DE4219609A1 - Verfahren zum Führen eines Wechselstromnetzes, Wechselstromnetz und Steuervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Führen eines elek­ trischen Wechselstromnetzes für die Energieversorgung von Abnehmern elektrischer Energie, wobei das Netz eine Mehrzahl von Stromerzeugern aufweist, von denen mindestens einer in Abhängigkeit von der benötigten und ins Netz eingespeisten elektrischen Leistung (Wirkleistung) ans Netz wahlweise anschaltbar und vom Netz abschaltbar ist, wobei die Frequenz des Wechselstroms im Netz (Netzfrequenz) zum Führen des Netzes verwendet wird.

In der herkömmlichen Elektrizitätswirtschaft wird in den öffentlichen Netzen eine Wechselstromfrequenz (Netzfrequenz) von 50 Hertz mit sehr geringen Toleranzen (0,25 Hertz) einge­ halten. Sobald die Netzfrequenz wegen zunehmender Belastung fallen will, wird die Kraftwerksleistung aus der mitlaufenden Reserve der Kraftwerke so weit erhöht, daß sich die Normfre­ quenz wieder einstellt. Die Verteilung der Last auf die Kraftwerke (Regelkraftwerke) erfolgt durch Regelung von einer Zentrale aus. Der Abwurf von Lasten (das Abschalten von weniger wichtigen Verbrauchern) ist über die Rundsteuertech­ nik oder über fernwirktechnische und andere Kommunikations­ systeme möglich. Oft werden Lasten noch manuell nach fernmündlicher Aufforderung abgeworfen. Kennzeichnend für die herkömmliche Elektrizitätsversorgung ist, daß zumindest ein Teil der bereitgestellten Kraftwerke auf Teillast arbeitet, um unvorhersehbare Störungen ohne Verzögerung abfangen zu können. Solche Störungen können der ungeplante Ausfall von Kraftwerken oder eine unerwartete Zunahme des Elektrizitäts­ verbrauchs sein.

Die derzeit praktizierte Regelung der Elektrizitätslieferung und -abnahme ist auf große thermische Kraftwerke ausgerich­ tet. In der Zukunft müssen jedoch die thermischen Kraftwerke dezentralisiert errichtet werden, um nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung die bei der Elektrizitätserzeugung anfallende Abwärme nutzen zu können. Die Kraftwerke werden zunehmend in der Nähe der Wärmeverbraucher errichtet. Zur Führung der kleinen Kraftwerke ist ein hierauf abgestimmtes Leitsystem erforderlich. Eine Führung zahlreicher kleiner Kraftwerke über schnelle Datenverbindungen wäre kosteninten­ siv und nicht ausreichend zuverlässig. Ein Teil der kleinen Kraftwerke könnte aber kostengünstig und ausreichend zuver­ lässig über rundsteuertechnische Telegramme geführt werden.

Die Rundsteuertechnik ermöglicht es, von einer Zentrale aus Impulse über das elektrische Leitungsnetz zu senden, die von allen angeschlossenen Kraftwerken und Verbrauchsobjekten empfangen werden können. Ein rundsteuertechnisches Leitsystem zur Führung von Kleinkraftwerken und Verbrauchsobjekten wurde von Gottfried Rössle in dem Buch "Das MAREN-Modell-Perspek­ tiven einer Energiezukunft", erschienen 1990 im Ansporn-Ver­ lag Rudolf Schmidt, Hof, Deutschland, eingehend beschrieben. Wegen der geringen Übertragungsgeschwindigkeit der Rund­ steuertechnik kann die Stromerzeugung den wechselnden Be­ darfsschwankungen bei exakter Einhaltung einer Normfrequenz nicht rasch genug angepaßt werden, so daß Frequenzschwankun­ gen unvermeidlich wären. Ein erheblicher Teil der Kraftwerke müßte auch in eine dezentralisierten Versorgungsmodell auf Teillast betrieben werden, und es müßte eine Lastverteilung über schnelle Datenverbindungen vorgenommen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schnelle Anpassung von Stromerzeugern und/oder Stromverbrauchern an die Netzbelastung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dau­ ernde Abweichungen der Netzfrequenz von einer vorbestimmten Normfrequenz zugelassen werden, daß jeder ans Netz anschalt­ bare und abschaltbare Stromerzeuger dann angeschaltet wird, wenn die Netzfrequenz unter einem für den betreffenden Strom­ erzeuger vorgegebenen Anschaltschwellenwert (Anschaltfre­ quenz) liegt und/oder dann abgeschaltet wird, wenn die Netz­ frequenz über einem für den betreffenden Stromerzeuger vorge­ gebenen Abschaltschwellenwert (Abschaltfrequenz) liegt.

