EP2151031A1 - Method for operation of an arrangement with at least one energy distribution device - Google Patents

Method for operation of an arrangement with at least one energy distribution device

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Publication number
EP2151031A1
EP2151031A1 EP07726023A EP07726023A EP2151031A1 EP 2151031 A1 EP2151031 A1 EP 2151031A1 EP 07726023 A EP07726023 A EP 07726023A EP 07726023 A EP07726023 A EP 07726023A EP 2151031 A1 EP2151031 A1 EP 2151031A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
energy
conditions
distribution device
power
acceptance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP07726023A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Peter Brandt
Jochen Grimminger
Jürgen HECKEL
Claus Kern
Alan Southall
Thomas Werner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2151031A1 publication Critical patent/EP2151031A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/008—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks involving trading of energy or energy transmission rights
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S50/00—Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
    • Y04S50/10—Energy trading, including energy flowing from end-user application to grid

Definitions

  • Electricity is known to be storable only to a very limited extent. This circumstance means that the generated energy always has to be taken off somewhere.
  • the invention has for its object to provide a method for
  • the energy generation devices and the energy distribution device are indirectly or directly connected via a communication device and the energy distribution device determines energy acceptance conditions as a function of the network load of the energy supply network, in particular as a function of already existing or predicted network load fluctuations checking which ones of the power generation devices have power supply conditions that match the respective power acceptance conditions of the power distribution device, and in case of coincidence, the power is supplied from the power generation devices with matching power supply conditions to the power grid.
  • An essential advantage of the method according to the invention is that the energy distribution device according to the invention is enabled to influence the load dynamics themselves by individually setting energy acceptance conditions as a function of the respective network load of the energy supply network or existing or predicted network load fluctuations , Specifically, the
  • the energy acceptance conditions can provide a multitude of parameters: for example, the energy acceptance conditions can stipulate that only energy generation devices that can provide or guarantee a certain minimum performance should be taken into account. Alternatively or additionally, the energy acceptance conditions may stipulate that the energy reaches a certain minimum quality, for example exceeds a minimum frequency stability or falls below a maximum voltage fluctuation, a maximum degree of harmonics or a maximum emission of carbon dioxide (CO 2 ) per kilowatt hour.
  • CO 2 carbon dioxide
  • the energy acceptance conditions may also include a price or price indicator that defines the compensation per unit of performance promised by the energy distribution device (eg kWh).
  • the energy harvesting conditions may dictate that the energy is generated in a particular manner (eg, nuclear power, burning fossil fuels, renewable energy sources (wind, solar, hydro)) or is not being generated in a particular way. For example, if
  • decentralized generating units can be switched on in regions with high consumption, in order to relieve the supraregional distribution grids.
  • the utilities can also request decentralized energy as needed. This is possible in a particularly simple and thus advantageous manner, for example, with standardized communication connections between the energy distribution devices and the energy generation devices.
  • the energy distribution device generates a acceptance signal indicating its respective energy acceptance conditions and transmits this via the communication device to the energy production devices and that the energy production devices respectively check whether the energy acceptance conditions received with the acceptance signal with their individually stored Energy supply conditions match, and in the case of a match feed their energy into the power grid or provide the energy distribution device.
  • the communication takes place directly between the energy distribution device and the energy production devices, whereby the comparison between energy supply conditions and energy acceptance conditions takes place in the energy production devices.
  • the energy generating devices each generate a delivery signal indicating their respective energy supply conditions and send this via the communication device to the energy distribution device and that the energy distribution device checks which of the received energy supply conditions match their respective energy acceptance conditions, and Case of a match requesting the energy from the respective power generation facility (s).
  • an administration device connected to the communication device stores the energy supply conditions of the energy generating devices and / or the energy acceptance conditions of the energy distributing device.
  • the communication between the energy distribution device and the energy production devices takes place only indirectly with the intervention of an administrative device which enables the "negotiation" between energy acceptance conditions and energy supply conditions.
  • the management device can form an energy provider-comprehensive trading system or trading system.
  • Power distribution devices and power generation devices can be connected to it via, for example, a standardized communications network, e.g. the Internet.
  • the energy distribution devices can buy certain amounts of energy with indication of a price limit via the trading system or simply use (or buy on demand) the lowest-priced energy supply from the cheapest energy producer.
  • the energy distribution device is offered a selection option, for example, via a list in tabular form stating prices and other criteria (for example, the production method of wind power, hydropower, nuclear power, etc.).
  • decentralized energy producers can offer certain amounts of energy if an attractive price level or otherwise attractive energy acceptance conditions have been achieved or if sufficient energy requirements exist.
  • Private households are also conceivable as decentralized energy producers if they offer, for example, energy generated by solar plants via the trading system.
  • an event-oriented system can be used which provides the price information or the energy acceptance conditions in the network by IP multicasting, application layer multicasting (eg HMTP, NICE and NARADA), web service mechanisms (such as WS Eventing or WS Notification) or Power-Line network technology.
  • Price formation is thus regulated, for example, on the basis of supply and demand. There is less demand for high prices.
  • the trading or administrative system described is thus a stabilizing element for the energy supply networks.
  • Decentralized energy producers such as households with solar energy systems, can offer certain amounts of energy in the network if they can not use them themselves due to their absence (eg holidays).
  • the energy requirement for certain types of production can be recorded via the trading system; This serves to determine prices and price differentiation between the individual types of production. Energy specific investments can be derived from this. Overall, a contribution to environmental protection is made because energy consumption and the provision of energy can be optimized together.
  • the invention also relates to an energy distribution device for connection to a power supply network, to which also energy generating devices can be connected.
  • the invention is in this respect the task of specifying a power distribution, can be reduced with the load fluctuations in the power grid and on average a lower load dynamics in the power grid than in previous energy distribution is achieved.
  • This object is achieved on the basis of an energy distribution device of the specified type according to the invention in that the energy distribution device is suitable for controlling its energy dissipation. conditions depending on the network load of the power grid, in particular depending on existing or predicted network load fluctuations, time-dependent set.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an arrangement with an energy distribution device, a plurality of energy consumption devices and a power supply network
  • FIGS. 2-3 different methods for operating the arrangement according to FIG. 1 and FIG.
  • Figure 4 shows another embodiment of a
  • FIG. 1 shows a power supply network 10 to which an energy distribution device 20 with a data processing system 25, a plurality of energy sources contained therein, is shown.
  • power generating devices 30 and energy consumption devices 40 and 50 are connected.
  • the consumption devices 50 are connected directly to the energy supply network 10, whereas the energy consumption devices 40 are indirectly connected to the energy supply network 10 in connection, namely by Vorschalt pleasingen or ballasts 60, which are connected between the energy consumption devices 40 and the power grid 10.
  • the task of the energy distributing device 20 is to operate the energy supply network 10 in such a way that the energy provided by the energy generating devices 30 is also consumed by the energy consuming devices 40 and 50, since caching of electrical energy is very costly and costly.
  • the energy distribution device 20 is connected to a plurality of measuring devices, protective devices and switches in conjunction, which are shown only schematically in the figure 1 and with the
  • Reference symbols S are marked.
  • the connection between the measuring devices, the protective devices and the switches S is based on control lines, which are identified in FIG. 1 by the reference symbol STL.
  • FIG. 1 recognizes a communication device 70, to which the energy distribution device 20 and the energy generation devices 30 are connected.
