichtung oder Zentraleinheit zur Erzeugung von
Befehlen zur Auslösung der Steuerungs- und Regelungsmaßnahmen.
Vielmehr wird jedem Verbraucher V1 bis Vn eine
Steuerungseinrichtung S1 bis Sn, vorzugsweise in Form eines
Mikrocomputers, zugeordnet, wobei auch eine einzige
Steuerungseinrichtung mehreren, in der Funktion zueinander
verpassenden Verbrauchern zugeordnet werden kann, die im
wesentlichen als ein Verbraucher geschaltet werden sollen. Die
betreffende Steuerungseinrichtung muß dazu in entsprechender
Weise ausgelegt sein und verfügt über die Informationen zu den
jeweiligen Leistungsaufnahmen der einzelnen Verbraucher und
deren funktionsabhängigen Schaltzeiten.
Somit wird einem Verbraucher V1 bis Vn eine autarke
intelligente Steuerungseinrichtung (oder Regelungseinrichtung)
zugeordnet, die durch individuelle Programmierung auf der Basis
geräteinterner Meßwerte und von außen zugeführter Meßwerte die
Steuerung über den Verbraucher V1 bis Vn ausübt und die
momentane Leistungsaufnahme auf ein vorgegebenes Minimum bzw.
unter ein vorgegebenes Maximum vermindert. Durch die ständige
Erfassung der produktionsabhängigen Gerätebetriebsdaten und die
spezielle Steuerung mittels der Steuerungseinrichtungen kann
das jeweilige Gerät G1 bis Gn völlig selbständig und
bedarfsgerecht ein- und ausgeschaltet und/oder in der Höhe der
Leistungsaufnahme angepaßt, vermindert und damit optimiert
werden. Bei jedem elektrothermostatisch geregelten Gerät wird
zumindest der Schaltzustand der oder des Thermostaten mittels
der zugehörigen Steuerungseinrichtung abgefragt und es wird
durch Schalten eines oder mehrere Leistungsrelais die
Wärmeleistung vollständig oder in Stufen zu- oder abgeschaltet.
Liegt die Möglichkeit einer stufenlosen Leistungseinstellung
vor, so kann dies ebenfalls mittels einer entsprechend
ausgelegten Steuerungseinrichtung entweder digital oder analog
erzielt werden. Infolge des thermischen Speichervermögens der
elektrischen Verbraucher V1 bis Vn können die jeweiligen
Heizeinrichtungen der Verbraucher zeitweilig von der
Leistungszufuhr getrennt werden, ohne daß eine merkbare
Beeinträchtigung ihrer Funktion auftritt und häufig ohne daß
dies durch den Bediener erkannt wird.
Jedes zu steuernde elektrische Gerät G1 bis Gn oder einer
kleinere Gruppe von örtlich und funktionell zusammengehörigen
Geräten wird mit der vorstehend beschriebenen dezentralen
Steuerungseinrichtung ausgestattet, so daß der Verbraucher V1
bis Vn in Verbindung mit der dezentralen Steuerungseinrichtung
S1 bis Sn eine intelligente und autarke Einheit in Form eines
Geräts G1 bis Gn bildet und sich bis auf diese speziellen
Funktionen äußerlich nicht von einem nicht in der vorliegenden
Weise ausgerüsteten Gerät unterscheidet. Zum Zwecke der
Nachrüstung kann die Steuerungseinrichtung in Form eines
Mikrocomputers auch extern in der Nähe des Verbrauchers
plaziert werden, wobei die Steuerungseinrichtung und der
zugehörige Verbraucher über elektrische Leitungsverbindungen
zum Erfassen, Steuern und Regeln in Verbindung stehen.
Die einzelnen Steuerungseinrichtungen S1 bis Sn stehen
miteinander und mit den Leistungserfassungseinrichtungen 1 und
2 mittels des Übertragungsmediums 3 miteinander in Verbindung.
Durch die gezielte zeitliche Steuerung, d. h. das
betriebszustandsorientierte Ein- oder Ausschalten oder
Leistungsvermindern von Geräten G1 bis Gn wird die
Gleichzeitigkeit aller systemgesteuerten, eingeschalteten und
leistungsaufnehmenden elektrischen Verbraucher derart
vermindert, daß die Leistungsschwankungen und damit die
Leistungsspitzen der Gesamtanlage nachhaltig gesenkt werden, so
daß die gesamten Kosten für den Bezug der elektrischen Arbeit
erheblich vermindert werden.
