DE19858218A1 - Maintaining upper total power limit for group of electrical loads when drawing power from supplier involves switching off load(s) at least temporarily depending on total power trend - Google Patents
Maintaining upper total power limit for group of electrical loads when drawing power from supplier involves switching off load(s) at least temporarily depending on total power trendInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einhaltung eines oberen Gesamtlei stungsgrenzwertes für eine Gruppe von elektrischen Verbrauchern beim Bezug von elektri scher Energie von einem Energieversorgungsunternehmen und eine Vorrichtung zur Durch führung desselben.The present invention relates to a method for maintaining an upper overall level Performance limit for a group of electrical consumers when purchasing electrical sher energy from a power company and a device for through leadership of the same.
Sogenannte Maximum- bzw. Last-Optimierungsgeräte begrenzen die Gesamtleistung eines
Betriebes auf einen einstellbaren oberen Gesamtleistungsgrenzwert durch Abschalten von als
abschaltbar klassifizierten Verbrauchern. Hintergrund ist die Tarifstruktur der Energieversor
gungsunternehmen. Die Kosten, die den Energieversorgungsunternehmen aus der Belieferung
der angeschlossenen Betriebe erwachsen, bestehen nämlich hauptsächlich aus zwei Bestand
teilen:
So-called maximum or load optimization devices limit the total output of a company to an adjustable upper total output limit by switching off consumers classified as switchable. The background is the tariff structure of the energy supply companies. The costs that the energy supply companies incur from supplying the affiliated companies consist mainly of two components:
- - mengenabhängige Kosten für den Stromverbrauch, gemessen in kWh (elektrische Arbeit),- quantity-dependent costs for electricity consumption, measured in kWh (electrical work),
- - Kosten für die Höhe der beanspruchten Leistung, wobei bei der Berechnung der in An spruch genommenen gemessenen Leistung teils die Wirkleistung in kW, teils die Schein leistung in kVar zugrundegelegt wird (mengenunabhängige Kosten).- Costs for the amount of the claimed service, whereby the calculation of the in The measured power used was partly the active power in kW and partly the certificate performance in kVar is taken as a basis (quantity-independent costs).
Obwohl die von einem Betrieb benötigte Gesamtleistung über eine Verbrauchsperiode (typi scherweise ein Kalenderjahr) schwankt, wird ein einziger Maximalleistungswert der Berech nung der mengenunabhängigen Kosten zugrundegelegt. Dieser wird z. B. dadurch ermittelt, daß die Maximalleistungen von Verbrauchsperiodeuntereinheiten (typischerweise Monate) ermittelt werden und aus den drei höchsten Werten ein Mittelwert gebildet wird. Neuerdings werden die mengenunabhängigen Kosten für jede Verbrauchsperiodeuntereinheit einzeln ab gerechnet, indem die Maximalleistung der über eine Meßperiode von typischerweise 15 Mi nuten ermittelten Mittelwertleistungen in der Verbrauchsperiodeuntereinheit zugrundegelegt wird. Es gibt auch Tarifstrukturen, bei denen z. B. für bestimmte Jahreszeiten unterschiedliche Maximalleistungen vorgegeben werden (z. B. Sommer-/Wintertarif) oder bei denen für ver schiedene Tageszeiten unterschiedliche Maximalleistungen vorgegeben werden (Hochlast-, Niedriglasttarif), die bei der Abrechnung unterschiedlich bewertet werden.Although the total power required by a company over a consumption period (typically a calendar year) fluctuates, a single maximum performance value is calculated based on the quantity-independent costs. This is z. B. determined by that the maximum performance of consumption period subunits (typically months) are determined and an average is formed from the three highest values. Recently the quantity-independent costs for each consumption period subunit calculated by the maximum power over a measurement period of typically 15 Mi based on the average services determined in the consumption period subunit becomes. There are also tariff structures in which e.g. B. different for certain seasons Maximum services are specified (e.g. summer / winter tariff) or for those for ver different maximum times are specified at different times of the day (high-load, Low-load tariff), which are valued differently during billing.
Übliche Maximum- bzw. Last-Optimierungsgeräte weisen einen für mindestens mehrere Ver brauchsperiodeuntereinheiten fest eingestellten, programmierten oberen Gesamtleistungs grenzwert auf und versuchen durch verschiedene Regelverfahren den Mittelwert der Gesamt leistung über eine Meßperiode von typischerweise 15 Minuten auf den oberen Gesamtlei stungsgrenzwert zu begrenzen. Hierzu wird üblicherweise ein Optimierungsrechner verwen det, der den Trend der Gesamtleistung während der Meßperiode ermittelt und Verbraucher abschaltet, wenn aus dem Trend absehbar ist, daß am Ende der Meßperiode der fest einge stellte obere Gesamtleistungsgrenzwert überschritten wird. Bei den Verbrauchern handelt es sich um Verbraucher mit bekannten Eigenschaften, die für eine gewisse Zeit abschaltbar sind, ohne daß dadurch der Betriebsablauf gestört wird (z. B. Klimageräte, Heizgeräte). Außerdem werden in modernen Maximum- bzw. Last-Optimierungsgeräten die Verbrauchereigenschaf ten gespeichert, so daß ein Verbraucher je nach Eigenschaft nicht über eine zulässige maxi male Abschaltzeit hinaus abgeschaltet bzw. nicht vor einer erforderlichen minimalen Ab schaltzeit wieder eingeschaltet wird. Der fest eingestellte obere Gesamtleistungsgrenzwert wird im Prinzip lediglich bei veränderten Betriebsbedingungen, wenn z. B. der Betrieb ver größert oder verkleinert wird, von einem kompetenten Mitarbeiter des Betriebes verändert.Usual maximum or load optimization devices have one for at least several ver Periodic subunits of fixed, programmed upper total output limit and try the average of the total using various control methods performance over a measuring period of typically 15 minutes on the upper total line limit limit. An optimization computer is usually used for this det, which determines the trend of total performance during the measurement period and consumers switches off if it is foreseeable from the trend that at the end of the measuring period the on set upper total power limit is exceeded. It is with the consumers are consumers with known properties that can be switched off for a certain time, without interfering with the operational process (e.g. air conditioners, heaters). Furthermore are the consumer properties in modern maximum or load optimization devices ten stored so that a consumer does not have a permissible maxi depending on the property Male switch-off time switched off or not before a required minimum switch-off switching time is switched on again. The fixed upper total power limit is in principle only with changed operating conditions, if z. B. the operation ver is enlarged or reduced, changed by a competent employee of the company.