Die Erfindung schafft ein Netzleitsystem, das die sichere Führung zahlreicher kleiner Kraftwerke an einem öffentlichen Versorgungsnetz der niederen Spannungsstufen (etwa 100 Volt bis 20000 Volt) ermöglicht. Die höheren Spannungsstufen der Elektrizitätsversorgung, werden bei fortgeschrittener Dezen­ tralisierung der Kraftwerke nicht mehr für erforderlich gehalten.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß bei Vorhandensein mehrerer an- und abschaltbarer Stromer­ zeuger unterschiedliche Anschaltfrequenzen und/oder unter­ schiedliche Abschaltfrequenzen verwendet werden. Dann versu­ chen bei einer Frequenzänderung nicht alle Stromerzeuger und/oder Verbraucher (Verbrauchsobjekte), sich ans Netz anzuschalten oder vom Netz abzuschalten. Diese unterschiedli­ chen Anschalt- und Abschaltfrequenzen sich häufig aus der unterschiedlichen wirtschaftlichen und technischen Struktur der einzelnen Kraftwerke ergeben.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß zum Abrechnen der von einem Stromerzeuger gelieferten elek­ trischen Energie die jeweilige Netzfrequenz, Zeitdauer der Stromlieferung, und erforderlichenfalls die Uhrzeit erfaßt wird. Dadurch ist eine genaue und an der Netzbelastung orien­ tierte Abrechnung möglich. Eine erfindungsgemäße Abwandlung, bei der nicht jeder einzelne Verbraucher die Netzfrequenz genau messen muß, wird später beschrieben.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß mindestens einem Stromerzeuger eine weitere Anschaltfrequenz und eine weitere Abschaltfrequenz zugeordnet wird, die einem Bereich der Netzfrequenz nahe der niedrigsten zulässigen Netzfrequenz entsprechen. Es kann zweckmäßig sein, allen Stromerzeugern derartige weitere Frequenzen zuzuordnen. Der Vorteil liegt darin, daß einem Zusammenbruch des Netzes vorgebeugt wird, weil alle verfügbaren Stromerzeuger rasch zugeschaltet werden können.

Bei einer Ausführungsform des Verfahrens, bei der das Netz Verbrauchsobjekte aufweist, die Einrichtungen zum Lastabwurf bestimmter Stromverbraucher haben oder wahlweise insgesamt vom Netz abschaltbar sind, ist vorgesehen, daß jeder ans Netz anschaltbare und abschaltbare Stromverbraucher dann ange­ schaltet wird, wenn die Netzfrequenz über einem für den betreffenden Stromverbraucher vorgegebenen Anschaltschwellen­ wert (Anschaltfrequenz) liegt und/oder dann abgeschaltet wird, wenn die Netzfrequenz unter einem für den betreffenden Stromverbraucher vorgegebenen Abschaltschwellenwert (Abschaltfrequenz) liegt. Es erfolgt daher ein Anschalten bei einem der Anschaltfrequenz entsprechenden Strompreis und ein Abschalten, wenn der Strompreis auf einen durch die Abschalt­ frequenz charakterisierten höheren Preis angestiegen ist. Ein durch Lastabwurf abschaltbarer Stromverbraucher innerhalb eines Gewerbebetriebs mag z. B. die elektrische Raumheizung sein. Ein insgesamt abschaltbares Verbrauchsobjekt mag der elektrische Antriebsmotor der Pumpe eines Pumpspeicherkraft­ werks sein. Dieses Kraftwerk dient seinerseits (bei höheren Strompreisen bzw. niedrigerer Netzfrequenz) der Stromerzeugung.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß mehrere Stromerzeuger durch eine Nachrichtenverbindung ver­ bunden werden, durch die Anschaltfrequenzen und/oder Ab­ schaltfrequenzen einstellbar sind. Dadurch können insbeson­ dere kleinere Kraftwerke ferngesteuert werden und an die jeweilige Kostensituation angepaßt werden, z. B. an die voraussichtliche Situation des folgenden Tages.