  • the energy distribution device 20 will determine the respective network load of the energy supply network 10 on a time-dependent basis and by acting on the energy production devices 30 and by acting on the consumption devices 40 and 50 try to keep dynamic network load changes as low as possible and to ensure that the energy provided by the power generation devices 30 is removed from the power consumption devices 40 and 50.
  • the action of the energy distribution device 20 on the energy generating devices 30 can take place in various ways, as will now be explained in more detail below with reference to FIGS. 2 to 4.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment for operating the arrangement according to FIG. 1 or for operating the energy supply network 10, in which the energy distribution device 20 changes and adjusts its energy acceptance conditions as a function of the respective network load and / or load dynamics the respective energy acceptance conditions are transmitted to the power generation devices 30 by means of the communication device 70.
  • the energy acceptance conditions of the energy distribution device 20 are identified by the reference symbol A.
  • the energy acceptance conditions A are transmitted by the energy distribution device 20 in the form of an energy absorption signal AA via the communication device 70, for example to the energy generation device 30 '.
  • the energy generating device 30 ' is designed in such a way that it evaluates the received acceptance signal AA or the energy acceptance conditions A contained therein and compares it with its individually stored energy supply conditions L. If the energy supply conditions L and the energy acceptance conditions of the energy distribution device 20 match, then the energy generation device 30 'will switch on and deliver the energy requested by the energy distribution device 20. Otherwise, if, therefore, the delivery conditions L of the energy generating device 30 'deviate from the energy acceptance conditions A of the energy distributing device 20, the energy generating device 30' will switch off and reject the delivery of the requested energy.
  • the individual energy supply conditions L of the energy generating device 30 ' are, for example, operated by the operator. ie, predetermined by the owner or operator of the power generation device 30 'and input to the power generation device 30'. Such an input of the energy supply conditions can be effected, for example, via a PC, if the energy generating device has a corresponding
  • the energy distribution device 20 determines that the consumer demand for energy has decreased or is likely to decrease and less energy is required than previously, then the energy distribution device 20 will slow down the energy acceptance by determining the acceptance conditions. gene A changed accordingly. Specifically, it will change the acceptance conditions A such that the energy supply to the power generation device 30 'becomes less attractive. For example, in the energy acceptance conditions, the energy distribution device 20 will state that a higher energy quality than previously required or that a certain energy quality is required
  • the energy distribution device 20 can inform the energy production device 30 'that now only producers that can guarantee a certain minimum performance or that only energy of a certain type of energy, for example environmentally friendly energy (eg solar energy or wind energy), can be taken into account becomes. Also, the energy distribution device 20 can significantly reduce the purchase price for the energy, so that energy production becomes uneconomical for the energy production devices 30 and some of them therefore "voluntarily" renounce energy production.
  • environmentally friendly energy eg solar energy or wind energy
  • the energy distribution device 20 compares the receiving energy supply conditions L of the energy production device 30' with their respective energy acceptance conditions A and switches the energy production device 30 'with a control signal ST when the power supply conditions L agree with the power take-off conditions A and turns off the power generator 30' with the control signal ST when supply conditions and acceptance conditions do not correlate.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of an arrangement having a power supply network 10, an energy distribution device 20, an energy generation device 30 and energy consumption devices 40 and 50.
  • a management device in the form of a trading system is additionally provided, which is identified by reference numeral 100 in FIG. The role of the manager 100 is to provide the
  • the power generation devices 30 can access the management device 100 and the data stored therein via the communication device 70 and select tariff options according to which they want to generate energy and feed it into the energy supply network 10.
  • the corresponding indications can also be used by the energy generating devices 30 to generate energy delivery conditions L in order to transmit them to the management device 100 or directly to the energy distribution device 20 for the purpose of supplying energy.
  • Price formation is thus regulated, for example, on the basis of supply and demand. At high prices, the energy consumption devices 40 and 50 will demand less energy, so that overall less energy will be generated and subtracted.
  • the energy consumption devices 40 and 50 will demand more energy and therefore a higher level of energy production will be necessary.
  • the trading or administrative system described is thus a stabilizing element for the energy supply networks.
  • Decentralized energy producers, such as households with solar energy systems, can be included in the energy supply in this way, without this resulting in adverse consequences for network utilization or network fluctuations; because the energy distribution device 20 can always ensure that only as much energy is generated and provided by a corresponding adaptation of its energy acceptance conditions, as it corresponds to the respective network utilization.
  • the energy distribution device 20 By dynamically adapting the energy acceptance conditions by the energy distribution device 20, it is also possible to provide a consumer-desired "energy mixture". If a higher level of environmentally friendly energy is desired on the consumer or consumer side, then the energy distribution device 20 can take care of this by adapting the energy acceptance conditions In a corresponding manner, the energy distributing device 20 can ensure, via a price adjustment, that energy produced as cheaply as possible is fed in if the price aspect is the focus of the consumer.
  • the emission of carbon dioxide occurring during the production of the energy can also be taken into account by determining via the energy acceptance conditions which pollutant emission is considered permissible or acceptable at the respective acceptance point in time and which is not.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

The invention relates, inter alia, to a method for the operation of an arrangement with at least one energy distribution device (20), a plurality of energy production devices (30, 30'), and an energy supply network (10) to which at least one energy distribution device and the plurality of energy generation devices are connected. The invention provides that the energy generation devices and the energy distribution device be connected directly or indirectly via a communications device (70), and that the energy distribution device determine time-dependent energy loss conditions (A) as a function of the network load of the energy supply network, and that the energy generation devices be monitored to determine which ones display energy delivery conditions (L) that agree with the corresponding energy loss conditions of the energy distribution device, and in the case of agreement, that the energy from the energy generation devices with corresponding energy delivery conditions be fed into the energy supply network.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zum Betreiben einer Anordnung mit zumindest einer EnergieverteileinrichtungMethod for operating an arrangement with at least one energy distribution device
Strom ist bekanntermaßen nur in sehr begrenztem Umfang speicherbar. Dieser Umstand führt dazu, dass erzeugte Energie stets auch irgendwo abgenommen werden muss. Die Einbeziehung von alternativen und wetterabhängigen Energien sowie die ab- solut unkoordinierte Abnahme durch die Endverbraucher führen bei derzeitigen Energieverteilsystemen zu einer sehr hohen Lastdynamik.Electricity is known to be storable only to a very limited extent. This circumstance means that the generated energy always has to be taken off somewhere. The inclusion of alternative and weather-dependent energies as well as the absolutely uncoordinated acceptance by the end users lead to a very high load dynamics in current energy distribution systems.
Zwischen Energieerzeuger und Endverbraucher gibt es derzeit keine direkte Kopplung zur Regelung und Optimierung des Lastflusses. Dies führt beispielsweise dazu, dass überschüssige Energie, die z.B. durch Windkraftanlagen in Schwachlastzeiten erzeugt wird, nicht kostenoptimiert bzw. umweltschonend genutzt werden kann.There is currently no direct coupling between power generator and end user to control and optimize the load flow. For example, this results in excess energy, e.g. produced by wind turbines during off-peak hours, can not be used cost-optimized or environmentally friendly.