Darüber hinaus ist der fest eingestellte obere Gesamtleistungsgrenzwert aus Kostengründen relativ niedrig angesetzt, so daß die Verbraucher, die erlaubterweise durch das Maximum- bzw. Last-Optimierungsgerät abgeschaltet werden dürfen, in Verbrauchsperiodeuntereinhei ten mit Spitzenlasten recht häufig ab- und wieder zugeschaltet werden müssen. Während demzufolge der festeingestellte obere Gesamtleistungsgrenzwert für einige Verbrauchsperi odeuntereinheiten zu groß gewählt sein kann, was zu unnötig hohen Energiekosten führt, ist er für andere Verbrauchsperiodeuntereinheiten unter dem Aspekt des Verschleißes zu gering, da auf Dauer zu viele verschleißträchtige Schalthandlungen vorgenommen werden müssen, und kann der eingestellte Gesamtleistungsgrenzwert dennoch oft nicht eingehalten werden.In addition, the fixed upper total power limit is for cost reasons set relatively low, so that the consumers who are legally allowed by the maximum or load optimization device may be switched off in the consumption period with peak loads have to be switched off and on quite often. While consequently the fixed upper total power limit for some consumption periods ode subunits can be too large, which leads to unnecessarily high energy costs too low for other consumption period subunits in terms of wear, because in the long run too many wear-sensitive switching operations have to be carried out, and the set total power limit can often still not be met.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit denen eine Reduzierung der Energiekosten bei minimaler Beeinträchtigung des Betriebsablaufs erzielt wird.The invention is therefore based on the object of a generic method and a To provide device with which a reduction in energy costs with minimal Impairment of operations is achieved.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Verfahren die folgenden
Schritte umfaßt:
According to the invention, this object is achieved in that the method comprises the following steps:
- a) Erfassung der Ist-Gesamtleistung PIst der Gruppe von elektrischen Verbrauchern und Er mittlung des Trends der Ist-Gesamtleistung PIst über eine Meßperiode TMess unda) Detection of the actual total power P actual of the group of electrical consumers and determination of the trend of the actual total power P actual over a measuring period T measurement and
-
b) zumindest zeitweilige Abschaltung mindestens eines abschaltbaren Verbrauchers der
Gruppe, wenn aus der Trendberechnung absehbar ist, daß der Mittelwert PIst der Ist-
Gesamtleistungen PIst in der Meßperiode TMess einen festlegbaren oberen Gesamtlei
stungsgrenzwert PGrenz am Ende der Meßperiode TMess überschreiten wird,
wobei der obere Gesamtleistungsgrenzwert PGrenz vor jeder für die Ermittlung der men genunabhängigen Energiekosten durch das Energieversorgungsunternehmen maßgebli chen Verbrauchsperiodeuntereinheit ΔTAb,i,j der aktuellen Verbrauchsperiode TAb,i durch Berechnung gemäß einer Funktion
mit
i Verbrauchsperiode-Index
L Verbrauchsperiode-Indexvariable
j Verbrauchsperiodeuntereinheit-Index
q Verbrauchsperiodeuntereinheit-Indexvariable,
wobei i ∈ N\{1}
j, L, q ∈ N, wobei L < i und q < j ist,
x ∈ R + ist,
und PIst,max,m,n der maximale Mittelwert der Ist-Gesamtleistungen PIst bei tatsächlicher oder fiktiver Abschaltung des mindestens einen Verbrauchers in einer Vergleichs- Verbrauchsperiodeuntereinheit ΔTAb,m,n mit m < i, n ≦ j ist, korrigierbar festgelegt wird.b) at least temporarily switching off at least one switchable consumer of the group, if it is foreseeable from the trend calculation that the mean value P actual the actual total power P actual in the measuring period T measurement will exceed a definable upper total power limit value P limit at the end of the measuring period T measuring ,
the upper total power limit value P limit before each consumption period subunit ΔT Ab, i, j of the current consumption period T Ab, i, which is decisive for the determination of the quantity-independent energy costs by the energy supply company , by calculation according to a function
With
i Consumption period index
L usage period index variable
j Consumption period subunit index
q consumption period subunit index variable,
where i ∈ N \ {1}
j, L, q ∈ N , where L <i and q <j,
x ∈ R + is
and P actual, max, m, n the maximum mean value of the actual total outputs P actual, when the at least one consumer is actually or fictitiously switched off in a comparison consumption subunit ΔT Ab, m, n with m <i, n ≦ j, is correctable becomes.
Grundsätzlich kann also der obere Gesamtleistungsgrenzwert PGrenz für die folgende Ver brauchsperiodeuntereinheit (z. B. Monat März) der aktuellen Verbrauchsperiode (z. B. das Kalenderjahr 1998) als eine Funktion der maximalen Mittelwerte der Gesamtleistung der Vergleichs-Verbrauchsperiodeuntereinheiten der vorangehenden Verbrauchsperioden, d. h. März 1997, März 1996, . . ., und der den Vergleichs-Verbrauchsperiodeuntereinheiten der vor angehenden Verbrauchsperioden vorangehenden Verbrauchsperiodeuntereinheiten, d. h. der Monate Februar 1997, Januar 1997, Februar 1996, Januar 1996, . . ., berechnet werden. Der prozentuale Abzug (-x/100) dient dem Versuch einer weiteren Kostenminderung bei gleich zeitig geringer Anzahl von Schalthandlungen.Basically, the upper total power limit P limit for the following consumption period subunit (e.g. month of March) of the current consumption period (e.g. calendar year 1998) can be a function of the maximum mean of the total output of the comparison consumption period subunits of the previous consumption periods, i.e. March 1997, March 1996,. . ., and of the comparison consumption period subunits of the consumption period subunits preceding the preceding consumption periods, ie the months February 1997, January 1997, February 1996, January 1996,. . ., be calculated. The percentage deduction (-x / 100) serves as an attempt to further reduce costs while at the same time reducing the number of switching operations.
Diese Aufgabe wird zudem gelöst durch eine Vorrichtung zur Einhaltung eines oberen Ge
samtleistungsgrenzwertes für eine Gruppe von elektrischen Verbrauchern beim Bezug von
elektrischer Energie von einem Energieversorgungsunternehmen, mit
This object is also achieved by a device for complying with an upper total power limit for a group of electrical consumers when purchasing electrical energy from an energy supply company
-
- einer Berechnungseinrichtung zur Berechnung eines jeweiligen oberen Gesamtleistungs
grenzwertes PGrenz für eine jeweilige für die Ermittlung der mengenunabhängigen Ener
giekosten durch das Energieversorgungsunternehmen maßgeblichen Verbrauchsperiode
untereinheit ΔTAb,i,j der aktuellen Verbrauchsperiode TAb,i vor dem Beginn der jeweili
gen Verbrauchsperiodeuntereinheit ΔTAb,i,j gemäß einer Funktion
mit
i Verbrauchsperiode-Index
L Verbrauchsperiode-Indexvariable
j Verbrauchsperiodeuntereinheit-Index
q Verbrauchsperiodeuntereinheit-Indexvariable,
wobei i ∈ N\{1}
j, L, q ∈ N, wobei L < i und q < j ist,
x ∈ R + ist,- A calculation device for calculating a respective upper total power limit value P limit for a respective consumption period subunit ΔT Ab, i, j of the current consumption period T Ab, i prior to the start of the respective consumption period subunit ΔT Ab for the determination of the quantity-independent energy costs by the energy supply company , i, j according to a function
With
i Consumption period index
L usage period index variable
j Consumption period subunit index
q consumption period subunit index variable,
where i ∈ N \ {1}
j, L, q ∈ N , where L <i and q <j,
x ∈ R + is - - und PIst,max,m,n der maximale Mittelwert der Ist-Gesamtleistungen PIst bei tatsächlicher oder fiktiver Abschaltung des mindestens einen Verbrauchers in einer Vergleichs- Verbrauchsperiodeuntereinheit ΔTAb,m,n mit m < i, n ≦ j,- and P actual, max, m, n the maximum mean value of the actual total outputs P actual when the at least one consumer is actually or not actually switched off in a comparison consumption subunit ΔT Ab, m, n with m <i, n ≦ j,
- - einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Ist-Gesamtleistung PIst der Gruppe von elektrischen Verbrauchern,a detection device for detecting the actual total power P actual of the group of electrical consumers,
- - einer Auswertungseinrichtung zur Auswertung der Ist-Gesamtleistungen PIst hinsichtlich des Trends der Ist-Gesamtleistungen PIst über eine Meßperiode Tmess und nachfolgenden Auswahl einer zur Einhaltung des von der Berechnungseinrichtung berechneten oberen Gesamtleistungsgrenzwertes PGrenz,i,j geeigneten Kombination von abzuschaltenden Ver brauchern und- An evaluation device for evaluating the actual total power P actual with respect to the trend of the actual total power P actual over a measurement period T mess and subsequent selection of a combination of consumers to be switched off suitable for compliance with the upper total power limit value P limit, i, j calculated by the computing device and
- - einer Ansteuereinrichtung zur Ansteuerung der Verbraucher entsprechend der von der Auswerteeinrichtung getroffenen Auswahl.- A control device for controlling the consumer according to the Evaluation device made selection.
