DE2247414B2

DE2247414B2 - METHODS OF MONITORING AND LIMITING THE CONSUMPTION OF ENERGY

Info

Publication number: DE2247414B2
Application number: DE19722247414
Authority: DE
Inventors: Gerd Wilhelm Dipl.-Ing. 4618 Kamen; Groenewald Wolfgang 6800 Mannheim Drees
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1972-09-27
Filing date: 1972-09-27
Publication date: 1976-01-15
Also published as: DE2247414A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung und Begrenzung des Verbrauchs von Energie, z. B. von elektrischer Energie, wobei ein vorgegebener, je Meßperiode verbrauchbarer Gesamtbetrag an Energie von einer Gruppe nicht steuerbarer Verbraucher (Grundlast) und einer Gruppe steuerbarer Verbraucher (Zusatzlast) verbraucht wird, die nach Maßgabe eines Vergleichs zwischen Verbrauchsoll- und -Istwert selbsttätig ab- und zugeschaltet werden.The invention relates to a method for monitoring and limiting the consumption of energy, z. B. of electrical energy, with a predetermined total amount of energy that can be consumed per measurement period from a group of non-controllable consumers (base load) and a group of controllable consumers (Additional load) is consumed, which is automatically based on a comparison between the consumption target and actual value can be switched on and off.

Die Energieversorgungsunternehmen, besonders die Elektrizitätsversorgungsunternehmen (EVU) passen die Energiepreise für industrielle Großabnehmer ihrer Kostenstruktur an, die durch zeitlich ungleichmäßig verteilte Belastung der Kraftwerke und der Netzverteilungsanlagen bedingt ist.The energy supply companies, especially the electricity supply companies (EVU) fit in the energy prices for large industrial consumers to their cost structure, which is unevenly due to time distributed load of the power plants and the network distribution systems.

Die Energiekosten sind hierbei in Leistungs- und Arbeitskosten aufgeteilt. Die Leistungskosten sind abhängig von der maximal beanspruchten oder vom EVU bereitzustellenden mittleren Leistung, dem sogenannten Maximum. Die Zeitspannen, in denen die mittlere Leistung erfaßt wird, die sogenannten Meßperioden, betragen meist 15 Minuten. Als Maximum gilt hierbei die höchste mittlere Leistung einer Meßperiode innerhalb eines bestimmten Abrechnungszeitraumes. Durch die Energielieferungsverträge ergibt sich hierbei meistens, daß Leistungs- und Arbeitskosten von diesem Maximum abhängig sind, und zwar so, daß sich bei niedrigem Maximum ein günstiger Energiepreis ergibt. Das bedeutet, die im Energielieferungsvertrag vereinbarte, bereitzustellende mittlere Leistung sollte nicht überschritten werden, der Energieverbrauch in den einzelnen Meßperioden muß daher mit einer Überwachungseinrichtung auf den vorgegebenen Wert begrenzt werden. The energy costs are divided into performance and labor costs. The performance costs are dependent of the maximum demanded or average power to be provided by the RU, the so-called Maximum. The periods of time in which the average power is recorded, the so-called measuring periods, amount to mostly 15 minutes. The maximum is the highest mean power within a measurement period of a specific billing period. The energy supply contracts usually result in that performance and labor costs are dependent on this maximum, and in such a way that each other is low Maximum results in a lower energy price. That means, the agreed in the energy supply contract, The average power to be provided should not be exceeded, the energy consumption in the individual Measurement periods must therefore be limited to the specified value with a monitoring device.

