EP2580831A2 - Verfahren zur steuerung einer energieversorgungseinrichtung - Google Patents

Verfahren zur steuerung einer energieversorgungseinrichtung

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Publication number
EP2580831A2
EP2580831A2 EP11725050.6A EP11725050A EP2580831A2 EP 2580831 A2 EP2580831 A2 EP 2580831A2 EP 11725050 A EP11725050 A EP 11725050A EP 2580831 A2 EP2580831 A2 EP 2580831A2
Authority
EP
European Patent Office
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energy
rule
power
supply device
power supply
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.)
Withdrawn
Application number
EP11725050.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Thole
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.)
Schueco International KG
Original Assignee
Schueco International KG
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 Schueco International KG filed Critical Schueco International KG
Publication of EP2580831A2 publication Critical patent/EP2580831A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
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    • 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
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
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    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/242—Home appliances
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    • 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

  • the invention relates to a method for controlling a
  • a power supply device is understood to mean a device which supplies a load with energy, for example with electrical energy. In the case of the consumer, this can be from a building services equipment of a single-family house to a building services equipment of a commercial building, for example a production hall or an office building.
  • PV photovoltaic
  • variable electricity tariffs will also be offered to small consumers. Under a variable electricity tariff becomes a Stromtarif
  • the invention provides the method of claim 1 against this background.
  • an energy provider for example a power supply company (RU) and a RU
  • Energy consumers such as a resident of a residential building, to a controller in the sense of operating a power supply system, be taken into account in a simple manner.
  • a method for controlling a power supply device with a number of energy sources, a number of energy consumers, a number of measuring / counting devices, with communication means and with a control device, which particularly preferably the following
  • Energy supply device are defined and which have validity for a plurality of buildings across,
  • At least one energy source of the number of energy sources with at least one energy consumer of the number of energy consumers, depending on at least one rule and / or at least one
  • Energy supply network can be achieved.
  • a plurality of buildings in a period in which, for example, an oversupply of energy, such as electrical energy and in particular regenerative electrical energy, prevails, are used as energy storage.
  • an oversupply of energy such as electrical energy and in particular regenerative electrical energy
  • wind energy wind energy
  • Storage of the energy can be stored in the form of electrical energy, in the form of thermal energy (heat, cold) or otherwise (for example pressure). Electrical energy may be provided in separate rechargeable batteries (rechargeable batteries) provided in the buildings, but also in rechargeable batteries of buildings associated with such equipment as e.g. Cars, especially electric cars, or laptops.
  • FIG. 1 by way of example a schematic representation of a
  • FIG. 2 by way of example a schematic representation of another
  • Fig. 1 shows an embodiment of a power supply device 1, which serves the supply of buildings 2 (for example, residential and commercial buildings) with energy.
  • the power supply device 1 a serves the supply of buildings 2 (for example, residential and commercial buildings) with energy.
  • buildings 2 for example, residential and commercial buildings
  • the power supply device 1 a serves the supply of buildings 2 (for example, residential and commercial buildings) with energy.
  • the power supply device 1 a serves the supply of buildings 2 (for example, residential and commercial buildings) with energy.
  • buildings 2 for example, residential and commercial buildings
  • Supply network 3 for example one of a
  • Electricity supply company operated public electricity grid. For better representability, only one building 2 is shown here. About a symbolically represented electrical connection, which is designed as required one or more phases, the supply network 3 with a
  • the measuring / counting device 5 is designed to grasp amounts of energy that are taken from the supply network 3 [ ⁇ Wh (-)] and amounts of energy that are fed into the supply network 3 [ ⁇ Wh (-)] to capture in detail and, for example, also Lei stungs courses in detail too capture and save for later evaluation.
  • the network 3 may be referred to as both an energy source (providing electrical energy) and an energy consumer (receiving electrical energy).
  • measuring / counting device 5 is shown symbolically
  • PV system photovoltaic system 10
  • inverter 12 Also connected to the central transfer point is a photovoltaic system 10 (PV system) with a PV generator 11, an inverter 12 and a system counter 13 for detecting the electrical energy generated by the PV system.
  • PV system photovoltaic system 10
  • the electrical energy generated by the PV generator passes through a symbolically represented connection 14 to the inverter 12, where it is converted according to the given requirements and via a
  • a chiller 17 for providing cooling capacity, which is required for example for cooling and / or air conditioning tasks in the building 2.