Gemäß einer ersten besonderen Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein, daß q
= 0 und
According to a first particular embodiment of the method it can be provided that q = 0 and
ist. q = 0 bedeutet, daß lediglich die Vergleichs-Verbrauchsperiodeuntereinheiten der vor angehenden Verbrauchsperioden verwendet werden. Die Funktion f beschreibt die Mittel wertbildung über die maximalen Mittelwerte der Vergleichs-Verbrauchsperiodeunterein heiten.is. q = 0 means that only the comparison consumption period subunits of the previous budding consumption periods. The function f describes the means value formation over the maximum mean values of the comparison consumption period units.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß L = 0 ist. Dann wird der maximale Mittelwert in der Vergleichs-Verbrauchsperiodeuntereinheit des vorangehenden Verbrauchsperiode ver wendet.In particular, it can be provided that L = 0. Then the maximum average ver in the comparison consumption period subunit of the previous consumption period turns.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann
vorgesehen sein, daß
According to a further special embodiment of the method according to the invention it can be provided that
ist. Der obere Gesamtleistungsgrenzwert PGrenz,i,j ergibt sich dann aus dem maximalen Mittel wert der Gesamtleistung in der Vergleichs-Verbrauchsperiodeuntereinheit des vorangehenden Verbrauchsperiode und dem Mittelwert der Abweichungen zwischen dem maximalen Mittel wert der Gesamtleistung in einer Verbrauchsperiodeuntereinheit des aktuellen Verbrauchspe riode vor der folgenden Verbrauchsperiodeuntereinheit und dem maximalen Mittelwert der Gesamtleistung in der entsprechenden Verbrauchsperiodeuntereinheit einer vorangehenden Verbrauchsperiode über mehrere Verbrauchsperioden und Verbrauchsperiodeuntereinheiten. is. The upper total power limit value P Limits, i, j then results from the maximum mean value of the total power in the comparison consumption period subunit of the previous consumption period and the mean value of the deviations between the maximum mean value of the total power in a consumption period subunit of the current consumption period prior to the following consumption period subunit and the maximum mean value of the total power in the corresponding consumption period subunit of a previous consumption period over a plurality of consumption periods and consumption period subunits.
Dabei kann vorgesehen sein, daß q = 1 ist. Dies bedeutet, daß der Mittelwert der Abweichun gen zwischen den maximalen Mittelwerten der Gesamtleistung lediglich in der unmittelbar vorangehenden Verbrauchsperiodeuntereinheit der aktuellen Verbrauchsperiode und in der entsprechenden Verbrauchsperiodeuntereinheit der vorangehenden Verbrauchsperioden über mehrere Verbrauchsperioden berücksichtigt wird.It can be provided that q = 1. This means that the mean of the deviation between the maximum averages of the total output only in the immediate previous consumption period subunit of the current consumption period and in the corresponding consumption period subunit of the previous consumption periods several consumption periods is taken into account.
Alternativ bzw. in Kombination kann vorgesehen sein, daß L = 0 ist. Wenn q = 1 und L = 0 sind, wird nur die Abweichung zwischen dem maximalen Mittelwert der Gesamtleistung in der unmittelbar vorangehenden Verbrauchsperiodeuntereinheit der aktuellen Verbrauchsperi ode und dem maximalen Mittelwert der Gesamtleistung in der entsprechenden Verbrauchspe riodeuntereinheit der vorangehenden Verbrauchsperiode berücksichtigt. Wenn lediglich L = 0 ist, werden die Abweichungen der maximalen Mittelwerte der Gesamtleistung in vorangehen den Verbrauchsperiodeuntereinheiten der aktuellen Verbrauchsperiode und den maximalen Mittelwerten der Gesamtleistung in entsprechenden Verbrauchsperiodeuntereinheiten ledig lich der unmittelbar vorangehenden Verbrauchsperiode berücksichtigt.Alternatively or in combination, it can be provided that L = 0. If q = 1 and L = 0 are only the difference between the maximum mean of the total power in the immediately preceding consumption period subunit of the current consumption period ode and the maximum mean value of the total output in the corresponding consumption period subunit of the previous consumption period is taken into account. If only L = 0 the deviations of the maximum mean values of the total output will precede the consumption period subunits of the current consumption period and the maximum Average values of total output in corresponding consumption period subunits single of the immediately preceding consumption period.
Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß
On the other hand, it can also be provided that
ist.is.
Durch eine derartige Funktion wird der Mittelwert der Abweichungen zwischen dem für eine jeweilige Verbrauchsperiodeuntereinheit festgelegten oberen Gesamtleistungsgrenzwert und dem tatsächlich erreichten maximalen Mittelwert der Gesamtleistung in der Verbrauchsperi odeuntereinheit der aktuellen Verbrauchsperiode sowie der vorangehenden Verbrauchsperi oden berücksichtigt.With such a function, the mean value of the deviations between that for a respective consumption period subunit specified upper total power limit and the maximum average value of the total output actually achieved in the consumption period or subunit of the current consumption period and the previous consumption period or taken into account.
Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß
On the other hand, it can also be provided that
ist. Auf diese Weise wird der Mittelwert der prozentualen Überschreitungen der für die je weiligen Verbrauchsperiodeuntereinheiten festgelegten oberen Gesamtleistungsgrenzwerte der aktuellen Verbrauchsperiode und vorausgehender Verbrauchsperioden berücksichtigt.is. In this way, the average of the percentage exceedances for each because of the upper total power limit values set for consumption period subunits the current consumption period and previous consumption periods are taken into account.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß
Alternatively, it can also be provided that
ist, mit
Bi,n Benutzungsdauer in einer Vergleichs-Verbrauchsperiodeuntereinheit ΔTAb,i,n, die
sich aus dem Quotienten aus der in der Vergleichs-Verbrauchsperiodeuntereinheit
ΔTAb,i,n verbrauchten Gesamtenergie und dem maximalen Mittelwert PIst,max,i,n ergibt.is with
B i, n duration of use in a comparison consumption subunit ΔT Ab, i, n , which results from the quotient of the total energy consumed in the comparison consumption subunit ΔT Ab, i, n and the maximum mean value P Act , max, i, n .
Dabei kann vorgesehen sein, daß q = 1 ist. Dann wird der Mittelwert der Abweichungen, pro zentualen Überschreitungen bzw. Benutzungsdauern lediglich der vorangehenden Ver brauchsperiodeuntereinheit der aktuellen Verbrauchsperiode sowie die entsprechenden Ver brauchsperiodeuntereinheiten der vorangehenden Verbrauchsperioden berücksichtigt.It can be provided that q = 1. Then the mean of the deviations, per central exceedances or usage periods of only the previous ver consumption period subunit of the current consumption period and the corresponding ver sub-units of the previous consumption periods are taken into account.
Alternativ bzw. zusätzlich kann vorgesehen sein, daß L = 0 ist. Wenn q = 1 und L = 0 sind, werden die Abweichungen, prozentualen Überschreitungen bzw. Benutzungsdauern für le diglich die vorangehende Verbrauchsperiodeuntereinheit der aktuellen Verbrauchsperiode berücksichtigt. Wenn lediglich L = 0 ist, werden die Abweichungen, prozentualen Über schreitungen bzw. Benutzungsdauern lediglich der Verbrauchsperiodeuntereinheiten der aktu ellen Verbrauchsperiode berücksichtigt.Alternatively or additionally, it can be provided that L = 0. If q = 1 and L = 0, the deviations, percentage exceedances or service lives for le diglich the previous consumption period subunit of the current consumption period considered. If only L = 0, the deviations, percentage over Inconsistencies or periods of use only of the current consumption sub-units taken into account in the consumption period.
