DE202008017778U1

DE202008017778U1 - Einrichtung zur Maximallasteinstellung

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Publication number: DE202008017778U1
Application number: DE202008017778U
Authority: DE
Original assignee: Fega Elektro Grosshandels GmbH
Current assignee: Fega and Schmitt Elektrogrosshandel GmbH
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2010-07-15
Anticipated expiration: 2018-12-13

Abstract

Einrichtung (10) zur Einstellung des Maximalverbrauchs einer Energieverteilungsanlage (1), die eine Anzahl von Verbrauchseinheiten (4a–e) umfasst, mit mehreren, jeweils einer einzelnen Verbrauchseinheit (4a–e) zugeordneten Erfassungseinheiten (12a–e) zur kontinuierlichen Ermittlung von Verbrauchsdaten (V_i) dieser Verbrauchseinheit (4a–e), und mit mehreren Schalteinheiten (13a–e) zum Ausschalten jeweils einer Verbrauchseinheit (4a–e), sowie mit einer Steuereinheit (14), die dazu eingerichtet ist, automatisch
– den Gesamtverbrauch (V_G) der Energieverteilungsanlage (1) sowie die kontinuierlich ermittelten Verbrauchsdaten (V_i) der einzelnen Verbrauchseinheiten (4a–e) in einem Lastprofil (L) zeitaufgelöst zu speicheren,
– innerhalb eines vorgebbaren Referenzzeitraums (R) eine den Maximalverbrauch darstellende Verbrauchsspitze (23) des Gesamtverbrauchs (V_G) zu ermitteln,
– zumindest eine die Verbrauchsspitze (23) verursachende Verbrauchseinheit (4d, 4e) zu ermitteln, und
– diese ermittelte Verbrauchseinheit (4d, 4e) etwa zu einem Erwartungszeitpunkt (t_E), der dem Zeitpunkt (t_max) der ermittelten Verbrauchsspitze (23) innerhalb des Referenzzeitraums (R) entspricht, auszuschalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Einstellung der Maximallast einer elektrischen Energieverteilungsanlage mit einer Anzahl von Verbrauchseinheiten.
Bei einer Energieverteilungsanlage in obigem Sinne handelt es sich beispielsweise um die Gesamtheit der elektrischen Installation eines Privathaushalts oder einer gewerblichen Einrichtung, insbesondere eines Hotels, Bürohauses oder eines industriellen Produktionsbetriebs. Bei einer Verbrauchseinheit einer solchen (elektrischen) Energieverteilungsanlage handelt es sich um einen einzelnen elektrischen Verbraucher, z. B. eine elektrische Heizungsanlage, einen Lüfter oder einen Herd, etc., oder um eine versorgungstechnisch zusammenhängende Gruppe von elektrischen Einzelverbrauchern, die insbesondere gemeinsam gegen Überlast gesichert oder gemeinsam schaltbar sind. Im Falle einer einem Hotel zugeordneten Energieverteilungsanlage können so z. B. die Lampen einer Außenbeleuchtung oder die einem Hotelzimmer zugeordnete Elektroinstallation jeweils eine solche Verbrauchseinheit bilden. Ferner kann eine Energieverteilungsanlage im obigen Sinne auch zur Verteilung anderer Energieträger, beispielsweise Gas, Fernwärme, etc. dienen.
Ebenso wie in einzelnen Haushalten unterliegt in gewerblichen Einrichtungen die bereitzustellende elektrische Leistung zeitlichen Schwankungen. Für Verbraucher mit vergleichsweise geringem Jahresverbrauch, insbesondere für Privathaushalte, wird üblicherweise lediglich die in Summe verbrauchte Energiemenge gemessen und berechnet. Die Schwankungen der bezogenen Leistung bleiben also außer Betracht. Dagegen enthalten die Verbrauchsabrechnungen für (insbesondere gewerbliche) Abnehmer mit vergleichsweise hohem Jahresverbrauch zusätzlich zu einem energiemengenabhängigen Verbrauchsanteil so genannte Bereitstellungs kosten, die sich nach der bereitgestellten Maximalleistung (Spitzenleistung) berechnen.
Zur Messung der Maximalleistung sind Energieverteilungsanlagen von gewerblichen Verbrauchern üblicherweise mit einem Hauptzähler in Form eines fern auslesbaren Lastgangzählers ausgestattet. Ein solcher Lastgangzähler misst die innerhalb eines Viertelstundenintervalls durchschnittlich verbrauchte Leistung, und meldet zusätzlich zu der verbrauchten Energiemenge auch die in einem bestimmten Abrechnungszeitraum, z. B. einem Monat, entnommene Maximalleistung.
Die für eine gegebene Maximalleistung berechneten Bereitstellungskosten fallen auch dann an, wenn diese Maximalleistung innerhalb des Abrechnungszeitraums nur selten und kurzzeitig, beispielsweise nur ein einziges Mal genutzt wird. Die Bereitstellungskosten tragen hierbei häufig wesentlich zu den Gesamtenergiekosten einer Energieverteilungsanlage bei. So können bei einem ¼-Stunden-Spitzenbedarf von beispielsweise 250 kW die (monatlichen oder jährlichen) Bereitstellungskosten (Preis pro kW Maximalleistung) sogar höher sein als die durch den durchschnittlichen Grund- oder Dauerbedarf von beispielsweise 200 kW verursachten Verbrauchskosten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Einrichtung anzugeben, die einen besonders rationellen Betrieb einer Energieverteilungsanlage ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, den Gesamtverbrauch der (Energieverteilungs-)Anlage sowie Verbrauchsdaten einzelner Verbrauchseinheiten kontinuierlich zu ermitteln und in einem Lastprofil zeitaufgelöst zu speichern. Anhand des Lastprofils wird innerhalb eines vorgebbaren Referenzzeitraums, beispielsweise eines bestimmten Jahres, Monats oder Tages, eine Verbrauchsspitze des Gesamtverbrauchs ermittelt, die den Maximalverbrauch der Anlage darstellt. Es wird also von gegebenenfalls mehreren Verbrauchsspitzen innerhalb des Refe renzzeitraumes diejenige bestimmt, die den höchsten Gesamtverbrauchswert aufweist.
Erfindungsgemäß wird weiterhin mindestens eine Verbrauchseinheit der Anlage ermittelt, die die Verbrauchsspitze (mit-)verursacht, die also nach Maßgabe der in dem Lastprofil gespeicherten Verbrauchsdaten zum Zeitpunkt der Verbrauchsspitze einen nicht verschwindenden Einzelverbrauch aufweist. Anhand des Referenzzeitraums und der darin ermittelten Verbrauchsspitze wird ein Erwartungszeitpunkt einer zukünftigen Verbrauchsspitze berechnet. Die als (mit-)ursächlich für die Verbrauchsspitze im Referenzzeitraum ermittelte Verbrauchseinheit wird etwa zu diesem Erwartungszeitpunkt, insbesondere kurz bevor der Erwartungszeitpunkt erreicht wird, ausgeschaltet.