  • this is symbolically represented by electrical connections 18, 19 and a switching device 20, such as a contactor, connected to the central transfer point 9.
  • the chiller is associated with a cold storage 21. With this is the
  • Chiller 17 connected via a cooling line 22 shown symbolically.
  • a cooled by the chiller medium for later use be cached.
  • the cooled medium can be removed from the memory and, if necessary, not shown refrigeration technical
  • WP heat pump
  • electrical lines 25, 26 To power the heat pump 24, this is symbolically represented by electrical lines 25, 26 and a
  • the heat pump 24 is associated with a heat accumulator 28 and connected via a symbolically shown heat conduction of the WP 24. in the
  • Heat storage 28 a heated by the heat pump 24 medium for use at a later date are cached.
  • the heated medium can via a heat pipe 30 shown symbolically to not shown heat engineering equipment (for example, facilities for water heating and / or facilities with heating tasks) of the
  • the WP 24 may be associated with a further memory, for example, an earth heat storage 31. This can also heat through a symbolically shown 32 heat to
  • Geothermal heat storage 31 are removed via a symbolically shown heat pipe 33 heat and not shown heat engineering equipment in the building 2 are supplied.
  • heat and not shown heat engineering equipment in the building 2 are supplied.
  • mixers, valves and many other necessary to the function of the device 1 elements are not shown, but that these are required, the skilled person is aware and will therefore not be further elaborated at this point.
  • electrical consumers of the building 2 are connected, for example, lighting devices, household appliances, etc. These additional electrical consumers can also be designed individually switchable via switching devices, not shown.
  • Energy sources such as wind or hydro power plants are connected.
  • these additional energy sources also individually or in groups on switching elements, not shown switchable to the be connected to the central transfer point 9.
  • the additional energy sources individually or in groups with not shown
  • Communication means (not shown). By means of these communication means all components are able to exchange data with each other. Such data exchange takes place via data connections, not shown, for example via wireless and / or wired and / or optical
  • control device this can be arranged in a building to be supplied with energy 2 or at an operator of the network 3. Furthermore, the control device can also have several parts of which a first group, for example, in an operator of the network 3 and a second group not at the operator of the network 3, for example, in the building 2, are arranged.
  • control device or the individual parts of the control device, so equipped that between the
  • Control device and all components of the power supply device 1 data communication can take place.
  • Power supply device 1 explained by means of rules using examples of rules.
  • a measure for the control of the energy supply device 1 can be to only start the WP 24 when the price for the electrical energy required for this purpose, which may possibly be taken from the network 3, falls below a certain value in [ € / kWh]. Then the rule to be established is For example, in the control device (or in a part of the control device) can be deposited: Establish a power connection of the energy consumer WP 24 with the power source network 3, if a parameter electricity price [ € / kWh] under a certain value X MAX egt. The control device constantly determines the number of required parameters, here "current electricity price" and the value X MAX - Is (are) the condition (s) of this rule fulfilled, sends the
  • Control device via the data communication means a control signal "ON" - for the production of a power connection between the power source network 3 and the power consumer WP 24 - to the switching device 27 and sets the WP 24 so in operation.
  • Power supply device 1 may be to operate the WP 24 only when the PV system 10 provides the required electrical energy.
  • the rule to be defined is: Establish a power connection between the energy consumer WP 24 and the energy source PV system 10 when the electrical energy required for the operation of the WP 24 can be provided by the PV system 10.
  • the control device continuously determines the required parameters "energy supplied by the PV system” and “energy required for the operation of the WP 24" and sends, if the condition (s) this rule is fulfilled, via the data communication means a control signal " A "- for the production of a power connection between the power source network 3 and the power consumer WP 24 - to the switching device 27 and sets the WP 24 so in operation.
  • Control device then operates according to the above
  • Another rule may be: "Do not establish a power connection between an energy consumer and a power source when a high rate is valid.”
  • the WP 24 may be prevented from being turned on during a high tariff period, such as a
  • complex tariff structures will increasingly be offered (see Leipzig Electricity Exchange), where variable electricity prices are also available to small consumers, for example to operators of
  • Power supply device 1 determines, for example, by an offer to and a demand for electrical energy.
  • rules can also be defined for these tariffs, which stipulate, for example, that the operation of the refrigerating machine 17 takes place only when the electricity price moves within a certain range.