Das Übertragungsmedium besteht vorzugsweise aus:
- a) einem Feldbus, einem Netzwerk auf Zweidraht- oder ähnlicher Basis, einem Telefonnetz,
- b) einer Funkverbindung,
- c) einem gebäudeinternen Starkstromnetz oder Lichtnetz (ein- oder dreiphasig), das neben der elektrischen Leistung durch Aufmodulieren eines Nutzsignals Daten übertragen kann,
- d) einer Infrarotlichtübertragungseinrichtung, oder
- e) einem Lichtwellenleiter.
Insbesondere werden mittels des Übertragungsmediums Daten
zwischen den Steuerungseinrichtungen S1 bis Sn übertragen,
beispielsweise die in einer Steuerungseinrichtung aktualisierte
Wichtigkeitsskala, sowie der mittels der
Leistungserfassungseinrichtungen 1 und 2 erfaßte momentane
Leistungswert und ein Leistungsrestbetrag. Da keine zentrale
Steuerungseinheit vorgesehen ist, werden keine im fehlerfreien
normalen Betrieb erzeugten Abschaltbefehle übertragen. Denkbar
ist hier lediglich die Übertragung eines zentralen
Abschaltbefehls als Notfallmaßnahme.
Die jeweiligen Steuerungseinrichtungen S1 bis Sn der
zugehörigen Verbraucher V1 bis Vn werden durch eine
entsprechende Programmierung dem jeweiligen Verbraucher
zugeordnet. Hierbei können bei der Konfigurierung der gesamten
Vorrichtung kundenspezifische Wünsche berücksichtigt werden.
Für jede Steuerungseinrichtung können individuell gültige
Betriebs- und/oder Grenzparameter in Hinblick auf eine
individuelle zeitliche und/oder temperaturrelevante Schalt-
oder Regelungsschwelle bestimmt werden. Ferner finden globale
und aktuelle Meßwerte, die vorzugsweise über das
Übertragungsmedium den einzelnen Steuerungseinrichtungen
zugeführt werden, Verwendung. Sämtliche gerätespezifischen und
durch die Funktion des jeweiligen Verbrauchers vorgegebenen
Betriebsparameter werden bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung
im jeweiligen Speicherbereich der einem Verbraucher
zugeordneten Steuerungseinrichtung nicht-flüchtig gespeichert
und werden zusammen mit zeitweilig gespeicherten, ständig
erneuerten Meßwerten verarbeitet.
Somit sind in jeder Steuerungseinrichtung S1 bis Sn der Geräte
G1 bis Gn die jeweils gerätespezifischen Daten sowie die
Wichtigkeitsskala vorhanden, so daß bei Ausfall eines Geräts
die Daten bei den übrigen verbleibenden Geräten gespeichert
sind und nicht verlorengehen. Insbesondere kann die Steuerung
der Gesamtleistungsaufnahme im Hinblick auf eine Vermeidung der
Überschreitung einer maximalen Grenzleistungsaufnahme auch mit
einer geringeren Anzahl von Geräten durchgeführt werden, da bei
der Störung eines Geräts oder mehrerer Geräte diese den
Gesamtablauf der Steuerung nicht stören. Auf diese Weise ist
auch bei Störungen die Funktionstüchtigkeit des Verfahrens und
der Vorrichtung gewährleistet.