Der Erwartungszeitpunkt der zukünftigen Verbrauchsspitze wird hierbei derart gewählt, dass er seiner zeitlichen Stellung nach dem Zeitpunkt der ermittelten Verbrauchsspitze innerhalb des Referenzzeitraums entspricht. Wird beispielsweise die Verbrauchsspitze zu einer bestimmten Tageszeit eines als Referenzzeitraum ausgewählten Tages festgestellt, so werden zukünftige Verbrauchsspitzen zu derselben Tageszeit unmittelbar oder mittelbar anschließender Folgetage erwartet.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die den Maximalverbrauch und somit die Bereitstellungskosten in die Höhe treibenden Verbrauchsspitzen einer Energieverteilungsanlage häufig durch das unabhängige, und damit unkoordinierte Schaltverhalten der verschiedenen Verbrauchseinheiten innerhalb der Anlage erzeugt werden. So entsteht eine Verbrauchsspitze typischerweise dadurch, dass eine vergleichsweise große Anzahl der Verbrauchseinheiten zufällig und/oder infolge äußerer Einflüsse vorübergehend gleichzeitig betrieben werden, obwohl ein derart koinzidenter Betrieb in der Regel nicht notwendig ist. Beispielsweise weist eine einem Bürokomplex zugeordnete Stromverteilungsanlage zum Arbeitszeitbeginn häufig einen vorübergehend stark erhöhten elektrischen Grundverbrauch auf, der insbesondere auf die Einschaltung der Beleuchtung, die Inbetriebnahme von Computern und anderen Bürogeräten und die verstärkte Nutzung von Aufzügen zurückzuführen ist. Aus dem erhöhten Grundverbrauch kann erkanntermaßen leicht eine überdurchschnittliche Verbrauchsspitze erwachsen, wenn weitere elektrische Verbraucher, die durch den Arbeitsbeginn an sich nicht beeinflusst werden, wie z. B. Heizungsanlagen, Klimaanlagen oder Lüfter, zufällig zur gleichen Zeit Leistung entnehmen.
Hier setzt die Erfindung an. Durch Aufzeichnung des Lastprofils, Ermittlung einer vergangenen Verbrauchsspitze und hieran beteiligter Verbrauchseinheiten gelingt eine einfache, effektive und insbesondere leicht automatisierbare Ursachenforschung für das Auftreten der Verbrauchsspitze. Durch die verfahrensgemäße Prognose zukünftiger Verbrauchsspitzen und die aktive Abschaltung einer oder mehrerer für die Entstehung von vergangenen Verbrauchsspitzen ursächlichen Verbrauchseinheiten gelingt es erfahrungsgemäß vielfach, die für die Zukunft prognostizierten Verbrauchsspitzen ganz zu vermeiden oder zumindest hinsichtlich ihrer Amplitude wesentlich zu reduzieren. Dies ermöglicht eine erhebliche Reduzierung des Maximalverbrauchs und somit der für den Betrieb der Energieverteilungsanlage anzusetzenden Bereitstellungskosten.
Als „Verbrauch” wird allgemein die – zeitabhängig schwankende – bezogene Menge eines Energieträgers innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls bezeichnet. Im Falle einer elektrischen Energieverteilungsanlage bezeichnet der Begriff „Verbrauch” die elektrische Leistung, d. h. die entnommene elektrische Energie pro Zeitintervall.
In besonders einfacher Ausführung erfolgt die Abschaltung der mindestens einen als ursächlich für die Verbrauchsspitze im Referenzzeitraum erkannten Verbrauchseinheit manuell. Diese Verfahrensvariante eignet sich in besonderem Maße für kleine Energieverteilungsanlagen mit wenigen Verbrauchseinheiten. In bevorzugter Alternativausführung, die vor allem für große Energieverteilungsanlagen vorteilhaft ist, wird das Verfahren dagegen automatisch durch eine Steuersoftware durchgeführt.
Grundsätzlich ist es möglich, den Einzelverbrauch der einzelnen Verbrauchseinheiten anhand der jeweiligen Nennleistung zu berechnen. Zur Berechnung der Verbrauchsdaten bedarf es in diesem Fall zusätzlich zu der Kenntnis der Nennleistungen lediglich einer Information über den jeweiligen Betriebszustand der Verbrauchseinheiten.
Um eine Umsetzung bei Energieverteilungsanlagen in unterschiedlichsten Einsatzumgebungen und für Energieverteilungsanlagen unterschiedlichster Größe, z. B. für ein Einfamilienhaus, einen Hotelkomplex und einen industriellen Produktionsbetrieb, präzise, dabei aber flexibel und gleichermaßen einfach zu ermöglichen, ist dagegen vorzugsweise vorgesehen, die Verbrauchsdaten der einzelnen Verbrauchseinheiten direkt zu messen. Im Falle einer elektrischen Energieverteilungsanlage werden als Verbrauchsdaten der (Einzel-)Verbrauch der jeweiligen Verbrauchseinheit – insbesondere durch einen vorgeschalteten Verbrauchszähler (Stromzähler) – zweckmäßigerweise in Form der elektrischen Leistung erfasst, die von dieser Verbrauchseinheit bezogen wird. Die Verbrauchsdaten der Verbrauchseinheiten werden vorzugsweise minuten- oder sogar sekundengenau erfasst und aufgezeichnet.
Der Gesamtverbrauch der Anlage kann grundsätzlich aus den erfassten Verbrauchsdaten der Verbrauchseinheiten berechnet werden, sofern die Verbrauchsdaten aller Verbrauchseinheiten bekannt sind. Wiederum im Sinne einer besonders flexiblen Umsetzbarkeit des Verfahrens wird vorzugsweise aber auch der Gesamtverbrauch der Anlage direkt gemessen. Dies erlaubt insbesondere, die Verbrauchsdaten einzelner Verbrauchseinheiten der Anlage nicht zu erfassen, ohne die Effektivität des Verfahrens zu beeinträchtigen. Insbesondere erübrigt es sich hierdurch, die Verbrauchsdaten von Verbrauchseinheiten zu messen, die nicht ohne Weiteres ausgeschaltet werden können, z. B. von Beleuchtungseinrichtungen oder Aufzügen. Zur Messung des Gesamtverbrauchs wird in zweckmäßiger Ausführung der Erfindung der ohnehin regelmäßig vorhandene Hauptzähler der Energieverteilungsanlage genutzt. Im Falle einer elektrischen Energieverteilungsanlage handelt es sich bei diesem Hauptzähler insbesondere um einen Lastgangzähler der vorstehend beschriebenen Art. Um den von diesem Hauptzähler gemessenen Gesamtverbrauch datentechnisch in besonders einfacher und flexibler Weise abzugreifen, umfasst die Einrichtung vorteilhafterweise ein – insbesondere optisches – Ablesegerät, das auf einen herkömmlichen Hauptzähler aufsetzbar ist.