  • the operator of these systems receives a so-called feed-in tariff. This is the payment of a certain amount that the operator receives for every kilowatt-hour of electrical energy that his PV system 10 has fed into grid 3. The amount of
  • Feed-in tariff is usually higher than the price that the operator has to pay for electricity that he receives from grid 3. It may therefore be useful to define a rule that gives the feed of PV power generated by the PV system 10 over the self-consumption over this energy and, for example, to dispense with the operation of certain energy consumers.
  • Fig. 2 shows an embodiment of the method according to the invention. Shown is a supply network 3 and a connection system 34 with electrical connections to which a plurality of buildings 2 a - 2 d is connected to the network 3.
  • rules are defined according to the invention, which apply not only to a building, but for several buildings across. For example, a number of buildings 2a-2d may be used as energy storage in a period of time when there is a surplus of electrical energy. For example, the room temperature in this number of
  • the RU side is arranged.
  • groups of rules which in turn are already defined by a combination of individual rules, can be further combined / combined with another set of rules or with a single rule.
  • the method according to the invention is also possible for the method according to the invention to be applicable to devices which are operated at least temporarily in an island operating mode. In this case, the switching device 7 is opened.
  • inventive method is not limited to electrical power supply facilities. It can also be applied to facilities where gas networks, heat networks (for example, local and District heating networks) and water networks are used. A corresponding adaptation of the parameters and rules is then to be made.

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Abstract

Ein Verfahren zur Steuerung einer Energieversorgungseinrichtung (1) weist folgende Verfahrensschritte auf: Bestimmen einer Anzahl von Regeln, die in einem Versorgungsnetz (3) der Energieversorgungseinrichtung (1) definiert sind und die für eine Anzahl an Gebäuden (2a - 2d) übergreifend Geltung haben, Ermitteln einer Anzahl von Parametern und Herstellen oder Unterbrechen einer Leistungsverbindung zwischen wenigstens einer Energiequelle der Anzahl von Energiequellen (3, 10) mit wenigstens einem Energieverbraucher der Anzahl von Energieverbrauchern (3, 17, 24), abhängig von wenigstens einer Regel und/oder wenigstens einem Parameter.

Description

Verfahren zur Steuerung einer Energieversorgungseinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer
Energieversorgungseinrichtung.
Unter einer Energieversorgungseinrichtung wird im Kontext der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung verstanden, die einen Verbraucher mit Energie, beispielsweise mit elektrischer Energie, versorgt. Bei dem Verbraucher kann es sich dabei von einer haustechnischen Einrichtung eines Einfamilienhauses bis hin zu einer haustechnischen Einrichtung eines gewerblichen Gebäudes, beispielsweise eine Produktionshalle oder ein Bürogebäude, handeln.
Die Komplexität derartiger Energieversorgung seinrichtungen hat in den letzten Jahren ständig zugenommen. So haben neue Energiequellen, beispielsweise photovoltaische Anlagen (PV- Anlagen), zunehmend an Bedeutung gewonnen.
Weiterhin zeichnen sich bei Tarifstrukturen für elektrische Energie weitreichende Änderungen ab.
So ist in Zukunft zu erwarten, dass auch für Kleinverbraucher variable Stromtarife angeboten werden. Unter einem variablen Stromtarif wird ein Stromtarif
verstanden, bei dem der Strompreis für eine bestimmte Menge an elektrischer Energie mit der Zeit variiert und beispielsweise an eine Stromnachfrage bzw. ein Stromangebot angepasst wird. Umgekehrt kann auch die Nutzung von Energie an sich zeitlich ändernde Umstände angepasst werden. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der Druckschrift US 2006/0276938 AI bekannt. Dabei werden Energiequellen und Energiesenken innerhalb eines Gebäudes abhängig von verschiedenen Faktoren, z.B. einem sich zeitlich ändernden Stromtarif, einer Verfügbarkeit lokaler regenerativer
Energiequellen oder einer Wettervorhersage, aktiviert bzw. betrieben.
Mit zunehmender Komplexität von Energieversorgung seinrichtungen wächst der Bedarf an Verfahren, die eine Steuerung derartiger Energieversorgungssysteme ermöglichen, welche dieser Komplexität Rechnung tragen und welche die Effizienz der gesamten Energieversorgung seinrichtung steigern können.
Die Erfindung schafft vor diesem Hintergrund das Verfahren des Anspruchs 1.