Die Überwachungseinrichtung muß die verbrauchte Energie erfassen, sie mit einem vorgegebenen, zulässigen Verlauf dauernd vergleichen und hieraus geeignete Kriterien zur Steuerung des Energieverbrauchs ableiten. Falls erforderlich, werden vorbestimmte Verbraucher oder Verbrauchergruppen des Betriebs in ihrer Leistung reduziert oder ganz abgeschaltet. Hierbei ist zu beachten, daß Einrichtungen die z. B. für einen ungestörten Fertigungsablauf unbedingt in Betrieb sein müssen, immer mit ausreichender Energie, der sogenannten Grundlastenenergie, versorgt werden. Aus einem Prospekt der Fa. AEG (AEC Prospekt Z 23/MS 55031, März 1962 »Höchstlastwächter«) ist es bekannt, daß in vielen Betrieben eine gewisse Grundlast gefahren wird, die nicht abgeschaltet werden darf. Daneben wird eine Zusatzleistung, die durch stufenweises Ab- und Zuschalten von Energieverbrauchern variabel gemacht ist, zur Regelung des Gesamtenergieverbrauchs innerhalb der Meßperioden benutzt. Hierbei ist jedoch nicht gewährleistet, daß der Grundlastbetrag immer lückenlos gedeckt werden kann. Da die teilweise Abschaltung eines Verbrauchers oder die völlige Abschaltung einzelner Verbraucher zeitgesteuert über Versorgungsglieder durchgeführt wird und/oder wenn der Grundlastbetrag schwankt.The monitoring device must record the energy consumed, it with a predetermined, permissible Constantly compare progress and derive suitable criteria for controlling energy consumption from this. If necessary, predetermined consumers or consumer groups of the establishment are included in their Power reduced or completely switched off. It should be noted that facilities such. B. for an undisturbed Production process must be in operation, always with sufficient energy, the so-called Base load energy. From a brochure from AEG (AEC brochure Z 23 / MS 55031, March 1962 "maximum load monitor") it is known that in many companies a certain base load is run, which must not be switched off. In addition, there is an additional service, which is achieved through gradual switching on and off is made variable by energy consumers to regulate the total energy consumption within of the measuring periods used. However, this does not guarantee that the base load amount will always be complete can be covered. As the partial shutdown of a consumer or the complete shutdown of individual Consumers time-controlled via supply links and / or when the base load amount fluctuates.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das die Energieversorgung der Grundlastverbraucher in jeder Meßperiode sicherstellt, ohne das sogenannte Maximum zu überschreiten. Darüber hinaus soll das Verfahren einfach sein und den heutigen Anforderungen nach Präzision und Betriebssicherheit entsprechen. Ferner soll die Schalthäufigkeit möglichst niedrig sein.The invention is now based on the object of specifying a method that the energy supply of the Base load consumer ensures in each measurement period without exceeding the so-called maximum. About that In addition, the process should be simple and meet today's requirements for precision and operational reliability correspond. Furthermore, the switching frequency should be as low as possible.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Gesamtbetrag betriebsmäßig einstellbar ist und der davon zu Beginn jeder Meßperiode abgezogene, ebenfalls betriebsmäßig einstellbare, maximal mögliche Grundlastbetrag gleichmäßig über die Meßperiode verteilt nach und nach zum Verbrauch freigegeben wird. Die sofortige Reservierung des maximal möglichen Grundlastbetrages an Energie zu Beginn jeder Meßperiode sichert die vorrangige Versorgung der Grundlastverbraucher für jede Meßperiode gezielt nach ihrem maximalen Bedarf. Die gleichmäßig verteilte Freigabe dieses reservierten Grundlastbetrages gewährleistet eine gleichmäßige sichere Energieversorgung der G rundlastvci braucher in jeder Phase einer Meßperiode. Da sowohl Gesamt- als auch Grundlastbeträge während des Betriebes einstellbar sind, kann die entsprechende Energievorgabe an betriebliche Belange und/oder Auflagen der Energieversorgungsunternehmen leicht angepaßt werden, so daß Störungen in der Energieversorgung vermieden sind.This is achieved according to the invention in that the total amount is operationally adjustable and the from this, subtracted at the beginning of each measurement period, also operationally adjustable, maximum possible The base load amount is gradually released for consumption evenly distributed over the measurement period. The immediate reservation of the maximum possible base load amount of energy at the beginning of each measurement period ensures the priority supply of the base load consumers for each measurement period according to theirs maximum need. The evenly distributed release of this reserved base load amount is guaranteed a steady, secure supply of energy to the basic loadvci consumers in every phase of a measurement period. Since both total and base load amounts can be set during operation, the corresponding Energy specification for operational issues and / or requirements of the energy supply company can be easily adapted so that disturbances in the power supply are avoided.