In bevorzugter Ausführung wird die zu dem berechneten Erwartungszeitpunkt ausgeschaltete Verbrauchseinheit zu einem Zeitpunkt, der gegenüber diesem Erwartungszeitpunkt zeitversetzt ist, eingeschaltet. In der Regel ist der Ersatzzeitpunkt gegenüber dem Erwartungszeitpunkt zeitlich nachgeordnet. Die ausgeschaltete Verbrauchseinheit wird also mit zeitlichem Abstand nach dem Erwartungszeitpunkt wieder eingeschaltet. In Einzelfällen kann der Zeitversatz zwischen dem Erwartungszeitpunkt und dem Ersatzzeitpunkt aber auch negativ gewählt sein, so dass die Verbrauchseinheit mit Abstand vor dem Erwartungszeitpunkt eingeschaltet wird. Dies ist insbesondere bei energiespeichernden Verbrauchseinheiten, z. B. Heiz- oder Kühleinheiten, sinnvoll, um den durch das Ausschalten der Verbrauchseinheit zum Erwartungszeitpunkt verursachten Energieverlust proaktiv zu kompensieren.
Um den Maximalverbrauch der Energieverteilungsanlage möglichst gering zu halten, ist der Ersatzzeitpunkt in vorteilhafter Ausführung der Erfindung derart gewählt, dass er einem Zeitpunkt des Referenzzeitraums entspricht, zu dem das Lastprofil einen vergleichsweise geringen Gesamtverbrauchswert, insbesondere ein Minimum des Gesamtverbrauchs aufweist. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist der Ersatzzeitpunkt in einer weiteren Verfahrensvariante derart gewählt, dass er innerhalb einer Zeitspanne liegt, in welcher die Verbrauchseinheit während des Referenzzeitraums ausgeschaltet war.
Werden mehrere Gebrauchseinheiten ermittelt, die für die im Referenzzeitraum festgestellte Verbrauchsspitze mit ursächlich sind, so wird in einer vorteilhaften Verfahrensvariante eine Unteranzahl dieser Verbrauchseinheiten nach Maßgabe einer vorgegebenen Priorisierung ausgeschaltet. Durch die Priorisierung wird die Wichtungsreihenfolge, gemäß der die Verbrauchseinheiten ausgeschaltet werden, festgelegt. Verbrauchseinheiten, deren – vorübergehende – Abschaltung die Funktion der Energieverteilungsanlage nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt, z. B. Heizanlagen mit Wärmespeicher, Lüftungen, Datenarchivierungssysteme, etc., werden hierbei hoch priorisiert, und somit bevorzugt abgeschaltet. Verbrauchseinheiten, deren Abschaltung die Funktion der Energieverteilungsanlage spürbar oder stark beeinträchtigen würde, z. B. Beleuchtungseinrichtungen, werden entsprechend niedrig priorisiert und somit selten, oder sogar grundsätzlich nicht abgeschaltet.
Die Unteranzahl der zum angegebenen Erwartungszeitpunkt abzuschaltenden Verbrauchseinheiten wird vorzugsweise nach Maßgabe eines Entscheidungskriteriums ermittelt, in dem die Amplitude (d. h. der Maximalwert) der im Referenzzeitraum festgestellten Verbrauchsspitze berücksichtigt wird. Im Allgemeinen werden hierbei zum Erwartungszeitpunkt um so mehr Verbrauchseinheiten ausgeschaltet, je größer die Amplitude der Verbrauchsspitze im Referenzzeitraum war. Beispielsweise werden nach Maßgabe der Priorisierung so viele Verbrauchseinheiten abgeschaltet, dass die hierdurch nach Maßgabe des Referenzzeitraums zu erwartende Verbrauchserniedrigung ausreicht, um den zum Erwartungszeitpunkt zu erwartenden Maximalverbrauch um einen vorgebbaren Prozentsatz oder unter einen vorgebbaren Schwellwert zu erniedrigen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante ist vorgesehen, zumindest eine Unteranzahl von mehreren Verbrauchseinheiten, die als mit ursächlich für die Verbrauchsspitze im Referenzzeitraum ermittelt wurden, in einer zeitlichen Umgebung des Erwartungszeitpunktes nicht permanent auszuschalten, sondern alternierend in schnellem Wechsel von Betriebsphasen und zwischengeordneten Ausschaltphasen zu betreiben. Insbesondere wird die oder jede betroffene Verbrauchseinheit im alternierenden Betriebsmodus jeweils während eines Teilabschnitts eines ¼-Stundenintervalls ausgeschaltet, und für den restlichen Teilabschnitt des ¼-Stundenintervalls eingeschaltet. Dieser alternierende Betriebsmodus, durch den der Einzelverbrauch einer Verbrauchseinheit im Zeitmittel effektiv gesenkt werden kann, ohne die Verbrauchseinheit gänzlich ausschalten zu müssen, eignet sich insbesondere für Heiz- und Kühlgeräte und Lüfter.
Auch die alternierend zu betreibenden Verbrauchseinheiten werden bevorzugt nach Maßgabe einer vorgegebenen Priorisierung ausgewählt. Die Anzahl der al ternierend zu betreibenden Verbrauchseinheiten wird wiederum bevorzugt nach Maßgabe eines vorgegebenen Entscheidungskriteriums, das wiederum insbesondere von der Amplitude der im zugehörigen Referenzzeitraum festgestellten Verbrauchsspitze abhängt, bestimmt wird.
In einer verfeinerten Variante wird jeweils eine Verbrauchsspitze für mehrere (vergleichsweise kleine) Referenzzeiträume ermittelt, die zeitlich versetzt innerhalb eines übergeordneten Referenzzeitraums angeordnet sind. Beispielsweise wird jeweils eine Verbrauchsspitze für einen Sommer-Referenztag und einen Winter-Referenztag ermittelt. Das Verfahren orientiert sich hierbei in den Sommermonaten an der für den Sommer-Referenztag ermittelten Verbrauchsspitze, während es sich in den Wintermonaten an der für den Winter-Referenztag ermittelten Verbrauchsspitze orientiert. Verfahrensgemäß können alternativ auch für einzelne Tage eines Referenzjahres unterschiedliche Verbrauchsspitzen ermittelt werden, die dann stets an den jeweils entsprechenden Tagen eines Folgejahres für die Berechnung des Erwartungszeitpunktes zugrunde gelegt werden.
Demnach umfasst die Einrichtung mehrere, jeweils einer Verbrauchseinheit zugeordnete Erfassungseinheiten zur kontinuierlichen Ermittlung von Verbrauchsdaten dieser Verbrauchseinheiten sowie mehrere Schalteinheiten zum Ausschalten jeweils einer Verbrauchseinheit. In zweckmäßiger Ausführung ist hierbei jeder Verbrauchseinheit der Anlage, der eine Erfassungseinheit zugeordnet ist, auch eine Schalteinheit zugeordnet. Die Einrichtung umfasst weiterhin eine Steuereinheit, die zur automatischen Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens in einer seiner Varianten eingerichtet ist. Die Steuereinheit ist somit insbesondere dazu eingerichtet,

