Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Verbrauchers
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben zumindest eines elektrischen Verbrauchers, welcher mit einem Übertragungsnetz elektrisch gekoppelt ist.
Aus dem Stand der Technik ist es allgemein bekannt, dass elektrische Energie nur in begrenztem Maße speicherbar ist. Somit ist es erforderlich, dass der größte Teil der erzeugten elektrischen Energie zeitgleich verbraucht wird. Aus der Einbeziehung einer wachsenden Menge von alternativen Energie- quellen in ein Energieverteilsystem, welche beispielsweise wie Windenergie oder Solarenergie nicht ständig, nicht vorhersehbar und nicht in konstanter Höhe erzeugbar sind, und einer ebenfalls häufig nicht vorhersehbaren und nicht konstanten Abnahme durch Endverbraucher, resultiert eine sehr hohe Lastdynamik im Energieverteilsystem.
Diese hohe Lastdynamik kann sowohl zu technischen Nachteilen, wie beispielsweise zu einer Überlastung eines Übertragungsnetzes des Energieverteilsystems, als auch zu wirtschaftli- chen Nachteilen für einen Betreiber des Übertragungsnetzes, wie z. B. Vertragsstrafen aufgrund ungeplanter Lastflussverschiebungen, führen.
Zusätzlich ist es nachteilig, dass elektrische Verbraucher mit einem nahezu ohmschen Lastverhalten, bei welchen die entnommene elektrische Leistung quadratisch von der elektrischen Spannung des Übertragungsnetzes abhängt, nach und nach durch elektrische Verbraucher ersetzt werden, welche innerhalb großer Spannungs- und/oder Frequenzbereiche des Übertragungsnet- zes eine konstante elektrische Leistung aus diesem entnehmen. Zu diesen Verbrauchern zählen beispielsweise Geräte, deren interne Versorgungsspannung mittels Schaltnetzteilen erzeugt wird.
Ferner werden elektrische Verbraucher, welche ihre Leistung in Abhängigkeit von der Frequenz des Übertragungsnetzes aus diesem beziehen, wie beispielsweise direkt mit dem Übertragungsnetz gekoppelte Synchron- oder Asynchronmaschinen, mehr und mehr durch elektrische Verbraucher ersetzt, deren elektrische Antriebe mittels Wechselrichtern gespeist werden. Dabei ist eine Leistungsaufnahme dieser Verbraucher möglich, welche überquadratisch von der Frequenz abhängig ist.
Hierdurch ist die Wirksamkeit aus dem Stand der Technik bekannter Netzregelverfahren, welche beispielsweise darauf beruhen, dass elektrische Generatoren mit den elektrischen Verbrauchern in einem Gegenkopplungsverhältnis stehen, redziert. Dabei werden die Generatoren gebremst, wenn die Leistungsent- nähme aus dem Übertragungsnetz steigt. Somit sinken die Frequenz und Spannung des Übertragungsnetzes ab, was wie bereits erläutert bei elektrischen Verbrauchern mit ohmschem Verhalten im Gegensatz zu über Wechselrichter und/oder Schaltnetzteile betriebenen Verbrauchern zu einer Verringerung der aus dem Netz entnommenen elektrischen Leistung führt und infolge dessen zu einer Einstellung eines stabilen elektrischen Gleichgewichtes des Übertragungsnetzes führt.
Aus diesem Grund ist eine verstärkte Bereitstellung von so genannter Regelleistung, insbesondere anhand von Spitzenlastkraftwerken, erforderlich, deren Produktionskosten für elektrische Energie vergleichsweise hoch sind.
Da die Lastdynamik aus den genannten Gründen allein mit einer erzeugerseitigen Leistungsregelung kostenintensiv und sehr aufwändig ist, sind aus dem Stand der Technik verschiedene Vorrichtungen und Verfahren bekannt, welche die Lastdynamik insbesondere auch verbraucherseitig weiter verringern sollen.