Die Erfindung betrifft auch ein Netz und eine Steuer­ vorrichtung.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Ausführungsform der Erfin­ dung verwirklicht sein. Im folgenden soll die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Netzführungstechnik in einem Beispiel beschrieben werden. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Netzes,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung.

Bei der Erfindung wird davon ausgegangen, daß eine stabile Frequenzhaltung im Zeitalter der Computertechnik, Quarzuhren und der Funkuhren, die Zeitsignale von Hochfrequenzsendern empfangen, nicht mehr erforderlich ist. Es wird in dem neuen Netzführungsmodell die Schwankung der Netzfrequenz innerhalb einer definierten Bandbreite zugelassen. Diese Verfahrens­ weise bietet den Vorteil, daß die Frequenz als Indikator der Netzbelastung dienen kann. Eine niedrige Frequenz zeigt eine hohe Belastung, eine hohe Frequenz eine niedrige Belastung des öffentlichen Netzes an.

Die Netzfrequenz ist als Kommunikationsmedium besonders geeignet, da sie überall verfügbar ist und ihre Information vollkommen trägheitslos ohne Kostenverursachung bereitstellen kann.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Netz 105 mit dreiphasigem Wechselstrom und einer Dreieckspannung von 400 Volt. Es weist mehrere Kleinkraftwerke auf, von denen der Einfachheit halber nur eines angedeutet ist. Dieses weist einen nicht-elektri­ schen Antrieb, im Beispiel eine Gasturbine 110 auf, die einen Drehstromgenerator 120 antreibt. Die beim Betrieb der Gastur­ bine nicht ausgenutzte Abwärme wird für Heizzwecke verwendet. Statt einer Gasturbine könnte beispielsweise eine Dampftur­ bine, Dampfmaschine oder eine Verbrennungskraftmaschine wie ein Dieselmotor oder auch eine Wasserturbine verwendet werden. Der Generator 120 ist vom Netz 105 durch Trenn­ schalter 125 abtrennbar. Eine Steuervorrichtung 130 ist auf der Netzseite des Trennschalters mit der Drehstromleitung 14 über angedeutete Stromwandler und eine Koppelvorrichtung für Rundsteuersignale gekoppelt. Es besteht auch die Möglichkeit der Spannungs- und Phasenmessung, um in bekannter Weise das Anschalten ans Netz bei Synchronität und Spannungsdifferenz Null zwischen Generator und Netz zu ermöglichen.

Zum Netz 105 gehören mehrere Verbrauchsobjekte, z. B. Gewerbe­ betriebe, die jeweils über einen Trennschalter 135 ans Netz anschaltbar sind. Das Verbrauchsobjekt weist eine Steuervor­ richtung 140 auf, die in gleicher Weise wie die Steuervor­ richtung 130 ans Netz gekoppelt ist und in ihrer Konstruktion völlig gleich wie die Steuervorrichtung 130 ausgebildet sein kann, allerdings im Normalfall auf andere Schaltfrequenzen eingestellt ist und im Gegensatz zum Kraftwerk bei niedriger Netzfrequenz (also bei hoher Netzbelastung und hohem Strom­ preis) einzelne Stromkreise über Schütze 150 bis 152 oder möglicherweise alle Stromkreise des Verbrauchsobjekts vom Netz abschaltet, wogegen der Generator bei hohem Strompreis angeschaltet wird. Der unten erläuterte Datenausgang 12 der Steuervorrichtung 130 ist mit einer an das Kraftwerk indivi­ duell angepaßten Kraftwerksteuerung 132 verbunden, die über Steuerleitungen den Trennschalter 125, den Generator 120 und den Antrieb 110 steuert. Die Schaltausgänge 9 der Steuervor­ richtung 140 sind durch Steuerleitungen mit dem Trennschalter 135 und den Schützen 150 bis 152 verbunden; hier genügen einfache Schaltvorgänge, eine komplizierte Anpassung ist nicht nötig.