– die von den Erfassungseinheiten erfassten Verbrauchsdaten der Verbrauchseinheiten sowie einen Gesamtverbrauch der Energieverteilungsanlage in einem Lastprofil zeitaufgelöst zu speichern,
– aus dem Lastprofil innerhalb eines vorgebbaren Referenzzeitraums eine den Maximalverbrauch darstellende Verbrauchsspitze des Gesamtverbrauchs zu ermitteln,
– zumindest eine die Verbrauchsspitze verursachende Verbrauchseinheit zu ermitteln und
– durch entsprechende Ansteuerung der Schalteinheiten diese ermittelte Verbrauchseinheit etwa zu einem Erwartungszeitpunkt einer zukünftigen Verbrauchsspitze, der dem Zeitpunkt der ermittelten Verbrauchsspitze innerhalb des Referenzzeitraums entspricht, auszuschalten.

Die Steuereinheit ist insbesondere durch einen Rechner gebildet, in dem das vorstehend beschriebene Verfahren in Form einer Software programmtechnisch implementiert ist. Die Steuereinheit kann alternativ aber auch ganz oder teilweise durch einen nicht-programmierbaren Schaltkreis gebildet und schaltungstechnisch zur Durchführung des Verfahrens bzw. einzelner Verfahrensbestandteile eingerichtet sein.
Die den Verbrauchseinheiten zugeordneten Erfassungseinheiten und Schalteinheiten sowie die Haupterfassungseinheit sind zu Kommunikationszwecken mit der Steuereinheit wahlweise über eine Einzelverdrahtung, über einen Installationsbus oder über eine drahtlose Übertragungsstrecke verbunden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
1 in einem schematischen Blockschaltbild eine elektrische Energieverteilungsanlage mit mehreren Verbrauchseinheiten sowie eine dieser Anlage zugeordnete Einrichtung zur Einstellung des Maximalverbrauchs,
2 in einem schematischen Diagramm ein von der Einrichtung gemäß 1 gespeichertes Lastprofil, in dem der Gesamtverbrauch der Anlage sowie Verbrauchsdaten einzelner Verbrauchseinheiten während eines Referenzzeitraum zeitaufgelöst gespeichert sind,
3 in Darstellung gemäß 2 den zeitlichen Verlauf des Gesamtverbrauchs während eines auf den Referenzzeitraum folgenden Folge zeitraums sowie die zeitlich zugehörigen Verbrauchsdaten zweier Verbrauchseinheiten,
4 in Darstellung gemäß 3 die Verbrauchsdaten einer Verbrauchseinheit während des Folgezeitraums bei alternativer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
5 zur Verdeutlichung einer bevorzugten Verfahrensvariante in einem zeitlichen Diagramm den Verlauf des Gesamtverbrauchs während zweier herausgegriffener Tage eines Referenzjahres sowie die Variation der Tageszeit und der Amplitude der während des Referenzjahres täglich auftretenden Verbrauchsspitzen des Gesamtverbrauchs.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist eine elektrische (Energieverteilungs-)Anlage 1 dargestellt, die beispielsweise zur elektrischen Versorgung eines Hotelbetriebs dient. Die Anlage 1 umfasst eine Hauptstromleitung 2, über die von einem Energieversorgungsunternehmen elektrische Leistung eingespeist wird. Die Hauptstromleitung 2 ist über eine Vielzahl von Zweigleitungen mit einer Mehrzahl von Verbrauchseinheiten verbunden. In 1 sind hiervon der Übersichtlichkeit halber lediglich fünf Zweigleitungen 3a bis 3e und fünf jeweils zugehörige Verbrauchseinheiten 4a bis 4e dargestellt. Während die Verbrauchseinheiten 4b bis 4e jeweils durch einen elektrischen Einzelverbraucher gebildet sind, besteht die Verbrauchseinheit 4a aus einer versorgungstechnisch zusammenhängenden Gruppe von Einzelverbrauchern. Beispielsweise handelt es sich bei

– der Verbrauchseinheit 4a um eine Beleuchtungseinrichtung des Hotels, insbesondere um eine Flurbeleuchtung,
– bei den Verbrauchseinheiten 4b und 4c um periodisch betriebene elektrische Verbraucher, beispielsweise elektrische Heizeinrichtungen,
– bei der Verbrauchseinheit 4d um eine Datenverarbeitungsanlage zur Datenarchivierung, und
– bei der Verbrauchseinheit 4e um eine Wasserheizung für ein Schwimmbecken.