Dabei ist allgemein bekannt, dass von Kunden des Energieverteilungssystems nicht genutzte Energiekapazitäten in Schwachlastzeiten als Nachstrom zu vergünstigten Tarifen angeboten werden, so ein Teil der elektrischen Last in die Schwachlast-
zeiten verschoben wird. Somit wird während der Schwachlastzeiten eine Grundlast bereitgestellt und die elektrische Last zu Spitzenlastzeiten reduziert.
Zusätzlich ist aus der 2007P00377 WO (Nr. der Erfindungsmeldung: 2007E09479 DE, amtl. Aktenzeichen PCT/EP2007/005260) ein Verfahren zum Betreiben einer Anordnung mit zumindest einer Energieverteileinrichtung, einer Mehrzahl an Energieverbrauchseinrichtungen und einem Übertragungsnetz, an das zu- mindest eine Energieverteileinrichtung und die Mehrzahl an Energieverbrauchseinrichtungen angeschlossen sind, bekannt, welches eine Regelung der elektrischen Last in dem Übertragungsnetz durch die elektrischen Verbraucher, insbesondere eine Verschiebung der elektrischen Last in Schwachlastzeiten, ermöglichen soll. Dabei stehen die Energieverbrauchseinrichtungen und die Energieverteileinrichtung über eine Kommunikationseinrichtung mittelbar oder unmittelbar in Verbindung. Die Energieverteileinrichtung ermittelt in Abhängigkeit einer jeweiligen Netzlast oder Netzlastschwankungen des Übertra- gungsnetzes und zeitabhängig Energielieferbedingungen, so dass den Energieverbrauchseinrichtungen gemäß individuell für diese abgespeicherter Energieabnahmebedingungen individuell Energie bereitgestellt wird oder nicht.
Weiterhin beschreibt die 200712047 amtliches Aktenzeichen:
10 2007 043 888.7 eine Vorrichtung zur Versorgung mindestens eines elektrischen Verbrauchers, umfassend ein Versorgungsnetz mit mindestens einer Speisestelle, mindestens einer Versorgungseinheit und einer Anzahl von zumindest mit einer die- ser Speisestellen über eine Übertragungseinheit verbundenen Entnahmestellen einer oder mehrerer Verbraucherabnahmestellen. Zumindest eine dieser Verbraucherabnahmestellen ist über eine Kommunikationsübertragungseinheit mit zumindest einer der Versorgungseinheiten verbunden ist, über die die Versor- gung an der Entnahmestelle entnahmeseitig und/oder speisesei- tig steuerbar ist. Weiterhin ist eine Verbraucherabnahmestelle dargestellt, welche mindestens eine zugehörige Entnahmenstelle zur Versorgung von mindestens einem zugehörigen
Verbraucher und einen Datenspeicher umfasst, in welchem der oder die zugehörigen Verbraucher mit zugeordneten Versorgungsdaten, zugeordnetem Versorgungsereignis und/oder zugeordneter Versorgungszeit hinterlegt sind. Weiterhin ist eine Steuereinheit vorgesehen, mittels welcher die Versorgung an der Entnahmestelle steuerbar ist. Auch die Vorrichtung und die Verbraucherabnahmestelle sollen eine Regelung der elektrischen Last in dem Übertragungsnetz durch die elektrischen Verbraucher, insbesondere eine Verschiebung der elektrischen Last in Schwachlastzeiten, ermöglichen.
Ferner offenbart die US 2001/0010032 Al ein Energie-Management-System, welches Mittel zu einer Visualisierung von elektrischen Lastverläufen eines oder mehrere elektrischer Ver- braucher umfasst, welche mit diesem verbunden sind. Dabei besteht die Möglichkeit, dass ein Nutzer manuell Lastanteile der elektrischen Verbraucher in Schwachlastzeiten verschiebt oder Betriebszeiten der elektrischen Verbraucher vorgibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Verbrauchers anzugeben, welche eine effiziente, einfach ausführbare und schnelle Lastregelung ermöglichen.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 9 angegebenen Merkmale gelöst .