Auch wirtschaftlich nachteilig ist diese hohe Lastdynamik, da ungeplante Lastflussverschiebungen im Netzverbund zu Vertragsstrafen führen können, wenn vorab vereinbarte Energieleistungen nicht abgenommen werden können. Diese Situation verschärft sich mit zunehmender Installation von alternativen Energieerzeugungsanlagen, wie zum Beispiel durch Windparks, Blockheizkraftwerke, dezentrale Energieerzeuger etc., da diese keine konstante Energiebereitstellung gewährleisten können. Die dadurch im Mittel noch höhere Dynamik zwischen Spitzenlast- und Schwachlastbetrieb als bisher stellt noch höhere technische Anforderungen an die von Energieversorgern oder Netzbetreibern betriebenen Energieverteileinrichtungen, mit denen Energieversorgungsnetze betrieben werden.Also economically disadvantageous is this high load dynamics, since unplanned load flow shifts in the network can lead to contractual penalties, if pre-agreed energy achievements can not be taken off. This situation is exacerbated by the increasing installation of alternative energy generation systems, such as wind farms, combined heat and power plants, decentralized energy producers, etc., as these can not guarantee a constant supply of energy. The on average even higher dynamics between peak load and low load operation than before still places even higher technical demands on the power distribution facilities operated by energy suppliers or network operators, with which energy supply networks are operated.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zumThe invention has for its object to provide a method for
Betreiben einer Anordnung mit zumindest einer Energieverteil- einrichtung anzugeben, bei dem im Energieversorgungsnetz im Mittel weniger LastSchwankungen bzw. eine geringere Lastdynamik als bisher erreicht wird.Operate an arrangement with at least one Energieverteil- device to specify, in the energy supply network in Means less load fluctuations or a lower load dynamics than previously achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features according to claim 1. Advantageous embodiments of the method according to the invention are specified in subclaims.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Energieerzeu- gungseinrichtungen und die Energieverteileinrichtung über eine Kommunikationseinrichtung mittelbar oder unmittelbar in Verbindung stehen und die Energieverteileinrichtung Energieabnahmebedingungen in Abhängigkeit von der Netzlast des Energieversorgungsnetzes, insbesondere in Abhängigkeit von be- reits vorhandenen oder prognostizierten Netzlastschwankungen, zeitabhängig festlegt, und dass geprüft wird, welche der Energieerzeugungseinrichtungen Energielieferbedingungen aufweisen, die mit den jeweiligen Energieabnahmebedingungen der Energieverteileinrichtung übereinstimmen, und im Falle einer Übereinstimmung die Energie von der Energieerzeugungseinrichtungen mit passenden Energielieferbedingungen in das Energieversorgungsnetz eingespeist wird.According to the invention, it is provided that the energy generation devices and the energy distribution device are indirectly or directly connected via a communication device and the energy distribution device determines energy acceptance conditions as a function of the network load of the energy supply network, in particular as a function of already existing or predicted network load fluctuations checking which ones of the power generation devices have power supply conditions that match the respective power acceptance conditions of the power distribution device, and in case of coincidence, the power is supplied from the power generation devices with matching power supply conditions to the power grid.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens be- steht darin, dass die Energieverteileinrichtung erfindungsgemäß in die Lage versetzt wird, auf die Lastdynamik selbst Einfluss zu nehmen, indem sie in Abhängigkeit von der jeweiligen Netzlast des Energieversorgungsnetzes oder bereits vorhandenen oder prognostizierten Netzlastschwankungen Energie- abnahmebedingungen individuell festlegt. Konkret hat dieAn essential advantage of the method according to the invention is that the energy distribution device according to the invention is enabled to influence the load dynamics themselves by individually setting energy acceptance conditions as a function of the respective network load of the energy supply network or existing or predicted network load fluctuations , Specifically, the
Energieverteileinrichtung somit die Möglichkeit, bei einem Energieüberangebot die Energieabnähme gegenüber den Energie- erzeugungseinrichtungen restriktiver zu handhaben und bei absehbarem oder bereits vorhandenem Energiemangel eine Energie- lieferung für die Energieerzeugungseinrichtungen attraktiver zu machen. Die Energieabnahmebedingungen können eine Vielzahl an Parametern vorsehen: Beispielsweise können die Energieabnahmebedingungen festlegen, dass nur noch Energieerzeugungseinrichtungen berücksichtigt werden sollen, die eine bestimmte Mindest- leistung bereitstellen bzw. garantieren können. Alternativ oder zusätzlich können die Energieabnahmebedingungen festlegen, dass die Energie eine bestimmte Mindestqualität erreicht, beispielsweise eine Mindestfrequenzstabilität überschreitet oder eine maximale SpannungsSchwankung, ein maxima- les Maß an Oberwellen oder einen maximalen Ausstoß an Kohlendioxid (CO2) pro Kilowattstunde unterschreitet. Alternativ oder zusätzlich können die Energieabnahmebedingungen auch einen Preis oder Preisindikator enthalten, der die von der Energieverteileinrichtung zugesagte Vergütung pro Leistungs- einheit (z. B. kWh) definiert. Auch können die Energieabnahmebedingungen festlegen, dass die Energie auf eine bestimmte Art und Weise (z. B. Atomkraft, Verbrennen fossiler Brennstoffe, erneuerbare Energiequellen (Windenergie, Solarenergie, Wasserkraft) ) erzeugt wird oder auf bestimmte Art und Weise gerade nicht erzeugt wird. Beispielsweise kann, wennEnergieverteileinrichtung thus the ability to more restrictive to handle the energy loss compared to the energy generation facilities in an energy surplus and to make an energy supply for the power generation facilities in the foreseeable or existing energy shortage more attractive. The energy acceptance conditions can provide a multitude of parameters: for example, the energy acceptance conditions can stipulate that only energy generation devices that can provide or guarantee a certain minimum performance should be taken into account. Alternatively or additionally, the energy acceptance conditions may stipulate that the energy reaches a certain minimum quality, for example exceeds a minimum frequency stability or falls below a maximum voltage fluctuation, a maximum degree of harmonics or a maximum emission of carbon dioxide (CO 2 ) per kilowatt hour. Alternatively or additionally, the energy acceptance conditions may also include a price or price indicator that defines the compensation per unit of performance promised by the energy distribution device (eg kWh). Also, the energy harvesting conditions may dictate that the energy is generated in a particular manner (eg, nuclear power, burning fossil fuels, renewable energy sources (wind, solar, hydro)) or is not being generated in a particular way. For example, if
Netzausfälle wegen zu hoher Netzlastschwankungen drohen, vorgesehen werden, dass nur schnell zuschaltbare und schnell abschaltbare Energieerzeugungseinrichtungen (z. B. Windenergie, Solarenergie) berücksichtigt werden und zeitlich weniger schnell anpassbare Energieerzeugungseinrichtungen (z. B.Power failures due to excessive network load fluctuations, are provided that only quickly connectable and quickly shut down energy production facilities (eg., Wind energy, solar energy) are considered and temporally less adaptable power generation facilities (eg.
Atomstrom) unberücksichtigt bleiben müssen.Nuclear power) must be disregarded.
Die Betreiber der Energieverteileinrichtungen, also die Energieversorgungsunternehmen, erhalten durch die beschriebene dynamische Anpassung der Energieabnahmebedingungen somit einen mittelbaren Einfluss auf das Verhalten der Betreiber auch dezentraler Energieerzeugungseinrichtungen - nachfolgend auch dezentrale Energieerzeuger genannt - und können somit den Lastfluss automatisch optimieren und damit die Energie- Verteilung stabilisieren. Daraus ergeben sich für die Energieversorgungsunternehmen bzw. Netzbetreiber deutliche Kostenvorteile: Überlastungen und dadurch bedingte Abschal- tungen können vermieden werden; dies führt zu höherer Versorgungssicherheit und höherer Energiequalität.The operators of the energy distribution facilities, ie the energy supply companies, obtained by the described dynamic adjustment of the energy acceptance conditions thus an indirect influence on the behavior of operators also decentralized power generation facilities - hereinafter also called decentralized power generator - and thus can automatically optimize the load flow and thus stabilize the energy distribution , This results in considerable cost advantages for the energy supply companies and grid operators: overloads and the resulting shutdown. can be avoided; this leads to higher security of supply and higher energy quality.