Um eine möglichst feine Verteilung des Grundbetrages an Energie über jede Meßperiode zu erreichen, wird in vorteilhafter Weise der Grundbetrag in eine Vielzahl von Teilbeträgen aufgeteilt freigegeben.In order to achieve the finest possible distribution of the basic amount of energy over each measurement period, the basic amount is advantageously released divided into a plurality of partial amounts.

Auch bewährte es sich, daß nicht verbrauchte Teile des Grundlastbetrages zusammen mit dem Zusatzlastbetrag durch einstellbare Schaltstufen nach Wichtigkeit der Zusatzlastverbraucher verwendet werden. Hierdurch wird die je Meßperiode zur Verfügung stehende Gesamtenergie weitgehend ausgenutzt.It has also proven that unused parts of the basic load amount together with the additional load amount can be used through adjustable switching levels according to the importance of the additional load consumers. Through this the total energy available per measurement period is largely used.

In vorteilhafter Weise ist der Gesamtbetrag oder der Gesamt- und der Grurdlastbetrag durch FernsteuerungAdvantageously, the total amount or the total and the gross load amount is by remote control

dem Energieversorgungsunternehmen einstellbar. *°nas Verfahren und ein Ausführungsbeispiel einer A laee werden im folgenden an Hand von Zeichnun-adjustable by the energy supply company. * ° nas method and an embodiment of a In the following, the following are based on drawings

n näher erläutert. Es zeigtn explained in more detail. It shows

Fig 1 Aufteilung und Vorgabe des Energieverbrau-Fig 1 Distribution and specification of the energy consumption

^c p· 2 das Blockschallbild einir Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. ^c p · 2 the block diagram of an installation for carrying out the method according to the invention.

Das Verfahren, in weiteren Verlauf der Beschreibung leistungsspitzen-Begrenzungs-Automatik (LDA) ge-The procedure, in the further course of the description of the automatic power peak limitation (LDA)

nt erfaßt die verbrauchte Energie, vergleicht diesennt records the energy used and compares it

_^a" _ieverbrauch dauernd mit einem vorgegebenen,_ ^A _"iev IELD continuously with a predetermined,

lässigen Verlauf und leitet daraus Kriterien zur Lei-casual course and derives from it criteria for performance

^Züinessteuerung der schaltbaren Verbraucher ab. Zu ^Z üinessteuer the switchable consumer off. to

ner wirkungsvoll Überwachung und möglichst konrinuierlichen Energieversorgung gehört: Der gewünschte zulässige, zeitliche Verlauf des Energieverbrauches muß einstellbar sein. Für bestimmte, nicht ab- «chaltbare Verbraucher muß jederzeit innerhalb der jSßßDeriode genügend Energie vorl.anden sein. Aus diesem Grund sieht das Verfahren der LBA eine Tei-I _ne der Gesamtlast in einen Grundlastbereich für die nichtschaltbaren Verbraucher und in einen Zusatzlastbereich für die steuerbaren Verbraucher vor.Effective monitoring and the most continuous energy supply possible: The desired permissible, temporal progression of energy consumption must be adjustable. For certain consumers that cannot be switched off, sufficient energy must be available at all times within the period. For this reason, the method of LBA sees a Tei-I _ne of the total load in a base load for the non-switchable consumers and in an additional load for the taxable consumer before.