Zur Messung des Gesamt(strom)verbrauchs V_G der Anlage 1 ist in der Hauptstromleitung 2 ein seitens des Energieversorgungsunternehmens installierter Hauptstromzähler 5 angeordnet.
Zur Einstellung des Maximalverbrauchs ist der Anlage 1 eine Einrichtung 10 zugeordnet. Die Einrichtung 10 umfasst eine Haupterfassungseinheit 11 zur datentechnischen Erfassung des elektrischen Gesamtverbrauchs V_G sowie eine Anzahl von Einzelerfassungseinheiten 12a bis 12e zur Erfassung von elektrischen Verbrauchsdaten je einer einzelnen Verbrauchseinheit 4a bis 4e. Die Einrichtung 10 umfasst weiterhin eine Anzahl von Schalteinheiten 13a bis 13e, mittels derer jeweils eine zugeordnete Verbrauchseinheit 4a bis 4e reversibel ausschaltbar (d. h. vom Stromnetz trennbar) und einschaltbar (d. h. dem Stromnetz zuschaltbar) ist. Die Einrichtung 10 umfasst zudem eine Steuereinheit 14.
Bei dem Hauptstromzähler 5 handelt es sich um einen so genannten Lastgangzähler, der den Gesamtverbrauch V_G in Form der von der Anlage 1 durchschnittlich während eines 15-Minuten-Intervalls bezogenen elektrischen Leistung erfasst. Als Haupterfassungseinheit 11 dient ein optisches Ablesegerät, das auf den Hauptstromzähler 5 aufsetzbar ist und den Gesamtverbrauch V_G durch Ablesen des Zählerstandes erfasst. Bei den Einzelerfassungseinheiten 12a bis 12e handelt es sich vorzugsweise um elektrische Verbrauchszähler, die als Verbrauchsdaten den Einzelverbrauch V_i (i = 1, 2, ..., 5) der jeweils zugehörigen Verbrauchseinheit 4a bis 4e, d. h. die von dieser Verbrauchseinheit 4a bis 4e bezogene elektrische Leistung, minuten- oder sekundengenau ermitteln.
Zur Übertragung von Messwerten des Gesamtverbrauchs V_G bzw. des Einzelverbrauchs V_i sind die Haupterfassungseinheit 11 und die Einzelerfassungseinheiten 12a bis 12e über Datenübertragungsstrecken 15 mit der Steuereinheit 14 verbunden.
Bei klein dimensionierten Ausführungen der Anlage 1 sind die Datenübertragungsstrecken 15 vorzugsweise in Form einer Einzelverdrahtung zwischen der Steuereinheit 14 und jeder Erfassungseinheit 11 bzw. 12a bis 12e ausgeführt. Bei größeren Varianten der Anlage 1 sind die Übertragungsstrecken 15 dagegen vorzugsweise in Form eines Installationsbusses ausgeführt. Alternativ hierzu können die Erfassungseinheiten 11 und 12a bis 12e auch über drahtlose Datenübertragungsstrecken 15, insbesondere per Funkübertragung, mit der Steuereinheit 14 kommunikationstechnisch verbunden sein. Ferner ist im Rahmen der Einrichtung 10 auch eine beliebige Kombination dieser Datenübertragungstechniken möglich.
In einfachster Ausführung der Einrichtung 10 sind die Schalteinheiten 13a bis 13e ausschließlich manuell betätigbar. Bevorzugt sind die Schalteinheiten 13a bis 13e aber gemäß 1 als Schaltrelais ausgebildet und von der Steuereinheit 14 automatisch betätigbar. Die Schalteinheiten 13a bis 13e sind hierzu über eine Steuerstrecke 16 mit der Steuereinheit 14 verbunden. Die Steuerstrecke 16 ist ebenfalls wahlweise in Form einer Einzelverdrahtung, in Form eines Installationsbusses oder als drahtlose Übertragungsstrecke ausgebildet.
Bei der Steuereinheit 14 handelt es sich um einen Rechner, insbesondere um einen Personal-Computer. In dem Rechner ist ein nachfolgend näher beschriebenes Steuerverfahren zur Einstellung des Maximalverbrauchs der Anlage 1 in Form einer Steuersoftware 17 programmtechnisch implementiert.
Die Steuersoftware 17 umfasst, wie in 1 schematisch dargestellt, ein Erfassungsmodul 18, ein Analysemodul 19, ein Priorisierungsmodul 20 sowie ein Entscheidungsmodul 21. Die Software 17 greift bei der Verfahrensdurchführung auf Ein- und Ausgabemittel der Steuereinheit 14 zu. Diese Ein- und Ausgabemittel umfassen insbesondere einen in 1 beispielhaft dargestellten Bildschirm 22, sowie optional ferner Tastatur, Maus, etc.
Das von der Steuersoftware 17 durchgeführte Verfahren gliedert sich in eine initiale Erfassungsphase sowie eine zeitlich mittelbar oder unmittelbar daran anschließende Steuerphase.
In der initialen Erfassungsphase speichert das Erfassungsmodul 18 die von den Erfassungseinheiten 11 und 12a bis 12e im Betrieb der Anlage 1 kontinuierlich erfassten und an die Steuereinheit 14 übermittelten Messwerte des Gesamtverbrauchs V_G sowie des Einzelverbrauchs V_i jeder überwachten Verbrauchseinheit 4a bis 4e während eines Referenzzeitraums R zeitaufgelöst in einem so genannten Lastprofil L ab. Das Erfassungsmodul 18 erzeugt das Lastprofil L – der guten Übersichtlichkeit und einfachen Bearbeitbarkeit halber – insbesondere in Form einer Microsoft-Excel-Tabelle oder einer vergleichbaren tabellarischen Aufstellung.
Ein schematisch vereinfachtes Beispiel des für die Anlage 1 gemäß 1 erstellten Lastprofils L ist in 2 dargestellt. In dieser Figur ist der Verlauf des Gesamtverbrauchs V_G und des jeweiligen Einzelverbrauchs V_i der Verbrauchseinheiten 4a bis 4e in zeitlich korrelierten Diagrammen gegen die Zeit t angetragen. Bei dem dargestellten Referenzzeitraum R handelt es sich beispielhaft um einen Betriebstag der Anlage 1 zwischen 6 h (6:00 Uhr früh) und 6 h des Folgetages.
Aus dem im Lastprofil L hinterlegten Verlauf des Gesamtverbrauchs V_G ermittelt das Analysemodul 19 eine Verbrauchsspitze 23, die den Maximalverbrauch der Anlage 1 während des Referenzzeitraums R darstellt. Im Schema gemäß 2 tritt die Verbrauchsspitze 23 beispielsweise am frühen Abend auf. Das Analysemodul 19 ermittelt den Zeitpunkt t_max und die Amplitude V_max der Verbrauchsspitze 23. Als Zeitpunkt t_max wird insbesondere die sekunden- oder minutengenaue Tageszeit der Verbrauchsspitze 23, z. B. 19:38 Uhr, bestimmt. Die ermittelten Werte werden für die weitere Verarbeitung durch das Entscheidungsmodul 21 abgespeichert und können über den Bildschirm 22 abgerufen werden.
Das Analysemodul 19 ermittelt zudem anhand des Lastprofils L diejenigen Verbrauchseinheiten, die im unmittelbaren zeitlichen Umfeld der Verbrauchsspitze 23 einen signifikant von null verschiedenen Einzelverbrauch V_i aufweisen, und die somit für das Auftreten der Verbrauchsspitze 23 mit ursächlich sind. In dem Schema gemäß 2 sind dies die Verbrauchseinheiten 4a, 4c, 4d und 4e, nicht aber die Verbrauchseinheit 4b, deren Einzelverbrauch zum Zeitpunkt t_max bereits auf einen vernachlässigbar kleinen Wert abgesunken ist.
Das Analysemodul 19 speichert eine Information über die als ursächlich für das Auftreten der Verbrauchsspitze 23 ermittelten Verbrauchseinheiten (im Beispiel die Verbrauchseinheiten 4a, 4c, 4d und 4e) für die weitere Verarbeitung durch das Entscheidungsmodul 21 sowie zur Anzeige an dem Bildschirm 22 ab.
In der anhand von 3 veranschaulichten Steuerphase des Verfahrens bestimmt das Entscheidungsmodul 21 innerhalb eines Folgezeitraums F, der sich an den Referenzzeitraum R mittelbar oder unmittelbar anschließt und diesen größenmäßig entspricht, einen Erwartungszeitpunkt t_E für eine zukünftig zu erwartende Verbrauchsspitze des Gesamtverbrauchs V_G. Der Erwartungszeitpunkt t_E wird hierbei derart bestimmt, dass er hinsichtlich seiner zeitlichen Stellung innerhalb des Folgezeitraums F der zeitlichen Stellung des Zeitpunkts t_max innerhalb des Referenzzeitraums R entspricht. Wurde im Beispiel der Zeitpunkt t_max der Verbrauchsspitze 23 um 19:38 Uhr des als Referenzzeitraum R gewählten Tages ermittelt, so legt das Entscheidungsmodul 21 den Erwartungszeitpunkt t_E ebenfalls auf 19:38 Uhr des als Folgezeitraum F bestimmten Folgetages fest.
Weiterhin wählt das Entscheidungsmodul 21 aus den als ursächlich für die Verbrauchsspitze 23 ermittelten Verbrauchseinheiten (im Beispiel den Verbrauchseinheiten 4a, 4c, 4d und 4e) eine Unteranzahl (beispielsweise die Verbrauchseinheiten 4d und 4e) aus, und schaltet diese ausgewählten Verbrauchseinheiten etwa zum Erwartungszeitpunkt t_E durch Ansteuerung der zugehörigen Schalteinheiten (im Beispiel der Schaltungseinheiten 13d und 13e) aus.
Für die Auswahl der auszuschaltenden Verbrauchseinheiten (im Beispiel der Verbrauchseinheiten 4d und 4e) zieht das Entscheidungsmodul 21 ein hinterlegtes Priorisierungsprofil P heran.
Das Priorisierungsprofil P enthält in tabellarischer Auflistung, wiederum z. B. in Form einer Microsoft-Excel-Tabelle o. dgl., zu jeder abschaltbaren Verbrauchseinheit 4a bis 4e eine Prioritätsangabe, anhand welcher eine Wichtungsreihenfolge, in der die als ursächlich ermittelten Verbrauchseinheiten 4a, 4c, 4d und 4e bei Erreichen des Erwartungszeitpunktes t_E abgeschaltet werden, festlegbar ist.
Bei der Prioritätsangabe handelt es sich beispielsweise um eine eindeutige Nummerierung aller abschaltbaren Verbrauchseinheiten 4a bis 4e, aus der die Wichtungsreihenfolge unmittelbar ablesbar ist.
In einer alternativen Verfahrensvariante, die insbesondere für groß dimensionierte Versionen der Anlage 1 mit einer Vielzahl von Verbrauchseinheiten besonders geeignet ist, ist die einer jeden Verbrauchseinheit zuzuordnende Prioritätsangabe dagegen aus einer Klassifizierung von beispielsweise 0, 1, 2, 3 und 4 auswählbar. Die höchste Prioritätsstufe „4” wird hierbei denjenigen Verbrauchseinheiten zugeordnet, die ohne Einschränkung der Anlagenfunktionalität jederzeit vorübergehend ausgeschaltet werden können. Mit den Priorisierungsstufen „3” bis „1” werden diejenigen Verbrauchseinheiten belegt, die jeweils nachrangig zu Verbrauchseinheiten mit höherer Prioritätsstufe abgeschaltet werden sollen. Mit der Prioritätsstufe „0” werden schließlich diejenigen Verbrauchseinheiten belegt, die unter keinen Umständen durch die Steuereinheit 14 abgeschaltet werden sollen. Unter der Prioritätsangabe „0” werden insbesondere Beleuchtungseinrichtungen, Brandschutzvorrichtungen und alle sonstigen sicherheitsrelevanten Verbrauchseinheiten der Anlage 1 aufgeführt.
Das Priorisierungsprofil P wird durch das Priorisierungsmodul 20 bei der Inbetriebnahme der Einrichtung 10 vorzugsweise teilautomatisiert in Interaktion mit einem Benutzer erstellt. Das Priorisierungsmodul 20 vergibt die Prioritätsangaben hierbei anhand einer Typenbezeichnung, die der Benutzer für die jeweilige Ver brauchseinheit der Anlage 1 eingibt. Das Priorisierungsmodul 20 stützt sich hierbei auf eine hinterlegte Zuordnungstabelle, in der standardisierte Typenbezeichnungen einer Standard-Prioritätsstufe von „0” bis „4” zugeordnet sind.

