EP3912311A1 - Computer-programmprodukt zum auslesen von status-daten elektrischer leistungseinheiten, verfahren zur bereitstellung von regelleistung und/oder zur eigenverbrauchsoptimierung und elektrischer energiespeicher - Google Patents

Computer-programmprodukt zum auslesen von status-daten elektrischer leistungseinheiten, verfahren zur bereitstellung von regelleistung und/oder zur eigenverbrauchsoptimierung und elektrischer energiespeicher

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EP3912311A1
EP3912311A1 EP20708023.5A EP20708023A EP3912311A1 EP 3912311 A1 EP3912311 A1 EP 3912311A1 EP 20708023 A EP20708023 A EP 20708023A EP 3912311 A1 EP3912311 A1 EP 3912311A1
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EP
European Patent Office
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power units
electrical power
program product
computer program
accredited
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20708023.5A
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French (fr)
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Tim Kimpel
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Sonnen GmbH
Original Assignee
Sonnen GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • Computer program product for reading out status data of electrical power units, methods for providing control power and / or for self-consumption optimization and electrical energy storage
  • the invention relates to a computer program product for reading out status data of a plurality of electrical power units connected to an electrical power network in a technical unit,
  • Has software application and the software applications of these electrical power units are installed or can be installed on a digital terminal or on a plurality of digital terminals. These software applications are used by the manufacturers of the electrical
  • Power units usually offered for the end user. These can be typical so-called “apps” for personal digital assistants such as smartphones and tablets, but also smart home programs for desktop and laptop computers. It is also conceivable that the assigned software application does not function as independent software and therefore does not generate its own graphic representation, but is integrated into an overarching smart home program that functions as an app for smartphones and tablets or as a smart home program for Desktop and laptop computers are trained.
  • the technical unit is defined much smaller. This means that a technical unit in the sense of the invention already exists, for example, in the form of a single building. More precisely, the technical unit is defined as the sum of all electrical energy consumers and / or electrical energy producers, their electrical ones
  • Power flows between the technical unit and the transmission network can be recorded via a common electrical meter unit.
  • the various electrical energy consumers and electrical energy generators are generically referred to as electrical power units in the context of the present invention. These consist of a mixture of power consumption units, power output units and power consumption / output units selected from the group comprising:
  • Such an electrical power unit is, for example, an electrical one
  • Optimized self-consumption means that the electrical power supplies of the electrical power units connected to the power supply network of the technical unit are controlled in such a way that the proportion of the electrical energy generated by an energy-generating electrical unit Power unit (e.g. a PV system, wind or hydropower system) of the technical unit has been generated, to the greatest possible extent be consumed by the electrical power units of the same technical unit that consume electrical power. This can be done either through the direct use of the energy-generating electrical
  • Power unit e.g. a PV system, wind or hydropower system
  • Power unit generated electrical current or by using the electrical energy temporarily stored in an electrical energy storage.
  • Consumption forecasts thus pursue the goal of the technical unit's self-consumption quota, which is designed, for example, in the form of a household in a single-family home or in the form of a commercial enterprise.
  • So-called smart home systems have been developed in particular for this purpose, in which a large number of the electrical power units within the technical unit of a smart home can be networked with one another and controlled with the aid of a smart home program that can be operated on digital devices.
  • operation of the electrical power units that is conducive to the network means that the controlled electrical power units of a technical unit, depending on the state of the local and supraregional transmission network, adapt the electrical power to be purchased or to be delivered to the needs of the transmission network.
  • the controlled electrical power units of a technical unit depending on the state of the local and supraregional transmission network, adapt the electrical power to be purchased or to be delivered to the needs of the transmission network.
  • fed electrical energy generation per time interval corresponds to the sum of the network withdrawals (electrical energy consumption of all electrical power units acting as consumers per time interval), because only this balance enables both the distribution networks and the
  • the grid feed-in is determined by the sum of the Networks connected to power plants defined and is in short
  • Time intervals for example on the order of a few to many minutes, are not freely variable. To the lack of variability
  • Compensate power feed but to maintain the aforementioned balance, the electrical power consumption are changed.
  • the electrical power consumption is directly related to the control of those electrical power units of the technical unit that are suitable for receiving electrical power.
  • the electrical power consumption of electrical power units can be useful for the network in order to stabilize the transmission networks.
  • the invention can usually only be learned by people who are physically located in the technical unit and thus can physically access the electrical power units or people who have administrative access rights can view the status data of some electrical power units via a smart home system and / or determine specific software applications (apps) of the electrical power units on their digital devices.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a computer program product which makes it possible in a simple manner to determine status data of as many electrical power units as possible of a technical unit without the electrical power units or their software applications being modified for this purpose would have to.
  • This object is achieved by a computer program product with the features of claim 1 and by a method using such a computer program product with the features of claim 11.
  • Accreditable electrical power units are devices of the technical unit, each of which has a software application that, in a previously known manner, status data of the accredited electrical
  • This graphical representation can show the status data of the electrical
  • an administrator user of the electrical power units of the technical unit must have made a selection of electrical power units that are actually to be accredited.
  • the personal access data required for automated access of the computer program product to the software applications of accredited electrical power units are to be handed over or released by the administrator user and these are then stored in access data storage means of the computer program product .
  • This administrator-user dialog required for the function of the computer program product can be carried out by another computer program product.
  • This further computer program product would then, prior to the administrator-user dialogue, identify the electrical power units that can be accredited in the computer program product from the total number of electrical power units present in the technical unit.
  • the personal access data is stored in the access data storage means, which allows the computer program product to access the associated software application of the accredited electrical power unit.
  • the computer program product allows the determination of the status data of a plurality of electrical power units accredited in this way, without the need for all accredited electrical power units to be designed with suitable interfaces for the transfer of this status data.
  • the software applications are usually covered by the purchase price of an electrical power unit.
  • an electrical power unit usually the electrical
  • Power unit a note on where the associated software application can be downloaded free of charge.
  • Administrator users do not require individual adaptation of the computer program product, which keeps the effort for determining the relevant status data very low. All that needs to be done is an analysis of where and how the status data is visualized in the software application so that these areas can be analyzed in a targeted manner by image acquisition and image evaluation. Last but not least, such a described “second use” of the software application, which only simulates a real administrator user with his express consent, with no license costs to the manufacturer of the
  • accreditable electrical power unit including associated software application connected.
  • costs can be avoided in this way, which often arise when the manufacturer of an electrical
  • the steps of accessing the accredited software applications and the subsequent image acquisition and evaluation are repeated periodically with a suitable frequency or the determination of the status data is triggered by an external request.
  • the status data either go directly to a control unit without being previously stored in a status memory, or it is first stored in the status memory, which is read out later when necessary, so that the status data are then transmitted to the control unit .
  • the control unit is the device that controls self-consumption-optimized and / or network-friendly control of the electrical energy flows in the technical unit. It can be located within the technical unit or can also be arranged outside of it. If the
  • control unit If the control unit is located within the technical unit, it will also interact with other control units that are located outside the technical unit. This is particularly true when the control unit is to implement a network-useful electrical energy flow to and from the accredited electrical power units.
  • the computer program product is preferably designed in such a way that accredited electrical devices are accessed and activated
  • Power units are provided by a database of the computer program product or by a database access function, information which simplifies localization and / or the image evaluation of relevant areas in the graphic representations of the software applications of accredited power units for determining the status data. Because it is known which program version of the respective accredited software application is used, the relevant areas of the graphical representations for image acquisition and image evaluation can be analyzed in advance. Information about the positioning and various graphical display scenarios depending on the real status data or
  • Software applications are stored in the database as part of the computer program product or in an external database that the computer program product accesses.
  • the determined status data are converted and stored in a uniform numerical code. This simplifies it further processing by the control unit, the one
  • the conversion and storage is preferably carried out by the computer program product and in the status data memory of the computer program product itself. For example, it is possible that the
  • Batteries can still absorb energy of 20kWh.
  • a particularly preferred embodiment of the computer program product is characterized in that the access data storage means are designed in such a way that they are protected against reading by networked devices which are located outside the network domain in which the computer program product is installed . This creates a certain first security hurdle so that the personal access data of a
  • the computer program product is advantageously characterized in that the access data storage means are designed in such a way that they are protected against being read out by networked devices with an im
  • This computer can be a digital end device of the administrator user of the technical unit in the form of a smartphone or a tablet. However, it is also conceivable that this is an electrical computer
  • Power unit in the form of an electrical energy store or around the computer of an electrical power unit in the form of a charging station together with the battery of one connected to the charging station
  • Electric vehicle acts. Furthermore, it can also be a
  • Act computer unit that is integrated into a technical unit without a structural reference to another functional unit, for example in the form of an electrical energy store or a charging station, for the sole purpose of offering an operating system for the computer program product and the accredited software applications .
  • the determined status data also have performance parameters of the accredited electrical power units.
  • performance parameters encompasses settings made by the administrator user, which are based on the administrator's wishes. For example, that the electric vehicle connected to the charging station in the evening will only be used again the next morning at 8 a.m. and would also be acceptable, for example, with a 50% battery charge.
  • Performance parameters also include recurring routines. For example, a robot lawn mower should aim for everyone
  • the heat pump can be active or passive at a desired time, depending on the planned presence patterns of the administrator user or his relatives and employees who are within the technical unit could stop.
  • the recording of such performance parameters provided that these can be stored using the accredited software applications, enables an even more granular probability estimate for the
  • Power units selects those to be accredited for the computer program product, the personal access data for the software applications of the electrical power units to be accredited being recorded and stored.
  • Power units are thus combined in the computer program product.
  • the administrator user controls the process by using menu navigation to select the generic terms of the electrical power units, such as the refrigerator or freezer, from his technical unit, which he would like to have accredited.
  • the menu navigation is from the database of the computer program product or
  • the storage of the determined data is also preferred Status data made in the computer program product and can be read out by an external control unit for the purpose of optimizing self-consumption and / or network-related energy flow control of the technical unit.
