DE3426542C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für eine mittels Rundsteuerung unter Signalgabe aktivierbare Lastbegrenzung in Niederspannungsnetzen.
Durch den stagnierenden Ausbau von Energieversorgungsanlagen sowohl der Kraftwerke als auch der Verteilernetze sind bei manchen Elektrizitäts-Versorgungs-Unternehmen die Leistungsreserven derart verringert, daß die Gefahr von Netzzusammenbrüchen durch Überlastung besteht. Diese Gefahr wird durch Verteuerung der Primärenergie, hauptsächlich Kohle und Öl, weiterhin wachsen, zumal diese Tatsache die Abnehmer in den Haushalten dazu verleitet, durch Elektroenergie zu heizen oder Wasser zu erwärmen. Im besonderen Maße sind davon Energie-Versorgungs-Unternehmen betroffen, die keinem Verbundnetz angeschlossen sind und somit zu keinem überregionalen Leistungsausgleich Zugriff haben. In derartigen autonomen Netzen hat sich außerdem gezeigt, daß in den Wintermonaten in einzelnen Stunden aufgrund besonderer Ursachen die Abnahmeleistung nahe der Kapazitätsgrenze gelegen hat.
Es ist bekannt, Rundsteuerempfänger für die Steuerung irgendeiner beliebigen Tarifstruktur und Tarifkombinationen zu verwenden und diese mit verschiedenen Steuerelementen in einem Gehäuse zu vereinigen (Landis & Geyr Mitteilungen, Nr. 18 v. 1971).
Weiterhin ist bekannt, für Elektrizitätswerke Rundsteuerungen zum Umschalten von Mehrfachtarifzählern einzusetzen, zum Beeinflussen des Belastungsverlaufes, indem sie bestimmte Verbrauchergruppen während der Zeiten des Spitzenbedarfs vom Netz trennen. Innerhalb von werkseigenen Stromversorgungsnetzen in industriellen Werken läßt sich die Rundsteuerung zum Verhüten von Lastüberschreitungen einsetzen, wobei unter Signalgebung notfalls auch Einheiten abgeschaltet werden. [VDI-Z. 100 (1959) Nr. 18, S. 742].
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer einfach installierbaren Einrichtung Netzzusammenbrüche zu vermeiden und gleichzeitig eine optimale Versorgung zu gewährleisten.
Diese Aufgabe ist bei der gattungsgemäßen Einrichtung zur Lastbegrenzung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
Die erfindungsgemäße Einrichtung steuert die Abnahme über den Tarif. Dabei muß der Tarif die folgenden Grundforderungen berücksichtigen:
  • 1. Dem Abnehmer muß eine maximale Freizügigkeit in seiner Verbrauchsgestaltung gewährleistet werden.
  • 2. Eine Netzüberlastung durch hohe, gleichzeitige Abnahme von Energie durch Kleinverbraucher muß verhindert werden.
  • 3. Eine einfache und kostengünstige Abrechnung ist anzustreben.
  • 4. Der Tarif muß mit einem Gerät zu erfassen sein, das in jeder vorhandenen Installation Platz findet und das außerdem wirtschaftlich ist.
  • 5. Eingriffe zur Umgehung der in kritischen Fällen begrenzten Abnahme sowie Kontrollen der Kundenanlagen durch die Elektrizitäts-Versorgungs-Unternehmen sind zu verhindern.
  • 6. Der Tarif muß in seiner Gestaltung praxisnah sowie einfach und logisch faßbar für den Abnehmer sein.
Anhand einer Prinzipskizze wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
Ein Lastbegrenzer LB wird zwischen dem Energieverbrauchszähler VZ eines Haushaltsabnehmers und den Verbrauchern VB angeordnet. Dieser Lastbegrenzer LB wird aus einem Tonfrequenz- Rundsteuerempfänger TFR, einem elektronisch gesteuerten Lastwächter LW und einem ein- oder mehrpoligen Leistungsschalter LS gebildet, die zu einer Geräteeinheit zusammengefaßt sind. Dieser Lastbegrenzer LB ist zusätzlich mit einer akustischen und/oder optischen Anzeige AZ 1 ausgestattet. Es sind weiterhin ein oder mehrere der Anzeige AZ 1 parallel geschaltete weitere Anzeigen AZ 2 durch den Lastbegrenzer LB steuerbar, die an anderen Orten als Signalisierungen angeordnet werden können.
Der Lastwächter LW des Lastbegrenzers LB wird auf eine abonnierte maximale Engpaßleistung eingestellt. Bei Annäherung der Netzlast an die kritische Grenze des Elektrizitäts- Versorgungs-Unternehmens wird der Lastbegrenzer LB durch den Tonfrequenz-Rundsteuerempfänger TFR aktiviert. Diese Aktivierung wird dem Energieabnehmer durch ein optisches und/oder akustisches Signal mitgeteilt. Der Lastbegrenzer LB gestattet nunmehr nur noch die Abnahme der maximal festgelegten Enpaßleistung, z. B. 2 kW. Der Energieabnehmer ist damit aufgefordert, seinen Verbrauch derart einzurichten, daß die festgelegte Leistungsgrenze nicht überschritten wird. Geschieht dies innerhalb einer vorgegebenen Zeit, beispielsweise in 30 Sekunden, so bleibt seine Versorgung ohne Unterbrechung erhalten.