Die Aufteilung und Vorgabe des Energieverbrauches • jn Fi g-1 an Hand des Energiezeit-Diagramms darteilt Von dem Gesamtwert der zur Verfugung stehenden Energie je Meßperiode 3 (zulässige mittlere Leistung multipliziert mit der Periodendauer) wird der für die Grundlast währene einer Meßperiode notwendige Grundwert 1 der Energie subtrahiert. Der verbleibende Restwert 2 der Energie wird als Zusaulast jeweils zu Meßperiodenbeginn in voller Höhe zum Verbrauch freigegeben (Sprung AB). Dagegen wird die reservierte zuvor für den Grundwert subtrahierte Energie gleichmäßig über die ganze Meßperiode verteilt in ζ B 100 Energieteilmengen nach und nach zum Verbrauch freigegeben (Strecke BC). Als zulässiger Fnergieverbrauch ergibt sich die Verbrauchsbegrenzungsfunktion 4(Strecke ABCD). Der tatsächliche Verbrauch muß also stets unterhalb oder genau auf dieser Begrenzungslinie liegen. Das Beispiel einer Verbrauchskurve zwischen dem vorgegebenen zulassigen und dem tatsächlich aufgetretenen Energieverbrauch _ die Grenz-lst-Differenz 6 - liefert die notwendigen Kriterien zur ständigen Beurteilung der Energieverhältnisse innerhalb der Meßperiode r. Diese Meßpenode beträgt augenblicklich in unserem Wirtschaftsbereich 15 Minuten, kann aber natürlich an jede andere Zeit angepaßt werden. Unterschreitet diese Grenz-lst-Differenz einstellbare Werte (obere Linien der Schaltstufen 7) so werden die entsprechenden Zusatz-Lastverbraucher automatisch teilweise oder ganze abgeschaltet Wächst die Grenz-lst-Differenz anschließend wieder an (untere Linien der Schallstufen 7), bedingt durch verminderten Grundwertbedarf, so werden die entsprechenden Zusatzlaslverbraucher bei einstellbaren Werten sofort wieder höher geschaltet. Die Lage und die Hysterese jeder Schaltstufe 7 ist damit den Anfeuerungen anpaßbar. Zu Beginn jeder Meßpenode werden alle gesteuerten Veroraucherzum Einschalte,. freigegeben. Als Beispiel sind in F i g. I drei Schaltsiufen 7 eingetragen. Die Abschaltzeitpunkte der zugehörigen Zusatzlastverbraucher sind mit 8 bezeichnet.The distribution and specification of the energy consumption is shown in Fig. 1 using the energy time diagram which subtracts energy. The remaining residual value 2 of the energy is released in full as additional load at the beginning of the measuring period for consumption (jump AB). In contrast, the reserved energy previously subtracted for the basic value is distributed evenly over the entire measurement period in ζ B 100 partial amounts of energy and gradually released for consumption (distance BC). The consumption limiting function 4 (route ABCD) results as the permissible energy consumption. The actual consumption must therefore always be below or exactly on this limit line. The example of a consumption curve between the specified permissible and the actually occurred energy consumption - the limit-actual difference 6 - provides the necessary criteria for the continuous assessment of the energy conditions within the measuring period r. This measuring penode is currently 15 minutes in our economic area, but can of course be adapted to any other time. If this limit-actual difference falls below adjustable values (upper lines of switching levels 7), the corresponding additional load consumers are automatically partially or completely switched off.If the limit-actual difference then increases again (lower lines of sound levels 7), due to the reduced basic value requirement , the corresponding additional consumers are switched back up again immediately if the values can be set. The position and the hysteresis of each switching stage 7 can thus be adapted to the firing. At the beginning of each measuring penode, all controlled smoke smokers are switched on. Approved. As an example, in FIG. I entered three switching stages 7. The switch-off times of the associated additional load consumers are denoted by 8.

Der einstellbare, zeitliche Verlauf des zulässigen <* Energieverbrauches bietet eine Reihe von Mög ichkeiten die betrieblichen Erfordernisse und die t.nhaltung ein« maximalen Energieverbrauches pro Meßperiode in Einklang zu bringen:The adjustable, temporal course of the permissible <* Energy consumption offers a number of possibilities the operational requirements and the maintenance of a «maximum energy consumption per measurement period to reconcile:

1. Zeitweise Beanspruchung von höherer als der mittleren Leistung ohne Überschreitung des Maximums. 1. Temporary stress higher than that average power without exceeding the maximum.

2. Absolute Sicherstellung des Grundwertbedarfes.2. Absolute assurance of the basic value requirement.

3. Nicht ausgenutzte Grundwertenergie wird den Zusai/lastverbrauchern zur Verfugung gestellt.3. Unused basic value energy is passed on to additional consumers made available.