Für die in 1 dargestellten Verbrauchseinheiten 4a bis 4e erstellt das Priorisierungsmodul 20 das Priorisierungsprofil P beispielsweise in der in Tabelle 1 nachstehend abgebildeten Form:

Verbrauchseinheit	Typenbezeichnung	Prioritätsangabe
4a	Beleuchtung	0
4b	Heizung/Warmwasser	2
4c	Heizung/Warmwasser	2
4d	Datenarchivierung	4
...	...	...
4e	Wasserheizung (Schwimmbecken)	3

Tabelle 1

Die Auswahl der auszuschaltenden Verbrauchseinheiten trifft das Entscheidungsmodul 21 insbesondere nach einem im Folgenden beschriebenen Auswahlverfahren. Als Ausgangsgröße für das Auswahlverfahren zieht das Entscheidungsmodul 21 die von dem Analysemodul 19 hinterlegte Information über die als ursächlich für die Verbrauchsspitze 23 ermittelten Verbrauchseinheiten (im Beispiel die Verbrauchseinheiten 4a, 4c, 4d und 4e) heran.
Aus diesen Verbrauchseinheiten wählt das Entscheidungsmodul 21 in einem ersten Verfahrensschritt die höchst priorisierten Verbrauchseinheiten, d. h. die im Priorisierungsprofil P mit der höchsten Prioritätsangabe belegten Verbrauchseinheiten, aus. Falls keine Verbrauchseinheit mit einer von „0” verschiedenen Prioritätsangabe zur Auswahl steht, wird das Auswahlverfahren abgebrochen. Unter den im Beispiel zur Auswahl stehenden Verbrauchseinheiten 4a, 4c, 4d und 4e wird somit zunächst die mit der Prioritätsangabe „4” belegte Verbrauchseinheit 4d ausgewählt.
Werden abweichend von dem Beispiel im ersten Verfahrensschritt mehrere gleich priorisierte Verbrauchseinheiten ermittelt, so wählt das Entscheidungsmodul 21 in einem zweiten Verfahrensschritt nach einem Zufallsprinzip eine von diesen Verbrauchseinheiten aus.
In einem dritten Verfahrensschritt berechnet das Entscheidungsmodul 21 anhand des Lastprofils L die Verbrauchserniedrigung ΔV, die zum Zeitpunkt t_max durch rechtzeitiges Abschalten der im ersten bzw. zweiten Verfahrensschritt ausgewählten Verbrauchseinheit hätte erzielt werden können: ΔV = Vmax – Vj(tmax), Glg. 1wobei V_j(t_max) für den Einzelverbrauch der im ersten bzw. zweiten Verfahrensschritt ausgewählten Verbrauchseinheit zum Zeitpunkt t_max steht. Im Falle der beispielhaft ausgewählten Verbrauchseinheit 4d steht V_j(t_max) für den Einzelverbrauch V₄ zum Zeitpunkt t_max.
In einem vierten Verfahrensschritt prüft das Entscheidungsmodul 21, ob die berechnete Verbrauchserniedrigung ΔV ein vorgegebenes Entscheidungskriterium erfüllt. Als Entscheidungskriterium ist insbesondere hinterlegt, dass der verbleibende Verbrauch V_max – ΔV einen vorgegebenen Verbrauchsschwellwert V₀ unterschreiten muss: Vmax – ΔV < V0 Glg. 2
Falls das Entscheidungskriterium nicht erfüllt ist, werden die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte wiederholt.
Hierbei wird im ersten bzw. zweiten Verfahrensschritt eine weitere Verbrauchseinheit – z. B. die Verbrauchseinheit 4e – ausgewählt. Im dritten Verfahrensschritt wird die Leistungseinsparung ΔV unter Berücksichtigung aller bisher ausgewählten Verbrauchseinheiten bestimmt: ΔV = Vmax – ΣjVj(tmax), Glg. 3wobei Σ_jV_j für die Summe über die Einzelverbrauchswerte V_j der ausgewählten Verbrauchseinheiten zum Zeitpunkt t_max steht.
Im vorliegenden Beispiel wird nach dem zweiten Durchlauf der Verfahrensschritte 1 bis 4 das Entscheidungskriterium erfüllt, und das Auswahlverfahren somit beendet.
Wie aus 3 zu entnehmen ist, werden die im vorstehenden Auswahlverfahren ausgewählten Verbrauchseinheiten – im Beispiel die Verbrauchseinheiten 4d und 4e – nicht exakt zum Erwartungszeitpunkt t_E, sondern um eine vorgegebene Vorlaufzeit von beispielsweise 15 Minuten vor diesem Zeitpunkt ausgeschaltet.
Anhand des oberen Diagramms der 3 ist die Auswirkung der Abschaltung auf den Verlauf des Gesamtverbrauchs V_G während des Folgezeitraums F schematisch verdeutlicht. In diesem Diagramm ist der zeitliche Verlauf des Gesamtverbrauchs V_G während des Folgezeitraums F als durchgezogene Linie dargestellt. Der entsprechende Verlauf des Gesamtverbrauches V_G im Referenzzeitraum R ist zu Vergleichszwecken in demselben Diagramm als gestrichelte Linie eingetragen.
Wie aus dem Vergleich dieser beiden Verlaufskurven unmittelbar zu entnehmen ist, bleibt infolge der Abschaltung der Verbrauchseinheiten 4d und 4e eine der Verbrauchsspitze 23 entsprechende Verbrauchsspitze zum Erwartungszeitpunkt t_E aus. Vielmehr ist der Gesamtverbrauch V_G zum Erwartungszeitpunkt t_E gegenüber dem Gesamtverbrauch V_G zum entsprechenden Zeitpunkt t_max des Referenzzeitraums R deutlich erniedrigt.
Wie in 3 weiterhin verdeutlicht ist, schaltet das Entscheidungsmodul 21 die ausgewählten Verbrauchseinheiten (im Beispiel die Verbrauchseinheiten 4d und 4e) lediglich für eine begrenzte Ausschaltdauer t_A aus. Diese Verbrauchseinheiten 4d und 4e werden mit anderen Worten zu einem gegenüber dem Erwartungszeitpunkt t_E zeitversetzten Ersatzzeitpunkt t_R wieder eingeschaltet.
Das Entscheidungsmodul 21 bestimmt diesen Ersatzzeitpunkt t_R anhand des Lastprotokolls L nach der Maßgabe, dass zu dem entsprechenden Zeitpunkt innerhalb des Referenzzeitraumes R der Gesamtverbrauch V_G unter einen bestimmten Prozentsatz von beispielsweise 50% der Amplitude V_max abgefallen sein muss. Insbesondere prüft das Entscheidungsmodul 21 in Zeitabständen von beispielsweise 5 Minuten nach dem Zeitpunkt t_max, ob diese Bedingung erfüllt ist, und wählt den Ersatzzeitpunkt t_E entsprechend zu dem ersten Zeitpunkt des Referenzzeitraums R, zu dem diese Bedingung erfüllt ist.