  • the administrator user is given a choice when recording the personal access data that his personal access data are stored exclusively in the computer program product that is installed on a computer that is integrated within the technical unit or as a digital terminal device of the administrator - User is trained, the computer being set up in such a way that external access for reading out this personal access data from the computer program product is blocked without exception.
  • the computer being set up in such a way that external access for reading out this personal access data from the computer program product is blocked without exception.
  • program product with the entire functionality chain is characterized in that, following the steps of the menu and identifying accreditable electrical power units from the total number, which are controlled by an administrator user
  • the status data are to be updated at shorter intervals by the recurring determination, so that the self-consumption-optimizing and / or network-friendly energy flow control of the technical unit registers changes in the status parameters in good time.
  • the step of identifying electrical power units in the technical unit will run automatically, in that the computer program product evaluates an existing smart home system and / or that is already on digital end devices of the
  • the administrator user then makes his selection of the electrical power units to be accredited. At the same time, the administrator user allows the forwarding of his personal access data to
  • Access data storage means of the computer program product transferred and stored there. This process is related to the
  • the computer program product provides essential information in the form of the determined status data of accredited power units in a simple manner, so that a method for providing electrical control power for a transmission network is carried out by a technical unit in the sense of the present invention for an electrical energy transmission network can be.
  • a technical unit is formed by the sum of electrical power units that can be recorded via a common electrical counter unit. This is regularly the case with buildings and building ensembles of private households and commercial companies. Not all are electrical
  • Performance units can be accredited in the sense of the present invention. However, it is sufficient to have some of the electrical power units, in particular those with a significant potential for absorbing and / or delivering positive and negative control power compared to all electrical power units, accredited with the aid of the computer program product and having them operated in a network-friendly manner. The remaining, non-accreditable, electrical power units can also be used to provide control power. This will be described later in connection with the detailed explanation of the associated method.
  • Control power potential is particularly electrical power units that are designed as:
  • electric heating and cooling devices including air conditioning and night storage stoves,
  • Power generation systems such as PV systems, water and
  • a prerequisite for carrying out a method for providing electrical control power by a technical unit for an electrical transmission network is therefore that the technical unit has a plurality of accreditable electrical power units with significant
  • the method can also be carried out to optimize the internal consumption of a technical unit comprising a plurality of accreditable electrical power units with a controllable electrical energy store and an electrical power unit for generating electrical energy.
  • the status data determined by the computer program product include, as a picture of the current status, the fill levels of electrical energy stores or batteries for wirelessly operated devices and electric vehicles, as well as performance parameters such as:
  • Refrigerators including the acceptable deviations from this ideal temperature in positive and negative directions;
  • control unit controls the electrical energy flows within the technical unit.
  • this control unit can be located wholly or partially in terms of its functionality within the technical unit, but also entirely or partially outside the technical unit.
  • this control unit can be located wholly or partially in terms of its functionality within the technical unit, but also entirely or partially outside the technical unit.
  • Computer program product is executed on a digital device, the digital device having administrator rights for the software applications of the accredited power units of the technical unit.
  • the digital device having administrator rights for the software applications of the accredited power units of the technical unit.
  • it is not necessary to reinstall the software applications of accredited power units.
  • the computer program product is installed on the same digital device and the administrator user with the rights and releases, in particular the personal access data
  • This digital terminal is usually a smartphone, a tablet or a desktop computer or a laptop of an administrator user of the technical unit.
  • the method for optimizing self-consumption and / or for network-related control of the accredited electrical power units is designed such that the computer program product is executed on an additional computer that is arranged within the technical unit. It is a digital terminal device that is provided in addition to those described above within the technical unit. The is preferred
  • controllable electrical energy storage or to control a charging box used for an electric vehicle within the technical unit.
  • the computer that is installed in a structural unit or at least in close proximity to the electrical energy store or the charging box for an electric vehicle.
  • the software applications of the electrical power units to be accredited can be installed on the operating system of this additional computer. This installation can be released and carried out by the administrator user in parallel to the installation of the same software applications on a digital end device of the administrator user. It is also conceivable that the administrator user does not install the software application of one or more electrical power units to be accredited on his digital terminal but only on the additional computer. No matter whether with parallel or sole
  • Administrator users of the electrical power units of the technical unit provide or release the personal access data for access to the accredited software applications.
  • Various scenarios are conceivable for setting up the software applications to be accredited on the additional computer.
  • the administrator can
  • Data connection are transmitted from a digital terminal device of the administrator user to the additional computer.
  • the personal access data are ultimately stored in access data storage means of the computer program product. As already described, these are protected there against unauthorized reading.
  • the preferred first and second variants for the method each offer the advantage that the personal access data are stored exclusively within the technical unit. This data is there both through the measures taken by the administrator user himself against an external one and internal spying as well as secured against unauthorized reading by an inherent security of the computer program product. This increases the confidence of administrator users in the use of the computer program product.
  • the method for optimizing self-consumption and / or for network-related control of the accredited electrical power units is designed in such a way that the computer program product is executed on an external computer that is arranged spatially outside the technical unit.
  • This external computer can be a computer of a service provider that, with the consent of the administrator user, has a
  • Access data takes place via a secure connection, for example using https protocols or VPN tunnels and / or via an encrypted transmission of the personal access data, for example using PGP or other proven, robust encryption methods.
  • the invention also relates to an electrical energy store, in particular in the form of secondary cells, for a building with a
  • Control computer for controlling electrical energy flows in the building a computer program product according to one of the variants described above being installed on the computer.
  • the electrical power units connected to the electrical supply network in the building then represent the technical unit.
  • this computer represents a part of the control unit that operates or at least contributes to the implementation of the methods described above.
  • FIG. 1 shows a schematic overview of a technical unit with accredited electrical power units contained therein;
  • Figure 2 is a flow diagram of the program steps of a first
  • FIG. 3 is a flow diagram of the program steps of a second
  • Figure 4 shows the method steps of an embodiment of the method for
  • FIG. 1 shows, by way of example only, a schematic overview of a technical unit TE with the accredited electrical units contained therein
  • Power units EL1, EL2, ... ELn The electrical power units
  • EL1, EL2, ... ELn are connected to an electrical energy network EN within the technical unit TE. Furthermore, within the technical unit TE there are also non-accreditable electrical power units such as an electrical power unit for generating electrical energy EG and a non-accredited electrical power unit in the form of an electrical energy store ES to the electrical energy network EN connected. Depending on the technical training, the electrical power units can absorb and / or deliver electrical power.
  • the electrical energy network EN is connected to an external transmission network UBN of an electrical via an electrical meter unit EZ
  • the technical unit TE will be in the form of a house or a building, the electrical therein
  • the electrical energy store ES has an additional computer ZC, which is designed in particular to control the energy flows from and to the electrical energy store ES.
  • a digital terminal DE is shown in the form of a smartphone or a tablet.
  • this digital terminal DE has administrator user rights. It can be located either inside the technical unit TE or outside the technical unit TE. Since the digital terminal DE has administrator rights for the accredited electrical power units EL1, EL2, ELn, software applications SA1, SA2,... SAn of the respectively accredited electrical ones are on its operating system
  • the additional computer ZC offers a suitable operating system to the electrical power unit designed as an electrical energy store ES
  • the software applications SA1, SA2,... SAn of the accredited electrical power units EL1, EL2, .. can be added there cumulatively or alternatively to the digital terminal DE. .ELn install.
  • the software applications SA1, SA2,... SAn of the accredited electrical power units EL1, EL2, .. can be added there cumulatively or alternatively to the digital terminal DE. .ELn install.
  • the software applications SA1, SA2,... SAn of the accredited electrical power units EL1, EL2, .. can be added there cumulatively or alternatively to the digital terminal DE. .ELn install.
  • Power units EL1, EL2 ... ELn to install on an external computer EC, which is located spatially and electrotechnically outside the technical unit TE.
  • Power units EL1, EL2, ... ELn have been transmitted and stored in access data storage means of the computer program product CP.
  • the computer program product CP can be automated on the
  • Access power units EL1, EL2, ... ELn activate them and then determine the status data of the accredited electrical power units EL1, EL2, ... ELn by image acquisition and image evaluation.
  • Figure 2 shows a flow diagram of the program steps of a first
  • step M3 the software applications SA1, SA2, ... SAn are accredited electrical power units EL1, EL2, ... ELn using the personal access data required for the automated access of the computer program product CP to the software applications SA1 , SA2, ... SAn are required and for this purpose are stored in the access data storage means of the computer program product (CP).
  • the software applications SA1, SA2, ... SAn are accredited electrical power units EL1, EL2, ... ELn using the personal access data required for the automated access of the computer program product CP to the software applications SA1 , SA2, ... SAn are required and for this purpose are stored in the access data storage means of the computer program product (CP).
  • Image evaluation is designed to determine status data SD of the accredited electrical power units EL1, EL2, ... ELn and to save them in a status data memory and / or to send them to a control unit SE.
  • FIG. 3 shows a flow diagram of the program steps of a second
  • Embodiment of the computer program product CP Embodiment of the computer program product CP.
  • Embodiment corresponds to program steps M3 and M4 of the first embodiment of the computer program product shown in FIG. 2, however, further program steps M1 and M2 precede the two program steps M3 and M4, for which the statements made in relation to FIG. 2 apply.
  • program step M1 the menu-guided identification of accreditable electrical power units EL1, EL2,... ELn, controlled by an administrator user, takes place within the technical unit TE. This is supported by a database or a database access function, assigns the associated software applications of electrical power units recognized as accreditable.
  • an administrator user selects those to be accredited from the electrical power units EL1, EL2, ... ELn that are to be accredited for the computer program product CP, the personal access data of the administrator user for the software applications SA1, SA2, ... SAn of the electrical to be accredited
  • the program steps M3 and M4 then run as described for FIG. 2 to determine the status data SD of the accredited electrical power units EL1, EL2,... ELn and the steps M3 and M4 are repeated after a certain waiting time.