Jedes Kleinkraftwerk und jeder Abnehmer ab einem bestimmten Elektrizitätsverbrauch ist mit dem erfindungsgemäßen elektro­ nischen Steuerungs- und Erfassungsgerät 130 bzw. 140 ausge­ rüstet, welches im folgenden kurz als MEN-Gerät (marktlich- elektronische Netzführung) bezeichnet wird. Das Steuerungs- und Erfassungsgerät besteht bei einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform (siehe Fig. 2) im wesentlichen aus den folgenden Komponenten, die möglichst in ein und derselben Technologie aufgebaut sind und zusammenarbeiten:

 1 Taste zur Bedienung der Digitalanzeige
 2 Digital-Anzeige
 3 Elektronische Uhr
 4 Arbeitsspeicher
 5 Verarbeitungsmodul
 6 Datenspeicher
 7 Temex-Fernwirk-Schnittstelle
 8 Schaltimpuls-Ausgänge
10 Frequenzmesser
11 Rundsteuerempfänger
12 Datenausgang
13 Datenschnittstelle

Die marktlich-elektronische Netzführung ermöglicht es, die Elektrizitätsversorgung in einem Versorgungsgebiet wirt­ schaftlich zu optimieren. Elektrizität wird dabei über eine unsichtbare elektronische Börse gehandelt. Hierzu ist es erforderlich, die Elektrizitätspreise in eine Relation zur Knappheit zu bringen. Die Knappheit wird in einem Versor­ gungsnetz mit zugelassener Frequenzschwankung durch die Frequenz zum Ausdruck gebracht. Es läßt sich eine Tabelle (Elektrizitätspreistabelle) erzeugen, in welcher der Elektri­ zitätspreis abhängig von der Netzfrequenz dargestellt wird. Es ist heute möglich, die Frequenz mit handelsüblichen Meßge­ räten auf 0,1 Hertz genau zu messen. Somit können der Netz­ frequenz bei einer Bandbreite von 5 Herz 50 Strompreise zugeordnet werden. Die Elektrizitätspreistabelle wird über die Datenschnittstelle 13 in das MEN-Gerät eingelesen.

Der Frequenzmesser 10 übergibt die fortlaufend an der Stark­ stromleitung 14 gemessenen Frequenzwerte an das Verarbei­ tungsmodul 5. Dort wird an Hand der Elektrizitätspreistabelle der aktuelle Elektrizitätspreis (= Strompreis) festgestellt.

In Abhängigkeit vom aktuellen Strompreis werden einfache Schaltimpulse über die Schaltimpuls-Ausgänge 9 an verschie­ dene Stromkreise zur Steuerung von elektrischen Verbrauchsob­ jekten ausgegeben. Die für die Schaltung maßgeblichen Daten werden über die Datenschnittstelle 13 eingegeben und bei­ spielsweise im Arbeitsspeicher 4 hinterlegt. Zum Beispiel wird ein Stromkreis eingeschaltet, wenn der aktuelle Elektri­ zitätspreis unter den vorgegebenen Einschaltpreis fällt. Er wird ausgeschaltet wenn der aktuelle Elektrizitätspreis über den vorgegebenen Anschaltpreis steigt.

Über die Schaltimpuls-Ausgänge 9 wird auch der in Ausnahme­ situationen (z. B. bei plötzlicher starker Netzbelastung) erforderliche nichtmarktliche Lastabwurf gesteuert. Durch die Steuerung auf Frequenzbasis kann mit Hilfe der elektronischen Intelligenz der nichtmarktliche Lastabwurf im gesamten Ver­ sorgungsgebiet optimiert und, z. B. durch jeweils nur kurz­ zeitiges Abschalten von Verbrauchern, so gestaltet werden, daß er vom Abnehmer, wenn überhaupt, nur als Verlangsamung der Abläufe wahrgenommen wird. Schon durch die Absenkung der Frequenz wird Leistung eingespart und Lastabwurf vermieden. Im übrigen ermöglicht das MEN-Gerät auch eine leistungsge­ rechte Honorierung des Lastabwurfs.