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben zumindest ei- nes elektrischen Verbrauchers, welcher mit einem elektrischen Übertragungsnetz elektrisch gekoppelt ist, zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen dem elektrischen Verbraucher und dem Übertragungsnetz eine Steuereinheit geschaltet ist, welche
Mittel zur Erfassung einer Netzspannung und/oder einer Netzfrequenz des Übertragungsnetzes umfasst, wobei mittels der Steuereinheit eine elektrische Leistungsentnahme des Verbrauchers aus dem Übertragungsnetz in Abhängigkeit von der er- fassten Netzspannung und/oder Netzfrequenz steuerbar ist.
Daraus ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass auch elektrische Verbraucher, die kein ohmsches Verhalten aufweisen, derart steuerbar sind, dass ein proportionales Lastverhalten er- zeugbar ist und somit bei geringer Netzspannung und/oder
Netzfrequenz eine Anpassung der Leistungsentnahme der Verbraucher möglich ist. d. h. ein Leistungsfaktor variabel ist. Auch ist kein zusätzliches Datennetz, wie aus dem Stand der Technik zur Kommunikation zwischen einer Energieerzeugungs- einheit und dem Verbraucher bekannt ist, notwendig, so dass eine schnelle Steuerung und/oder Regelung der Lastentnahme mit einer hohen Steuer- bzw. Regeldynamik erzielbar ist.
Zur Steuerung der Leistungsentnahme umfasst die Steuereinheit eine Schaltereinheit, in welcher zumindest ein Schalter angeordnet ist. Bei den Schaltern handelt es sich insbesondere um Schütze, Relais und/oder Halbleiterschalter, mittels welchen die Leistungsentnahme effektiv und einfach steuerbar ist.
Zur Einstellung einer Betriebsspannung des elektrischen Verbrauchers umfasst die Steuereinheit in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung einen oder mehrere Transformatoren, Hochsetzsteller und/oder Tiefsetzsteiler .
Gemäß einer gewinnbringenden Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Steuereinheit einen oder mehrere Gleichrichter und/oder Filter zur Leistungsfaktorkorrektur.
Alternativ oder zusätzlich umfasst die Steuereinheit Mittel, welche zu einer Phasenanschnittssteuerung vorgesehen sind.
Dabei weist eine Phasenanschnittssteuerung zur Steuerung der Leistungsentnahme insbesondere den Vorteil auf, dass sie durch eine sehr geringe Verlustleistung bei gleichzeitig ein-
fächern und kleinbauendem Aufbau sowie einer geringen Störanfälligkeit gekennzeichnet ist.
Ferner ist die Steuereinheit vorzugsweise in den elektrischen Verbraucher oder in ein Gerät integriert, welches einen oder mehrere elektrische Verbraucher umfasst.
Alternativ ist die Steuereinheit als separates Vorschaltgerät ausgebildet, so dass in vorteilhafter Weise auch bereits vor- handene elektrische Verbraucher oder Geräte nachträglich mit der Steuereinheit zur Steuerung der Leistungsentnahme koppelbar sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben zumindest eines elektrischen Verbrauchers, welcher mit einem elektrischen Übertragungsnetz elektrisch gekoppelt ist, werden erfindungsgemäß mittels einer zwischen dem elektrischen Verbraucher und dem Übertragungsnetz geschalteten Steuereinheit die Netzspannung und/oder die Netzfrequenz des Übertragungs- netzes erfasst, wobei mittels der Steuereinheit die elektrische Leistungsentnahme des Verbrauchers aus dem Übertragungsnetz in Abhängigkeit von der erfassten Netzspannung und/oder Netzfrequenz gesteuert wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Leistungsentnahme des Verbrauchers zu einer Änderung der Netzspannung und/oder Netzfrequenz zeitlich verzögert, unverzögert oder mit einem kontinuierlichen Übergang verringert oder erhöht.
Auch ist es bevorzugt möglich, dass die Leistungsentnahme des Verbrauchers bei einer Überschreitung oder Unterschreitung von vorgegebenen Grenzwerten der Netzspannung und/oder Netzfrequenz verringert oder erhöht wird.