Beispielsweise können in Spitzenlastzeiten dezentrale Erzeu- gereinheiten in Regionen mit hohem Verbrauch zugeschaltet werden, um die überregionalen Verteilnetze zu entlasten. Auch können die Energieversorgungsunternehmen bei Bedarf dezentrale Energie anfordern. Besonders einfach und damit vorteilhaft ist dies beispielsweise mit standardisierten Kommunika- tionsverbindungen zwischen den Energieverteileinrichtungen und den Energieerzeugungseinrichtungen möglich.For example, in peak load periods, decentralized generating units can be switched on in regions with high consumption, in order to relieve the supraregional distribution grids. The utilities can also request decentralized energy as needed. This is possible in a particularly simple and thus advantageous manner, for example, with standardized communication connections between the energy distribution devices and the energy generation devices.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Energieverteileinrichtung ein ihre jeweili- gen Energieabnahmebedingungen angebendes Abnahmesignal erzeugt und dieses über die Kommunikationseinrichtung an die Energieerzeugungseinrichtungen sendet und dass die Energieerzeugungseinrichtungen jeweils prüfen, ob die mit dem Abnahmesignal empfangenen Energieabnahmebedingungen mit ihren indi- viduell abgespeicherten Energielieferbedingungen übereinstimmen, und im Falle einer Übereinstimmung ihre Energie in das Energieversorgungsnetz einspeisen bzw. der Energieverteileinrichtung zur Verfügung stellen. Bei dieser Variante erfolgt die Kommunikation unmittelbar zwischen Energieverteileinrich- tung und den Energieerzeugungseinrichtungen, wobei der Abgleich zwischen Energielieferbedingungen und Energieabnahme- bedingungen bei den Energieerzeugungseinrichtungen erfolgt .According to a preferred embodiment of the method, it is provided that the energy distribution device generates a acceptance signal indicating its respective energy acceptance conditions and transmits this via the communication device to the energy production devices and that the energy production devices respectively check whether the energy acceptance conditions received with the acceptance signal with their individually stored Energy supply conditions match, and in the case of a match feed their energy into the power grid or provide the energy distribution device. In this variant, the communication takes place directly between the energy distribution device and the energy production devices, whereby the comparison between energy supply conditions and energy acceptance conditions takes place in the energy production devices.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Energieerzeugungseinrichtungen jeweils ein ihre jeweiligen Energielieferbedingungen angebendes Liefersignal erzeugen und dieses über die Kommunikationseinrichtung an die Energieverteileinrichtung senden und dass die Energieverteileinrichtung prüft, welche der empfangenen Ener- gielieferbedingungen mit ihren jeweiligen Energieabnahmebedingungen übereinstimmen, und im Falle einer Übereinstimmung die Energie von der oder den jeweiligen Energieerzeugungseinrichtungen anfordert . Bei dieser Variante erfolgt die Kommu- nikation unmittelbar zwischen Energieverteileinrichtung und den Energieerzeugungseinrichtungen, wobei der Abgleich zwischen Energielieferbedingungen und Energieabnahmebedingungen bei der Energieverteileinrichtung erfolgt.According to another preferred refinement of the method, it is provided that the energy generating devices each generate a delivery signal indicating their respective energy supply conditions and send this via the communication device to the energy distribution device and that the energy distribution device checks which of the received energy supply conditions match their respective energy acceptance conditions, and Case of a match requesting the energy from the respective power generation facility (s). In this variant, the communi- nication directly between the energy distribution device and the power generation devices, wherein the balance between energy supply conditions and energy acceptance conditions in the energy distribution device takes place.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass eine an die Kommunikationseinrichtung angeschlossene Verwaltungseinrichtung die Energielieferbedingungen der Energieerzeugungseinrichtungen und/oder die Ener- gieabnahmebedingungen der Energieverteileinrichtung speichert. Bei dieser Variante erfolgt die Kommunikation zwischen Energieverteileinrichtung und den Energieerzeugungseinrichtungen nur mittelbar unter Einschaltung einer Verwaltungseinrichtung, die das „Aushandeln" zwischen Energieabnahmebedin- gungen und Energielieferbedingungen ermöglicht.According to a further preferred embodiment of the method, it is provided that an administration device connected to the communication device stores the energy supply conditions of the energy generating devices and / or the energy acceptance conditions of the energy distributing device. In this variant, the communication between the energy distribution device and the energy production devices takes place only indirectly with the intervention of an administrative device which enables the "negotiation" between energy acceptance conditions and energy supply conditions.
Beispielsweise kann die Verwaltungseinrichtung ein energiean- bieter-übergreifendes Tradingsystem oder Handelssystem bilden. Energieverteileinrichtungen und Energieerzeugungsein- richtungen können mit diesem über ein beispielsweise standardisiertes Kommunikationsnetzwerk verbunden werden, z.B. das Internet. Die Energieverteileinrichtungen können über das Tradingsystem bestimmte Energiemengen mit Angabe einer Preisgrenze kaufen oder einfach bei Bedarf (on demand) das preis- werteste Energieangebot vom preiswertesten Energieerzeuger nutzen bzw. kaufen. Der Energieverteileinrichtung wird beispielsweise über eine tabellarische Auflistung unter Angabe von Preisen und weiteren Kriterien (z.B. Herstellungsart Windkraft, Wasserkraft, Atomkraft etc.) eine Auswahlmöglich- keit angeboten.For example, the management device can form an energy provider-comprehensive trading system or trading system. Power distribution devices and power generation devices can be connected to it via, for example, a standardized communications network, e.g. the Internet. The energy distribution devices can buy certain amounts of energy with indication of a price limit via the trading system or simply use (or buy on demand) the lowest-priced energy supply from the cheapest energy producer. The energy distribution device is offered a selection option, for example, via a list in tabular form stating prices and other criteria (for example, the production method of wind power, hydropower, nuclear power, etc.).
Entsprechend können die dezentralen Energieerzeuger bestimmte Energiemengen anbieten, wenn ein attraktives Preisniveau oder ansonsten attraktive Energieabnahmebedingungen erreicht wor- den sind oder wenn ausreichende Energieanforderungen vorliegen. Hierbei sind auch Privathaushalte als dezentrale Energieerzeuger denkbar, wenn sie beispielsweise durch Solaranlagen erzeugte Energie über das Handelssystem anbieten. Damit die Nutzer bzw. Teilnehmer des Systems proaktiv über die jeweils gültigen Preise informiert werden, kann ein eventorientiertes System eingesetzt werden, das die Preisinformation bzw. die Energieabnahmebedingungen im Netzwerk durch IP Multicasting, Application Layer Multicasting (z.B. HMTP, NICE und NARADA) , WebService Mechanismen (wie WS Eventing oder WS Notification) oder Power-Line Netzwerktechnologie verbreitet.Accordingly, decentralized energy producers can offer certain amounts of energy if an attractive price level or otherwise attractive energy acceptance conditions have been achieved or if sufficient energy requirements exist. Private households are also conceivable as decentralized energy producers if they offer, for example, energy generated by solar plants via the trading system. In order to If the users or subscribers of the system are proactively informed of the respectively valid prices, an event-oriented system can be used which provides the price information or the energy acceptance conditions in the network by IP multicasting, application layer multicasting (eg HMTP, NICE and NARADA), web service mechanisms (such as WS Eventing or WS Notification) or Power-Line network technology.