  • FIG. 4 shows the method steps of an embodiment of a method for self-consumption optimization and / or for network-friendly control
  • a computer program product CP with the features described above is executed, which is installed in such a way that status data SD of accredited power units EL1, EL2,... ELn of the technical unit TE are determined. Then takes place in
  • Method step V2 the reading of the status data SD accredited electrical determined by the computer program product CP
  • Status data SD that are read out are then included in the technical unit TE in method step V3 in the determination and provision of electrical control power by switching and controlling accredited electrical power units EL1, EL2,... ELn.
  • status data SD which are read out in method step V4 are used to control electrical data Energy flows through switching and controlling accredited electrical
  • Figure 5 shows purely schematically an embodiment of an electrical

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Computer-Programmprodukt (CP) für das Auslesen von Status-Daten einer Mehrzahl in einer technischen Einheit (TE) an ein elektrisches Energienetz (EN) angeschlossener, elektrischer Leistungseinheiten (EL1,EL2,...ELn), wobei jede dieser elektrischen Leistungseinheiten (EL1,EL2,...ELn) eine ihr zugeordnete Software-Applikation (SA1,SA2,...SAn) aufweist und die Software-Applikationen dieser elektrischen Leistungseinheiten auf einem digitalen Endgerät (DE) oder auf einer Mehrzahl digitaler Endgeräte installiert oder installierbar sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Computer-Programmprodukt (CP) Softwaremittel aufweist, die, wenn sie auf einem Computer ausgeführt werden, den Computer dazu veranlassen, die folgenden Schritte auszuführen: • Zugriff auf und Aktivierung (M3) von Software-Applikationen (SA1,SA2,...SAn) akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten (EL1,EL2,...ELn) unter Einsatz persönlicher Zugangsdaten, die für einen automatisierten Zugriff des Computer-Programmproduktes (CP) auf die Software-Applikationen (SA1,SA2,...SAn) akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten erforderlich und für diesen Zweck in Zugangsdaten-Speichermitteln des Computer-Programmproduktes (CP) vorgehalten sind und • Bilderfassung und Bildauswertung (M4) grafischer Darstellungen, die bei dem automatisierten Zugriff auf die Software-Applikationen (SA1,SA2,...SAn) der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten (EL1,EL2,...ELn) durch die Software-Applikationen generiert bereit stehen, wobei die Bildauswertung derart ausgebildet ist, Status-Daten (SD) der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten zu ermitteln und in einem Status-Datenspeicher zu speichern und/oder an eine Steuereinheit (SE) zu senden.

Description

Computer-Programmprodukt zum Auslesen von Status-Daten elektrischer Leistungseinheiten, Verfahren zur Bereitstellung von Regelleistung und/oder zur Eigenverbrauchsoptimierung und elektrischer Energiespeicher
Die Erfindung betrifft ein Computer-Programmprodukt für das Auslesen von Status-Daten einer Mehrzahl in einer technischen Einheit an ein elektrisches Energienetz angeschlossener, elektrischer Leistungseinheiten,
wobei jede dieser elektrischen Leistungseinheiten eine ihr zugeordnete
Software-Applikation aufweist und die Software-Applikationen dieser elektrischen Leistungseinheiten auf einem digitalen Endgerät oder auf einer Mehrzahl digitaler Endgeräte installiert oder installierbar sind. Diese Software- Applikationen werden seitens der Hersteller der elektrischen
Leistungseinheiten üblicherweise für den Endverbraucher angeboten. Dabei kann es sich um typische so genannte„Apps“ für Personal Digital Assistants wie Smartphones und Tablets aber auch um Smart-Home-Programme für Desktop- und Laptop-Computer handeln. Ebenso ist denkbar, dass die zugeordnete Software-Applikation nicht als eigenständige Software fungiert und somit keine eigene grafische Darstellung generiert sondern sich in eine übergreifend wirkendes Smart-Home-Programm integriert, die als App für Smartphones und Tablets oder als Smart-Home-Programm für Desktop- und Laptop-Computer ausgebildet ist.
Im Technikgebiet der Übertragungsnetzbetreiber haben technische Einheiten üblicherweise eine solches Leistungspotential, dass diese negative und/oder positive Regelleistung in Form von Primärregelleistung oder
Sekundärregelleistung im MW-Bereich aufnehmen oder abgeben können. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die technische Einheit sehr viel kleiner definiert. Das heißt eine technische Einheit im Sinne der Erfindung liegt beispielsweise schon in Form eines einzelnen Gebäudes vor. Genauer gesagt wird die technische Einheit als Summe aller elektrischen Energie-Verbraucher und/oder elektrischer Energie-Erzeuger definiert, deren elektrische
Leistungsflüsse zwischen der technischen Einheit und dem Übertragungsnetz über eine gemeinsamen elektrische Zählereinheit erfassbar sind. Die verschiedenen elektrischen Energie-Verbraucher und elektrischen Energie- Erzeuger werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung generisch als elektrische Leistungseinheiten bezeichnet. Diese setzen sich zusammen aus einer Mischung von Leistungsaufnahme-Einheiten, Leistungsabgabe-Einheiten und Leistungsaufnahme/abgabe-Einheiten ausgewählt aus der Gruppe umfassend:
- elektrische Lasten, (ausschließlich für die elektrische Leistungsaufnahme)
- elektrische Speicher (sowohl für die elektrische Leistungsaufnahme als auch die elektrische Leistungsabgabe) und
- elektrische Erzeuger (ausschließlich für elektrische Leistungsabgabe).
Es wird dabei davon ausgegangen, dass innerhalb der technischen Einheit eine elektrische Leistungseinheit vorgesehen ist, die elektrische Leistung
aufnehmen und als Speicher fungierend zeitversetzt wieder abgeben kann. Eine solche elektrische Leistungseinheit ist beispielswiese ein elektrischer
Energiespeicher, der die elektrische Energie mittels Sekundärzellen oder Kondensatoren speichert. Ebenso denkbar sind jedoch elektrische
Energiespeicher, bei denen eine Energiewandlung von elektrischer in
mechanische oder thermische Energie vorgenommen wird, die unter Abzug gewisser Verluste die reversible Rückumwandlung mechanischer oder thermischer Energie in elektrische Energie ermöglicht.
Innerhalb derartiger technischer Einheiten, beispielsweise in Form des
Gebäudes oder eines Gebäudeensembles eines Haushaltes oder
Gewerbebetriebes existieren zahlreiche elektrische Leistungseinheiten, die durch gezieltes Schalten und/oder Steuern eigenverbrauchsoptimierend und/oder netzdienlich operieren können.
Eigenverbrauchsoptimiert bedeutet, dass die elektrischen Leistungsbezüge der an das Stromversorgungsnetz der technischen Einheit angeschlossenen elektrischen Leistungseinheiten so gesteuert werden, dass der Anteil der elektrischen Energie, die mittels einer Energie-erzeugenden elektrischen Leistungseinheit (z. B. eine PV-Anlage, Wind- oder Wasserkraft-Anlage) der technischen Einheit erzeugt worden ist, zu einem möglichst hohen Anteil durch die elektrische Leistung aufnehmenden elektrischen Leistungseinheiten der gleichen technischen Einheit verbraucht werden. Dies kann entweder durch die direkte Nutzung des mittels der Energie-erzeugenden elektrischen
Leistungseinheit erzeugten elektrischen Stroms oder durch die Nutzung der in einem elektrischen Energiespeicher zwischengespeicherten elektrischen Energie geschehen. Ein gezieltes und flexibles Ansteuern der
Leistungseinheiten einer technischen Einheit gemäß Definition der
vorliegenden Erfindung auf Grundlage des Ladestands des elektrischen
Energiespeichers, der Wetterprognosen und der elektrischen
Verbrauchsprognosen verfolgt somit das Ziel die Eigenverbrauchsquote der technischen Einheit, die beispielsweise in Form eines Haushalts in einem Einfamilienhaus oder in Form eines Gewerbebetriebes ausgebildet ist.
Insbesondere zu diesem Zweck sind so genannte Smart-Home-Systeme entwickelt worden, bei denen eine Vielzahl der elektrischen Leistungseinheiten innerhalb der technischen Einheit eines Smart-Homes miteinander vernetzt und mit Hilfe eines auf digitalen Endgeräten betreibbaren Smart-Home-Programmes gesteuert werden können.
Netzdienliches Operieren der elektrischen Leistungseinheiten bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die gesteuerten elektrischen Leistungseinheiten einer technischen Einheit je nach Zustand des lokalen und überregionalen Übertragungsnetzes die zu beziehende oder abzugebende elektrische Leistung an die Bedürfnisse des Übertragungsnetzes anpassen. So ist es für einen sicheren und stabilen Betrieb eines Übertragungsnetzes vereinfacht gesprochen wichtig, dass zu jedem Zeitpunkt die Summe der Netzeinspeisungen
(eingespeiste elektrische Energieerzeugung pro Zeitintervall) der Summe der Netzentnahmen (elektrischer Energiebezug aller als Verbraucher agierenden elektrischen Leistungseinheiten pro Zeitintervall) entspricht, denn nur durch dieses Gleichgewicht operieren sowohl die Verteilernetze als auch die
Übertragungsnetze mit der stabilen Frequenz von 50 Hz und somit im sicheren und stabilen Zustand. Die Netzeinspeisung wird durch die Summe der an die Netze angeschlossenen Stromkraftwerke definiert und ist in kurzen
Zeitintervallen beispielsweise in der Größenordnung von wenigen bis vielen Minuten nicht beliebig variabel. Um die fehlende Variabilität der
Stromeinspeisung auszugleichen, zum Erhalt des vorangehend genannten Gleichgewichts jedoch die elektrische Leistungsentnahme verändert werden. Die elektrische Leistungsentnahme hängt unmittelbar mit der Ansteuerung derjenigen elektrischen Leistungseinheiten der technischen Einheit zusammen, die zur Aufnahme elektrischer Leistung geeignet sind. Folglich kann die elektrische Leistungsaufnahme elektrischer Leistungseinheiten netzdienlich erfolgen, um die Übertragungsnetze zu stabilisieren.