Dabei wird die Leistungsentnahme des Verbrauchers in vorteilhafter Weise solange verringert oder erhöht, bis keine Überschreitung oder Unterschreitung der vorgegebenen Grenzwerte der Netzspannung und/oder Netzfrequenz vorliegt, die aktuelle
Leistungsentnahme null ist und/oder die aktuelle Leistungsentnahme einer maximalen Leistung des Verbrauchers entspricht .
Gemäß einer gewinnbringenden Weiterbildung des Verfahrens wird die Leistungsentnahme verschiedener elektrischer Verbraucher separat und/oder anwendungsbezogen gesteuert, so dass das Steuergerät und dessen Steuerung in vorteilhafter Weise für mehrere elektrische Verbraucher nutzbar ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
FIG 1 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Betreiben eines elektrischen Verbrauchers,
FIG 2 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Betreiben mehrerer elektrischer Verbraucher, und
FIG 3 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Betreiben mehrerer elektrischer Verbraucher, wobei die Vorrichtung in ein elektrisches Gerät integriert ist.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die einzige Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Betreiben zumindest eines elektrischen Verbrauchers 2, welcher mit einem Übertragungsnetz 3 elektrisch gekoppelt ist, mittels wel- chem dem Verbraucher 2.1 elektrische Energie einer Energieerzeugungseinheit 4, insbesondere einem Kraftwerk, zuführbar ist .
Dabei umfasst das Übertragungsnetz 3 insbesondere sowohl Höchst-, Hoch-, Mittel- und Niederspannungsnetze als auch Mittel und Schaltelemente zur Wandlung und Übertragung der elektrischen Energie.
Die Netzfrequenz des Übertragungsnetzes 3 und deren Abweichungen spiegeln ein Verhältnis der mittels der Energieerzeugungseinheit 4 erzeugten elektrischen Energie und dem Verbrauch der elektrischen Energie durch die Verbraucher 2.1 wi- der .
Da elektrische Energie in dem Übertragungsnetz, bei welchem es sich insbesondere um ein so genanntes Verbundnetz handelt, nicht speicherbar ist, muss der erzeugten Energie stets ein gleich großer Energieverbrauch gegenüberstehen, wobei es bei Abweichungen zischen der erzeugten Energiemenge und dem Energieverbrauch zu Abweichungen der Netzfrequenz kommt.
Wird dabei mehr elektrische Energie erzeugt als verbraucht, kommt es zu einer Steigerung der Netzfrequenz, wobei bei einem höheren Verbrauch die Netzfrequenz sinkt.
Bei starken Schwankungen der Netzfrequenz, welche insbesondere aus einem starken Über- oder Unterangebot von elektrischer Energie resultieren, können starke Störungen im Übertragungsnetz 3 auftreten, welche bis zu einem Ausfall dieses führen können .
Ein zusätzliches Maß für die Auslastung des Übertragungsnet- zes 3 stellt die verbraucherseitig messbare Netzspannung UOuτ dar, welche sich gemäß der ohmschen Gesetze vereinfacht aus einer Differenz der Spannungshöhe UΣN der von der Energieerzeugungseinheit 4 erzeugten elektrischen Energie und dem Produkt des in dem Übertragungsnetz 3 geführten Stromes INETZ und dessen Widerstand RNETZ gemäß:
U OUT ~ U IN ~ * NETZ -^NETZ [ 1 ]
ergibt .
Da bei elektrischen Verbrauchern 2 mit einem ohmschen Lastverhalten eine dem Übertragungsnetz 3 entnommene elektrische Leistung quadratisch von der elektrischen Spannung des Über-
tragungsnetzes abhängt, verringert oder erhöht sich die Leistungsentnahme des elektrischen Verbrauchers 2 bei einem Unterangebot bzw. Überangebot von elektrischer Energie in dem Übertragungsnetz 3 automatisch.
Es existieren jedoch auch elektrische Verbraucher 2.1, welche bei unterschiedlichen Netzspannungen und Netzfrequenzen eine konstante Leistungsentnahme aus dem Übertragungsnetz 3 aufweisen. Dabei kann es sich beispielsweise um mittels Schalt- netzteile und/oder Wechselrichtern betriebene elektrische Verbraucher 2.1 handeln.