Günstigerweise liegt x im Bereich von 0 bis 10. Der x-Wert hängt von der Art der Gruppe von Verbrauchern, d. h. also normalerweise von der Art eines Betriebes ab. Bei Kühlhäusern liegt der x-Wert eher bei 10, während er bei Fertigungsbetrieben eher bei 3 liegt.Conveniently, x ranges from 0 to 10. The x value depends on the type of group of Consumers, d. H. usually depends on the type of business. At cold stores the x value is closer to 10, whereas it is closer to 3 for manufacturing companies.
Es kann auch vorgesehen sein, daß x = 0 ist.It can also be provided that x = 0.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, daß der durch Berechnung festgelegte obere Gesamtleistungsgrenzwert PGrenz,i,j in der Verbrauchsperiodeuntereinheit ΔTAb,i,j zu einem größeren oberen Gesamtlei stungsgrenzwert hin korrigiert wird, wenn der obere Gesamtleistungsgrenzwert PGrenz,i,j trotz der Abschaltung mindestens eines Verbrauchers überschritten worden ist. Wenn zur Errei chung einer niedrigen Energiekostenrechnung vorab eine prozentuale Herabsetzung des obe ren Gesamtleistungsgrenzwertes durch einen x-Wert im Bereich von 0 bis 10 vorgenommen worden ist, der berechnete obere Gesamtleistungsgrenzwert jedoch zu niedrig sein sollte, so wird der passendere obere Gesamtleistungsgrenzwert mit einer gegenüber dem Stand der Technik geringeren Anzahl von Schalthandlungen eingestellt werden.According to a further special embodiment of the method according to the invention, it can be provided that the upper total power limit value P limit, i, j determined by calculation is corrected in the consumption period subunit ΔT Ab, i, j to a larger upper total power limit value when the upper total power limit value P limit , i, j has been exceeded despite the shutdown of at least one consumer. If, in order to achieve a low energy cost calculation, a percentage reduction of the upper total power limit value by an x value in the range from 0 to 10 has been carried out in advance, but the calculated upper total power limit value is too low, the more appropriate upper total power limit value will be compared to that State of the art smaller number of switching operations can be set.
Günstigerweise wird der durch Berechnung festgelegte obere Gesamtleistungsgrenzwert PGrenz,i,j vor dem Beginn der Verbrauchsperiodeuntereinheit ΔTAb,i,j korrigiert, wenn sich die Anzahl und/oder Verbrauchs- und/oder Abschalteigenschaften der Verbraucher geändert ha ben.The upper total power limit value P limit, i, j determined by calculation is advantageously corrected before the start of the consumption period subunit ΔT Ab, i, j if the number and / or consumption and / or shutdown properties of the consumers have changed.
Vorteilhafterweise wird der obere Gesamtleistungsgrenzwert PGrenz,i,j korrigiert, wenn die Abweichung zwischen mindestens einem der Parameter Benutzungsdauer, Maximalleistung, die ohne Abschaltung von Verbrauchern erreicht worden wäre, und Summe der Leistungen aller abschaltbaren Verbraucher, über eine oder mehrere Verbrauchsperiodeuntereinheit(en) der aktuellen Verbrauchsperiode TAb,i und dem jeweiligen Parameter in einer oder mehreren Vergleichs-Verbrauchsperiodeuntereinheit(en) einer oder mehrerer vorangehen den/vorangehender Verbrauchsperiode/Verbrauchsperioden einen festlegbaren Grenzwert überschreitet.The upper total power limit value P limit, i, j is advantageously corrected if the deviation between at least one of the parameters service life, maximum power that would have been achieved without switching off consumers, and sum of the power of all consumers that can be switched off, over one or more consumption period subunit (s) the current consumption period T Ab, i and the respective parameter in one or more comparison consumption period subunit (s) of one or more preceding the preceding consumption period / consumption periods exceeds a definable limit value.
Günstigerweise werden alle für die Berechnungen erforderlichen Werte der vorangegangenen Verbrauchsperiodeuntereinheiten gespeichert. Damit wird eine leichtere, insbesondere auto matisierbare Durchführung des Verfahrens gewährleistet, da andernfalls die zur Festlegung der oberen Gesamtleistungsgrenzwerte erforderlichen Größen z. B. aus den Abrechnungen des Energieversorgungsunternehmens entnommen werden müssen.All values required for the calculations are favorably the previous ones Consumption period subunits saved. This will make it lighter, especially auto Ensures that the procedure can be carried out in a manageable manner, since otherwise the procedure for determining the upper total power limits required sizes such. B. from the accounts of Power supply company must be removed.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, daß zumindest ein Teil der Ergebnisse der Berechnun gen gespeichert wird. In addition, it can be provided that at least part of the results of the calculations gene is saved.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß der zeitliche Verlauf der maximalen Mittel werte PIst,Max,i,j gespeichert wird.In particular, it can be provided that the time profile of the maximum mean values P Ist, Max, i, j is stored.
Vorteilhafterweise werden die oberen Gesamtleistungsgrenzwerte PGrenz,i,j gespeichert. Dies ist ebenfalls für eine leichtere und automatische Durchführung des Verfahrens vorteilhaft.The upper total power limit values P limit, i, j are advantageously stored. This is also advantageous for an easier and automatic implementation of the method.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der zeitliche Verlauf der oberen Gesamtleistungsgrenz werte PGrenz,i,j gespeichert wird.Furthermore, it can be provided that the time profile of the upper total power limit values P limits, i, j is stored.
Günstigerweise wird der Anzahl der Schalthandlungen zur Einhaltung des jeweiligen oberen Gesamtleistungsgrenzwertes PGrenz,i,j in einer Meßperiode TMess einer jeweiligen Ver brauchsperiodeuntereinheit ΔTAb,i,j gespeichert. Je größer die Anzahl der Schalthandlungen ist, desto eher muß der obere Gesamtleistungsgrenzwert angehoben werden. Dies kann bei der Berechnung bzw. der Korrektur des oberen Gesamtleistungsgrenzwertes berücksichtigt wer den.The number of switching operations to maintain the respective upper total power limit value P Limits , i, j is advantageously stored in a measurement period T measurement of a respective consumption period subunit ΔT Ab, i, j . The greater the number of switching operations, the sooner the upper total power limit has to be raised. This can be taken into account when calculating or correcting the upper total power limit.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung werden die maximalen Mittelwerte PIst,max,m,n bei tatsächlicher Abschaltung des mindestens einen Verbrauchers aus den erfaßten Ist-Gesamtleistungen PIst berechnet. Das bedeutet, daß auf maximale Mittelwerte zurückgegriffen wird, die mit einer entsprechenden Regelung durch Abschaltung abschaltba rer Verbraucher erzielt worden sind.According to a further particular embodiment of the invention, the maximum average values P are Is, max, m, n in actual disconnection of the at least one load from the detected actual total power P is calculated. This means that maximum average values are used which have been achieved with a corresponding regulation by switching off consumers that can be switched off.
Alternativ kann vorgesehen sein, daß die maximalen Mittelwerte PIst,max,m,n bei fiktiver Ab schaltung mittels gemessener maximaler Gesamtleistungen PIst,max,mess,m,n und der Summe der Leistungen Pabschalt der abschaltbaren Verbraucher wie folgt berechnet werden: PIst,max,m,n = PIst,max,mess,m,n - Pabschalt. Dies ist in der Anlaufphase des erfindungsgemäßen Verfahrens sinn voll, wenn vorher nämlich keine Regelung durch Abschaltung abschaltbarer Verbraucher durchgeführt worden ist. Alternatively, it can be provided that the maximum mean values P actual, max, m, n in the case of a fictitious shutdown by means of measured maximum total powers P actual, max, mess, m, n and the sum of the powers P shutdown of the consumers that can be switched off are calculated as follows: P actual, max, m, n = P actual, max, mess, m, n - P shutdown . This makes sense in the start-up phase of the method according to the invention, if no regulation has previously been carried out by switching off consumers that can be switched off.