Grundlage einer eigenverbrauchsoptimierenden und/oder netzstabilisierenden Steuerung der Leistungseinheiten in einer technischen Einheit ist jedoch nicht nur die Kenntnis über die aktuellen Bedürfnisse des Übertragungsnetzes sondern auch die Kenntnis über den Zustand, genauer das Potential zur
Aufnahme oder Abgabe elektrischer Leistung der elektrischen
Leistungseinheiten. Beispielsweise sind der Ladestand eines Elektrofahrzeuges oder die aktuelle Temperatur eines Gefrierschrankes ausschlaggebend für das zu jedem Zeitpunkt vorzufindende Potential dieser elektrischen
Leistungseinheiten netzdienlich und/oder eigenverbrauchsoptimierend gesteuert werden zu können. Der Status der elektrischen Leistungseinheiten innerhalb einer technischen Einheit gemäß Definition der vorliegenden
Erfindung kann üblicherweise nur von Personen in Erfahrung gebracht werden, die sich räumlich in der technischen Einheit befinden und somit physisch auf die elektrischen Leistungseinheiten zugreifen können oder Personen im Besitz administrativer Zugriffsrechte können die Status-Daten einiger elektrischer Leistungseinheiten über ein Smart-Home-System und/oder über spezifische Software-Applikationen (Apps) der elektrischen Leistungseinheiten auf ihren digitalen Endgeräten ermitteln.
Viele der derzeit am Markt befindlichen Smart-Home-Systeme weisen dabei regelmäßig das Problem auf, dass diese derart proprietär ausgebildet sind, dass eine Hersteller- übergreifende Integration verschiedenster elektrischer Leistungseinheiten durch die zugehörigen Smart-Home-Programme auf den digitalen Endgeräten nicht unterstützt wird oder nur mit hohem Programmier- Aufwand möglich ist. Nur wenige elektrische Leistungseinheiten weisen selbst eine offene Schnittstelle auf, über die Statusdaten der zugehörigen
elektrischen Leistungseinheit universell, d.h. ohne Einsatz proprietärer
Standards, abfragbar sind. Sehr viele elektrische Leistungseinheiten weisen jedoch eine zugehörige Software-Applikation auf, die sich auf digitalen
Endgeräten als eigene Software installieren oder in ein bestehendes Smart - Home-Programm integrieren lassen. Die Administrator-Nutzer dieser digitalen Endgeräte können die elektrischen Leistungseinheiten unter Nutzung der zugehörigen Software-Applikation oder der Smart-Home-Programme mit den darin über die Software-Applikation integrierten elektrischen
Leistungseinheiten bedienen und steuern. Diesen Software-Applikationen und Smart-Home-Programmen mangelt es jedoch wiederum an einer Schnittstelle, die das Auslesen von Status-Daten für eine netzdienliche und/oder
eigenverbrauchsoptimierende Steuerung der zugehörigen elektrischen
Leistungseinheiten erlaubt.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Computer- Programmprodukt zur Verfügung zu stellen, das auf einfache Weise ermöglicht, Status-Daten möglichst vieler elektrischer Leistungseinheiten einer technischen Einheit zu ermitteln ohne dass dazu die elektrischen Leistungseinheiten oder deren Software-Applikationen modifiziert werden müssten. Diese Aufgabe wird durch ein Computer-Programmprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren unter Einsatz eines solchen Computer- Programmproduktes mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Computer-Programmprodukt
Softwaremittel aufweist, die, wenn sie auf einem Computer ausgeführt werden, den Computer dazu veranlassen, die folgenden Schritte auszuführen:
• Zugriff auf und Aktivierung von Software-Applikationen akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten unter Einsatz persönlicher Zugangsdaten, die für einen automatisierten Zugriff des Computer-Programmproduktes auf die Software-Applikationen akkreditierter elektrischer
Leistungseinheiten erforderlich und für diesen Zweck in Zugangsdaten- Speichermitteln des Computer-Programmproduktes vorgehalten sind und
• Bilderfassung und Bildauswertung grafischer Darstellungen, die bei dem automatisierten Zugriff auf die Software-Applikationen der
akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten durch die Software- Applikationen generiert bereit stehen, wobei die Bildauswertung derart ausgebildet ist, Status-Daten der akkreditierten elektrischen
Leistungseinheiten zu ermitteln und in einem Status-Datenspeicher zu speichern und/oder an eine Steuereinheit zu senden.
Akkreditierbare elektrische Leistungseinheiten sind dabei solche Geräte der technischen Einheit, die jeweils eine Software-Applikation aufweisen, die in einer vorbekannten Weise Status-Daten der akkreditierten elektrischen
Leistungseinheit in Form grafischer Darstellungen visualisieren, die von der zugehörigen Software-Applikation generiert werden.
Diese grafische Darstellung kann die Status-Daten der elektrischen
Leistungseinheit insbesondere als Zahlenparameter und/oder in Form eines Diagrammes visualisieren. Dadurch, dass die Art und Weise der Visualisierung vorbekannt ist, wird die Bilderfassung und Bildauswertung vereinfacht.
Aus der Teilmenge der akkreditierbaren elektrischen Leistungseinheiten muss zuvor ein Administrator-Nutzer der elektrischen Leistungseinheiten der technischen Einheit eine Auswahl tatsächlich zu akkreditierender elektrischer Leistungseinheiten getroffen haben. Dabei sind die persönlichen Zugangsdaten, die für einen automatisierten Zugriff des Computer-Programmproduktes auf die Software-Applikationen akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten erforderlich sind, durch den Administrator-Nutzer zu übergeben oder frei zu geben und diese werden dann in Zugangsdaten-Speichermitteln des Computer- Programmproduktes gespeichert. Dieser für die Funktion des Computer-Programmproduktes erforderliche Administrator-Nutzer-Dialog kann von einem weiteren Computer- Programmprodukt durchgeführt werden. Dieses weitere Computer- Programmprodukt würde dann vorangehend zum Administrator-Nutzer-Dialog ein Identifizieren beim Computer-Programmprodukt akkreditierbarer elektrischer Leistungseinheiten aus der in der technischen Einheit vorhandenen Gesamtzahl elektrischer Leistungseinheiten durchführen.
Ebenso ist denkbar, dass die Schritte des Administrator-Nutzer-Dialogs und des vorangehenden Identifizierens akkreditierbarer elektrischer Leistungseinheiten vom Computer-Programmprodukt selbst durchgeführt werden oder nur einer dieser beiden Schritte vom Computer-Programmprodukt und der jeweils andere vom weiteren Computer-Programmprodukt. Dies wird anhand der nachfolgend erläuterten bevorzugten Ausführungsformen noch näher beschrieben werden.
Entscheidend ist, dass vom Administrator-Nutzer der elektrischen
Leistungseinheiten eine Auswahl getroffen wird, die zu einer ausgewählten Mehrzahl akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten innerhalb der technischen Einheit führt. Zu jeder der akkreditierten elektrischen
Leistungseinheit sind in den Zugangsdaten-Speichermitteln die persönlichen Zugangsdaten gespeichert, die den Zugriff des Computer-Programmproduktes auf die zugeordnete Software-Applikation der akkreditierten elektrischen Leistungseinheit erlaubt.
Das Computer-Programmprodukt erlaubt die Ermittlung der Status-Daten einer Mehrzahl auf diese Weise akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten, ohne Notwendigkeit, dass alle akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten mit geeigneten Schnittstellen zur Übergabe dieser Status-Daten ausgebildet sind.
Es ist lediglich notwendig, dass alle akkreditierten elektrischen
Leistungseinheiten zugeordnete Software-Applikationen besitzen und diese Software-Applikationen die gewünschten Status-Daten nach ihrer Aktivierung in Form grafischer Darstellungen visualisieren. Die Art und Weise der Visualisierung ist anhand der jeweiligen Versions-Nummer der akkreditierten Software-Applikation bekannt, was die Bilderfassung und Bildauswertung vereinfacht.
Die Software-Applikationen sind in aller Regel vom Kaufpreis einer elektrischen Leistungseinheit mit abgedeckt. Üblicherweise liegt der elektrischen
Leistungseinheit ein Hinweis bei, wo die zugehörige Software-Applikation kostenfrei herunter geladen werden kann. Die automatisierte Nutzung dieser Software-Applikationen mittels der persönlichen Zugangsdaten eines
Administrator-Nutzers erfordert keine individuelle Anpassung des Computer- Programmprodukts, was den Aufwand zur Ermittlung der relevanten Status- Daten sehr gering hält. Es muss lediglich eine Analyse vorgenommen werden, wo und auf welche Weise in der Software-Applikation die Status-Daten visualisiert werden, damit sich diese Bereiche durch die Bilderfassung und Bildauswertung zielgerichtet analysiert lassen. Nicht zuletzt ist eine solche beschriebene„Zweitnutzung“ der Software-Applikation, die lediglich einen realen Administrator-Nutzer mit dessen ausdrücklichem Einverständnis simuliert, mit keinerlei Lizenzkosten gegenüber dem Hersteller der
akkreditierbaren elektrischen Leistungseinheit samt zugehöriger Software- Applikation verbunden. Außerdem können auf diese Weise Kosten umgangen werden, die oftmals anfallen, wenn vom Hersteller einer elektrischen
Leistungseinheit mit einer offenen Schnittstelle Informationen über diese offene Schnittstelle angefordert werden.