Um die Lastdynamik des Übertragungsnetzes 3 verbraucherseitig zu begrenzen bzw. zu vermindern, ist erfindungsgemäß zwischen dem elektrischen Verbraucher 2.1 und dem Übertragungsnetz 3 eine Steuereinheit 5 geschaltet, welche Mittel 6 zur Erfassung einer Netzspannung und/oder einer Netzfrequenz des Übertragungsnetzes 3 umfasst, wobei die Steuereinheit 5 als separates Vorschaltgerät ausgebildet ist und nicht näher darge- stellten Mittel zur Kopplung mit dem elektrischen Verbraucher 2.1 und dem Übertragungsnetz 3 aufweist. In einer nicht näher dargestellten Weiterbildung der Erfindung kann die Steuereinheit 5 in den elektrischen Verbraucher 2 integriert sein .
Dabei ist anhand der Steuereinheit 5 die elektrische Leistungsentnahme des Verbrauchers 2.1 aus dem Übertragungsnetz 3 in Abhängigkeit von der erfassten Netzspannung und/oder Netzfrequenz steuerbar, so dass auch elektrische Verbraucher 2.1, die kein ohmsches Verhalten aufweisen, derart steuerbar sind, dass ein ohmsches Verhalten erzeugbar ist und somit bei geringer Netzspannung und/oder Netzfrequenz eine Anpassung der Leistungsentnahme der Verbraucher 2.1 möglich ist.
Zur Variation der Leistungsentnahme des elektrischen Verbrauchers 2 umfasst die Steuereinheit 5 eine Schaltereinheit 7, in welcher ein oder mehrere nicht näher dargestellte Schalter angeordnet sind.
Weiterhin weist die Steuereinheit 2 einen oder mehrere Transformatoren, Hochsetzsteller und oder Tiefsetzsteiler, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel als Wandler 8 zusammen- gefasst sind, wobei die Hochsetzsteller und/oder Tiefsetz- steller in einer nicht näher dargestellten Weiterbildung der Erfindung Gleichrichter und/oder Filter zur Leistungsfaktorkorrektur umfassen können. Der Wandler 8 ist zu einer Variation der elektrischen Spannung des Verbrauchers 2 vorgesehen, wobei über die Einstellung der elektrischen Spannung die Leistungsentnahme des Verbrauchers 2 steuerbar ist. Somit ergibt sich bei vermindertem elektrischem Strom und/oder verminderter Spannung eine ebenfalls verminderte Leistungsentnahme und bei Erhöhung der Spannung eine Vergrößerung der Leistungsentnahme des Verbrauchers 2.
Gemäß der dargestellten Ausführung der Vorrichtung 1 umfasst die Steuereinheit ein separates Mittel 9, welches zu einer Phasenanschnittssteuerung vorgesehen ist. Mittels dieser Phasenanschnittssteuerung die Leistungsentnahme des Verbrau- chers 2 anhand einer Beeinflussung dessen Betriebsstromflusses steuerbar, wobei zur Realisierung der Phasenanschnittsteuerung lediglich ein geringer Bauteilbedarf besteht und die verwendeten Bauteile sich durch eine geringe Störanfälligkeit auszeichnen.
Je nach Anwendungsfall bzw. je nach Art und Ausführung des elektrischen Verbrauchers 2 kann dessen Abhängigkeit der Leistungsentnahme von der Netzspannung und/oder Netzfrequenz unterschiedlich sein. Dabei kann dessen Leistungsverhalten beispielsweise proportional oder stufenweise von den Netzgrößen Netzspannung und/oder Netzfrequenz abhängen. Auch weisen verschiedene elektrische Verbraucher 2.1 ein unterschiedliches Lastverhalten auf.
Somit wirken sich Veränderungen der elektrischen Betriebsgrößen, wie Strom, Spannung bzw. Leistung des elektrischen Verbrauchers 2 je nach dessen Ausbildung, beispielsweise als
Fernsehgerät oder als Leuchtmittel, unterschiedlich auf dessen Verhalten aus.