Bei Überschreitung der Leistungsgrenze wird der Abnehmer zunächst vollständig abgeschaltet. Nach einer bestimmten Zeitspanne werden ein oder mehrere Zuschaltversuche unternommen. Wurde der Verbrauch so reduziert, daß die festgelegte Leistungsgrenze unterschritten ist, bleibt die Energieversorgung ohne weitere Unterbrechungen erhalten.
Bleibt dagegen die Leistungsgrenze weiterhin überschritten, beispeilsweise bei Abwesentheit des Wohnungsinhabers, wird der Abnehmer endgültig vom Netz getrennt. Erst nach Beendigung der Begrenzungszeit durch Rücksetzen des Rundsteuerempfängers TFR wird der Abnehmer wieder zugeschaltet.
Dieses System der Leistungsbegrenzung hat den Vorteil, daß in Zeiten unkritischer Belastung des Elektrizitäts-Versorgungs- Unternehmens der Energieverbrauch des einzelnen Abnehmers nicht begrenzt wird.
In kritischen Belastungszeiten hat der Abnehmer die Möglichkeit, nach freier Wahl die für ihn notwendigen Verbraucher einzuschalten und auf entbehrliche Verbraucher zu verzichten.
Dies ist in einfacher Weise dadurch möglich, daß durch Selbsthalterelais entbehrliche Verbraucher VB, z. B. Waschmaschine, Spülmaschine, Warmwasserbereiter etc., bei der ersten Lastabschaltung automatisch vom Netz getrennt werden, so daß die Versorgung aller restlichen Verbraucher VB erhalten bleibt.
Dem Elektrizitäts-Versorgungs-Unternehmen bietet sich die Möglichkeit, dem Abnehmer die Höhe der Sperrzeitleistung frei wählen zu lassen und für diese abonnierte Leistung, die durch den Lastbegrenzer limitiert ist, eine bestimmte Grundgebühr zu erheben. Dabei bleibt die Energiekostenabrechnung wie bisher erhalten, mit einer festen von der Höhe der Sperrzeitleistung abhängigen Grundgebühr bei jährlicher Ablesung und jährlicher Abrechnung.
Der Lastbegrenzer LB ist vorzugsweise in einem genormten Gehäuse untergebracht und über dem Klemmenblock des Energieverbrauchszählers VZ installiert. Als Energieverbrauchszähler VZ dient ein Kontaktgeberzähler, der die lastabhängigen Impulse für den Lastbegrenzer LB liefert.
Bei einem weiteren Ausbau des vorgeschlagenen Tarifsystems ist eine Integration von Lastbegrenzer und Energieverbrauchszähler in einem Gehäuse möglich.

Claims (6)

1. Einrichtung für eine mittels Rundsteuerung unter Signalgabe aktivierbare Lastbegrenzung in Wiederspannungsnetzen, gekennzeichnet durch die Gesamtheit der Merkmale,
  • - daß dezentral bei Kleinabnehmern je ein Tonfrequenz-Rundsteuerempfänger (TFR) sowie in Reihe mit dem Energieverbrauchszähler (VZ) geschaltet je ein Lastwächter (LW) und ein Leistungsschalter (LS) angeordnet sind, wobei Rundsteuerempfänger (TFR), Lastwächter (LW) und Leistungsschalter (LS) zu einer Geräteeinheit (Lastbegrenzer LB) zusammengefaßt sind,
  • - daß der Lastwächter (LW) auf eine vorgegebene (abonnierte) Leistung einstellbar und bei Annäherung der Abnahmeleistung aller Abnehmer ein die Kapazitätsgrenze des Netzes über den Rundsteuerempfänger (TFR) aktivierbar ist,
  • - daß der aktivierte Lastwächter unmittelbar oder zeitverzögert auf den die Verbraucher (VB) abschaltenden Leistungsschalter (LS) bewirkt, wenn der eingestellte Leistungswert des Lastwächters (LW) überschritten wird,
  • - daß die Geräteeinheit (Lastbegrenzer LB) über den Klemmenblock des Energieverbrauchszählers (VZ) installierbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastbegrenzer (LB) eine optische und akustische Anzeige (AZ 1) aufweist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeige (AZ 1) des Lastbegrenzers (LB) weitere Anzeigen (AZ 2) außerhalb desselben nachgeordnet sind.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach vorgegebenen Zeiten bei abgeschalteten Verbrauchern (VB) Zuschalteversuche unternommen werden, die bei Unterschreiten der festgelegten Leistung die Verbraucher (VB) über den Leistungsschalter (LS) wieder an das Netz legen.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Verbrauchern (VB) Selbsthalterelais für eine automatische Abschaltung bei Aktivierung des Lastbegrenzers (LB) zugeordnet sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Energieverbrauchszähler (VZ) ein Kontaktgeberzähler vorgesehen ist.
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