Der aktuelle Strompreis und andere Daten können über einen Datenausgang 12 an andere Datenverarbeitungseinrichtungen weitergeleitet werden. Zum Beispiel wird der aktuelle Elek­ trizitätspreis dem elektronischen Leitsystem eines Klein­ kraftwerkes zur Verfügung gestellt. Dort wird sodann an Hand des Preises und unter Berücksichtigung anderer Daten über den Betriebszustand des Kraftwerks entschieden. Ist der Preis niedrig, arbeitet das Kraftwerk nur in einem kostengünstigen Betriebszustand (z. B. bei reduzierter Last und unter Nutzung der Abwärme). Ist der Preis hoch, wird notfalls ein kostenin­ tensiver Betriebszustand (z. B. Höchstlast und Verzicht auf Abwärmenutzung) in Kauf genommen. Das Kraftwerk arbeitet stets unter dem Gesichtspunkt der Nutzen- bzw. Ertragsmaxi­ mierung. Nach Einführung einer Emissionssteuer werden auch ökologische Gesichtspunkte optimal berücksichtigt, das heißt: der Umweltschutz kann endlich ökonomischen Kriterien unter­ worfen werden.

Während die Messung der Netzfrequenz die zeitkritischen Daten zur marktlichen Führung der Kraftwerke und Verbrauchsobjekte und zur Steuerung des nichtmarktlichen Lastabwurfs liefert, können alle anderen, nicht zeitkritischen Informationen, die für das MEN-Gerät und zur Führung der Kraftwerke und Ver­ brauchsobjekte erforderlich sind, über die Rundsteuertechnik bereitgestellt werden. Es ist auch möglich, einen Teil der Kraftwerke oder Stromerzeuger und der Verbrauchsobjekte, insbesondere die kleineren Anlagen, lediglich rundsteuer­ technisch zu führen und von der Messung und Auswertung der Netzfrequenz abzusehen. In dieser Variante werden die Strom­ preise nicht nur durch die Netzfrequenz bestimmt, sondern auch über die Rundsteueranlage gesendet. Damit eventuelle Toleranzen in der Frequenzmessung bei den einzelnen Abnehmern nicht zu einer unterschiedlichen Strombewertung (insbesondere zu einem unterschiedlichen Strompreis) führen können, mag es zweckmäßig erscheinen, die Stromabrechnungen prinzipiell nach den durch Rundsteuerung ausgegebenen Preisen zu erstellen. Um die Rundsteueranlage, die in Abhängigkeit von der installier­ ten Netzleistung einen erheblichen Leistungsbedarf haben kann, zu entlasten, würde es genügen, die Preise in größeren Zeitabständen, z. B. alle 6 oder 12 Minuten, zu senden. Über die Rundsteuertechnik ist es beispielsweise auch möglich, eine Prognose der Preise des folgenden Tages zu senden, um eine optimale Betriebsführung von Kraftwerken und Verbrauchs­ objekten zu ermöglichen. Über Rundsteuertelegramme können auch Kraftwerke gezielt vom Netz abgeschaltet werden. Die Rundsteuertechnik kann dank der üblichen 50 Impulsschritte des Telegramms eine nahezu unbegrenzte Anzahl (2⁵⁰) verschie­ dener Befehle übertragen. Die Rundsteuertelegramme werden vom Rundsteuerempfänger 11 der Starkstromleitung 14 entnommen und zur Dekodierung an das Verarbeitungsmodul 5 weitergeleitet.

Der elektronische Stromzähler 8 mißt die Einheiten der durch die Starkstromleitung 14 fließenden elektrischen Arbeit (kWh). Dieselben werden in konstantem Zeitabstand, z. B. alle drei Minuten, in den Datenspeicher 6 eingetragen. Dort können die Werte über die Datenschnittstelle 13 zum Auslesungszeit­ punkt durch eine mit dem Ablesen der Zähler befaßte Person über eine an den Zähler angesteckte Datenleitung in einen angeschlossenen elektronischen Handrechner übernommen werden, der die Daten speichert. In der Datenzentrale des Energie­ versorgungsunternehmens (EVU) können anhand der gespeicherten Daten sodann numerische und graphische Auswertungen des aufgezeichneten Lastgangs vorgenommen und die Abrechnung für die verbrauchte elektrische Energie erstellt werden.