Die Preisbildung regelt sich somit beispielsweise auf der Ba- sis von Angebot und Nachfrage. Bei hohen Preisen wird weniger nachgefragt. Das beschriebene Trading- bzw. Verwaltungssystem ist damit ein stabilisierendes Element für die Energieversorgungsnetze. Dezentrale Energieerzeuger, wie beispielsweise Haushalte mit Solarenergieanlagen, können bestimmte Energie- mengen im Netzwerk anbieten, wenn sie diese aufgrund von Abwesenheit (z.B. Urlaub) nicht selbst nutzen können. Der Energiebedarf für bestimmte Herstellungsarten kann über das Tra- dingssystem erfasst werden; dies dient der Preisfindung und Preisdifferenzierung zwischen den einzelnen Erzeugungsarten. Energieartspezifische Investitionen können davon abgeleitet werden. Insgesamt wird ein Beitrag zum Umweltschutz geleistet, weil sich Energieverbrauch und Energiebereitstellung gemeinsam optimieren lassen.Price formation is thus regulated, for example, on the basis of supply and demand. There is less demand for high prices. The trading or administrative system described is thus a stabilizing element for the energy supply networks. Decentralized energy producers, such as households with solar energy systems, can offer certain amounts of energy in the network if they can not use them themselves due to their absence (eg holidays). The energy requirement for certain types of production can be recorded via the trading system; This serves to determine prices and price differentiation between the individual types of production. Energy specific investments can be derived from this. Overall, a contribution to environmental protection is made because energy consumption and the provision of energy can be optimized together.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Energieverteil- einrichtung zum Anschluss an ein Energieversorgungsnetz, an das außerdem Energieerzeugungsseinrichtungen anschließbar sind.The invention also relates to an energy distribution device for connection to a power supply network, to which also energy generating devices can be connected.
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, eine Energieverteileinrichtung anzugeben, mit der sich Lastschwankungen im Energieversorgungsnetz reduzieren lassen und im Mittel eine geringere Lastdynamik im Energieversorgungsnetz als bei bisherigen Energieverteileinrichtung erreicht wird.The invention is in this respect the task of specifying a power distribution, can be reduced with the load fluctuations in the power grid and on average a lower load dynamics in the power grid than in previous energy distribution is achieved.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Energieverteileinrichtung der angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Energieverteileinrichtung geeignet ist, ihre Energieab- nahmebedingungen in Abhängigkeit von der Netzlast des Energieversorgungsnetzes, insbesondere in Abhängigkeit von bereits vorhandenen oder prognostizierten NetzlastSchwankungen, zeitabhängig festzulegen.This object is achieved on the basis of an energy distribution device of the specified type according to the invention in that the energy distribution device is suitable for controlling its energy dissipation. conditions depending on the network load of the power grid, in particular depending on existing or predicted network load fluctuations, time-dependent set.
Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Energieverteil- einrichtung und bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen der Energieverteileinrichtung sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen, da die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens denen der erfindungsgemäßen Energieverteileinrichtung im Wesentlichen entsprechen.With regard to the advantages of the energy distribution device according to the invention and with regard to advantageous embodiments of the energy distribution device, reference is made to the above statements in connection with the method according to the invention, since the advantages of the method according to the invention essentially correspond to those of the energy distribution device according to the invention.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie- len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaftThe invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments; thereby show by way of example
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung mit einer Energieverteileinrichtung, einer Mehrzahl an Energieverbrauchseinrichtungen sowie einem Energieversorgungsnetz,1 shows an exemplary embodiment of an arrangement with an energy distribution device, a plurality of energy consumption devices and a power supply network,
Figuren 2-3 verschiedene Verfahren zum Betreiben der Anordnung nach Figur 1 undFIGS. 2-3 different methods for operating the arrangement according to FIG. 1 and FIG
Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eineFigure 4 shows another embodiment of a
Anordnung mit einer Energieverteileinrichtung, einer Mehrzahl an Energieverbrauchseinrichtungen, einem Energieversorgungsnetz sowie einer Verwaltungseinrich- tung .Arrangement with an energy distribution device, a plurality of energy consumption devices, a power supply network and a management device.
In den Figuren 1 bis 4 werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .For the sake of clarity, identical reference symbols are always used in FIGS. 1 to 4 for identical or comparable components.
In der Figur 1 ist ein Energieversorgungsnetz 10 dargestellt, an das eine Energieverteileinrichtung 20 mit einer darin enthaltenen Datenverarbeitungsanlage 25, eine Mehrzahl an Ener- gieerzeugungseinrichtungen 30 sowie Energieverbrauchseinrichtungen 40 und 50 angeschlossen sind. Die Verbrauchseinrichtungen 50 sind unmittelbar an das Energieversorgungsnetz 10 angeschlossen, wohingegen die Energieverbrauchseinrichtungen 40 mittelbar mit dem Energieversorgungsnetz 10 in Verbindung stehen, nämlich durch Vorschalteinrichtungen bzw. Vorschalt- geräte 60, die zwischen die Energieverbrauchseinrichtungen 40 und das Energieversorgungsnetz 10 geschaltet sind.FIG. 1 shows a power supply network 10 to which an energy distribution device 20 with a data processing system 25, a plurality of energy sources contained therein, is shown. power generating devices 30 and energy consumption devices 40 and 50 are connected. The consumption devices 50 are connected directly to the energy supply network 10, whereas the energy consumption devices 40 are indirectly connected to the energy supply network 10 in connection, namely by Vorschalteinrichtungen or ballasts 60, which are connected between the energy consumption devices 40 and the power grid 10.
Die Aufgabe der Energieverteileinrichtung 20 besteht darin, das Energieversorgungsnetz 10 so zu betreiben, dass die von den Energieerzeugungseinrichtungen 30 bereitgestellte Energie auch von den Energieverbrauchseinrichtungen 40 und 50 verbraucht wird, da nämlich ein Zwischenspeichern von elektri- scher Energie sehr aufwendig und kostentreibend ist.The task of the energy distributing device 20 is to operate the energy supply network 10 in such a way that the energy provided by the energy generating devices 30 is also consumed by the energy consuming devices 40 and 50, since caching of electrical energy is very costly and costly.
Zum Betreiben des Energieversorgungsnetzes 10 steht die Energieverteileinrichtung 20 mit einer Vielzahl an Messeinrichtungen, Schutzeinrichtungen sowie Schaltern in Verbindung, die in der Figur 1 nur schematisch dargestellt und mit demTo operate the power supply network 10, the energy distribution device 20 is connected to a plurality of measuring devices, protective devices and switches in conjunction, which are shown only schematically in the figure 1 and with the
Bezugszeichen S gekennzeichnet sind. Die Verbindung zwischen den Messeinrichtungen, den Schutzeinrichtungen sowie den Schaltern S beruht auf Steuerleitungen, die in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen STL gekennzeichnet sind.Reference symbols S are marked. The connection between the measuring devices, the protective devices and the switches S is based on control lines, which are identified in FIG. 1 by the reference symbol STL.