In vorteilhafter Weise können derart Anforderungen, welche ein Energieanbieter, beispielsweise ein Energieversorgung sunternehmen (EVU) und ein
Energieverbraucher, beispielsweise ein Bewohner eines Wohnhauses, an eine Steuerung im Sinne einer Betriebsführung eines Energieversorgungssystems stellen, auf eine einfache Weise berücksichtigt werden.
Hierzu wird ein Verfahren zur Steuerung einer Energieversorgung seinrichtung mit einer Anzahl von Energiequellen, einer Anzahl von Energieverbrauchern, einer Anzahl von Mess/Zähleinrichtungen, mit Kommunikationsmitteln und mit einer Steuereinrichtung, vorgeschlagen, welches besonders bevorzugt folgende
Verfahrensschritte ausweist:
- Bestimmen einer Anzahl von Regeln, die in einem Versorgungsnetz der
Energieversorgungseinrichtung definiert sind und die für eine Mehrzahl an Gebäuden übergreifend Geltung haben,
- Ermitteln einer Anzahl von Parametern der Energieversorgung seinrichtung; und
- Herstellen oder Unterbrechen einer Leistungsverbindung zwischen
wenigstens einer Energiequelle der Anzahl von Energiequellen mit wenigstens einem Energieverbraucher der Anzahl von Energieverbrauchern, abhängig von wenigstens einer Regel und/oder von wenigstens einem
Parameter.
Dadurch, dass in dem Versorgungsnetz Regeln definiert werden, die nicht nur für ein Gebäude, sondern für mehrere Gebäude übergreifend Geltung haben, kann durch das Herstellen oder Unterbrechen der Leistungsverbindung zwischen der wenigstens einen Energiequelle und dem wenigstens einem Energieverbraucher eine Gebäude übergreifende Energieumverteilung innerhalb des
Energieversorgungsnetzes erreicht werden. So kann beispielsweise eine Mehrzahl von Gebäuden in einer Zeitspanne in der z.B. ein Überangebot an Energie, beispielsweise elektrischer Energie und insbesondere regenerativer elektrischer Energie, herrscht, als Energiespeicher verwendet werden. Derart wird es auf einfache Weise möglich, ein Überangebot an regenerativer Energie z.B. an einem besonders windreichen Tag (Windenenergie), dennoch sinnvoll zu nutzen. Die
Speicherung der Energie kann dabei in Form von elektrischer Energie, in Form von thermischer Energie (Wärme, Kälte) oder auf sonstige Weise (z.B. Druck) gespeichert werden. Elektrische Energie kann in separaten wiederaufladbaren Batterien (Akkus), die in den Gebäuden vorgesehen sind, erfolgen, aber auch in Akkus von den Gebäuden zugeordneten Geräten wie z.B. Autos, insbesondere Elektroautos, oder Laptops.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 beispielhaft eine schematische Darstellung einer
Energieversorgungseinrichtung und
Fig. 2 beispielhaft eine schematische Darstellung einer weiteren
Energieversorgungseinrichtung.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Energieversorgung seinrichtung 1, die der Versorgung von Gebäuden 2 (beispielsweise Wohn- und Geschäftsgebäuden) mit Energie dient. Hierzu weist die Energieversorgungseinrichtung 1 ein
Versorgungsnetz 3 auf, beispielsweise ein von einem
Elektrizitätsversorgungsunternehmen (EVU) betriebenes öffentliches Stromnetz. Der besseren Darstellbarkeit halber ist hier nur ein Gebäude 2 wiedergegeben. Über eine symbolisch dargestellte elektrische Verbindung, die je nach Erfordernis ein- oder mehrphasig ausgeführt ist, ist das Versorgungsnetz 3 mit einer
Mes s/Zähleinrichtung 5 verbunden. Die Mess/Zähleinrichtung 5 ist dazu ausgeführt Energiemengen, die aus dem Versorgungsnetz 3 entnommen werden [Σ Wh (-)] und Energiemengen, die in das Versorgungsnetz 3 eingespeist werden [Σ Wh (-)] detailliert zu erfassen und beispielsweise auch Lei stungs Verläufe detailliert zu erfassen und für eine spätere Auswertung zu speichern. Derartige
Mes s/Zähleinrichtungen 5 werden auch als„smart meter" bezeichnet.
Dementsprechend kann das Netz 3 sowohl als Energiequelle (bereitstellen von elektrischer Energie) wie auch als Energieverbraucher (aufnehmen von elektrischer Energie) bezeichnet werden.