Die für die Elektrizitätsabrechnung erforderlichen Daten können auch aus den Elektrizitätspreisen und der gemessenen elektrischen Arbeit so aufbereitet werden, daß eine Fernab­ lesung im Temex-Fernwirk-Dienst der Deutschen Bundespost vorgenommen werden kann. Hierzu dient die im MEN-Gerät einge­ baute Temex-Schnittstelle 7.

Die zeitliche Dimension wird von der eingebauten elektroni­ schen Uhr 3 zur Verfügung gestellt.

Mit der Taste 1 können nacheinander verschiedene Informa­ tionen in der Digitalanzeige 2 aufgerufen werden, z. B. der aktuelle Strompreis, die in dem laufenden Abrechnungszeit­ punkt und in vorhergegangenen Abrechnungszeiträumen angesam­ melte elektrische Arbeit (kWh), der hierfür zu entrichtende Gesamtpreis und der jeweils zugehörige Durchschnittspreis.

Bei Zunahme der Netzlast könnte möglicherweise die dadurch erreichte nächsthöhere Preisstufe eine zu hohe Kraftwerkslei­ stung aktivieren (zu viele Stromerzeuger anschalten) und/oder zuviele elektrische Verbraucher abschalten. Dadurch würde die Netzfrequenz wieder sprunghaft ansteigen und der Preis abfallen. Danach könnten wieder zu viele Verbrauchsobjekte zugeschaltet werden und eine zu große Kraftwerkskapazität abgeschaltet werden, und so weiter, das heißt, es könnten unerwünschte Regelschwingungen auftreten. Damit die Netzfre­ quenz bzw. Netzlast nicht in ein unerwünschtes Schwingungs­ verhalten verfallen kann, ist vorteilhaft eine Zufallssteue­ rung als schwingungsdämpfende Maßnahme vorgesehen. In jedem MEN-Gerät ist beispielsweise im Arbeitsspeicher 4 eine der Zahlen 1 bis 60 hinterlegt. Diese Zahlen repräsentieren eine bestimmte Sekunde in jeder Minute. Ein MEN-Gerät wird nur dann aktiviert, wenn zusätzlich zur Preisbedingung auch die Sekundenbedingung erfüllt ist. Die Sekundenbedingung ist erfüllt, wenn die im MEN-Gerät hinterlegte Sekunde mit der Echtzeitsekunde der im MEN-Gerät eingebauten elektronischen Uhr 3 übereinstimmt. Beträgt beispielsweise in einem MEN-Ge­ rät die hinterlegte Sekunde 26 und wird die Preisbedingung bei der Echtzeitsekunde 10 erreicht, so schaltet das MEN-Ge­ rät erst dann, wenn die Preisbedingung noch in der Echtzeit­ sekunde 26 erfüllt ist. Somit werden die auf eine bestimmte Preisstufe oder Anschaltfrequenz eingestellten MEN-Geräte nur dann sämtlich angesprochen, wenn die Preisbedingung eine Minute lang erfüllt ist. Wenn derartige Zunahmen der Netzlast zumindest hinsichtlich der Echtzeitsekunde ihres Auftretens zufällig verteilt sind, so ist es auch eine Sache des Zu­ falls, welcher Stromerzeuger dann als erster angeschaltet wird, bzw. welches Verbrauchsobjekt als erstes abgeschaltet wird.

Vorteile der erfindungsgemäßen Netzführungstechnik sind:

Die Verständigung der Kraftwerke und der Verbrauchsobjekte untereinander über die Netzfrequenz ist die schnellste und sicherste. Alle sonst erforderliche aufwendigen Umwege werden vermieden.

Die Kraftwerke und Verbrauchsobjekte können sicher von ihren MEN-Geräten geführt werden - ohne Signale aus einer überge­ ordneten Leitstelle.

Die Rechnerzentrale des EVU ist von der Führung der Kraft­ werke und Verbrauchsobjekte befreit. Die Zentrale hat nur noch die Auswertung der aus den MEN-Geräten entnommenen Daten, insbesondere die finanzielle Abrechnung der Stromlie­ ferungen, zu erledigen.