In der Figur 1 erkennt darüber hinaus eine Kommunikationseinrichtung 70, an die die Energieverteileinrichtung 20 sowie die Energieerzeugungseinrichtungen 30 angeschlossen sind.In addition, FIG. 1 recognizes a communication device 70, to which the energy distribution device 20 and the energy generation devices 30 are connected.
Zum Betrieb des Energieversorgungsnetzes 10 wird die Energie- Verteileinrichtung 20 die jeweilige Netzlast des Energieversorgungsnetzes 10 zeitanhängig ermitteln und durch Einwirken auf die Energieerzeugungseinrichtungen 30 sowie durch Einwirken auf die Verbrauchseinrichtungen 40 und 50 versuchen, dy- namische Netzlaständerungen möglichst gering zu halten und dafür zu sorgen, dass die durch die Energieerzeugungseinrichtungen 30 bereitgestellte Energie von den Energieverbrauchseinrichtungen 40 und 50 abgenommen wird. Das Einwirken der Energieverteileinrichtung 20 auf die Energieerzeugungseinrichtungen 30 kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen, wie nun nachfolgend anhand der Figuren 2 bis 4 näher erläutert wird.For operation of the energy supply network 10, the energy distribution device 20 will determine the respective network load of the energy supply network 10 on a time-dependent basis and by acting on the energy production devices 30 and by acting on the consumption devices 40 and 50 try to keep dynamic network load changes as low as possible and to ensure that the energy provided by the power generation devices 30 is removed from the power consumption devices 40 and 50. The action of the energy distribution device 20 on the energy generating devices 30 can take place in various ways, as will now be explained in more detail below with reference to FIGS. 2 to 4.
In der Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel für das Betreiben der Anordnung gemäß Figur 1 bzw. für das Betreiben des Energieversorgungsnetzes 10 dargestellt, bei dem die Energiever- teileinrichtung 20 in Abhängigkeit von der jeweils zeitabhängig erfassten Netzlast und/oder Lastdynamik ihre Energieabnahmebedingungen verändert und anpasst und die jeweiligen Energieabnahmebedingungen an die Energieerzeugungseinrichtungen 30 mittels der Kommunikationseinrichtung 70 übermittelt. In der Figur 2 sind die Energieabnahmebedingungen der Energieverteileinrichtung 20 mit dem Bezugszeichen A gekennzeichnet .FIG. 2 shows an exemplary embodiment for operating the arrangement according to FIG. 1 or for operating the energy supply network 10, in which the energy distribution device 20 changes and adjusts its energy acceptance conditions as a function of the respective network load and / or load dynamics the respective energy acceptance conditions are transmitted to the power generation devices 30 by means of the communication device 70. In FIG. 2, the energy acceptance conditions of the energy distribution device 20 are identified by the reference symbol A.
Die Energieabnahmebedingungen A werden von der Energiever- teileinrichtung 20 in Form eines EnergieabnähmeSignals AA über die Kommunikationseinrichtung 70 beispielsweise zu der Energieerzeugungseinrichtung 30' übermittelt. Die Energieerzeugungseinrichtung 30' ist derart ausgestaltet, dass sie das empfangene Abnahmesignal AA bzw. die darin enthaltenden Ener- gieabnahmebedingungen A auswertet und mit ihren individuell abgespeicherten Energielieferbedingungen L vergleicht. Stimmen die Energielieferbedingungen L sowie die Energieabnahme- bedingungen der Energieverteileinrichtung 20 überein, so wird sich die Energieerzeugungseinrichtung 30' einschalten und die von der Energieverteileinrichtung 20 angeforderte Energie abgeben. Andernfalls, wenn also die Lieferbedingungen L der Energieerzeugungseinrichtung 30' von den Energieabnahmebedingungen A der Energieverteileinrichtung 20 abweichen, wird sich die Energieerzeugungseinrichtung 30' abschalten und die Abgabe der angeforderten Energie ablehnen.The energy acceptance conditions A are transmitted by the energy distribution device 20 in the form of an energy absorption signal AA via the communication device 70, for example to the energy generation device 30 '. The energy generating device 30 'is designed in such a way that it evaluates the received acceptance signal AA or the energy acceptance conditions A contained therein and compares it with its individually stored energy supply conditions L. If the energy supply conditions L and the energy acceptance conditions of the energy distribution device 20 match, then the energy generation device 30 'will switch on and deliver the energy requested by the energy distribution device 20. Otherwise, if, therefore, the delivery conditions L of the energy generating device 30 'deviate from the energy acceptance conditions A of the energy distributing device 20, the energy generating device 30' will switch off and reject the delivery of the requested energy.
Die individuellen Energielieferbedingungen L der Energieerzeugungseinrichtung 30' werden beispielsweise betreibersei- tig, also von dem Eigentümer oder Betreiber der Energieerzeugungseinrichtung 30' vorgegeben und in die Energieerzeugungs- einrichtung 30' eingegeben. Eine solche Eingabe der Energie- lieferbedingungen kann beispielsweise über einen PC erfolgen, wenn die Energieerzeugungseinrichtung eine entsprechendeThe individual energy supply conditions L of the energy generating device 30 'are, for example, operated by the operator. ie, predetermined by the owner or operator of the power generation device 30 'and input to the power generation device 30'. Such an input of the energy supply conditions can be effected, for example, via a PC, if the energy generating device has a corresponding
Schnittstelle aufweist, oder durch eine entsprechende Eingabevorrichtung an der Energieerzeugungseinrichtung 30' .Interface, or by a corresponding input device to the power generating device 30 '.
Stellt nun während des Betriebs des Energieversorgungsnetzes 10 die Energieverteileinrichtung 20 fest, dass die verbrau- cherseitige Nachfrage nach Energie nachgelassen hat oder voraussichtlich abnehmen wird und weniger Energie als zuvor erforderlich sein wird, so wird die Energieverteileinrichtung 20 die Energieabnahme bremsen, indem sie die Abnahmebedingun- gen A entsprechend verändert. Konkret wird sie die Abnahmebedingungen A derart verändern, dass die Energielieferung für die Energieerzeugungseinrichtung 30' unattraktiver wird. Beispielsweise wird die Energieverteileinrichtung 20 in den Energieabnahmebedingungen angeben, dass eine höhere Energie- qualität als bisher verlangt wird oder dass eine bestimmteIf, during the operation of the energy supply network 10, the energy distribution device 20 determines that the consumer demand for energy has decreased or is likely to decrease and less energy is required than previously, then the energy distribution device 20 will slow down the energy acceptance by determining the acceptance conditions. gene A changed accordingly. Specifically, it will change the acceptance conditions A such that the energy supply to the power generation device 30 'becomes less attractive. For example, in the energy acceptance conditions, the energy distribution device 20 will state that a higher energy quality than previously required or that a certain energy quality is required
Herkunft der Energie gewünscht wird. Beispielsweise kann die Energieverteileinrichtung 20 der Energieerzeugungseinrichtung 30' mitteilen, dass nunmehr nur noch Erzeuger berücksichtigt werden können, die eine bestimmte Mindestleistung garantieren können oder dass nur noch Energie einer bestimmten Energie- art , beispielsweise umweltfreundliche Energie (z. B. Solarenergie oder Windenergie) abgenommen wird. Auch kann die Energieverteileinrichtung 20 den Abnahmepreis für die Energie deutlich senken, so dass für die Energieerzeugungseinrichtun- gen 30 eine Energieerzeugung unwirtschaftlicher wird und manche von ihnen deshalb „freiwillig" auf eine Energieerzeugung verzichten.Source of energy is desired. For example, the energy distribution device 20 can inform the energy production device 30 'that now only producers that can guarantee a certain minimum performance or that only energy of a certain type of energy, for example environmentally friendly energy (eg solar energy or wind energy), can be taken into account becomes. Also, the energy distribution device 20 can significantly reduce the purchase price for the energy, so that energy production becomes uneconomical for the energy production devices 30 and some of them therefore "voluntarily" renounce energy production.