Claims (19)
1. Verfahren zur automatischen und verbraucherorientierten
Minimierung des Gesamtstromverbrauchs und der Leistungsspitze
einer Gruppe von an einem Leistungsversorgungsnetz
angeschlossenen einzelnen elektrischen Verbrauchern, von denen
zumindest einige vorübergehend abschaltbar oder auf eine
verringerte Leistungsaufnahme umschaltbar sind, und wobei die
Verbraucher über eine ihnen jeweils individuell
zugeordnete Steuerungseinrichtung mittels eines
Übertragungsmediums miteinander verbunden sind, mit den
Schritten:
- a) Überwachen jedes an das Stromnetz angeschlossenen Verbrauchers mittels der dem Verbraucher direkt zugeordneten Steuerungseinrichtung und Erfassen des Betriebszustands und der Leistungsaufnahme des Verbrauchers mittels der Steuerungseinrichtung,
- b) wechselseitiges Austauschen von Daten zwischen den Steuerungseinrichtungen über das Übertragungsmedium,
- c) kontinuierliches Erfassen der Gesamtleistungsaufnahme der Vielzahl der an dem Leistungsversorgungsnetz angeschlossenen Verbraucher und Zuführung der erfaßten Gesamtleistungsaufnahme über das Übertragungsmedium zu den einzelnen Steuerungseinrichtungen, und
- d) automatisches Steuern des Ein- oder Abschaltens oder des Umschaltens eines Verbrauchers auf eine größere oder geringere Leistungsaufnahme mittels jeder dem Verbraucher zugeordneten Steuerungseinrichtung, wobei
- e) die jedem Verbraucher zugeordnete Steuerungseinrichtung für den jeweiligen Verbraucher eine nach dem individuellen Benutzungsgrad momentan gültige Wichtigkeit bezüglich des Zu- oder Abschaltens vergibt und die vergebene Wichtigkeit zum Zwecke des Zu- oder Abschaltens oder zur Steuerung einer verminderten oder größeren individuellen Leistungsaufnahme eines Verbrauchers den Steuerungseinrichtungen der übrigen am Leistungsversorgungsnetz angeschlossenen Verbrauchern zuführt zur Durchführung weiterer, von der momentanen Wichtigkeit der einzelnen Verbraucher ableitbarer Schaltmaßnahmen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erfassens
des Betriebszustands des Verbrauchers mittels der
Steuereinrichtung den Schritt des ständigen Erfassens zumindest
einer Stell- oder Regelgröße des Verbrauchers, der Zeitdauer
des Betriebszustands, der aktuellen Leistungsaufnahme und der
Umsteuerungsmöglichkeiten auf eine verringerte oder vergrößerte
Leistungsaufnahme umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Erfassung des
Betriebszustands des Verbrauchers mittels der
Steuerungseinrichtung automatisch und ständig erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem Schritt des Erfassens
einer aktuellen Gesamtleistungsaufnahme mittels einer
Leistungserfassungseinrichtung und Zuführen der erfaßten
Gesamtleistungsaufnahme zu den Steuerungseinrichtungen über das
Übertragungsmedium, und Speichern der erfaßten
Gesamtleistungsaufnahme in den den jeweiligen Verbrauchern
zugeordneten Steuerungseinrichtungen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vergabe der momentan
gültigen Wichtigkeit unter Berücksichtigung des aktuellen
Betriebszustands des zugeordneten Verbrauchers in Verbindung
mit vorbestimmten Kriterien erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die den übrigen
Steuerungseinrichtungen zugeführte momentane Wichtigkeit in
jeder Steuerungseinrichtung vorübergehend gespeichert und bei
Zuführen einer aktualisierten Wichtigkeit erneuert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede Steuerungseinrichtung
bezüglich des ihr zugeordneten Verbrauchers eine feste
Wichtigkeit vergibt, so daß jede Wichtigkeit eines Verbrauchers
innerhalb einer Wichtigkeitsskala sämtlicher Verbraucher nur
einmal vergeben ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei im Falle der erforderlichen
Zuschaltung des Verbrauchers oder der Umschaltung auf eine
höhere Leistungsaufnahme die zugehörige Steuerungseinrichtung
sich selbst automatisch die höchste Wichtigkeit zuordnet.
9. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem Schritt des Durchführens
eines Soll/Istwertvergleichs bezüglich der aktuellen
Leistungsaufnahme sämtlicher Verbraucher und einer
vorbestimmten maximalen Leistungsaufnahme, gegebenenfalls unter
Einbeziehung eines Tarifintervalls, und Zuführen des
Vergleichsergebnisses über das Übertragungsmedium zu den
Steuerungseinrichtungen.