Die Schritte des Zugriffs auf die akkreditierten Software-Applikationen und die anschließende Bilderfassung und Bildauswertung werden mit einer geeigneten Frequenz periodisch wiederholt oder das Ermitteln der Status-Daten wird durch eine externe Anfrage getriggert. Im Ergebnis gelangen die Status-Daten entweder direkt ohne ein vorheriges Abspeichern in einem Status-Speicher an eine Steuereinheit oder es erfolgt zunächst ein Abspeichern in dem Status- Speicher, der später bei Bedarf ausgelesen wird, damit die Status-Daten dann zur Steuereinheit übertragen werden. Die Steuereinheit ist dabei das Gerät, das eine eigenverbrauchsoptimierte und /oder netzdienliche Steuerung der elektrischen Energieflüsse in der technischen Einheit kontrolliert. Es kann sich innerhalb der technischen Einheit befinden oder auch außerhalb dieser angeordnet sein. Wenn sich die
Steuereinheit innerhalb der technischen Einheit befindet, so wird diese auch mit weiteren Steuereinheiten interagieren, die sich außerhalb der technischen Einheit befinden. Dies gilt besonders dann, wenn die Steuereinheit einen netzdienlichen elektrischen Energiefluss zu und von den akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten realisieren soll.
Für die Bildauswertung der grafischen Darstellungen akkreditierter Software- Applikationen kommen aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren der Zeichen- und Mustererkennung zum Einsatz.
Bevorzugt ist das Computer-Programmprodukt derart ausgebildet, dass beim Zugriff auf und bei der Aktivierung akkreditierter elektrischer
Leistungseinheiten durch eine Datenbank des Computer-Programmproduktes oder durch eine Datenbankzugriffsfunktion Informationen bereitgestellt werden, die ein Lokalisieren und/oder die Bildauswertung relevanter Bereiche in den grafischen Darstellungen der Software-Applikationen akkreditierter Leistungseinheiten zur Ermittlung der Status-Daten vereinfachen. Dadurch, dass bekannt ist, welche Programmversion der jeweiligen akkreditierten Software-Applikation zum Einsatz kommt, lassen sich im Vorfeld die relevanten Bereiche der grafischen Darstellungen für die Bilderfassung und Bildauswertung analysieren. Informationen über die Positionierung und verschiedene grafische Darstellungsszenarien abhängig von den realen Status-Daten oder
Administrator-Nutzer-spezifischen Einstellungen an der akkreditierten
Software-Applikation sind in der Datenbank als Bestandteil des Computer- Programmprodukts oder in einer externen Datenbank abgelegt, auf die das Computer-Programmprodukt zugreift.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass die ermittelten Status-Daten in einem einheitlichen Zahlencode gewandelt und gespeichert werden. Dies vereinfacht die Weiterverarbeitung durch die Steuereinheit, die eine
eigenverbrauchsoptimierte und/oder netzdienliche Steuerung der Energieflüsse vornimmt. Die Wandlung und die Speicherung erfolgt bevorzugt durch das Computer-Programmprodukt und in dem Status-Datenspeicher des Computer- Programmproduktes selbst. So ist es beispielsweise möglich, dass die
akkreditierte Software-Applikation des Automobilherstellers A den Ladezustand des Elektroautos in einer Prozentzahl angibt während Automobilhersteller B die identische Information in der Einheit Kilowattstunde visualisiert. Die Batterie des Automobilherstellers A hat folglich während eines exemplarischen
Ladevorgangs gemäß akkreditierter Software-Applikation bereits 80% der Batteriekapazität erreicht während die akkreditierte Software-Applikation des Automobilherstellers B die Information liefert, dass 80kWh von insgesamt 100kWh Batteriekapazität bereits geladen sind. In beiden Fällen übermittelt das Computer-Programmprodukt die einheitliche Information, dass die
Batterien noch Energie in Höhe von 20kWh aufnehmen können.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Computer-Programmproduktes zeichnet sich dadurch aus, dass die Zugangsdaten-Speichermittel derart ausgebildet sind, dass diese gegen ein Auslesen durch vernetzte Geräte geschützt sind, die sich außerhalb der Netzwerk- Domäne befinden, in der das Computer-Programmprodukt installiert ist. Dadurch ist eine gewisse erste Sicherheitshürde errichtet, damit die persönlichen Zugangsdaten eines
Administrator-Nutzers für die akkreditierten Software Applikationen die Netzwerk- Domäne nicht verlassen.
Ergänzend oder alternativ zeichnet sich das Computer-Programmprodukt mit Vorteil dadurch aus, dass die Zugangsdaten-Speichermittel derart ausgebildet sind, dass diese gegen ein Auslesen durch vernetzte Geräte mit einer im
Vergleich zur IP-Adresse des Computers, auf dem das Computer- Programmprodukt installiert ist, anderen IP-Adresse geschützt sind. Zum Auslesen der Zugangsdaten-Speichermittel ist es somit zwingend erforderlich, dass die akkreditierten Software-Applikationen und das Computer- Programmprodukt auf dem gleichen Computer installiert sind. Dieser Computer kann ein digitales Endgerät des Administrator-Nutzers der technischen Einheit in Form eines Smartphones oder eines Tablets sein. Ebenso ist es jedoch denkbar, dass es sich dabei um den Computer einer elektrischen
Leistungseinheit in Form eines elektrischen Energiespeichers oder um den Computer einer elektrischen Leistungseinheit in Form einer Ladestation zusammen mit der Batterie eines an die Ladestation angeschlossenen
Elektrofahrzeuges handelt. Weiterhin kann es sich auch um eine
Computereinheit handeln, die ohne baulichen Bezug zu einer weiteren funktionalen Einheit beispielsweise in Form eines elektrischen Energiespeichers oder einer Ladestation in einer technischen Einheit integriert wird, um allein dem Zweck zu dienen, ein Betriebssystem für das Computerprogramm-Produkt und die akkreditierten Software-Applikationen zu bieten.
Für alle vorangehend beschriebenen Varianten des Computer- Programmproduktes ist es von Vorteil, dass die ermittelten Status-Daten auch Performance- Parameter der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten aufweisen. Der Begriff der Performance-Parameter umfasst Administrator- Nutzer-seitig vorgenommene Einstellungen, die sich nach den Administrator- Nutzer-Wünschen richten. Beispielsweise, dass das abends an die Ladestation angeschlossene Elektrofahrzeug erst am nächsten Morgen um 8 Uhr wieder genutzt werden wird und beispielsweise auch mit einer 50%igen Batterieladung akzeptabel wäre. Weiterhin umfassen Performance-Parameter wiederkehrende Routinen. Beispielsweise soll ein Rasenmäher-Roboter möglichst jeden
Mittwoch den Rasen mähen, ein Roboter-Staubsauger im Haus immer am Freitagvormittag aktiv werden, die Wärmepumpe zu einem gewünschten Zeitpunkt aktiv oder passiv sein, abhängig von geplanten Anwesenheits-Mustern des Administrator-Nutzers oder seiner Angehörigen und Mitarbeiter, die sich innerhalb der technischen Einheit aufhalten könnten. Das Erfassen solcher Performance- Parameter, sofern diese sich mittels der akkreditierten Software- Applikationen ablegen lassen, erlaubt eine auf der Zeitschiene noch feiner granulierte Wahrscheinlichkeitsabschätzung für die zur
Eigenverbrauchsoptimierung oder zur Netzdienlichkeit erforderlichen elektrischen Energieflüsse der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten. Wie bereits erwähnt sieht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Computer-Programmproduktes vor, dass vor den Schritten des Zugriffs und der Aktivierung von Software-Applikationen akkreditierter elektrischer
Leistungseinheiten und vor den Schritten der Bilderfassung und der
Bildauswertung noch folgende Schritte durchgeführt werden:
• Menü -geführtes und durch einen Administrator-Nutzer gesteuertes
Identifizieren elektrischer Leistungseinheiten aus einer Gesamtzahl elektrischer Leistungseinheiten in der technischen Einheit, die bei dem Computer-Programmprodukt akkreditierbar sind, und dazu mittels einer
Datenbank oder mittels einer Datenbankzugriffsfunktion die zugehörigen Software-Applikationen der akkreditierbaren elektrischen
Leistungseinheiten identifiziert und
• Initiieren eines Administrator-Nutzer-Dialogs, durch den ein
Administrator-Nutzer aus den als akkreditierbar erkannten elektrischen
Leistungseinheiten diejenigen auswählt, die beim Computer- Programmprodukt akkreditiert werden sollen, wobei die persönlichen Zugangsdaten für die Software-Applikationen der zu akkreditierenden elektrischen Leistungseinheiten erfasst und gespeichert werden.
Die gesamte Funktionalitätskette der Schritte des Identifizierens
akkreditierbarer elektrischer Leistungseinheiten, des Akkreditierens und des Auswertens der Software-Applikationen akkreditierter elektrischer
Leistungseinheiten ist damit im Computer-Programmprodukt vereint. Der Administrator-Nutzer steuert den Prozess dabei, indem dieser durch eine Menüführung die generischen Begriffe der elektrische Leistungseinheiten wie zum Beispiel Kühlschrank oder Gefriertruhe aus seiner technischen Einheit auswählt, die er akkreditieren lassen möchte. Die Menüführung wird dabei von der Datenbank des Computer-Programmproduktes oder der
Datenbankzugriffsunktion unterstützt. Der Administrator-Nutzer erhält nach der Identifikation seiner spezifischen elektrischen Leistungseinheit eine Rückmeldung, ob eine Akkreditierung dieser elektrischen Leistungseinheit möglich ist oder nicht. Bevorzugt wird auch die Speicherung der ermittelten Status-Daten im Computer-Programmprodukt vorgenommen und kann durch eine externe Steuereinheit für den Zweck der Eigenverbrauchsoptimierung und/oder netzdienlichen Energiefluss-Steuerung der technischen Einheit ausgelesen werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung erhält der Administrator-Nutzer bei der Erfassung der persönlichen Zugangsdaten eine Wahlmöglichkeit, dass seine persönlichen Zugangsdaten ausschließlich im Computerprogramm-Produkt gespeichert werden, das auf einem Computer installiert ist, der innerhalb der technischen Einheit integriert ist oder als digitales Endgerät des Administrator- Nutzers ausgebildet ist, wobei der Computer derart eingerichtet ist, dass ein externer Zugriff zum Auslesen dieser persönlichen Zugangsdaten aus dem Computerprogramm-Produkt ausnahmslos blockiert wird. Auf diese Weise kann ein hohes Maß an Sicherheit gewährleistet werden, dass die persönlichen Zugangsdaten nicht durch zentral organisierten Datendiebstahl in großem Umfang in falsche Hände geraten. Dadurch lässt sich die Akzeptanz der
Hinterlegung persönlicher Zugangsdaten seitens der Administrator-Nutzer erhöhen. Für die vorangehend beschriebenen Ausführungsform des Computer-
Programmprodukt mit der gesamten Funktionalitätskette ist eine vorteilhafte Weiterbildung dadurch gekennzeichnet, dass nach den Schritten des Menü geführten und durch einen Administrator-Nutzer gesteuerten Identifizierens akkreditierbarer elektrischer Leistungseinheiten aus der Gesamtzahl
elektrischer Leistungseinheiten in der technischen Einheit und des Initiieren des Administrator-Nutzer-Dialogs zum Akkreditieren identifizierter elektrischer Leistungseinheiten
• die Schritte des Zugriffs und der Aktivierung der Software-Applikationen und
· die Schritte der Bilderfassung und der Bildauswertung grafischer
Darstellungen
periodisch wiederholt werden, ohne dass zuvor erneut der Schritt des Menü geführten und durch einen Administrator-Nutzer gesteuerten Identifizierens elektrischer Leistungseinheiten und der Schritt der Initiierung des
Administrator-Nutzer-Dialogs durchgeführt wird.