Um das Entstehen neuer Verbrauchsspitzen 23 zum oder nach dem Ersatzzeitpunkt t_E zu vermeiden, schaltet das Entscheidungsmodul 21 in einer bevorzugten Verfahrensvariante jede der zuvor ausgeschalteten Verbrauchseinheiten (im Beispiel die Verbrauchseinheiten 4d und 4e) zu unterschiedlichen Ersatzzeitpunkten t_R wieder an. Die zeitversetzte Zuschaltung dieser Verbrauchseinheiten erfolgt hierbei nach Maßgabe der Priorisierung dieser Verbrauchseinheiten in umgekehrter Reihenfolge. Im Beispiel wird somit zuerst die niedriger priorisierte Verbrauchseinheit 4e, dann die höher priorisierte Verbrauchseinheit 4d zugeschaltet.
Während bei der anhand von 3 beschriebenen Verfahrensvariante das Entscheidungsmodul 21 die ausgewählten Verbrauchseinheiten (im Beispiel die Verbrauchseinheiten 4d und 4e) während der Ausschaltdauer t_A permanent ausschaltet, ist das Entscheidungsmodul 21 in einer anhand von 4 verdeutlichten Alternativausführung des Verfahrens dazu eingerichtet, mindestens eine der auszuschaltenden Verbrauchseinheiten (z. B. die Verbrauchseinheit 4e) während der Ausschaltzeit t_A alternierend im Wechsel von kurzzeitigen Betriebsphasen und zwischengeordneten Ausschaltphasen zu betreiben.
Zweckmäßigerweise kann bei der Inbetriebnahme der Einrichtung 10 für jede der Verbrauchseinheiten 4a bis 4e entschieden werden, ob diese Verbrauchseinheit 4a bis 4e gegebenenfalls während der Ausschaltzeit t_A permanent oder alternierend ausgeschaltet werden soll. Eine entsprechende Angabe kann beispielsweise in dem Priorisierungsprofil P zusätzlich vermerkt sein. Sofern mehrere Verbrauchseinheiten gleichzeitig alternierend betrieben werden, steuert das Entscheidungsmodul 21 diese Verbrauchseinheiten vorzugsweise zeitversetzt zueinander an.
In bevorzugter Ausführung des Steuerverfahrens optimiert sich dieses ständig selbst. Hierzu sind das Erfassungsmodul 18 und das Analysemodul 19 dazu ausgebildet, auch in der Steuerphase des Verfahrens das Lastprofil L weiterhin aufzuzeichnen und verbleibende Verbrauchsspitzen innerhalb weiterer Referenzzeiträume zu ermitteln. Diese werden dann durch das Entscheidungsmodul 21 zur weiteren Verfeinerung des Abschaltmusters herangezogen, um auf diese Weise den Maximalverbrauch der Anlage 1 bestmöglich zu reduzieren.
Eine weiter verfeinerte Verfahrensvariante ist anhand von 5 verdeutlicht. In dieser Verfahrensvariante wird berücksichtigt, dass Energieverteilungsanlagen häufig auf einer vergleichsweise kurzen Zeitskala ein charakteristisches Lastprofil aufweisen, dessen Verlauf sich aber auf einer größeren Zeitskala wiederum in charakteristischer Weise ändert. So weist eine Energieverteilungsanlage eines Hotels in einem Urlaubsgebiet typischerweise in den Sommermonaten infolge hoher Belegung bei gleichzeitig vergleichsweise geringem Heiz- und Beleuchtungsbedarf einen völlig anderen Tagesverlauf des Gesamtverbrauchs V_G auf als während der Wintermonate, die durch geringe Belegung, aber erhöhten Heiz- und Beleuchtungsbedarf geprägt sind.
Im oberen Diagramm der 5 ist beispielhaft der Verlauf des Gesamtverbrauchs V_G für zwei jeweils einem Referenztag R₁ bzw. R₂ entsprechenden Referenzzeiträumen R innerhalb Referenzjahres R' dargestellt. Der erste Referenztag R₁ ist beispielsweise der 20. Juni (20.6.), der zweite Referenztag beispielsweise der 8. Oktober (8.10.) des Referenzjahres R'. Aus 5 ist hierbei zu entnehmen, dass am Referenztag R₁ die tägliche Verbrauchsspitze 23 zu einem vergleichsweise frühen Zeitpunkt t_max, nämlich im Verlauf des Vormittags, erreicht wird und eine vergleichsweise geringe Amplitude V_max aufweist. Die Verbrauchsspitze 23 des Referenztages R₂ tritt im Vergleich hierdurch zu einem wesentlich späteren Zeitpunkt t_max, nämlich am späten Nachmittag, auf und erreicht eine wesentlich größere Amplitude V_max.
Die beiden unteren Diagramme in 5 zeigen beispielhaft den zeitlichen Verlauf des Zeitpunkts t_max und die Amplitude V_max der jeweils täglich bestimmten Verbrauchsspitze 23 in Abhängigkeit des Datums des Vergleichsjahres R'.
Bei der anhand von 5 veranschaulichten Ausführungsform des Steuerverfahrens und der zugehörigen Einrichtung 10 ist das Erfassungsmodul 18 dazu eingerichtet, das Lastprofil L separat für mehrere zeitversetzte Referenzzeiträume R, nämlich jeden Tag des Referenzjahres R' aufzuzeichnen.
Verfahrensgemäß bestimmt hierbei das Analysemodul 19 zu jedem der Referenzzeiträume R, also zu jedem einzelnen Tag, die jeweils darin auftretende Verbrauchsspitze 23. Das Analysemodul 19 hinterlegt hierbei den jeweiligen Zeitpunkt t_max und die Amplitude V_max dieser Verbrauchsspitzen 23 sowie die Information über die für das Auftreten der jeweiligen Verbrauchsspitze 23 ursächlichen Verbrauchseinheiten als Funktion des Datums, die der jeweilige Referenzzeitraum R innerhalb des Referenzjahres R' hat.
Das Entscheidungsmodul 21 ermittelt den Erwartungszeitpunkt t_E und die auszuschaltenden Verbrauchseinheiten jeweils anhand desjenigen Referenzzeitraumes R, der hinsichtlich seines Datums dem aktuellen Datum entspricht. Die am 20. Juni eines Folgejahres zu erwartende Verbrauchsspitze wird also anhand des für den 20. Juni des Referenzjahres R' erfassten Lasthistogramms L vorausberechnet, etc.