10. Vorrichtung zur Durchführen des Verfahrens zur
automatischen und verbraucherorientierten Minimierung des
Gesamtstromverbrauchs und der Leistungsspitze einer Gruppe von
an einem Leistungsversorgungsnetz (5) angeschlossenen einzelnen
elektrischen Verbrauchern (V1 bis Vn), von denen zumindest
einige vorübergehend abschaltbar oder auf verringerte
Leistungsaufnahme umschaltbar sind, wobei
- a) jedem elektrischen Verbraucher (V1 bis Vn) jeweils individuell eine Steuerungseinrichtung (S1 bis Sn) zugeordnet ist, und die Steuerungseinrichtungen (S1 bis Sn) mittels eines Übertragungsmediums (3) miteinander verbunden sind,
- b) jeder an das Leistungsversorgungsnetz (5) angeschlossene Verbraucher (V1 bis Vn) mittels der dem jeweiligen Verbraucher direkt zugeordneten Steuerungseinrichtung (S1 bis Sn) überwacht wird und der Betriebszustand und die Leistungsaufnahme des Verbrauchers (V1 bis Vn) mittels der jeweils zugeordneten Steuerungseinrichtung (S1 bis Sn) erfaßt werden,
- c) über das Übertragungsmedium (3) zwischen den Steuerungseinrichtungen (S1 bis Sn) wechselseitig Daten ausgetauscht werden,
- d) eine Leistungserfassungseinrichtung (1) vorgesehen ist zur Erfassung der Gesamtleistungsaufnahme der Vielzahl der an das Leistungsversorgungsnetz (5) angeschlossenen Verbraucher (V1 bis Vn) und Zuführen der erfaßten Gesamtleistungsaufnahme über das Übertragungsmedium (3) zu den einzelnen Steuerungseinrichtungen (S1 bis Sn), und
- e) die Steuerungseinrichtungen (S1 bis Sn) das Zu- oder Abschalten oder die Umschaltung eines Verbrauchers (V1 bis Vn) auf eine größere oder geringere Leistungsaufnahme automatisch steuern, wobei
- f) die jedem Verbraucher (V1 bis Vn) zugeordnete Steuerungseinrichtung (S1 bis Sn) für den jeweiligen Verbraucher eine entsprechend dem individuellen Benutzungsgrad momentan gültige Wichtigkeit für ein Zu- oder Abschalten vergibt und die momentane Wichtigkeit zum Zwecke des Zu- oder Abschaltens oder zur Steuerung einer verminderten oder größeren individuellen Leistungsaufnahme eines Verbrauchers (V1 bis Vn) den Steuerungseinrichtungen (S1 bis Sn) der übrigen am Leistungsversorgungsnetz (5) angeschlossenen Verbrauchern (V1 bis Vn) zuführt zur Durchführung weiterer, von der momentanen Wichtigkeit der einzelnen Verbraucher ableitbarer Schaltmaßnahmen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die
Leistungserfassungseinrichtung (1, 2) einen
Soll/Istwertvergleich der aktuellen Gesamtleistungsaufnahme
sämtlicher Verbraucher durchführt und das Vergleichsergebnis
über das Übertragungsmedium (3) sämtlichen
Steuerungseinrichtungen (S1 bis Sn) zuführt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die jedem Verbraucher
(V1 bis Vn) zugeordnete Steuerungseinrichtung (S1 bis Sn)
integraler Bestandteil des Verbrauchers (V1 bis Vn) oder in
funktionsmäßiger Zuordnung außerhalb des Verbrauchers
angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Erfassung
des Betriebszustands des Verbrauchers (V1 bis Vn) mittels der
zugeordneten Steuerungseinrichtung (S1 bis Sn) automatisch
erfolgt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die aktuelle, mittels
der Leistungserfassungseinrichtung (1, 2) erfaßte
Gesamtleistungsaufnahme den Steuerungseinrichtungen über das
Übertragungsmedium (3) zugeführt und in den jeweiligen
Steuerungseinrichtungen gespeichert wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Vergabe der
momentan gültigen Wichtigkeit mittels der Steuerungseinrichtung
(S1 bis Sn) unter Berücksichtigung des aktuellen
Betriebszustands des zugeordneten Verbrauchers (V1 bis Vn) in
Verbindung mit vorbestimmten Kriterien erfolgt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die den übrigen
Steuerungseinrichtungen (S1 bis Sn) zugeführte momentane
Wichtigkeit in jeder Steuerungseinrichtung (S1 bis Sn)
vorübergehend gespeichert und bei Zuführen einer aktualisierten
Wichtigkeit erneuert wird.
17. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei jede
Steuerungseinrichtung (S1 bis Sn) bezüglich des ihr
zugeordneten Verbrauchers (V1 bis Vn) eine feste Wichtigkeit
vergibt, so daß jede Wichtigkeit eines Verbrauchers innerhalb
einer Wichtigkeitsskala sämtlicher Verbraucher nur einmal
vergeben ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die zugehörige
Steuerungseinrichtung (S1 bis Sn) im Fall der erforderlichen
Zuschaltung des Verbrauchers (V1 bis Vn) oder der Umschaltung
auf eine höhere Leistungsaufnahme sich selbst automatisch die
höchste Wichtigkeit zuordnet.
19. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die
Leistungserfassungseinrichtung (1, 2) einen
Soll/Istwertvergleich bezüglich der aktuellen Leistungsaufnahme
sämtlicher Verbraucher (V1 bis Vn) und einer vorbestimmten
maximalen Leistungsaufnahme, gegebenenfalls unter Einbeziehung
eines Tarifintervalls, durchführt und das Vergleichsergebnis
über das Übertragungsmedium (3) den Steuerungseinrichtungen (S1
bis Sn) zuführt.
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