Lastprognosen bzw. prognostizierte Tagespreisgänge sind zwar für die Abnehmer nützlich, zur Führung der Kraftwerke und Verbrauchsobjekte jedoch nicht mehr erforderlich.

Eine Dezentralisierung nicht nur der Kraftwerke, sondern des gesamten Leitsystems wird ermöglicht.

Die Führung der Kraftwerke, zumindest derjenigen auf der Grundlage flüssiger und gasförmiger Brennstoffe, läßt sich voll automatisieren und kann für lange Zeiträume auf Ein­ griffe von außen verzichten.

Die Kraftwerke können stets auf Vollast, die regelbaren Kraftwerke sogar preisabhängig auf wirtschaftlicher Optimal­ last gefährden werden.

Eine äußerst leistungsfähige Schwingungsdämpfung hinsichtlich der Netzbelastung ist möglich.

Die trägheitslose Orientierung an der Netzfrequenz in Verbin­ dung mit der Schwingungsdämpfung ermöglicht eine hohe Stetig­ keit des Lastgangs (Preisgangs).

Der nichtmarktliche Lastabwurf kann durch die trägheitslose Orientierung an der Netzfrequenz äußerst leistungsfähig gestaltet werden.

Kraftwerks-Lastregelungen zur Frequenzhaltung und der zum Lastausgleich erforderliche schnelle Datenverbund ist nur noch innerhalb von Mehrmodul-Anlagen bei objektweisem Not­ strombetrieb erforderlich.

Die Versorgungszuverlässigkeit wird den höchsten Anforderun­ gen genügen. Die Kraftwerke können sich bei Zerstörung der Netze selbsttätig bis zum objektweisen (Notstrom)-Betrieb voneinander abkoppeln.

Die tariffreie Preisgestaltung ohne Leistungsgrenze ermög­ licht eine kostenverursachungsgerechte Bewertung der Elek­ trizitätslieferungen. Die Elektrizitäts-Verkaufpreise des Versorgungsunternehmens werden direkt aus den Einkaufspreisen abgeleitet. Die Einkaufspreise repräsentieren die Vollkosten der Erzeugung. Die Verkaufspreise werden nicht mehr aus den Verhältnissen, z. B. aus der Benutzungsdauer, der einzelnen Abnehmer abgeleitet. Dadurch wird die Benachteiligung kleiner Abnehmer vermieden, die meist keinen ausgeglichenen Lastgang aufweisen. Auch der Lastabwurf richtet sich nach den Verhält­ nissen des öffentlichen Netzes, so daß niemals Last zur Unzeit abgeworfen wird. Alle Abnehmer beziehen zu einem Zeitpunkt die Elektrizität prinzipiell zu gleichen Preisen. Die Kosten des Versorgungsunternehmens werden durch eine Spanne zwischen Einkauf- und Verkaufspreis gedeckt.

Die Bezugszeichen in den Ansprüchen sind keine Beschränkung, sondern sollen das Verständnis erleichtern.

Claims (12)