4. Notwendige Abschaltungen werden automatisch soweit wie möglich zum Meßperiodenende hin verschoben.4. Necessary shutdowns are automatically carried out as far as possible towards the end of the measuring period postponed.

Der Aufbau der Anlage ist an Hand des in F i g. 2 dargestellten Blockschaltbildes erkennbar. Alle Funktionseinheiten sind auf steckbaren Leiterplatten untergebracht, die in Normetagen eines Schwenkrahmens eingesetzt sind. Der Schwenkrahmen ist in einem Schaltschrank untergebracht und leicht zugänglich. Durch Fenster an der Frontseite können alle eingestellten und angezeigten Werte gut abgelesen werden.The structure of the system is illustrated in FIG. 2 shown in the block diagram. All functional units are housed on plug-in printed circuit boards, which are in standard floors of a swivel frame are used. The swing frame is housed in a control cabinet and is easily accessible. All set and displayed values can be easily read through the windows on the front.

Im einzelnen ist die Anlage wie folgt aufgebaut: Im Eingabeteil 10 werden die von außen kommenden und für die LBA benötigten Informationen erfaßt und in Normsignale umgeformt. Dies geschieht kontaktlos und galvanisch getrennt. Dazu gehören die Verbrauchsimpulse It und die Signale für den Beginn der Meßperiode !2 sowie die Definition der Tarifzeit 13. Weiter kann eine Fernsteuerungsanlage (Fernwirkanlage) 14 angeschlossen sein. Die Höhe der verbrauchten Energie wird in der Meßeinrichtung der £VL/-Einspeisung vermittelt und in einer Impulsfolge weitergegeben. Die Impulse sind bewertet, z. B. ein Impuls entspricht 10 kWh. Zu Beginn jeder Meßperiode wird vom EVU ein Impuls gegeben, der zur Synchronisation der LBA mit der EVLAMeßperiode dient. Ferner steht ein Signal zur Defination der Tarifzeit an. Es sind mehrere Tarilzeiten möglich, die den Umständen entsprechend angepaßt werden.In detail, the system is structured as follows: In the input part 10, the information coming from outside and required for the LBA is recorded and converted into standard signals. This is done without contact and galvanically isolated. This includes the consumption pulses It and the signals for the start of the measuring period! 2 as well as the definition of the tariff time 13. A remote control system (remote control system) 14 can also be connected. The amount of energy consumed is communicated in the measuring device of the £ VL / feed and passed on in a pulse sequence. The impulses are evaluated, e.g. B. one pulse corresponds to 10 kWh. At the beginning of each measurement period, the EVU issues a pulse which is used to synchronize the LBA with the EVLA measurement period. There is also a signal to define the tariff time. Several tariff times are possible, which are adapted to the circumstances.

Der Eingabeteil 10 mit Signalumformung und Potentialtrennung ist an die elektronische Steuereinrichtung 15 angeschlossen. Elektronische Zähler und logische Verknüpfungsglieder bilden die Kernfunktionsgruppe der rein digitalen Signalverarbeitung. Das Ein- und Auslesen der Impulse, die zeitrichtige Vorgabe der Teilmengen des Grundwertes der Energie, sowie das Setzen aller Zähldekaden zu Beginn der Meßperiode wird von der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung mit einer elektronischen Uhr 18 nach vorgegebenen Gesetzmöglichkeiten gesteuert. In den Grenzlst-Differenzzähler 19 wird zum Beginn der Meßperiode die gesamte Energie für die Zusatzlastverbraucher eingelesen (Gesamtlast minus Grundlast). Dazu wird der Betrag des Grundwertes, aufgeteilt in hundert Teilmengen und in regelmäßigen Abständen über die Meßperiode verteilt, addiert. Die Grundlastenergie wird in einem Grundlastzähler 20 zwischengespeichert. Die verbrauchte Energie wird aus dem Grenz-Ist-Differenzzähler ausgehen, d. h. von den vorgegebenen Energiebeträgen subtrahiert.The input part 10 with signal conversion and electrical isolation is connected to the electronic control device 15. Electronic counters and logic links form the core function group of purely digital signal processing. The reading in and reading out of the pulses, the correct time specification of the subsets of the basic value of the energy, as well as the setting of all counting decades at the beginning of the measuring period is controlled by the electronic control device in conjunction with an electronic clock 18 according to predetermined legal possibilities. At the beginning of the measuring period, the total energy for the additional load consumers is read into the limit load difference counter 19 (total load minus base load). To this end, the amount of the basic value, divided into a hundred subsets and distributed at regular intervals over the measurement period, is added. The base load energy is temporarily stored in a base load counter 20. The energy consumed is based on the limit-actual difference counter, ie subtracted from the specified amounts of energy.