Bei der Vorrichtung kann vorgesehen sein, daß die Berechnungseinrichtung Bestandteil eines zentralen Rechners ist.In the device it can be provided that the calculation device is part of a central computer.
Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß die Berechnungseinrichtung mit einem zentralen Rechner verbunden ist. Der zentrale Rechner kann vielfältige Funktionen, wie z. B. Berech nungen, Datenverwaltung und -speicherung, durchführen.On the other hand, it can also be provided that the calculation device has a central Computer is connected. The central computer can perform a variety of functions, such as. B. Calc data management and storage.
Günstigerweise weist die Vorrichtung eine Speichereinrichtung auf.The device advantageously has a storage device.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß die Speichereinrichtung Bestandteil des zentralen Rechners ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die restlichen Komponenten der Vorrichtung ausfallen, da damit die Speicherung der Daten sichergestellt wird.In particular, it can be provided that the storage device is part of the central Calculator. This is particularly advantageous if the remaining components of the Device fail, since it ensures the storage of the data.
Dabei kann vorgesehen sein, daß die Speichereinrichtung zur Speicherung von Meßwerten dient.It can be provided that the storage device for storing measured values serves.
Außerdem kann vorgesehen sein, daß die Speichereinrichtung zur Speicherung von Berech nungsergebnissen dient.It can also be provided that the storage device for storing calculations results.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Vorrichtung eine Eingabeeinrichtung zur manuellen Eingabe der von der Berechnungsein richtung berechneten oberen Gesamtleistungsgrenzwerte PGrenz,i,j aufweist.According to a further particular embodiment of the invention, it can be provided that the device has an input device for manual input of the upper total power limit values P limits, i, j calculated by the calculation device.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß die Eingabeeinrichtung eine Tastatur ist.In particular, it can be provided that the input device is a keyboard.
Günstigerweise umfaßt die Vorrichtung eine Einleseeinrichtung zum Lesen der von der Be rechnungseinrichtung berechneten oberen Gesamtleistungsgrenzwerte PGrenz,i,j.The device advantageously comprises a reading device for reading the upper total power limit values P limits, i, j calculated by the calculation device.
Eine weitere besondere Ausführungsform der Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine zu sätzliche Eingabeeinrichtung zur Korrektur der von der Berechnungseinrichtung berechneten oberen Gesamtleistungsgrenzwerte PGrenz,i,j. A further particular embodiment of the device is characterized by an additional input device for correcting the upper total power limit values P limits, i, j calculated by the calculation device.
Schließlich kann die Vorrichtung eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe von für die Berech nungen der Berechnungseinrichtung erforderlichen Werten umfassen.Finally, the device can have an input device for inputting for the calculations the computation device necessary values include.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß durch die Anpassung der oberen Gesamtleistungsgrenzwerte an die über die Verbrauchsperiode unterschiedlichen Lei stungsbedürfnisse der Gruppe von elektrischen Verbrauchern eine Energiekostensenkung bei einer gleichzeitig geringen Anzahl von Schalthandlungen ermöglicht wird. Die Anpassung ist optimal, wenn der für die jeweilige Verbrauchsperiodeuntereinheit festgelegte obere Gesamt leistungsgrenzwert in jeder Verbrauchsperiodeuntereinheit entweder gerade noch eingehalten oder nur geringfügig überschritten wird.The invention is based on the surprising finding that by adapting the upper total output limits to the Lei different over the consumption period needs of the group of electrical consumers to reduce energy costs a small number of switching operations is made possible at the same time. The adjustment is optimal if the upper total determined for the respective consumption period subunit performance limit in each consumption period subunit either just met or is only slightly exceeded.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeich nungen im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:Further features and advantages of the invention result from the claims and from the following description, in the exemplary embodiments with reference to the schematic drawing are explained in detail. It shows:
Fig. 1 schematisch eine besondere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Einhaltung eines oberen Gesamtleistungsgrenzwertes für eine Gruppe von elektrischen Verbrauchern beim Bezug von elektrischer Energie von einem Energieversorgungsunternehmen gemäß der vor liegenden Erfindung; Figure 1 shows schematically a particular embodiment of a device for maintaining an upper total power limit for a group of electrical consumers when purchasing electrical energy from a power supply company according to the present invention.
Fig. 2 den zeitlichen Verlauf des Mittelwertes PIst der Ist-Gesamtleistungen für einen Tag ohne irgendeine Maximum-Optimierung; FIG. 2 shows the time course of the mean value P is the actual total powers for one day without any maximum demand;
Fig. 3 den zeitlichen Verlauf des Mittelwertes PIst der Ist-Gesamtleistungen über einen Tag mit einer Maximum-Optimierung unter Verwendung eines Gesamtleistungsgrenzwertes PGrenz von 250 kW; FIG. 3 shows the time course of the mean value P is the actual total performance over a day with a maximum optimization using a total power limit value P limit of 250 kW;
Fig. 4 eine Darstellung der Ereignisse einer Überschreitung des Gesamtleistungsgrenzwertes PGrenz und der Beträge ΔPIst, um die der Gesamtleistungsgrenzwert PGrenz überschritten wird, bei fehlender Maximum-Optimierung; Fig. 4 is an illustration of events exceeding the total power limit value P limit and the amounts .DELTA.P Is to the limit is exceeded the total power limit value P, in the absence of maximum demand;
Fig. 5 den zeitlichen Verlauf der maximalen Mittelwerte PIst,max der Ist-Gesamtleistung PIst für eine Verbrauchsperiodeuntereinheit (Monat) über die Verbrauchsperiode (Jahr) ohne Maxi mum-Optimierung (jeweilige linke Balken); und Fig. 5 is the timing of the maximum mean values P, max, the actual total power P is on the consumption period for a consumption period subunit (month) (year) without Maxi mum optimization (respective left-hand bar); and
Fig. 6 den zeitlichen Verlauf der maximalen Mittelwerte PIst,max,Tag der Ist-Gesamtleistung PIst für die Tage einer Verbrauchsperiodeuntereinheit (Monat) ohne (linker Balken) und mit (rechter Balken) Maximum-Optimierung. 6 Is. The timing of the maximum average values P max, the day of the actual total power P Is for the days of a consumption period subunit (months) without (left bar) and with (right bar) maximum optimization.
Fig. 1 zeigt eine besondere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Einhaltung eines oberen
Gesamtleistungsgrenzwertes für eine Gruppe von elektrischen Verbrauchern beim Bezug von
elektrischer Energie von einem Energieversorgungsunternehmen, die eine Gruppe von vier
elektrischen Verbrauchern 10, 12, 14, 16 mit zwei abschaltbaren elektrischen Verbrauchern
14, 16 aufweist, wobei die Gruppe einen Betrieb bildet. Weiterhin weist die Vorrichtung eine
Berechnungseinrichtung 18 zur Berechnung eines jeweiligen oberen Gesamtleistungsgrenz
wertes PGrenz für eine jeweilige für die Ermittlung der mengenunabhängigen Energiekosten
durch das Energieversorgungsunternehmen maßgebliche Verbrauchsperiodeuntereinheit (Mo
nat) TAb,i,j der aktuellen Verbrauchsperiode TAb,i vor dem Beginn der jeweiligen Ver
brauchsperiodeuntereinheit DTAb,i,j gemäß einer Funktion
Fig. 1 is a special embodiment of a device for maintaining an upper total power limit value for a group of electrical loads in the supply of electric power from a power company, a group of four electrical loads 10, 12, 14, 16 with two turn-off electric loads 14, 16 , the group forming an establishment. Furthermore, the device has a calculation device 18 for calculating a respective upper total power limit value P limit for a respective consumption period subunit (month) T Ab, i, j of the current consumption period T Ab, i before the start, which is decisive for the determination of the quantity-independent energy costs by the energy supply company the respective consumption period subunit DT Ab, i, j according to a function
mit
i Verbrauchsperiode-Index
L Verbrauchsperiode-Indexvariable
j Verbrauchsperiodeuntereinheit-Index
q Verbrauchsperiodeuntereinheit-Indexvariable,
wobei i ∈ N\{1}
j, L, q ∈ N, wobei L < i und q < j ist,
x ∈ R + ist,
und PIst,max,m,n der maximale Mittelwert der Ist-Gesamtleistungen PIst bei tatsächlicher oder
fiktiver Abschaltung des mindestens einen Verbrauchers in einer Vergleichs-
Verbauchsperiodeuntereinheit ΔTAb,m,n mit m < i, n ≦ j ist, korrigierbar festgelegt wird.With
i Consumption period index
L usage period index variable
j Consumption period subunit index
q consumption period subunit index variable,
where i ∈ N \ {1}
j, L, q ∈ N , where L <i and q <j,
x ∈ R + is
and P actual, max, m, n the maximum mean value of the actual total outputs P actual is correctable when the at least one consumer is actually or fictitiously switched off in a comparison consumption subunit ΔT Ab, m, n with m <i, n ≦ j becomes.