Im Zusammenhang mit der Figur 3 wird nun ein weiteres Ausfüh- rungsbeispiel zum Betreiben der Anordnung gemäß der Figur 1 erläutert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass die Energieerzeugungseinrichtung 30' die Steuerhoheit an die Energieverteileinrichtung 20 abgegeben hat: Dies bedeutet, dass das Ein- und Ausschalten der Energieerzeugungseinrichtung 30 ausschließlich von der Energieverteil- einrichtung 20 übernommen wird. Hierzu übermittelt die Energieerzeugungseinrichtung 30' ihre gewünschten Energieliefer- bedingungen L in Form eines entsprechenden Signals AL über die Kommunikationseinrichtung 70 an die Energieverteileinrichtung 20. Die Energieverteileinrichtung 20 vergleicht die empfangenden Energielieferbedingungen L der Energieerzeugungseinrichtung 30' mit ihren jeweiligen Energieabnahmebe- dingungen A und schaltet die Energieerzeugungseinrichtung 30' mit einem Steuersignal ST ein, wenn die Energielieferbedingungen L mit den Energieabnahmebedingungen A übereinstimmen und schaltet die Energieerzeugungseinrichtung 30' mit dem Steuersignal ST ab, wenn Lieferbedingungen und Abnahmebedin- gungen nicht korrelieren.In connection with FIG. 3, a further exemplary embodiment for operating the arrangement according to FIG. 1 will now be explained. In this embodiment, it is assumed that the power generation device 30 'has given the control authority to the power distribution device 20: This means that the switching on and off of the energy generating device 30 is taken over exclusively by the energy distribution device 20. For this purpose, the energy generating device 30 'transmits its desired energy supply conditions L in the form of a corresponding signal AL via the communication device 70 to the energy distribution device 20. The energy distribution device 20 compares the receiving energy supply conditions L of the energy production device 30' with their respective energy acceptance conditions A and switches the energy production device 30 'with a control signal ST when the power supply conditions L agree with the power take-off conditions A and turns off the power generator 30' with the control signal ST when supply conditions and acceptance conditions do not correlate.
In der Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung mit einem Energieversorgungsnetz 10, einer Energieverteileinrichtung 20, einer Energieerzeugungseinrichtung 30 sowie Energieverbrauchseinrichtungen 40 und 50 dargestellt. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich eine Verwaltungseinrichtung in Form eines Tradingsystems vorgesehen, das in der Figur 4 mit dem Bezugszeichen 100 gekennzeichnet ist. Die Aufgabe der Verwaltungseinrichtung 100 besteht darin, dieFIG. 4 shows a further exemplary embodiment of an arrangement having a power supply network 10, an energy distribution device 20, an energy generation device 30 and energy consumption devices 40 and 50. In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 1, in this exemplary embodiment a management device in the form of a trading system is additionally provided, which is identified by reference numeral 100 in FIG. The role of the manager 100 is to provide the
Energieabnahmebedingungen der an das Energieversorgungsnetz 10 angeschlossenen Energieverteileinrichtung 20 zu speichern. Die Energieerzeugungseinrichtungen 30 können über die Kommunikationseinrichtung 70 auf die Verwaltungseinrichtung 100 und auf die darin gespeicherten Daten zugreifen und Tarifoptionen auswählen, nach denen sie Energie erzeugen und in das Energieversorgungsnetz 10 einspeisen wollen. Die entsprechenden Angaben können die Energieerzeugungseinrichtungen 30 auch dazu verwenden, Energielieferbedingungen L zu generieren, um diese an die Verwaltungseinrichtung 100 oder unmittelbar an die Energieverteileinrichtung 20 zwecks Energielieferung zu übersenden. Die Preisbildung regelt sich somit beispielsweise auf der Basis von Angebot und Nachfrage. Bei hohen Preisen werden die Energieverbrauchseinrichtungen 40 und 50 weniger Energie nachfragen, so dass insgesamt weniger Energie erzeugt und ab- genommen werden wird. Entsprechend wird bei geringen Energiepreisen damit zu rechnen sein, dass die Energieverbrauchseinrichtungen 40 und 50 mehr Energie nachfragen und daher ein höheres Maß an Energieerzeugung nötig wird. Das beschriebene Trading bzw. Verwaltungssystem ist damit ein stabilisierendes Element für die Energieversorgungsnetze. Dezentrale Energieerzeuger, wie beispielsweise Haushalte mit Solarenergieanlagen, können auf diese Weise in die Energieversorgung einbezogen werden, ohne dass dies zu nachteiligen Folgen für die Netzauslastung oder zu Netzschwankungen kommen wird; denn die Energieverteileinrichtung 20 kann durch ein entsprechendes Anpassen ihrer Energieabnahmebedingungen stets dafür sorgen, dass nur so viel Energie erzeugt und bereitgestellt wird, wie es der jeweiligen Netzauslastung entspricht.Energy consumption conditions of the energy distribution network 10 connected to the energy distribution device 20 to store. The power generation devices 30 can access the management device 100 and the data stored therein via the communication device 70 and select tariff options according to which they want to generate energy and feed it into the energy supply network 10. The corresponding indications can also be used by the energy generating devices 30 to generate energy delivery conditions L in order to transmit them to the management device 100 or directly to the energy distribution device 20 for the purpose of supplying energy. Price formation is thus regulated, for example, on the basis of supply and demand. At high prices, the energy consumption devices 40 and 50 will demand less energy, so that overall less energy will be generated and subtracted. Accordingly, with low energy prices, it can be expected that the energy consumption devices 40 and 50 will demand more energy and therefore a higher level of energy production will be necessary. The trading or administrative system described is thus a stabilizing element for the energy supply networks. Decentralized energy producers, such as households with solar energy systems, can be included in the energy supply in this way, without this resulting in adverse consequences for network utilization or network fluctuations; because the energy distribution device 20 can always ensure that only as much energy is generated and provided by a corresponding adaptation of its energy acceptance conditions, as it corresponds to the respective network utilization.
Über das dynamische Anpassen der Energieabnahmebedingungen durch die Energieverteileinrichtung 20 ist es auch möglich, eine verbraucherseitig gewünschte „Energiemischung" bereitzustellen: Wird abnehmer- bzw. verbraucherseitig ein höheres Maß an umweltfreundlicher Energie gewünscht, so kann die Energieverteileinrichtung 20 durch ein Anpassen der Energieabnahmebedingungen dafür Sorge tragen, dass in einem höheren Maße umweltfreundliche Energie in das Energieversorgungssystem eingespeist wird; in entsprechender Weise kann die Energieverteileinrichtung 20 über eine Preisanpassung dafür sor- gen, dass möglichst billig hergestellte Energie eingespeist wird, wenn verbraucherseitig der Preisaspekt im Vordergrund steht.By dynamically adapting the energy acceptance conditions by the energy distribution device 20, it is also possible to provide a consumer-desired "energy mixture". If a higher level of environmentally friendly energy is desired on the consumer or consumer side, then the energy distribution device 20 can take care of this by adapting the energy acceptance conditions In a corresponding manner, the energy distributing device 20 can ensure, via a price adjustment, that energy produced as cheaply as possible is fed in if the price aspect is the focus of the consumer.