Üblicherweise ändert sich Anzahl und Art akkreditierbarer elektrischer
Leistungseinheiten weniger schnell als deren Status-Daten. Insofern sind die Status-Daten durch das wiederkehrende Ermitteln in kürzeren Zeitabständen zu aktualisieren, damit die eigenverbrauchsoptimierende und/oder netzdienliche Energiefluss-Steuerung der technischen Einheit Änderungen der Status- Parameter rechtzeitig registriert.
Zukünftig ist es auch denkbar, dass der Schritt des Identifizierens elektrischer Leistungseinheiten in der technischen Einheit automatisiert abläuft, indem das Computer-Programmprodukt eine Auswertung eines bestehenden Smart-Home- Systems vornimmt und/oder die bereits auf digitalen Endgeräten des
Administrator-Nutzers installierten Software-Applikationen elektrischer
Leistungseinheiten auf ihrer Akkreditierbarkeit hin analysiert. Auf diese Weise könnte sich das Computer-Programmprodukt besonders einfach einen Überblick akkreditierbarer elektrischer Leistungseinheiten verschaffen und die
Akkreditierungs-Möglichkeiten dem Administrator-Nutzer der technischen Einheit kommunizieren.
Unabhängig davon ob der Schritt des Identifizierens Menü-geführt und durch einen Administrator-Nutzer gesteuert oder automatisiert erfolgt, im Anschluss daran trifft der Administrator-Nutzer seine Auswahl der zu akkreditierenden elektrischen Leistungseinheiten. Gleichzeitig gestattet der Administrator- Nutzer die Weitergabe seiner persönlichen Zugangs-Daten der zu
akkreditierenden Software-Applikationen, die zu den zu akkreditierenden elektrischen Leistungseinheiten gehören. Diese werden dabei üblicherweise einmalig über gesicherte, verschlüsselte Datenverbindungen zu den
Zugangsdaten-Speichermitteln des Computer-Programmprodukts übertragen und dort gespeichert. Dieser Vorgang wird im Zusammenhang mit der
Beschreibung der nachfolgend dargestellten Verfahren für die netzdienliche und/oder eigenverbrauchsoptimierende Steuerung von Energieflüssen unter Einsatz eines der vorangehend beschriebenen Computer-Programmprodukte näher erläutert.
Wie bereits erwähnt liefert das Computer-Programmprodukt auf eine einfache Weise wesentliche Informationen in Form der ermittelten Status-Daten akkreditierter Leistungseinheiten, damit ein Verfahren zur Bereitstellung elektrischer Regelleistung für ein Übertragungsnetz durch eine technische Einheit im Sinne der vorliegenden Erfindung für ein elektrisches Energie- Übertragungsnetz durchgeführt werden kann. Eine solche technische Einheit ist nach vorliegender Definition durch die Summe elektrischer Leistungseinheiten gebildet, die über eine gemeinsame elektrische Zählereinheit erfassbar sind. Dies ist regelmäßig bei Gebäuden und Gebäudeensembles von Privathaushalten und Gewerbebetrieben der Fall. Dabei sind nicht alle elektrischen
Leistungseinheiten akkreditierbar im Sinne der vorliegenden Erfindung. Es reicht jedoch aus, einen Teil der elektrischen Leistungseinheiten, insbesondere diejenigen mit einem im Vergleich zu allen elektrischen Leistungseinheiten signifikanten Potential zur Aufnahme und/oder Abgabe positiver und negativer Regelleistung mit Hilfe des Computer-Programmprodukts zu akkreditieren und netzdienlich operieren zu lassen. Die übrigen, nicht akkreditierbaren, elektrischen Leistungseinheiten können jedoch ebenfalls zur Bereitstellung von Regelleistung herangezogen werden. Dies wird später im Zusammenhang mit der detaillierten Erläuterung des zugehörigen Verfahrens beschrieben.
Die akkreditierbaren elektrischen Leistungseinheiten mit signifikantem
Regelleistungspotential sind insbesondere elektrische Leistungseinheiten, die ausgebildet sind als:
- elektrische Energiespeicher mit elektrochemisch wirkenden
Sekundärzellen, mit elektrisch wirkenden Kondensatoren, mit Wandlung elektrischer Energie in zu speichernde thermische oder mechanische
Energie samt der Möglichkeit einer Rückumwandlung in elektrische Energie,
- Kühlschränke und Gefriertruhen, die Batterien von Fahrzeugen mit Elektroantrieben,
Rasenmäher-Roboter,
Hausstaubsauger- Roboter,
elektrische Heiz- und Kühleinrichtungen einschließlich Klimaanlagen und Nachtspeicheröfen,
Wärmepumpen von Gebäude-Heizsystemen,
elektrische Verbraucher mit einer Leistungsaufnahme von mehr als
500 Watt,
Mini- und Nano- Blockheizkraftwerke und
Stromerzeugungs-Anlagen wie PV-Anlagen, Wasser- und
Windenergieanlagen.
Voraussetzung für das Durchführen eines Verfahrens zur Bereitstellung elektrischer Regelleistung durch eine technische Einheit für ein elektrisches Übertragungsnetz ist somit, dass die technische Einheit eine Mehrzahl akkreditierbarer elektrischer Leistungseinheiten mit signifikantem
Regelleistungspotential aufweist.
Alternativ oder kumulativ lässt sich das Verfahren weiterhin zur Optimierung des Eigenverbrauchs einer technischen Einheit aufweisend eine Mehrzahl akkreditierbarer elektrischer Leistungseinheiten mit einem steuerbaren elektrischen Energiespeicher und eine elektrischen Leistungseinheit zur Erzeugung elektrischer Energie ausführen.
Dieses Verfahren ist gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
Ausführen eines Computer-Programmprodukts gemäß einer der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen, das derart installiert ist, dass Status-Daten akkreditierter Leistungseinheiten der technischen Einheit ermittelt werden,
Auslesen der durch das Computer-Programmprodukt ermittelten Status- Daten akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten der technischen Einheit, • Einbeziehen der ausgelesenen Status- Daten bei der Ermittlung und Bereitstellung elektrischer Regelleistung durch Schalten und Steuern akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten in der technischen Einheit und/oder
· Einbeziehen der ausgelesenen Status-Daten zur Steuerung elektrischer
Energieflüsse durch Schalten und Steuern akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten in der technischen Einheit mit dem Ziel der
Eigenverbrauchs-Optimierung der technischen Einheit.
Die durch das Computer-Programmprodukt ermittelten Status-Daten umfassen dabei als Bild des aktuellen Status die Füllstände elektrischer Energiespeicher oder von Batterien für kabellos betriebene Geräte und Elektrofahrzeuge, ebenso wie Performance-Parameter wie beispielsweise:
- die zu erreichende Idealtemperatur einer Gefriertruhe/eines
Kühlschranks einschließlich der akzeptablen Abweichungen von dieser Idealtemperatur in positiver und negativer Richtung;
- der durch ein Heizungssystem oder eine Klimaanlage in einem Gebäude herzustellende gewünschte Temperaturverlauf für die nächsten Tage und Wochen und
- zeitlich wiederkehrende Regeln für die Aktivierung elektrischer
Leistungseinheiten und/oder Kausalitäten, dass die Aktivierung einer elektrischen Leistungseinheit (Waschmaschine) die nachfolgende
Aktivierung einer weiteren elektrischen Leistungseinheit
(Wäschetrockner) zumindest im Winter oder bei ungeeignetem Wetter für eine klassische Wäschetrocknung im Freien nach sich zieht.
Unter Einbeziehung derartiger Status-Daten nimmt eine Steuerungseinheit die Steuerung der elektrischen Energieflüsse innerhalb der technischen Einheit vor. Diese Steuerungseinheit kann als zusammenwirkende Kombination von Hard- und Software hinsichtlich ihrer Funktionalität ganz oder teilweise innerhalb der technischen Einheit aber auch ganz oder teilweise außerhalb der technischen Einheit verortet sein. Hinsichtlich der Verortung des Computer-Programmproduktes gibt es mehrere Szenarien, von denen drei verschiedene nachfolgend näher beschrieben werden.