Weiterhin ist die Mess/Zähleinrichtung 5 über symbolisch dargestellte
Verbindungen 6, 8 sowie über eine Schalteinrichtung 7, beispielsweise über ein Schütz, mit einem zentralen Übergabepunkt 9, beispielsweise ein
Stromschienensystem in einem nicht gezeigten Schaltschrank, im Gebäude 2 verbunden.
Ebenfalls am zentralen Übergabepunkt angeschlossen ist eine Photovoltaikanlage 10 (PV- Anlage) mit einem PV-Generator 11, einem Wechselrichter 12 und einem Anlagenzähler 13 zur Erfassung der von der PV- Anlage erzeugten elektrischen Energie. Die vom PV-Generator erzeugte elektrische Energie gelangt über eine symbolisch dargestellte Verbindung 14 zum Wechselrichter 12, wird dort entsprechend den gegebenen Anforderungen umgewandelt und über eine
symbolisch dargestellte elektrische Verbindung 15 an den Anlagenzähler geleitet. Dieser wiederum ist mittels einer symbolisch dargestellten elektrischen Verbindung 16 mit dem zentralen Übergabepunkt 9 verbunden.
Dargestellt ist auch eine Kältemaschine 17 zur Bereitstellung von Kälteleistung, die beispielsweise für Kühl- und/oder Klimatisierungsaufgaben im Gebäude 2 benötigt wird. Zur Spannungsversorgung der Kältemaschine 17 ist diese über symbolisch dargestellte elektrische Verbindungen 18, 19 und über eine Schalteinrichtung 20, beispielsweise ein Schütz, mit dem zentralen Übergabepunkt 9 verbunden. Der Kältemaschine ist ein Kältespeicher 21 zugeordnet. Mit diesem ist die
Kältemaschine 17 über eine symbolisch dargestellte Kälteleitung 22 verbunden. Auf diese Weise kann beispielsweise ein von der Kältemaschine gekühltes Medium für eine spätere Verwendung zwischengespeichert werden. Über eine symbolisch dargestellte Kälteleitung 23 kann das gekühlte Medium aus dem Speicher entnommen werden und bei Bedarf an nicht dargestellte kältetechnische
Einrichtungen im Gebäude 2 weiter geleitet werden. Weiterhin dargestellt ist eine Wärmepumpe (WP) 24 (beispielsweise eine Luft-Luft- Wärmepumpe). Zur Spannungsversorgung der Wärmepumpe 24 ist diese über symbolisch dargestellte elektrische Leitungen 25, 26 und über eine
Schalteinrichtung 27, beispielsweise ein Schütz, mit dem zentralen Übergabepunkt 9 verbunden. Der Wärmepumpe 24 ist ein Wärmespeicher 28 zugeordnet und über eine symbolisch dargestellte Wärmeleitung der WP 24 verbunden. Im
Wärmespeicher 28 kann ein von der Wärmepumpe 24 erwärmtes Medium zu Verwendung zu einem späteren Zeitpunkt zwischengespeichert werden. Das erwärmte Medium kann über eine symbolisch dargestellte Wärmeleitung 30 an nicht dargestellte wärmetechnische Einrichtungen (beispielsweise Einrichtungen zur Warmwasserbereitung und/oder Einrichtungen mit Heizungsaufgaben) des
Gebäudes 2 weitergeleitet werden. Der WP 24 kann ein weitere Speicher, beispielsweise ein Erd Wärmespeicher 31, zugeordnet sein. Diesem kann ebenfalls über eine symbolisch dargestellte Wärmeleitung 32 Wärme zur
Zwischenspeicherung zugeführt werden. Weiterhin kann auch dem
Erdwärmespeicher 31 über eine symbolisch dargestellte Wärmeleitung 33 Wärme entnommen werden und nicht dargestellten wärmetechnischen Einrichtungen im Gebäude 2 zugeführt werden. Um die Figur 1 möglichst übersichtlich zu halten, werden beispielsweise Mischer, Ventile und viele weitere zur Funktion der Einrichtung 1 erforderlichen Elemente nicht dargestellt, dass diese jedoch erforderlich sind, ist dem Fachmann bekannt und wird daher an dieser Stelle nicht weiter ausgeführt. Selbstverständlich können am zentralen Übergabepunkt 9 auch weitere, nicht dargestellte, elektrische Verbraucher des Gebäudes 2 angeschlossen werden, beispielsweise Beleuchtungseinrichtungen, Haushaltsgeräte usw. Diese zusätzlichen elektrischen Verbraucher können einzeln oder in Gruppen ebenfalls über nicht dargestellte Schalteinrichtungen schaltbar ausgeführt sein.