Mit dieser elektronischen Steuereinrichtung 15 ist eine Einstell- 16 und Anzeigeeinrichtung 17 gekoppelt. Der Verlauf der Verbrauchsbegrenzungsfunktion 4 in den einzelnen Meßperioden wird mit Dekadenwahlschältern ziffernmäßig vorgewählt. Dies geschieht durch Einstellen der Werte für die Gesamtlast und die Grundlast. Für jede Tarifzeit sind separate Dekadenwahlschalter für die Gesamtlast und die zugehörige Grundlast vorhanden. Ebenfalls wird mit Dekadenwahlschaltern ziffernmäßig vorgewählt, bei welchen Werten der Grenz-lst-Differenz ZusatzlastverbraucherA setting 16 and display device 17 is coupled to this electronic control device 15. The course of the consumption limiting function 4 in the individual measurement periods is shown with decade selection switches numerically preselected. This is done by setting the values for the total load and the Base load. For each tariff period there are separate decade selection switches for the total load and the associated Base load available. Decade selector switches are also used to preselect which Values of the limit-actual difference additional load consumers

ab- oder zugeschaltet werden sollen. Hierzu sind jeweils zwei getrennt einstellbare Schaltschwellen erforderlich, die bei Unterschreitung durch den einen Grenz-Ist-Differenzwert zur Abschaltung bzw. bei Überschreitung durch den anderen Grenz-Ist-Differenzwert zum Wiederzuschaltcn der zugehörigen Zusatzlastverbraucher führen. Für alle Schaltstufen, außer der letzten, kann eine Abschaltung der entsprechenden Verbraucher unterdrückt werden, falls es betrieblich erforderlich sein sollte. Um dennoch das Maximum nicht zu überschreiten, werden alle Zusatzlastverbraucher mit der letzten Schaltstufe gleichzeitig abgeschaltet, weil dann nur noch genügend Energie für die Grundlast vorhanden ist.should be switched on or off. For this purpose, respectively Two separately adjustable switching thresholds are required Actual limit / difference value for switching off or when the other limit / actual difference value is exceeded lead to reconnection of the associated additional load consumers. For all switching levels, except the last, a shutdown of the corresponding consumer can be suppressed if operationally necessary should be. In order not to exceed the maximum, all additional load consumers switched off at the same time as the last switching stage, because then there is only enough energy left for the base load is available.

Elektronische Ziffernanzeigen dienen zur Information des Betriebspersonals über den Ablauf der Meßperiode. Die noch verbleibende Restzeit jeder Meßperiode wird angezeigt. Ebenfalls angezeigt wird die Grenz-Ist-Differenz, die den Unterschied zwischen zulässigem und aufgetretenem Energieverbrauch darstellt Sie informiert in jeder Phase der Meßperiode über die noch für die Zusatzlastverbraucher zur Verfügung stehende Energie. Es können verschiedene Anzeigelampen vorgesehen werden, die die jeweils gültige Tarifzeit und die Stellung der Steuerkontakte signalisieren und es ermöglichen, einen schnellen Überblick über den Betriebszustand der Anlage zu erhalten.Electronic numeric displays serve to inform the operating staff about the expiry of the measuring period. The remaining time of each measurement period is displayed. The Limit-actual difference, which is the difference between allowable and the energy consumption that has occurred. It provides you with information in every phase of the measurement period about the energy still available for the additional load consumers. There can be different indicator lights which signal the respectively valid tariff time and the position of the control contacts and make it possible to obtain a quick overview of the operating status of the system.