Eine Erfassungseinrichtung 20 zur Erfassung der Ist-Gesamtleistung PIst der Gruppe von elek trischen Verbrauchern 10, 12, 14, 16, eine Auswerteeinrichtung 22 zur Auswertung der Ist- Gesamtleistungen PIst hinsichtlich des Trends der Ist-Gesamtleistungen PIst über eine Meßpe tiode TMess und der nachfolgenden Auswahl einer zur Einhaltung des von der Berechnungsein richtung 18 berechneten oberen Gesamtleistungsgrenzwertes PGrenz,e,j geeigneten Kombinati on von abzuschaltenden Verbrauchern und eine Ansteuereinrichtung 24 zur Ansteuerung der Verbraucher entsprechend der von der Auswerteeinrichtung 22 getroffenen Auswahl, wobei die Auswerteeinrichtung 22 und die Ansteuereinrichtung 24 in einem sogenannten Maximum- Optimierungs-Rechner integriert sind. Darüber hinaus umfaßt die Vorrichtung eine Spei chereinrichtung 26 zur Speicherung aller für die Berechnung notwendigen Meßwerte, Signale und Rechenwerte der Auswerteeinrichtung 22. Sowohl die Berechnungseinrichtung 18 als auch die Speichereinrichtung 26 sind Bestandteile eines zentralen Rechners (nicht gezeigt). Eine zusätzliche Eingabeeinrichtung 28 dient zur Korrektur der von der Berechnungseinrich tung 18 berechneten oberen Gesamtleistungsgrenzwerte PGrenz,i,j. Die Erfassungseinrichtung 20 ist mit dem Versorgungsnetz eines Energieversorgungsunternehmens verbunden, von dem auch ein Start-Signal 30 für eine Verbrauchsperiodeuntereinheit bereitgestellt wird. In der Speichereinrichtung 26 werden die Meß- und Berechnungsergebnisse von der Auswerteein richtung 22 gemeinsam mit dem Datum und der Uhrzeit gespeichert.A detection device 20 for detecting the actual total power P is the group of electrical consumers 10 , 12 , 14 , 16 , an evaluation device 22 for evaluating the actual total power P actual with respect to the trend of the actual total power P actual over a measuring period T Measurement and the subsequent selection of a combination of consumers to be switched off which is suitable for complying with the upper total power limit value P limits, e, j calculated by the calculation device 18 , and a control device 24 for controlling the consumers in accordance with the selection made by the evaluation device 22 , the evaluation device 22 and the control device 24 are integrated in a so-called maximum optimization computer. In addition, the device comprises a storage device 26 for storing all the measurement values, signals and calculation values of the evaluation device 22 necessary for the calculation. Both the calculation device 18 and the storage device 26 are components of a central computer (not shown). An additional input device 28 serves to correct the upper total power limit values P limits, i, j calculated by the calculation device 18 . The detection device 20 is connected to the supply network of an energy supply company, from which a start signal 30 is also provided for a consumption period subunit. In the memory device 26 , the measurement and calculation results from the evaluation device 22 are stored together with the date and time.
Die Fig. 2 und 3 zeigen den zeitlichen Verlauf des Mittelwertes PIst der Ist- Gesamtwirkleistungen über einen Tag ohne Maximum-Optimierung und mit einer Maximum- Optimierung unter Verwendung eines Gesamtwirkleistungsgrenzwertes PGrenz von 250 kW. Der in Fig. 4 dargestellte Kurvenverlauf ergibt sich aus der Differenz zwischen den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Kurven. Die Höhe des gewählten Gesamtleistungsgrenzwertes PGrenz von 250 kW beruht auf dem Wissen, daß in einer definierten Maximum-Optimierungs- Vorrichtung eine theoretisch abschaltbare Leistung zur Verfügung steht, die der Summe der Leistungen Pabschalt der abschaltbaren elektrischen Verbraucher entspricht. Die tatsächlich abschaltbare Leistung entspricht jedoch nur einem Teil der theoretisch abschaltbaren Lei stung, da die abschaltbaren Verbraucher nicht immer dann, wenn sie abgeschaltet werden sollen, auch eingeschaltet sind. Die tatsächlich abschaltbare Leistung in Höhe von ca. 20 kW, die bei einer Leistungsspitze von ca. 270 kW zu dem Gesamtleistungsgrenzwert PGrenz = 250 kW führt, ist im Prinzip dem in Fig. 2 gezeigten Verlauf entnehmbar, da die Leistungsspitzen (ca. 70 kW), die über den Grundbedarf (ca. 50 kW) herausragen, sich um 20 kW von dem Grundbedarf unterscheiden. Im vorliegendem Beispiel ist in der Zeit von ca. 9 : 30 bis 13 : 30 die Hauptarbeitszeit mit hoher Grundlast; deshalb liegt die mögliche Reduzierung auch nur in der Größenordnung von 20 kW. Die Fläche unterhalb der in Fig. 3 gezeigten Kurve entspricht im wesentlichen der Fläche unterhalb der in Fig. 2 gezeigten Kurve, so daß durch eine Maxi mum-Optimierung keine Ersparnis der mengenabhängigen Kosten für den Stromverbrauch, gemessen in kWh (elektrische Arbeit), erzielt wird. Durch die Maximum-Optimierung werden jedoch die mengenunabhänigen Kosten reduziert, da ein niedrigerer Maximalleistungswert erzielt wird. Figs. 2 and 3 show the time course of the mean value P is the actual total effective performance over a maximum day without optimization, and with a maximum optimization using a total active power limit value P limit of 250 kW. The curve profile shown in FIG. 4 results from the difference between the curves shown in FIGS. 1 and 2. The level of the selected total power limit value P limit of 250 kW is based on the knowledge that in a defined maximum optimization device a power that can theoretically be switched off is available, which corresponds to the sum of the powers P off of the electrical consumers that can be switched off. However, the power that can actually be switched off only corresponds to part of the power that can theoretically be switched off, since the loads that can be switched off are not always on when they are to be switched off. The power that can actually be switched off in the amount of approx. 20 kW, which leads to the total power limit value P limit = 250 kW with a power peak of approx. 270 kW, can be seen in principle from the course shown in FIG. 2, since the power peaks (approx. 70 kW), which protrude beyond the basic requirement (approx. 50 kW), differ by 20 kW from the basic requirement. In the present example, the main working time with a high base load is between 9:30 and 13:30; therefore the possible reduction is only in the order of 20 kW. The area below the curve shown in Fig. 3 corresponds essentially to the area below the curve shown in Fig. 2, so that by a maximum optimization no savings in quantity-dependent costs for power consumption, measured in kWh (electrical work) achieved becomes. The maximum optimization, however, reduces the quantity-independent costs, since a lower maximum performance value is achieved.