In einer bevorzugten ersten Variante des Verfahrens zur
Eigenverbrauchsoptimierung und/oder zur netzdienlichen Steuerung der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten ist vorgesehen, dass das
Computer-Programmprodukt auf einem digitalen Endgerät ausgeführt wird, wobei das digitale Endgerät Administrator-Rechte für die Software- Applikationen der akkreditierten Leistungseinheiten der technischen Einheit besitzt. In dieser Variante ist eine erneute Installation der Software- Applikationen akkreditierter Leistungseinheiten nicht notwendig. Diese sind bereits auf dem digitalen Endgeräte eines Administrator- Nutzers der
technischen Einheit installiert. Auf dem gleichen digitalen Endgerät wird das Computer-Programmprodukt installiert und vom Administrator-Nutzer mit den Rechten und Freigaben insbesondere den persönlichen Zugangsdaten
ausgestattet, dass das Computer-Programmprodukt wie vorangehend
beschrieben die akkreditierten Software-Applikationen starten und auswerten kann, um die Status-Daten der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten zu ermitteln. Bei diesem digitalen Endgerät handelt es sich üblicherweise um ein Smartphone, ein Tablet oder einen Desktop-Computer oder einen Laptop eines Administrator-Nutzers der technischen Einheit.
In einer alternativen zweiten, bevorzugten Variante ist das Verfahren zur Eigenverbrauchsoptimierung und/oder zur netzdienlichen Steuerung der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten derart ausgebildet, dass das Computer-Programmprodukt auf einem zusätzlichen Computer ausgeführt wird, der innerhalb der technischen Einheit angeordnet ist. Es handelt sich dabei um ein digitales Endgerät, das zusätzlich zu den vorangehend beschriebenen innerhalb der technischen Einheit vorgesehen ist. Bevorzugt wird der
zusätzliche Computer gleichzeitig beispielsweise zur Steuerung eines
steuerbaren elektrischen Energiespeichers oder zur Steuerung einer Ladebox für ein Elektro-Fahrzeug innerhalb der technischen Einheit genutzt.
Üblicherweise ist es der Computer, der in baulicher Einheit oder zumindest in räumlicher Nähe zum elektrischen Energiespeicher oder der Ladebox für ein Elektrofahrzeug verbaut ist. Auf dem Betriebssystem dieses zusätzlichen Computers lassen sich die Software-Applikationen der zu akkreditierenden elektrischen Leistungseinheiten installieren. Diese Installation kann parallel zur Installation der gleichen Software-Applikationen auf einem digitalen Endgerät des Administrator-Nutzers vom Administrator-Nutzer frei gegeben und vorgenommen werden. Ebenso ist denkbar, dass der Administrator-Nutzer die Software-Applikation eines oder mehrerer zu akkreditierender elektrischer Leistungseinheiten auf seinem digitalen Endgerät nicht sondern nur auf dem zusätzlichen Computer installiert. Egal ob bei paralleler oder alleiniger
Installation auf dem zusätzlichen Computer ist es notwendig, dass der
Administrator-Nutzer der elektrischen Leistungseinheiten der technischen Einheit die persönlichen Zugangsdaten für den Zugriff auf die akkreditierten Software-Applikationen bereitstellt oder freigibt. Für die Einrichtung der zu akkreditierenden Software-Applikationen auf dem zusätzlichen Computer sind verschiedene Szenarien denkbar. Zum einen kann der Administrator die
Einrichtung direkt am zusätzlichen Computer vornehmen, indem er diesen direkt oder über einen Computer- Fernzugriff bedient. Dabei wäre eine
Direkteingabe der persönlichen Zugangsdaten für die zu akkreditierenden Software-Applikationen möglich. Wenn diese nicht nochmals händisch eingegeben werden sollen, so können diese auch über eine gesicherte
Datenverbindung von einem digitalen Endgerät des Administrator-Nutzers zu dem zusätzlichen Computer übertragen werden. Die persönlichen Zugangsdaten werden letztlich in Zugangsdaten-Speichermitteln des Computer- Programmproduktes abgespeichert. Diese sind dort, wie bereits beschrieben wurde, gegen ein unbefugtes Auslesen geschützt. Die bevorzugte erste und zweite Variante für das Verfahren bieten jeweils den Vorteil, dass die persönlichen Zugangsdaten ausschließlich innerhalb der technischen Einheit hinterlegt sind. Dort sind diese Daten sowohl durch die vom Administrator- Nutzer selbst getroffenen Maßnahmen gegen ein externes und internes Ausspähen als auch durch eine dem Computer-Programmprodukt inhärente Sicherung gegen ein unbefugtes Auslesen gesichert. Dies erhöht das Vertrauen von Administratoren-Nutzern in die Nutzung des Computer- Programmproduktes.
In einer alternativen dritten bevorzugten Variante ist das Verfahren zur Eigenverbrauchsoptimierung und/oder zur netzdienlichen Steuerung der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten derart ausgebildet, dass das Computer-Programmprodukt auf einem externen Computer ausgeführt wird, der räumlich außerhalb der technischen Einheit angeordnet ist. Bei diesem externen Computer kann es sich um einen Computer eines Dienstleisters handeln, der im Einverständnis mit dem Administrator-Nutzer eine
Eigenverbrauchsoptimierung und/oder eine netzdienliche Steuerung der elektrischen Energieflüsse der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten vornimmt. Die persönlichen Zugangsdaten sind dann extern der technischen Einheit gespeichert und werden dort gegen ein unbefugtes Auslesen robust gesichert. Das einmalig erforderliche Übertragen der persönlichen
Zugangsdaten erfolgt über eine gesicherte Verbindung beispielsweise unter Nutzung von https- Protokollen oder VPN-Tunneln und/oder über eine verschlüsselte Übertragung der persönlichen Zugangsdaten, beispielsweise mittels PGP oder anderer bewährt robuster Verschlüsselungsverfahren.
Schließlich betrifft die Erfindung auch einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere in Form von Sekundärzellen, für ein Gebäude mit einem
Steuercomputer zur Steuerung elektrischer Energieflüsse in dem Gebäude, wobei auf dem Computer ein Computer-Programmprodukt gemäß einer der vorangehenden beschriebenen Varianten installiert ist. Die in dem Gebäude am elektrischen Versorgungsnetz angeschlossenen elektrischen Leistungseinheiten stellen dann die technische Einheit dar. Dieser Computer stellt funktional einen Teil der Steuerungseinheit dar, die das Durchführen der vorangehend beschriebenen Verfahren betreiben oder zumindest zu deren Durchführen beitragen. Einige rein beispielhafte Ausführungsformen des Computer-Programmprodukts, des Verfahrens zur Eigenverbrauchsoptimierung und/oder zur netzdienlichen Steuerung der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten und des elektrischen Energiespeichers für ein Gebäude mit einem Computer zur Steuerung elektrischer Energieflüsse in dem Gebäude werden im
Zusammenhang mit den nachfolgend beschriebenen Figuren näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 eine schematische Übersicht einer technischen Einheit mit darin enthaltenen akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten;
Figur 2 ein Flussdiagramm der Programmschritte einer ersten
Ausführungsform des Computer-Programmproduktes;
Figur 3 ein Flussdiagramm der Programmschritte einer zweiten
Ausführungsform des Computer-Programmproduktes;
Figur 4 die Verfahrensschritte einer Ausführungsform des Verfahrens zur
Eigenverbrauchsoptimierung und/oder zur netzdienlichen Steuerung akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten in einer technischen Einheit und
Figur 5 rein schematisch eine Ausführungsform eines elektrischen
Energiespeichers für ein eine technische Einheit bildendes Gebäude mit einem Steuercomputer C zur Steuerung elektrischer Energieflüsse. Figur 1 zeigt rein beispielhaft eine schematische Übersicht einer technischen Einheit TE mit darin enthaltenen akkreditierten elektrischen
Leistungseinheiten EL1 ,EL2, ... ELn. Die elektrischen Leistungseinheiten
EL1 ,EL2,...ELn sind innerhalb der technischen Einheit TE an ein elektrisches Energienetz EN angeschlossen. Weiterhin sind innerhalb der technischen Einheit TE auch nicht-akkreditierbare elektrische Leistungseinheiten wie zum Beispiel eine elektrische Leistungseinheit zur Erzeugung elektrischer Energie EG und eine nicht akkreditierte elektrische Leistungseinheit in Form eines elektrischen Energiespeichers ES an das elektrische Energienetz EN angeschlossen. Die elektrische Leistungseinheiten können je nach technischer Ausbildung elektrische Leistung aufnehmen und/oder abgeben.
Das elektrische Energienetz EN ist über eine elektrische Zählereinheit EZ mit einem externen Übertragungsnetz UBN eines elektrischen
Übertragungsnetzbetreibers verbunden. Die Gesamtzahl der elektrischen Leistungseinheiten deren Energieflüsse über die elektrische Zählereinheit EZ von oder zum Übertragungsnetz messbar sind, definiert letztlich die technische Einheit TE. Regelmäßig wird die technische Einheit TE in Form eines Hauses oder eines Gebäudes vorliegen, deren darin befindliche elektrische
Leistungseinheiten EL1 ,EL2, ...ELn,EG,ES über eine als Haus- oder
Gebäudezähler bezeichnete elektrische Zählereinheit EZ mit dem
Übertragungsnetz UBN verbunden sind. Der elektrische Energiespeicher ES weist einen zusätzlichen Computer ZC auf, der insbesondere zur Steuerung der Energieflüsse von und zum elektrischen Energiespeicher ES ausgebildet ist.
Weiterhin ist ein digitales Endgerät DE in Form eines Smartphones oder eines Tablets gezeigt. Dieses digitale Endgerät DE besitzt im Hinblick auf die akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten EL1 , EL2, ...ELn Administrator- Nutzer-Rechte. Es kann sich räumlich entweder innerhalb der technischen Einheit TE oder außerhalb der technischen Einheit TE befinden. Da das digitale Endgerät DE für die akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten EL1 , EL2, ELn Administrator-Rechte besitzt, sind auf seinem Betriebssystem Software- Applikationen SA1 ,SA2, ...SAn der jeweils akkreditierten elektrischen
Leistungseinheiten EL1 , EL2, ...ELn installiert.