1. Verfahren zum Führen eines elektrischen Wechselstromnet­ zes für die Energieversorgung von Abnehmern elektrischer Energie, wobei das Netz eine Mehrzahl von Stromerzeugern aufweist, von denen mindestens einer in Abhängigkeit von der benötigten und ins Netz eingespeisten elektrischen Leistung (Wirkleistung) ans Netz wahlweise anschaltbar und vom Netz abschaltbar ist, wobei die Frequenz des Wechselstroms im Netz (Netzfrequenz) zum Führen des Netzes verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß dauernde Abweichungen der Netzfrequenz von einer vorbestimmten Normfrequenz zuge­ lassen werden, daß jeder ans Netz anschaltbare und ab­ schaltbare Stromerzeuger dann angeschaltet wird, wenn die Netzfrequenz unter einem für den betreffenden Stromerzeu­ ger vorgegebenen Anschaltschwellenwert (Anschaltfrequenz) liegt und/oder dann abgeschaltet wird, wenn die Netzfre­ quenz über einem für den betreffenden Stromerzeuger vorgegebenen Abschaltschwellenwert (Abschaltfrequenz) liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein mehrerer an- und abschaltbarer Stromer­ zeuger unterschiedliche Anschaltfrequenzen und/oder unterschiedliche Abschaltfrequenzen verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abrechnen der von einem Stromerzeuger gelieferten elektrischen Energie die jeweilige Netzfrequenz, Zeit­ dauer der Stromlieferung, und erforderlichenfalls die Uhrzeit erfaßt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens einem Stromerzeuger eine weitere Anschaltfrequenz und eine weitere Abschalt­ frequenz zugeordnet wird, die einem Bereich der Netzfre­ quenz nahe der niedrigsten zulässigen Netzfrequenz ent­ sprechen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mehrere Stromerzeuger durch eine Nachrichtenverbindung verbunden werden, durch die Anschaltfrequenzen und/oder Abschaltfrequenzen einstell­ bar sind.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit Verbrauchsobjekten, die Einrichtungen zum Lastabwurf bestimmter Stromverbraucher haben oder wahlweise ins­ gesamt vom Netz abschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder ans Netz anschaltbare und abschaltbare Strom­ verbraucher dann angeschaltet wird, wenn die Netzfrequenz über einem für den betreffenden Stromverbraucher vorge­ gebenen Anschaltschwellenwert (Anschaltfrequenz) liegt und/oder dann abgeschaltet wird, wenn die Netzfrequenz unter einem für den betreffenden Stromverbraucher vor­ gegebenen Abschaltschwellenwert (Abschaltfrequenz) liegt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens einem Verbrauchsob­ jekt die Strompreise durch eine Nachrichtenverbindung mitgeteilt werden.

8. Elektrisches Wechselstromnetz, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Führung nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.

9. Steuervorrichtung für Stromerzeuger und/oder Verbrauchs­ objekte in einem elektrisches Wechselstromnetz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere in einem Netz mit einer Führung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine Einrichtung zur Ermittlung der Netzfrequenz und eine Verarbeitungseinrichtung (Verarbeitungsmodul 5) zur Ab­ leitung von Schaltvorgängen in Abhängigkeit davon, ob die Netzfrequenz über einem für die Steuervorrichtung vorge­ gebenen ersten Schwellenwert (erste Schaltfrequenz) liegt und/oder unter einem für die Steuervorrichtung vorgege­ benen zweiten Schwellenwert (zweite Schaltfrequenz) liegt, aufweist.

10. Steuervorrichtung für Stromerzeuger in einem elektrisches Wechselstromnetz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere in einem Netz mit einer Führung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine Einrichtung zur Ermittlung der Netzfrequenz und eine Verarbeitungseinrichtung (Verarbei­ tungsmodul 5) zur Ableitung von Schaltvorgängen in Abhän­ gigkeit davon, ob die Netzfrequenz unter einem vorgege­ benen Anschaltschwellenwert (Anschaltfrequenz) liegt und/oder über einem für den betreffenden Stromerzeuger vorgegebenen Abschaltschwellenwert (Abschaltfrequenz) liegt, aufweist.

11. Steuervorrichtung für Stromverbraucher in einem elektri­ sches Wechselstromnetz nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1, insbesondere in einem Netz mit einer Führung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuervorrichtung eine Einrichtung zur Ermittlung der Netzfrequenz und eine Verarbeitungsein­ richtung (Verarbeitungsmodul 5) zur Ableitung von Schalt­ vorgängen in Abhängigkeit davon, ob die Netzfrequenz über einem vorgegebenen Anschaltschwellenwert (Anschaltfre­ quenz) liegt und/oder unter einem für den betreffenden Stromverbraucher vorgegebenen Abschaltschwellenwert (Ab­ schaltfrequenz) liegt, aufweist.

12. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine der folgenden Einrichtungen aufweist: eine Digitalanzeige (2), eine Taste (1) zur Bedienung der Digitalanzeige, eine elektronische Uhr (3), einen Arbeitsspeicher (4) für die Verarbeitungseinrichtung, einen Datenspeicher (6), eine Fernwirk-Schnittstelle (7), mindestens einen Schaltimpuls-Ausgang (9), einen Rundsteuerempfänger (11), einen Datenausgang (12), eine Datenschnittstelle (13).