Zur Vermeidung der in Fig. 3 gezeigten Überschreitungen des Gesamtleistungsgrenzwertes PGrenz sind Schalthandlungen notwendig, deren Anzahl wesentlich von der Höhe der Über schreitung abhängt. Je niedriger also der Gesamtleistungsgrenzwert PGrenz unterhalb des Ma ximalleistungswertes ohne Maximum-Optimierung gewählt wird, desto größer ist die Anzahl der Schalthandlungen und damit der Verschleiß der Vorrichtung.In order to avoid the exceeding of the total power limit value P limit shown in FIG. 3, switching operations are necessary, the number of which essentially depends on the amount of the excess. The lower the total power limit P limit below the maximum power value without maximum optimization, the greater the number of switching operations and thus the wear of the device.
Der zeitliche Verlauf des Mittelwertes PIst der Ist-Gesamtleistungen über einen Tag ohne Maximum-Optimierung ändert sich bei den meisten Betrieben nicht allzusehr im Laufe eines Jahres (Verbrauchsperiode). Die Veränderungen treten im wesentlichen im Bereich des Grundbedarfs, wie z. B. Heizungen und Kühlaggregate auf. Die im Februar (Verbrauchsperi odeuntereinheit) tatsächlich abschaltbare Leistung wird daher ähnlich groß wie die im Okto ber (weitere Verbrauchsperiodeuntereinheit) tatsächlich abschaltbare Leistung sein.The time course of the mean P Actual total output over a day without maximum optimization does not change too much in most companies over the course of a year (consumption period). The changes occur mainly in the area of basic needs, such as. B. heaters and cooling units. The power that can actually be switched off in February (consumption period subunit) will therefore be similar to the power that can actually be switched off in October (further consumption period subunit).
Zur Erläuterung der wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 5 der zeitliche Verlauf der maximalen Mittelwerte PIst,max der Ist-Gesamtleistungen PIst in einer Verbrauchsperiodeuntereinheit ΔTAb,m,n (Monat) über eine Verbrauchsperiode (Jahr) ohne Maximum-Optimierung für einen Beispielbetrieb dargestellt. Die maximalen Mittelwerte lie gen im Bereich zwischen 255 kW und 295 kW. Rechts neben den jeweiligen Balken sind die aufgrund der tatsächlich abschaltbaren Leistung durch eine Maximum-Optimierung theore tisch erzielbaren minimalen Gesamtleistungswerte für den jeweiligen Monat eingezeichnet, wobei gemäß den obigen Ausführungen von einer über das ganze Jahr konstanten tatsächlich abschaltbaren Leistung ausgegangen wird. Im Stand der Technik bestünde eine Variante der Maximum-Optimierung darin, einen einzigen Gesamtleistungsgrenzwert von 260 kW von 270 kW für alle Verbrauchsperiodeuntereinheiten (Monate) der Verbrauchsperiode (Jahr) zu ver wenden und eine Überschreitung des Gesamtleistungsgrenzwertes im Februar hinzunehmen. Bei einer anderen Variante der Maximum-Optimierung im Stand der Technik, bei der nach einer Überschreitung des Gesamtleistungsgrenzwertes derselbe auf die tatsächlich erreichte - höhere - Gesamtleistung gebracht wird, bei der also eine Energieersparnis gegenüber der Ver ringerung des Verschleißes Priorität hat, würde ein sehr niedriger Gesamtleistungsgrenzwert von z. B. 245 kW eingestellt, was aber zur Folge hätte, daß in allen Monaten, in denen dieser Gesamtleistungsgrenzwert nicht eingehalten werden kann, eine Vielzahl unnötiger Schalt handlungen erfolgt. Man kann dies anhand der Fig. 6 erkennen, die den zeitlichen Verlauf der Maximalen Mittelwerte PIst,max,Tag der Ist-Gesamtleistung PIst für die Tage einer Ver brauchsperiodeuntereinheit (Monat) ohne (linke Balken) und mit (rechte Balken) Maximum- Optimierung zeigt. An allen Tagen, an denen die maximalen Mittelwerte PIst,max der Ist- Gesamtleistung PIst trotz Maximum-Optimierung den zu Beginn des Monats auf 245 kW ein gestellten und im Laufe des Monats angepaßten Gesamtleistungsgrenzwert (durchgezogene Linie) überschreiten, hat die Maximum-Optimierung gemäß der zweiten Variante zum Stand der Technik mit unnötigen Schalthandlungen einen zu niedrig eingestellten Gesamtleistungs grenzwert einzustellen versucht. Bei jeder Überschreitung des Gesamtleistungsgrenzwertes wird der Betriebsablauf beeinträchtigt, da die Maximum-Optimierungs-Vorrichtung immer versucht, den Gesamtleistungsgrenzwert einzuhalten und dementsprechend, wenn eine Über schreitung droht, auch Verbraucher abschaltet, die eine höhere Priorität haben. Die meisten Maximum-Optimierungs-Vorrichtungen verfügen über ein sogenannten "Notabwurf", der bei drohender Überschreitung kurzzeitig auch relativ wichtige Verbraucher abschalten kann. Wie sich anhand der Fig. 6 ergibt, ist die Maximum-Optimierung gemäß der zweiten Variante im Stand der Technik, die die Maximum-Regelung sich selbst den Gesamtleistungsgrenzwert finden läßt, indem ein zu niedriger Gesamtleistungsgrenzwert eingestellt wird, schädlich für die Verbraucher und für den Betriebsablauf. Dies wird durch das vorliegende erfindungsge mäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung vermieden, indem basierend auf Da ten der vergangenen Jahre oder der vergangenen Monate mit hoher Wahrscheinlichkeit zu er wartende realisierbare Gesamtleistungsgrenzwerte für die einzelnen Monate berechnet und eingestellt werden.To explain the essential advantages of the method according to the invention, FIG. 5 shows the time course of the maximum mean values P actual, max of the actual total outputs P actual in a consumption period subunit ΔT Ab, m, n (month) over a consumption period (year) without maximum Optimization for a sample operation shown. The maximum mean values are between 255 kW and 295 kW. To the right of the respective bars are the minimum overall performance values that can theoretically be achieved for the respective month due to the power that can actually be switched off by means of maximum optimization, whereby according to the above statements it is assumed that the power that can actually be switched off is constant over the whole year. In the prior art, a variant of the maximum optimization would be to use a single total power limit value of 260 kW of 270 kW for all consumption period subunits (months) of the consumption period (year) and to accept that the total power limit value was exceeded in February. In another variant of the maximum optimization in the prior art, in which, after the total output limit value has been exceeded, the same is brought to the actually achieved - higher - total output, and in which an energy saving has priority over the reduction in wear, a very low one Total power limit of e.g. B. 245 kW, but this would have the consequence that a large number of unnecessary switching operations takes place in all months in which this total power limit cannot be met. This can be seen from FIG. 6, which shows the course over time of the maximum mean values P actual, max, day of the actual total output P actual for the days of a consumption period subunit (month) without (left bar) and with (right bar) maximum - Optimization shows. On all days on which the maximum average values P actual, max of the actual total output P actual, despite maximum optimization, exceed the total output limit set to 245 kW at the beginning of the month and adjusted in the course of the month (solid line), the maximum Optimization according to the second variant of the prior art with unnecessary switching operations attempts to set an overall power limit that is set too low. Every time the total power limit is exceeded, the operational sequence is impaired, since the maximum optimization device always tries to comply with the total power limit and accordingly, if there is a risk of exceeding, also switches off consumers which have a higher priority. Most maximum optimization devices have a so-called "emergency release", which can also switch off relatively important consumers for a short time if they are exceeded. As can be seen from FIG. 6, the maximum optimization according to the second variant in the prior art, which allows the maximum regulation to find the total power limit value by setting an overall power limit value that is too low, is detrimental to the consumer and to the consumer Operational flow. This is avoided by the present method and device according to the invention, in that based on data from the past years or the past months, the realizable total power limit values to be expected for the individual months are calculated and set with a high probability.
Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen und der beiliegenden Zeich nung offenbarten Merkmalen der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsfor men wesentlich sein. The in the above description and in the claims and the accompanying drawing tion disclosed features of the invention can be used both individually and in any Combination for realizing the invention in its various embodiments be essential.
1010th
, ,
1212th
elektrischer Verbraucher
electrical consumer
1414
, ,
1616
abschaltbarer elektrischer Verbraucher
switchable electrical consumer
1818th
Berechnungseinrichtung
Calculation device
2020th
Erfassungseinrichtung
Detection device
2222
Auswerteeinrichtung
Evaluation device
2424th
Ansteuereinrichtung
Control device
2626
Speichereinrichtung
Storage device
2828
zusätzliche Eingabeeinrichtung
additional input device
3030th
Start-Signal
Start signal
3232
Datum und Uhrzeit
Date and Time
Claims (35)
- a) Erfassung der Ist-Gesamtleistung PIst der Gruppe von elektrischen Verbrauchern und Ermitt lung des Trends der Ist-Gesamtleistung PIst über eine Meßperiode TMess und
- b) zumindest zeitweilige Abschaltung mindestens eines abschaltbaren Verbrauchers der Gruppe,
wenn aus der Trendberechnung absehbar ist, daß der Mittelwert PIst, der Ist-Gesamtleistungen
PIst in der Meßperiode TMess einen festlegbaren oberen Gesamtleistungsgrenzwert PGrenz am
Ende der Meßperiode TMess überschreiten wird,
wobei der obere Gesamtleistungsgrenzwert PGrenz vor jeder für die Ermittlung der men genunabhängigen Energiekosten durch das Energieversorgungsunternehmen maßgeblichen Verbrauchsperiodeuntereinheit ΔTAb,i,j der aktuellen Verbrauchsperiode TAb,i durch Berech nung gemäß einer Funktion
mit
i Verbrauchsperiode-Index
L Verbrauchsperiode-Indexvariable
j Verbrauchsperiodeuntereinheit-Index
q Verbrauchsperiodeuntereinheit-Indexvariable,
wobei i ∈ N\{1}
j, L, q ∈ N, wobei L < i und q < j ist,
x ∈ R +,
und PIst,max,m,n der maximale Mittelwert der Ist-Gesamtleistungen PIst bei tatsächlicher oder fiktiver Abschaltung des mindestens einen Verbrauchers in einer Vergleichs- Verbauchsperiodeuntereinheit ΔTAb,m,n mit m < i, n ≦ j ist,
korrigierbar festgelegt wird.
- a) Acquisition of the actual total power P actual of the group of electrical consumers and determination of the trend of the actual total power P actual over a measuring period T measurement and
- b) at least temporarily switching off at least one switchable consumer of the group, if it can be foreseen from the trend calculation that the mean value P actual , the actual total power P actual in the measuring period T measurement will exceed a definable upper total power limit value P limit at the end of the measuring period T measuring ,
the upper total power limit value P limit before each consumption period subunit ΔT Ab, i, j of the current consumption period T Ab, i relevant for the determination of the quantity-independent energy costs by the energy supply company by calculation according to a function
With
i Consumption period index
L usage period index variable
j Consumption period subunit index
q consumption period subunit index variable,
where i ∈ N \ {1}
j, L, q ∈ N , where L <i and q <j,
x ∈ R + ,
and P Ist, max, m, n is the maximum mean value of the actual total powers P Ist when the at least one consumer is actually or fictitiously switched off in a comparison consumption subunit ΔT Ab, m, n with m <i, n ≦ j,
is set correctable.
ist.2. The method according to claim 1, characterized in that q = 0 and
is.
ist. 4. The method according to claim 1, characterized in that
is.
ist.7. The method according to claim 1, characterized in that
is.
ist.8. The method according to claim 1, characterized in that
is.
mit Bi,n Benutzungsdauer in einer Vergleichs-Verbrauchsperiodeuntereinheit ΔTA,b,i,n die sich aus dem Quotienten aus der in der Vergleichs-Verbrauchsperiodeuntereinheit ΔTA,b,i,n ver brauchten elektrischen Gesamtenergie und dem maximalen Mittelwert PIst,max,i,n ergibt.9. The method according to claim 1, characterized in that
with B i, n duration of use in a comparison consumption period subunit ΔT A, b, i, n which results from the quotient of the total electrical energy consumed in the comparison consumption period subunit ΔT A, b, i, n and the maximum mean value P Actual, max, i, n results.
PIst,max,m,n = PIst,max,mess,m,n-Pabschalt 23. The method according to any one of claims 1 to 21, characterized in that the maximum mean values P actual, max, m, n with P fictitious shutdown by means of measured maximum total services P actual, max, mess, m, n and the sum of the powers P shutdown of the shutdown consumers can be calculated as follows:
P Ist, max, m, n = P Ist, max, mess, m, n -P shutdown
- - einer Berechnungseinrichtung zur Berechnung eines jeweiligen oberen Gesamtleistungs
grenzwertes PGrenz für eine jeweilige für die Ermittlung der mengenunabhängigen Energieko
sten durch das Energieversorgungsunternehmen maßgeblichen Verbrauchsperiodeuntereinheit
ΔTAb,i,j der aktuellen Verbrauchsperiode TAb,i vor dem Beginn der jeweiligen Verbrauchspe
riodeuntereinheit ΔTAb,i,j gemäß einer Funktion
mit
i Verbrauchsperiode-Index
L Verbrauchsperiode-Indexvariable
j Verbrauchsperiodeuntereinheit-Index
q Verbrauchsperiodeuntereinheit-Indexvariable,
wobei i ∈ N\{1}
j, L, q ∈ N, wobei L < i und q < j ist,
x ∈ R +, - - und PIst,max,m,n der maximale Mittelwert der Ist-Gesamtleistungen PIst bei tatsächlicher oder fiktiver Abschaltung des mindestens einen Verbrauchers in einer Vergleichs- Verbrauchsperiodeuntereinheit ΔTAb,m,n mit m < i, n ≦ j,
- - einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Ist-Gesamtleistung PIst der Gruppe von elektri schen Verbrauchern,
- - einer Auswertungseinrichtung zur Auswertung der Ist-Gesamtleistungen PIst hinsichtlich des Trends der Ist-Gesamtleistungen PIst über eine Meßperiode Tmess und nachfolgenden Aus wahl einer zur Einhaltung des von der Berechnungseinrichtung berechneten oberen Gesamtlei stungsgrenzwertes PGrenz,i,j geeigneten Kombination von abzuschaltenden Verbrauchern und
- - einer Ansteuereinrichtung zur Ansteuerung der Verbraucher entsprechend der von der Aus werteeinrichtung getroffenen Auswahl.
- a calculation device for calculating a respective upper total power limit value P limit for a respective consumption period subunit ΔT Ab, i, j of the current consumption period T Ab, i before the start of the respective consumption period subunit ΔT Ab, which is decisive for the determination of the quantity-independent energy costs by the energy supply company , i, j according to a function
With
i Consumption period index
L usage period index variable
j Consumption period subunit index
q consumption period subunit index variable,
where i ∈ N \ {1}
j, L, q ∈ N , where L <i and q <j,
x ∈ R + , - - and P actual, max, m, n the maximum mean value of the actual total outputs P actual when the at least one consumer is actually or not actually switched off in a comparison consumption subunit ΔT Ab, m, n with m <i, n ≦ j,
- a detection device for detecting the actual total power P Ist of the group of electrical consumers,
- - An evaluation device for evaluating the actual total power P actual with respect to the trend of the actual total power P actual over a measurement period T mess and subsequent selection of a combination of those to be switched off that is suitable for compliance with the upper total power limit value P limit, i, j calculated by the calculation device Consumers and
- - A control device for controlling the consumer according to the selection made by the evaluation device.
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