An die elektronische Steuereinrichtung 15 bzw. die elektronische Uhr 18 und den Grenz-Ist-Differenzzähler 19 schließt sich die Auswerteeinrichtung für die Steuerkontakte an. Die Auswerteeinrichtung 21 veranlaßt das automatische Ab- und Zuschalten der Zusatzlastverbraucher und ^iQft fortwährend innerhalb der Meßperiode, ob die an den erwähnten Wahlschaltern für die Schaltschwellen eingestellten Werte an den Ausgängen des Grenz-lst-Differenzzählers erreicht worden sind. Sie bestimmt den Zustand der Steuerkontakte, die den einzelnen Schaltstufen zugeordnet sind. Die Steuerkontakte bestehen aus potentialfreien Wechselkontakten, die durch ihre hohe Belastbarkeit zur direkten Ansteuerung von Schaltelementen der Zusatzlastverbraucher 22 geeignet sind. Die Priorität der einzelnen Zusatzlastverbraucher ergibt sich aus den eingestellten zugeordneten Schaltstufen; sie kann aber durch eine Umschalteinrichtung in freier Wahl während einer Meßperiode vertauscht werden, wenn es betrieblich erforderlich wird.To the electronic control device 15 or the electronic clock 18 and the limit / actual difference counter 19 is followed by the evaluation device for the control contacts. The evaluation device 21 causes this the automatic disconnection and connection of the additional load consumers and ^ iQft continuously within the Measuring period, whether the values set at the mentioned selector switches for the switching thresholds are at the Outputs of the limit actual difference counter reached have been. It determines the state of the control contacts that are assigned to the individual switching stages. The control contacts consist of potential-free changeover contacts, which due to their high load capacity for the direct control of switching elements of the additional load consumer 22 are suitable. The priority of the individual additional load consumer results from the set, assigned switching levels; but she can be swapped by a switching device of your choice during a measuring period, if it is operational is required.

Die beschriebene Ausführung kann um verschiedene Zusatzeinrichtungen erweitert werden.The design described can be expanded to include various additional devices.

Die besonderen Vorteile dieses Verfahrens und der beschriebenen Anlage gegenüber den bekannten Verfahren, die sich mechanischer oder überwiegend analog arbeitender Rechenschaltungen bedienen, sind folgende. Da die Eingabegröße (Energieverbrauch), die Einstellgrößen (Verlauf des zulässigen Energieverbrauches) und die Ausgabegrößen (Ab- und Wiederzuschaltwerte für die schaltbaren Verbraucher) in digitalisierter Form vorliegen, ist auch die digitale Verarbeitung und Anzeige der Signale in der Anlage optimal.The particular advantages of this process and the system described over the known processes, which use mechanical or predominantly analog computing circuits are the following. Since the input variable (energy consumption), the setting variables (course of the permissible energy consumption) and the output variables (switch-off and switch-on values for the switchable consumers) in digitized form Form, the digital processing and display of the signals in the system is also optimal.

Alle einstellbaren Ein- und Ausgabegrößen können einfach, eindeutig und reproduzierbar eingestellt werden. All adjustable input and output variables can be set easily, clearly and reproducibly.

ίο Bei der digitalen Signalverarbeitung treten keine Probleme der genannten Abbildung der zu messenden Größen auf, da die Eingabegrößen als Impulse vorliegen und gezählt werden. Die Energie pro Meßperiode entspricht nicht einer anlogen Größe, sondern einem Zalilenwert. Der kleinste Wert entspricht dabei einem Verbrauchsimpuls. Die Größe des Meßbereiches hängt nur von der verwendeten Anzahl der Zähldekaden ab. Die absolute Genauigkeit ist bei jedem beliebigen zu überwachenden Maximalwert des Energieverbrauches gleich gut.ίο There are no Problems with the aforementioned mapping of the quantities to be measured, since the input quantities are available as pulses and be counted. The energy per measurement period does not correspond to an analog variable, but to one Line value. The smallest value corresponds to a consumption pulse. The size of the measuring range depends only depends on the number of counting decades used. The absolute accuracy is with any to monitoring maximum value of the energy consumption equally well.