Darüber hinaus kann auch die bei der Herstellung der Energie auftretende Emission von Kohlendioxid berücksichtigt werden, indem über die Energieabnahmebedingungen festgelegt wird, welche Schadstoffemission zum jeweiligen AbnahmeZeitpunkt als zulässig bzw. erträglich angesehen wird und welche nicht. In addition, the emission of carbon dioxide occurring during the production of the energy can also be taken into account by determining via the energy acceptance conditions which pollutant emission is considered permissible or acceptable at the respective acceptance point in time and which is not.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Betreiben einer Anordnung mit zumindest einer Energieverteileinrichtung (20) , einer Mehrzahl an Ener- gieerzeugungseinrichtungen (30, 30') und einem Energieversorgungsnetz (10) , an das die zumindest eine Energieverteileinrichtung und die Mehrzahl an Energieerzeugungseinrichtungen angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, - dass die Energieerzeugungseinrichtungen und die Energieverteileinrichtung über eine Kommunikationseinrichtung (70) mittelbar oder unmittelbar in Verbindung stehen und die Energieverteileinrichtung in Abhängigkeit von der Netzlast des Energieversorgungsnetzes zeitabhängig Energieabnahmebe- dingungen (A) festlegt, und1. A method for operating an arrangement with at least one energy distribution device (20), a plurality of energy generating devices (30, 30 ') and a power supply network (10) to which the at least one energy distribution device and the plurality of energy generating devices are connected, characterized in that the energy generating devices and the energy distribution device are connected directly or indirectly via a communication device (70) and the energy distribution device determines energy acceptance conditions (A) as a function of the network load of the energy supply network in a time-dependent manner, and
- dass geprüft wird, welche der Energieerzeugungseinrichtungen Energielieferbedingungen (L) aufweisen, die mit den jeweiligen Energieabnahmebedingungen der Energieverteileinrichtung übereinstimmen, und im Falle einer Übereinstimmung die Energie von den Energieerzeugungseinrichtungen mit passenden Energielieferbedingungen in das Energieversorgungs- netz eingespeist wird.that it is checked which of the energy generating devices have energy supply conditions (L) that correspond to the respective energy acceptance conditions of the energy distribution device, and in case of a match, the energy is fed into the energy supply network from the energy production devices with suitable energy supply conditions.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. The method according to claim 1, characterized
- dass die Energieverteileinrichtung ein ihre jeweiligen Energieabnahmebedingungen angebendes Abnahmesignal (AA) erzeugt und dieses über die Kommunikationseinrichtung an die Energieerzeugungseinrichtungen sendet und - dass die Energieerzeugungseinrichtungen jeweils prüfen, ob die mit dem Abnahmesignal empfangenen Energieabnahmebedingungen mit ihren individuell abgespeicherten Energielieferbedingungen übereinstimmen, und im Falle einer Übereinstimmung ihre Energie der Energieverteileinrichtung bereitstel- len.- That the power distribution device generates a respective acceptance of their respective energy acceptance signal (AA) and sends it via the communication device to the power generating devices and - that the power generating devices respectively check whether the received with the acceptance signal energy acceptance conditions match with their individually stored energy supply conditions, and in case of a match provide their energy to the energy distribution facility.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, - zumindest eine der Energieerzeugungseinrichtungen ein ihre jeweiligen Energielieferbedingungen angebendes Liefersignal (AL) erzeugt und dieses über die Kommunikationseinrichtung an die Energieverteileinrichtung sendet und -dass die Energieverteileinrichtung prüft, welche der empfangenen Energielieferbedingungen mit ihren jeweiligen Energieabnahmebedingungen übereinstimmen, und im Falle einer Übereinstimmung Energie von der oder den jeweiligen Energieerzeugungseinrichtungen anfordert .3. The method according to claim 1 or 2, characterized at least one of the power generating means generates a delivery signal (AL) indicating its respective power supply conditions and transmits it to the power distribution means via the communication means and -that the power distribution means checks which of the received power supply conditions match their respective power take-off conditions and in case of a match power from the or request the respective power generation facilities.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine an die Kommunikationseinrichtung angeschlossene Verwaltungseinrichtung (100) die Energielieferbedingungen der Ener- gieerzeugungseinrichtungen und/oder die Energieabnahmebedingungen der Energieverteileinrichtung speichert.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that an administration device (100) connected to the communication device stores the energy supply conditions of the energy generating devices and / or the energy acceptance conditions of the energy distribution device.
5. Verfahren nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Energieerzeugungseinrichtungen die in der Verwaltungseinrichtung abgespeicherten Energieabnahmebedingungen mit ihren individuell abgespeicherten Energielieferbedingungen vergleichen und im Falle einer Übereinstimmung ihre Energie der Energieverteileinrichtung bereitstellen.5. The method according to claim 4, characterized in that the energy generating devices compare the stored energy in the management device energy consumption conditions with their individually stored energy supply conditions and provide their energy of the energy distribution device in case of a match.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieverteileinrichtung die in der Verwaltungseinrichtung abgespeicherten Energielieferbedingungen der Ener- gieerzeugungseinrichtungen mit ihren Energieabnahmebedingungen vergleicht und im Falle einer Übereinstimmung die Energie von der der- oder denjenigen Energieerzeugungseinrichtungen anfordert, die passende Energielieferbedingungen anbieten.6. The method according to claim 4, wherein the energy distribution device compares the energy supply conditions of the energy generating devices stored in the management device with their energy acceptance conditions and, in the case of a match, requests the energy from the energy production device or devices that offer appropriate energy supply conditions.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieabnahmebedingungen zumindest einen der nachfolgend aufgeführten Parameter enthalten: - Mindestleistung, die die Energieerzeugungseinrichtung liefern kann,7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the energy acceptance conditions contain at least one of the parameters listed below: - minimum power that the power generation facility can supply,
- Mindestqualität, insbesondere hinsichtlich der Mindestfre- quenzstabilität der gelieferten Spannung, der maximalen SpannungsSchwankung der gelieferten Spannung und/oder einem maximalen Maß an Oberwellen in der gelieferten Spannung,- minimum quality, in particular with regard to the minimum frequency stability of the supplied voltage, the maximum voltage fluctuation of the supplied voltage and / or a maximum degree of harmonics in the supplied voltage,
- maximaler Ausstoß an Kohlendioxid pro gelieferter Kilowattstunde ,- maximum carbon dioxide emissions per kilowatt hour delivered,
- Art der Energieerzeugung, -Preis oder Preisindikator.- Type of energy production, price or price indicator.
8. Energieverteileinrichtung (20) zum Anschluss an ein Energieversorgungsnetz (10) , an das außerdem Energieerzeugungs- einrichtungen (30, 30') anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieverteileinrichtung geeignet ist, ihre Energieabnahmebedingungen (L) in Abhängigkeit von der Netzlast zeitabhängig festzulegen. 8. energy distribution device (20) for connection to a power supply network (10) to which also Energieerzeugungs- devices (30, 30 ') can be connected, characterized in that the energy distribution device is suitable, their energy consumption conditions (L) as a function of the network load time-dependent set.
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