1: Anlage
2: Hauptstromleitung
3a–3e: Zweigleitungen
4a–4e: Verbrauchseinheit
5: Hauptstromzähler
10: Einrichtung
11: Haupterfassungseinheit
12: Einzelerfassungseinheit
14: Steuereinheit
15: Datenübertragungsstrecke
16: Steuerstrecke
17: Steuersoftware
18: Erfassungsmodul
19: Analysemodul
20: Priorisierungsmodul
21: Entscheidungsmodul
22: Bildschirm
23: Verbrauchsspitze
F: Folgezeitraum
L: Lastprofil
V_G: Gesamtverbrauch
V_i: Einzelverbrauch
V_max: Amplitude
P: Priorisierungsprofil
R: Referenzzeitraum
R': Referenzjahr
R₁, R₂: Referenztag
t: Zeit
t_A: Ausschaltdauer
t_E: Erwartungszeitpunkt
t_max: Zeitpunkt
t_R: Ersatzzeitpunkt

Claims

Einrichtung (10) zur Einstellung des Maximalverbrauchs einer Energieverteilungsanlage (1), die eine Anzahl von Verbrauchseinheiten (4a–e) umfasst, mit mehreren, jeweils einer einzelnen Verbrauchseinheit (4a–e) zugeordneten Erfassungseinheiten (12a–e) zur kontinuierlichen Ermittlung von Verbrauchsdaten (V_i) dieser Verbrauchseinheit (4a–e), und mit mehreren Schalteinheiten (13a–e) zum Ausschalten jeweils einer Verbrauchseinheit (4a–e), sowie mit einer Steuereinheit (14), die dazu eingerichtet ist, automatisch – den Gesamtverbrauch (V_G) der Energieverteilungsanlage (1) sowie die kontinuierlich ermittelten Verbrauchsdaten (V_i) der einzelnen Verbrauchseinheiten (4a–e) in einem Lastprofil (L) zeitaufgelöst zu speicheren, – innerhalb eines vorgebbaren Referenzzeitraums (R) eine den Maximalverbrauch darstellende Verbrauchsspitze (23) des Gesamtverbrauchs (V_G) zu ermitteln, – zumindest eine die Verbrauchsspitze (23) verursachende Verbrauchseinheit (4d, 4e) zu ermitteln, und – diese ermittelte Verbrauchseinheit (4d, 4e) etwa zu einem Erwartungszeitpunkt (t_E), der dem Zeitpunkt (t_max) der ermittelten Verbrauchsspitze (23) innerhalb des Referenzzeitraums (R) entspricht, auszuschalten.
Einrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei zumindest eine der Erfassungseinheiten (12a–e) ein elektrischer Verbrauchszähler ist.
Einrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Haupterfassungseinheit (11) zur Ermittlung des Gesamtverbrauchs (V_G).
Einrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei die Haupterfassungseinheit (1) ein auf einen Hauptstromzähler (5) aufsetzbares Ablesegerät ist.
Einrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verbrauchsdaten (V_i) der einzelnen Verbrauchseinheiten (4a–e) und/oder der Gesamtverbrauch (V_G) durch direkte Messung erfasst werden.
Einrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die ermittelte Verbrauchseinheit (4d, 4e) zu einem gegenüber dem Erwartungszeitpunkt (t_E) zeitversetzten Ersatzzeitpunkt (t_R) eingeschaltet wird.
Einrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei der Ersatzzeitpunkt (t_E) derart gewählt ist, dass er etwa einem Zeitpunkt des Referenzzeitraums (R) entspricht, zu dem das Lastprofil (L) einen vergleichsweise geringen Gesamtverbrauchswert, insbesondere ein Minimum des Gesamtverbrauchs (V_G), aufweist.
Einrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Ersatzzeitpunkt (t_E) derart gewählt ist, dass er innerhalb einer Zeitspanne liegt, in welcher die ermittelte Verbrauchseinheit (4d, 4e) während des Referenzzeitraums (R) ausgeschaltet war.
Einrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei mehrere die Verbrauchsspitze (23) verursachende Verbrauchseinheiten (4a, 4c–e) ermittelt werden, und wobei von diesen Verbrauchseinheiten (4a, 4c–e) nach Maßgabe einer vorgegebenen Priorisierung (P) eine Unteranzahl ausgeschaltet wird.
Einrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei mehrere die Verbrauchsspitze (23) verursachende Verbrauchseinheiten (4a, 4c–e) ermittelt werden, und zumindest eine Unteranzahl dieser Verbrauchseinheiten (4a, 4c–e) in einer zeitlichen Umgebung des Erwartungszeitpunktes (t_E) alternierend betrieben werden.
Einrichtung (10) nach einem der Anspruch 1 bis 10, wobei jeweils eine Verbrauchsspitze (23) für mehrere vergleichsweise kleine Referenzzeiträume (R) ermittelt wird, die zeitlich versetzt innerhalb eines übergeordneten Referenzzeitraums (R') angeordnet sind, und wobei der Erwartungszeitpunkt (t_E) stets anhand desjenigen kleinen Referenzzeitraums (R) bestimmt wird, der hinsichtlich seiner zeitlichen Stellung innerhalb des übergeordneten Referenzzeitraums (R') dem aktuellen Zeitpunkt entspricht.