Die Elektronik mit digitaler Signalverarbeitung arbeitet auch bei stark schwankenden Umgebungstemperaturen zuverlässig. Sie benötigt keine stabilisierte Netzversorgung und ist weitgehend unempfindlich gegen störende Fremdeinstreuungen und Umgebungseinflüsse wie Erschütterungen und Verschmutzungen.The electronics with digital signal processing also work with strongly fluctuating ambient temperatures Reliable. It does not require a stabilized mains supply and is largely insensitive to disruptive foreign interference and environmental influences such as vibrations and soiling.

Die konsequente Anwendung der digitalen Signalverarbeitung bei der automatischen Steuerung der schaltbaren Verbraucher erlaubt es, den eingestellten zulässigen Energieverbrauch pro Meßperiode mit hoher Genauigkeit zu erreichen, ohne dabei ein Risiko des Überschreitens einzugehen. Gerätegenauigkeiten bei analoger Signalverarbeitung machen dagegen die Einhaltung eines Sicherheitsabstandes zur Vorhalteleistung erforderlich.The consistent use of digital signal processing in the automatic control of the switchable consumer allows the set permissible energy consumption per measurement period with a high Achieve accuracy without running the risk of being exceeded. Device accuracy in the case of analog signal processing, on the other hand, maintaining a safety margin is part of the reserve power necessary.

Die weitestgehende Ausnutzung der vereinbarten Vorhalteieistung wird ferner dadurch erreicht, daß vorzeitig abgeschaltete Zusatzlastverbraucher automatisch wieder zugeschaltet werden, wenn die Grundlast die für sie reservierte Energie nicht voll ausnutzt. Da die Schalthysteresen dieser Schaltstufen frei eingestellt werden können (jeweils zwei Schaltschwellen), lassen sie sich den schaltbaren Verbrauchern entsprechend ihrer zulässigen Schalthäufigkeit anpassen.The most extensive utilization of the agreed reserve service is also achieved by early Switched off additional load consumers are automatically switched on again when the base load reaches the not fully utilizing the energy reserved for them. Since the switching hystereses of these switching levels are freely set (two switching thresholds each), they can be adapted to the switchable consumers according to their Adjust the permissible switching frequency.

Die Freigabe der gesamten Zusatzlastenergie zu Beginn jeder Meßperiode gibt verfahrensmäßig die Möglichkeit, für einige Zeit innerhalb der Meßperioden auch Leistungswerte zu beanspruchen, die beträchtlich oberhalb der vereinbarten Vorhalteleistung liegen. FürThe release of the entire additional load energy at the beginning of each measurement period gives the procedural possibility of for some time within the measurement periods to claim power values that are considerable are above the agreed reserve capacity. For

Industriebetriebe kann sich dieses hohe Maß an Freizügigkeit des Energieverbrauches bei gleichzeitiger Einhaltung der Vorhalteleistung sehr positiv auf den Ablauf der Produktion auswirken.Industrial companies can enjoy this high level of freedom of energy consumption while at the same time complying with it the reserve capacity have a very positive effect on the production process.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Procedure for monitoring and limiting the consumption of energy, e.g. B. of electrical Energy, with a predetermined total amount of energy consumable per measurement period of one Group of non-controllable consumers (base load) and a group of controllable consumers (additional load) is consumed according to a comparison between the consumption target and actual value can be switched on and off automatically, characterized in that the total amount (3) is operationally adjustable and the subtracted from it at the beginning of each measurement period, also operationally adjustable, maximum possible base load amount (1) evenly distributed over the measuring period is gradually released for consumption.

2. The method according to claim 1, characterized in that the base load amount (1) in a plurality is released divided by partial amounts.

3. The method according to claim) or 2, characterized in that unused parts of the Base load amount (1) together with the additional load amount (2) through adjustable switching steps Importance of the additional load consumers.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the total amount (3) or the total (3) and the base load amount (1) can be set by remote control from the energy supply company.