Weiterhin können am zentralen Übergabepunkt 9 weitere, nicht gezeigte,
Energiequellen, wie beispielsweise Wind- oder Wasserkraftanlagen angeschlossen werden. Selbstverständlich können diese zusätzlichen Energiequellen ebenfalls einzeln oder in Gruppen über nicht dargestellte Schaltelemente schaltbar an den zentralen Übergabepunkt 9 angeschlossen sein. Weiterhin können auch die zusätzlichen Energiequellen einzeln oder in Gruppen mit nicht gezeigten
Mess/Zähleinrichtungen ausgestattet sein, um gelieferte Energiemengen zu erfassen. Sämtliche Komponenten der Energieversorgung seinrichtung 1 weisen
Kommunikationsmittel (nicht gezeigt) auf. Mittels dieser Kommunikationsmittel sind sämtliche Komponenten in der Lage, Daten untereinander auszutauschen. Ein derartiger Datenaustausch findet über nicht dargestellte Datenverbindungen statt, beispielsweise über drahtlose und/oder drahtgebundene und/oder optische
Datenverbindungen. Auch über Leitungen, die primär zur Leitung von elektrischer Leistung vorgesehen sind, kann eine Datenkommunikation stattfinden. Die auszutauschenden Daten sind vielfältiger Art und können u. A. Messwerte,
Einstellwerte, Ein/ Ausschaltsignale und/oder Statusmeldungen aufweisen. Die Steuerung der Einrichtung 1 wird von einer nicht dargestellten
Steuereinrichtung übernommen, diese kann in einem mit Energie zu versorgenden Gebäude 2 oder bei einem Betreiber des Netzes 3 angeordnet sein. Weiterhin kann die Steuereinrichtung auch mehrere Teile aufweisen von denen eine erste Gruppe beispielsweise bei einem Betreiber des Netzes 3 und eine zweite Gruppe nicht bei dem Betreiber des Netzes 3, beispielsweise im Gebäude 2, angeordnet sind.
Wie oben ausgeführt, ist selbstverständlich auch die Steuereinrichtung, bzw. die einzelnen Teile der Steuereinrichtung, so ausgestattet, dass zwischen der
Steuereinrichtung und sämtlichen Komponenten der Energieversorgung seinrichtung 1 eine Datenkommunikation stattfinden kann.
Im Folgenden wird das grundsätzliche Prinzip der Steuerung der
Energieversorgungseinrichtung 1 mittels Regeln anhand von Beispielen für Regeln erläutert.
So kann eine Maßgabe für die Steuerung der Energieversorgung seinrichtung 1 sein, die WP 24 nur dann in Betrieb zu nehmen, wenn der Preis für die hierfür benötigte elektrische Energie, die ggf. aus dem Netz 3 zu entnehmen ist, unter einem bestimmten Wert in [€/kWh] liegt. Dann lautet die aufzustellende Regel, die beispielsweise in der Steuereinrichtung (bzw. in einem Teil der Steuereinrichtung) hinterlegt sein kann: Stelle eine Leistungsverbindung des Energieverbrauchers WP 24 mit der Energiequelle Netz 3 dann her, wenn ein Parameter Strompreis [€/kWh] unter einem bestimmten Wert XMAX egt. Die Steuereinrichtung ermittelt beständig die Anzahl der erforderlichen Parameter, hier„aktueller Strompreis" und den Wert XMAX- Ist (sind) die Bedingung(en) dieser Regel erfüllt, sendet die
Steuereinrichtung über die Datenkommunikationsmittel ein Steuersignal„EIN" - zur Herstellung einer Leistungsverbindung zwischen der Energiequelle Netz 3 und dem Energie Verbraucher WP 24 - an die Schalteinrichtung 27 und setzt die WP 24 damit in Betrieb.