Aufgrund dessen sehen die Erfindung und deren Ausgestaltungen vor, dass die Anpassung der Leistungsentnahme des Verbrauchers 2 in Abhängigkeit von dessen Eigenschaften in unterschiedlicher Art und Weise vorgegeben und angepasst wird.
Dabei wird in einem ersten Ausführungsbeispiel die Leistungs- entnähme des Verbrauchers 2 im Bezug zum Zeitpunkt der Änderung der Netzspannung und/oder Netzfrequenz zeitlich verzögert, unverzögert oder mit einem kontinuierlichen Übergang verringert oder erhöht.
Handelt es sich bei dem elektrischen Verbraucher 2.1 z. B. um einen handelsüblichen Kühlschrank, so ist es sinnvoll bei einer relativ hohen Innentemperatur dessen, dessen Leistungsentnahme konstant zu halten und somit erst zeitlich verzögert zu reduzieren, wenn dessen Innentemperatur einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet.
Weist der Kühlschrank jedoch während einer Unterschreitung der Netzspannung und/oder Netzfrequenz von deren "Normalwert" eine Innenraumtemperatur, welche unterhalb dieses Grenzwertes liegt, ist eine unverzögerte Verringerung der Leistungsmini- mierung sinnvoll. Auch ist bei einem Ansteigen der Innenraumtemperatur über den Grenzwert bei anhaltender verringerter Netzspannung und/oder Netzfrequenz eine Erhöhung der Leistungsentnahme möglich.
Handelt es sich bei dem elektrischen Verbraucher 2.1 beispielsweise um einen Herd, ist eine Absenkung der Leistungsentnahme bei verringerter Netzspannung und/oder Netzfrequenz nur in begrenztem Maße erwünscht, da eine Zubereitung von Speisen vorzugsweise in einer angemessenen und für den Nutzer gewohnten Zeitdauer erfolgen sollte.
Die Anpassung der Leistungsentnahme mit einem kontinuierlichen Übergang, d. h. mit einem so genannten PTl-Verhalten, eignet sich insbesondere bei einer Ausbildung des elektrischen Verbrauchers als Fernsehgerät. Dabei reduziert bzw. er- höht sich eine Helligkeit des von diesem ausgestrahlten Bildes in Abhängigkeit von der Variation der Leistungsentnahme nur langsam und somit für ein Betrachter kaum merklich, so dessen Komfort nicht eingeschränkt wird. Auch bei einer Leselampe bietet sich die Variation der Leistungsentnahme mit diesem Verhalten an, da sonst unangenehme Flickererscheinungen auftreten können.
Bei Lichtquellen, welche beispielsweise als Hintergrund- oder Orientierungsbeleuchtungen vorgesehen sind, ist eine unverzö- gerte Anpassung der Leistungsentnahme denkbar, da Helligkeitsveränderungen derartiger Beleuchtungen im Allgemeinen nicht als negativ empfunden werden.
Weiterhin ist es auch sinnvoll, die Leistungsentnahme des Verbrauchers 2 bei einer Überschreitung oder Unterschreitung von vorgegebenen Grenzwerten der Netzspannung und/oder Netzfrequenz zu erhöhen bzw. zu verringern. Somit kann die Leistungsentnahme des Verbrauchers 2 insbesondere bei kurzzeitigen und geringen Schwankungen der Netzspannung und/oder Netz- frequenz, wie sie häufiger auftreten, konstant gehalten werden .
Die Leistungsentnahme wird dabei vorzugsweise nur solange verringert oder erhöht, bis keine Über- bzw. Unterschreitung der Grenzwerte mehr vorliegt, die aktuelle Leistungsentnahme des elektrischen Verbrauchers 2 null ist oder der maximalen Leistungsentnahme dieses entspricht, so dass Schäden an dem elektrischen Verbraucher 2.1 vermieden werden.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 zum Betreiben mehrerer elektrischer Verbraucher 2.1 bis 2.5.