Wiederum eine weitere Maßgabe für die Betriebführung der
Energieversorgungseinrichtung 1 kann lauten, die WP 24 nur dann zu betreiben, wenn die PV- Anlage 10 die hierfür erforderliche elektrische Energie bereitstellt. Die zu definierende Regel lautet: Stelle eine Leistungsverbindung zwischen dem Energie Verbraucher WP 24 und der Energiequelle PV- Anlage 10 dann her, wenn die für den Betrieb der WP 24 erforderliche elektrische Energie von der PV- Anlage 10 bereitgestellt werden kann. Die Steuereinrichtung ermittelt die erforderlichen Parameter„von der PV- Anlage bereitgestellte Energie" und„für den Betrieb der WP 24 erforderliche Energie" beständig und sendet, falls die Bedingung(en) diese Regel erfüllt ist (sind), über die Datenkommunikationsmittel ein Steuersignal„EIN" - zur Herstellung einer Leistungsverbindung zwischen der Energiequelle Netz 3 und dem Energie Verbraucher WP 24 - an die Schalteinrichtung 27 und setzt die WP 24 damit in Betrieb.
Weiter Maßgaben können durch die angebotenen Tarife entstehen. So ist es denkbar, dass beispielsweise Hoch- und Niedrigtarife für Wärmepumpen angeboten werden. Für ein Energieversorgung sunternehmen ergeben sich mit einem derartigen Tarif Vorteile hinsichtlich einer Lastverteilung. In Zeiten, in denen eine geringe Nachfrage nach elektrischer Energie besteht wird elektrische Energie zu einem Niedrigtarif angeboten, beispielsweise nachts. So ergibt sich für den
Energieversorgung eine Vergleichmäßigung der Energielieferung. In einem derartigen Fall lautet eine Regel:„Stelle eine Leistungsverbindung zwischen der WP 24 und dem Netz 3 dann her, wenn ein Niedrigtarif gültig ist". Die Steuerungseinrichtung arbeitet dann entsprechend den oben gemachten
Ausführungen.
Zur Vermeidung von hohen Kosten kann eine weitere Regel lauten:„Stelle eine Leistungsverbindung zwischen einem Energieverbraucher und einer Energiequelle nicht her, wenn ein Hochtarif gültig ist". So kann beispielsweise verhindert werden, dass die WP 24 während einer Hochtarifzeit eingeschaltet wird, weil beispielsweise eine Temperatur in dem Speicher 28 unter einen bestimmten Sollwert gesunken ist. Im Zuge der zu erwartenden Veränderungen werden zunehmend auch komplexe Tarif strukturen angeboten werden (vgl. Strombörse Leipzig). Hier sind variable Strompreise auch für Kleinverbraucher, beispielsweise für Betreiber von
haustechnischen Anlagen in Einfamilienhäusern zu erwarten. Es handelt sich hierbei um Tarife, bei denen einem bestimmten Zeitpunkt oder einer bestimmten Zeitspanne kein fester Strompreis mehr zugeordnet werden kann, sondern sich dieser dynamisch auf Grund von vorherrschenden Gegebenheiten in der
Energieversorgungseinrichtung 1 bestimmt, beispielsweise durch ein Angebot an und eine Nachfrage nach elektrischer Energie. Mittels des Verfahrens können auch bei diesen Tarifen Regeln definiert werden, die beispielsweise festlegen, dass der Betrieb der Kältemaschine 17 nur dann erfolgt, wenn sich der Strompreis in einem bestimmten Bereich bewegt.
Für bestimmte Energiequellen, beispielsweise für eine PV- Anlage 10, erhält der Betreiber dieser Anlagen, beispielsweise der Gebäudeeigentümer, eine sogenannte Einspeisevergütung. Hierbei handelt es sich um die Zahlung eines bestimmten Betrags den der Betreiber für jede Kilowattstunde elektrischer Energie erhält, die seine PV- Anlage 10 in das Netz 3 eingespeist hat. Der Betrag der
Einspeisevergütung ist i. d. R. höher als der Preis den der Betreiber für elektrische Energie bezahlen muss, die er aus dem Netz 3 bezieht. Es kann daher sinnvoll sein, eine Regel zu definieren, die der Einspeisung von durch die PV- Anlage 10 erzeugter elektrischer Energie den Vorrang vor dem Eigenverbrauch diese Energie gibt und beispielsweise auf den Betrieb von bestimmten Energieverbrauchern zu verzichten. Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Gezeigt ist ein Versorgungsnetz 3 und ein Verbindungssystem 34 mit elektrischen Verbindungen mit denen eine Mehrzahl von Gebäuden 2a - 2d an das Netz 3 angeschlossen ist. In einer derartigen Anordnung werden erfindungsgemäß Regeln definiert, die nicht nur für ein Gebäude, sondern für mehrere Gebäude übergreifend Geltung haben. Beispielsweise kann eine Anzahl von Gebäuden 2a - 2d in einer Zeitspanne, in der ein Überangebot an elektrischer Energie herrscht, als Energiespeicher verwendet werden. So kann beispielsweise die Raumtemperatur in dieser Anzahl von
Gebäuden geringfügig angehoben werden, obwohl dies von den klimatischen
Bedingungen nicht erforderlich wäre. In einer nachfolgenden Zeitspanne, in der dann möglicherweise eine hohe Nachfrage an elektrischer Energie besteht, wird dann die Raumtemperatur wieder abgesenkt. Regeln, die ein derartiges Verhalten steuern, können beispielsweise in einem Teil der Steuerung seinrichtung
implementiert werden, der EVU-seitig angeordnet ist.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die auf vielfache Weise abgewandelt werden können. Insbesondere ist es möglich die genannten Merkmale in anderen als den genannten Kombinationen auszuführen.
Es ist insbesondere denkbar Regeln durch logische„UND" bzw.„ODER"
Verknüpfungen zu kombinieren, weiterhin können auch Gruppen von Regeln, die ihrerseits bereits durch eine Kombination von einzelnen Regeln definiert sind, weiter mit einer weiteren Gruppe von Regeln oder mit einer einzelnen Regel verknüpft/kombiniert werden.
Weiterhin ist es auch möglich das erfindungsgemäße Verfahren auf Einrichtungen anwendbar, die zumindest zeitweise in einer Inselbetriebsart betrieben werden. In diesem Fall ist die Schalteinrichtung 7 geöffnet.
Selbstverständlich ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf elektrische Energieversorgungseinrichtungen beschränkt. Es kann auch auf Einrichtungen angewendet werden, in denen Gasnetze, Wärmenetze (beispielsweise Nah- und Fernwärmenetze) und Wassernetze zum Einsatz kommen. Eine entsprechende Anpassung der Parameter und Regeln ist dann vorzunehmen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung einer Energieversorgung seinrichtung (1) mit einer Anzahl von Energiequellen (3, 10), einer Anzahl von Energieverbrauchern (3, 17, 24 ), einer Anzahl von Mes s/Zähleinrichtungen (5, 13), mit
Kommunikationsmitteln und mit Steuerungsmitteln, aufweisend die Schritte: a) Bestimmen einer Anzahl von Regeln, die in einem Versorgungsnetz (3) der Energieversorgung seinrichtung (1) definiert sind und die für eine Anzahl an Gebäuden (2a - 2d) übergreifend Geltung haben; b) Ermitteln einer Anzahl von Parametern; c) Herstellen oder Unterbrechen einer Leistungsverbindung zwischen wenigstens einer Energiequelle der Anzahl von Energiequellen mit wenigstens einem Energieverbraucher der Anzahl von Energieverbrauchern, abhängig von wenigstens einer Regel und/oder von wenigstens einem
Parameter.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regel
angewendet wird, nach der die Herstellung oder die Unterbrechung einer Leistungsverbindung dann erfolgt, wenn ein Strompreis-Parameter einen vorbestimmbaren Wert unter- oder überschreitet.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 2, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Regel angewendet wird, nach der die Herstellung oder die Unterbrechung einer Leistungsverbindung dann erfolgt, wenn ein Strompreis-Parameter innerhalb eines vorbestimmbaren Bereichs liegt.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Regel angewendet wird, nach der die Herstellung oder die Unterbrechung einer Leistungsverbindung unter Berücksichtigung eines Einspeisevergütungs-Parameters erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regel angewendet wird, nach der die Herstellung oder die Unterbrechung einer Leistungsverbindung dann erfolgt, wenn eine Energiequelle (10) in der Lage ist oder nicht in der Lage ist, eine bestimmte Leistung zur Verfügung zu stellen.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Regeln mit einer logischen„UND" Verknüpfung verknüpft wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Regeln mit einer logischen„ODER" Verknüpfung verknüpft wird.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Anzahl der Gebäude (2a - 2d) in einer Zeitspanne, in der ein Überangebot an Energie herrscht, als Energiespeicher verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl der Gebäude (2a - 2d) in einer Zeitspanne, in der ein Überangebot an
elektrischer Energie, insbesondere regenerativer elektrischer Energie herrscht, als Energie Speicher verwendet wird.
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