Hierbei sind die Steuereinheit 2 und deren Komponenten derart ausgebildet, dass die Leistungsentnahme der mehreren und insbesondere unterschiedlich ausgebildeten elektrischen Verbraucher 2.1 bis 2,5 separat und/oder anwendungsbezogen gesteuert wird. Somit ist eine Anpassung der Steuerung sowohl an die Anwendung als auch an die Eigenschaften des jeweiligen Verbrauchers 2.1 bis 2.5 möglich.
In Figur 3 ist eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung 1 zum Betreiben mehrerer elektrischer Verbraucher 2.1 bis 2.5 dargestellt, wobei die Steuereinheit 5 in ein elektrisches Gerät 10 integriert ist, welches einen oder mehrere elektrische Verbraucher 2.1 bis 2.5 umfasst. Daraus ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass kein zusätzliches Vorschaltgerät zur Anpassung der Leistungsentnahme der elektrischen Verbraucher 2.1 bis 2.5 des Gerätes 10 erforderlich ist.
Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, des erfindungsgemäßen Verfahrens und Weiterbildungen dieser ist beson- ders vorteilhaft und wirtschaftlich interessant, wenn Energiebezugspreise von einen momentanen bzw. aktuellen Netzspannung und/oder Netzfrequenz abhängen.
Dabei umfasst die Steuereinheit 5 zusätzlich nicht näher dar- gestellte Mittel zu einer Stromzählung, welche einen bei einer bei einer geringen Netzspannung, insbesondere zu Spitzenlastzeiten, entnommenen Strom geringer bewerten als einen bei hoher Netzspannung, insbesondere zu Schwachlastzeiten, entnommenen Strom. Somit kann eine technisch sinnvolle Varianz eines Energiepreises von +/-10% erzielt werden.
Um eine höhere Varianz von Energiepreisen zu erhalten, ist es vorteilhaft, den Energiepreis in Abhängigkeit von der Netzspannung und/oder Netzfrequenz zu definieren, wobei beliebi- ge, auch nichtlineare Bezugskosten pro Arbeitseinheit für jede Netzfrequenz festgelegt werden können.
Zusammenfassend ist es mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, des erfindungsgemäßen Verfahrens und Weiterbildungen dieser möglich, Mechanismen zur Verringerung der Lastdynamik des Übertragungsnetzes von der Erzeugerseite auf die Verbrau- cherseite zu übertragen.
Analog sind die zuvor beschriebenen Mechanismen auch auf der Erzeugerseite anwendbar, so dass beispielsweise eingespeiste nicht konstante erneuerbare Energie bei geringer Netzspannung und/oder Netzfrequenz höher vergütet werden als bei hoher Netzspannung und/oder Netzfrequenz.
Zusammenfassend ist es mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, des erfindungsgemäßen Verfahrens und Weiterbildungen dieser möglich, auch die Lastentnahme solcher elektrischer Verbraucher 2.1 bis 2.5, welche kein ohmsches Lastverhalten aufweisen, in Abhängigkeit von der Netzspannung und/oder Netzfrequenz zu steuern. Dies kann insbesondere dann besonders vorteilhaft genutzt werden, wenn eine Nachregelung der mittels der Energieerzeugungseinheit 4 eingespeisten elektrischen Energie bzw. Leistung ein proportionales Regelverhalten aufweist. Da bei einer zunehmenden Leistungsentnahme aus dem Übertragungsnetz 3 keine vollständige erzeugerseitige Nachregelung stattfindet bzw. stattfinden kann, sinkt die Netzfre- quenz lastabhängig ab. Bei dieser verringerter Netzfrequenz und der daraus resultierenden verringerten Netzspannung stellt sich ein neues stabiles Gleichgewicht dadurch ein, dass die Leistungsentnahme der Verbraucher 2.1 bis 2.5 aus dem Übertragungsnetz 3 mittels der Vorrichtung 1 in Abhängig- keit von der Netzspannung und/oder Netzfrequenz variabel einstellbar ist.