Sofern der zusätzliche Computer ZC der als elektrischer Energiespeicher ES ausgebildeten elektrischen Leistungseinheit ein geeignetes Betriebssystem anbietet, lassen sich dort kumulativ oder alternativ zum digitalen Endgerät DE die Software-Applikationen SA1 ,SA2, ...SAn der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten EL1 ,EL2, ...ELn installieren. Als dritte Variante kann kumulativ oder alternativ vorgesehen sein, die
Software-Applikationen SA1 ,SA2, ...SAn der akkreditierten elektrischen
Leistungseinheiten EL1 ,EL2...ELn auf einem externen Computer EC zu installieren, der sich räumlich und elektrotechnisch außerhalb der technischen Einheit TE befindet.
Auf dem Gerät, wo die Software-Applikationen SA1 ,SA2,...SAn der
akkreditierten Leistungseinheiten EL1 ,EL2,...ELn installiert sind, ist weiterhin ein Computer-Programmprodukt installiert, das mit den Software-Applikationen SA1 ,SA2, ...SAn wie nachfolgend beschrieben zusammen wirkt. Vorliegend sind die Software-Applikationen SA1 ,SA2,...SAn sowohl auf dem elektrischen
Energiespeicher ES, als auch auf dem digitalen Endgerät DE und dem externen Computer EC installiert. Es reicht jedoch einer der drei
Installationsmöglichkeiten aus, um die nachfolgend beschriebene Funktionalität zu realisieren.
Seitens eines Administrator-Nutzers der technischen Einheit TE sind bei der Installation des Computer-Programmproduktes CP die persönlichen
Zugangsdaten des Administrator-Nutzers für die jeweiligen Software- Applikationen SA1 ,SA2, ...SAn der akkreditierten elektrischen
Leistungseinheiten EL1 ,EL2,...ELn übermittelt und in Zugangsdaten- Speichermitteln des Computer-Programmproduktes CP gespeichert worden. Dadurch kann das Computer-Programmprodukt CP automatisiert auf die
Software-Applikationen SA1 ,SA2, ...SAn der akkreditierten elektrischen
Leistungseinheiten EL1 ,EL2,...ELn zugreifen, diese aktivieren und anschließend durch Bilderfassung und Bildauswertung Status-Daten der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten EL1 ,EL2, ...ELn ermitteln.
Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm der Programmschritte einer ersten
Ausführungsform des Computer-Programmproduktes beim Ermitteln von Status- Daten SD akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten EL1 ,EL2,...ELn. Zunächst werden im Schritt M3 die Software-Applikationen SA1 ,SA2,...SAn akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten EL1 ,EL2,...ELn unter Einsatz der persönlicher Zugangsdaten, die für den automatisierten Zugriff des Computer- Programmproduktes CP auf die Software-Applikationen SA1 ,SA2,...SAn erforderlich sind und für diesen Zweck in den Zugangsdaten-Speichermitteln des Computer-Programmproduktes (CP) vorgehalten sind aktiviert. Im
anschließenden Programmschritt M4 erfolgt eine Bilderfassung und eine
Bildauswertung grafischer Darstellungen, die bei dem automatisierten Zugriff auf die Software-Applikationen SA1 ,SA2,...SAn der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten EL1 ,EL2,...ELn durch die Software-
Applikationen SA1 ,SA2, ...SAn generiert bereit stehen, wobei die
Bildauswertung derart ausgebildet ist, Status-Daten SD der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten EL1 ,EL2, ...ELn zu ermitteln und in einem Status-Datenspeicher zu speichern und/oder an eine Steuereinheit SE zu senden.
Nach einer gewissen Zeit wiederholt sich zunächst der Programm sch ritt M3, der dann wieder vom Programmschritt M4 gefolgt ist, so dass auf diesem Wege die Status- Daten SD aktualisiert werden.
Figur 3 zeigt ein Flussdiagramm der Programmschritte einer zweiten
Ausführungsform des Computer-Programmproduktes CP. Die zweite
Ausführungsform entspricht mit den Programmschritten M3 und M4 der in der Figur 2 gezeigten ersten Ausführungsform des Computer-Programmproduktes, wobei jedoch den beiden Programmschritten M3 und M4, für die die zur Figur 2 gemachten Ausführungen gelten, weitere Programmschritte M1 und M2 zeitlich vorgelagert sind.
Im Programmschritt M1 erfolgt zunächst das Menü-geführte und durch einen Administrator-Nutzer gesteuerte Identifizieren M1 akkreditierbarer elektrischer Leistungseinheiten EL1 ,EL2,...ELn innerhalb der technischen Einheit TE. Dies wird unterstützt durch eine Datenbank oder eine Datenbankzugriffsfunktion, die zugehörige Software-Applikationen von als akkreditierbar erkannten elektrischen Leistungseinheiten zuordnet.
Daran schließt sich das Initiieren M2 eines Administrator-Nutzer-Dialogs an, durch den ein Administrator- Nutzer aus den als akkreditierbar erkannten elektrischen Leistungseinheiten EL1 ,EL2,...ELn diejenigen auswählt, die beim Computer-Programmprodukt CP akkreditiert werden sollen, wobei die persönlichen Zugangsdaten des Administrator-Nutzers für die Software- Applikationen SA1 ,SA2, ...SAn der zu akkreditierenden elektrischen
Leistungseinheiten erfasst und gespeichert werden.
Anschließend laufen die Programmschritte M3 und M4, wie zur Figur 2 beschrieben, ab, um die Status-Daten SD der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten EL1 ,EL2, ...ELn zu ermitteln und die Schritte M3 und M4 wiederholen sich nach einer gewissen Wartezeit.
Figur 4 zeigt die Verfahrensschritte einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Eigenverbrauchsoptimierung und/oder zur netzdienlichen Steuerung
akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten EL1 ,EL2,...ELn in einer technischen Einheit TE.
Zunächst wird in Verfahrensschritt V1 ein Computer-Programmprodukts CP mit den vorangehend beschriebenen Merkmalen ausgeführt, das derart installiert ist, dass Status-Daten SD akkreditierter Leistungseinheiten EL1 ,EL2, ...ELn der technischen Einheit TE ermittelt werden. Anschließend erfolgt in
Verfahrensschritt V2 das Auslesen der durch das Computer-Programmprodukt CP ermittelten Status-Daten SD akkreditierter elektrischer
Leistungseinheiten EL1 ,EL2,...ELn der technischen Einheit TE. Die
ausgelesenen Status-Daten SD werden dann in Verfahrensschritt V3 bei der Ermittlung und Bereitstellung elektrischer Regelleistung durch Schalten und Steuern akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten EL1 ,EL2,...ELn in der technischen Einheit TE einbezogen. Alternativ oder kumulativ werden in Verfahrensschritt V4 ausgelesenen Status-Daten SD zur Steuerung elektrischer Energieflüsse durch Schalten und Steuern akkreditierter elektrischer
Leistungseinheiten EL1 ,EL2, ... ELn in der technischen Einheit TE mit dem Ziel der Eigenverbrauchs-Optimierung der technischen Einheit einbezogen. Figur 5 zeigt rein schematisch eine Ausführungsform eines elektrischen
Energiespeichers ES für ein eine technische Einheit TE bildendes Gebäude mit einem Steuercomputer C zur Steuerung elektrischer Energieflüsse innerhalb der technischen Einheit TE des Gebäudes und zwischen der technischen Einheit TE und einem angeschlossenen Übertragungsnetzwerk UBN.
Bezugszeichenliste:
TE technische Einheit
EN elektrisches Energienetz der technischen Einheit
EL1 ,EL2, ... ELn elektrische Leistungseinheiten
SA1 ,SA2, ...SAn den elektrischen Leistungseinheiten jeweils zugeordnete
Software-Applikationen
CP Computer-Programmprodukt
SD Status-Daten akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten
SE Steuereinheit
DE digitales Endgerät
UBN elektrisches Übertragungsnetz
El elektrische Zählereinheit
ES steuerbarer elektrischer Energiespeicher
EG elektrische Leistungseinheit zur Erzeugung elektrischer
Energie
ZC zusätzlicher Computer
EC externer Computer
C Steuercomputer
M1 Computer-Programmprodukt-Programmschritt Identifizieren akkreditierbarer elektrischer Leistungseinheiten innerhalb der technischen Einheit
M2 Computer-Programmprodukt-Programmschritt Initiieren eines Administrator-Nutzer-Dialogs
M3 Computer-Programmprodukt-Programmschritte Zugriff auf und Aktivierung von Software-Applikationen akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten
M4 Computer-Programmprodukt-Programmschritte
Bilderfassung und Bildauswertung grafischer Darstellungen, der Software-Applikationen
V1 Verfahrensschritt des Ausführens eines erfindungsgemäßen
Computer-Programmproduktes; V2 Verfahrensschritt des Auslesens der durch das Computer-
Programmprodukt ermittelten Status-Daten,
V3 Verfahrensschritt des Einbeziehens der ausgelesenen
Status-Daten bei der Ermittlung und Bereitstellung elektrischer Regelleistung
V4 Verfahrensschritt des Einbeziehens der ausgelesenen
Status-Daten zur Eigenverbrauchsoptimierung der technischen Einheit.

Claims

Patentansprüche:
1. Computer-Programmprodukt (CP) für das Auslesen von Status-Daten einer Mehrzahl in einer technischen Einheit (TE) an ein elektrisches Energienetz (EN) angeschlossener, elektrischer Leistungseinheiten (EL1 ,EL2, ... ELn),
wobei jede dieser elektrischen Leistungseinheiten (EL1 ,EL2, ...ELn) eine ihr zugeordnete Software-Applikation (SA1 ,SA2, ...SAn) aufweist und die Software- Applikationen dieser elektrischen Leistungseinheiten auf einem digitalen Endgerät (DE) oder auf einer Mehrzahl digitaler Endgeräte installiert oder installierbar sind,
wobei das Computer-Programmprodukt (CP) Softwaremittel aufweist, die, wenn sie auf einem Computer ausgeführt werden, den Computer dazu veranlassen, die folgenden Schritte auszuführen:
• Zugriff auf und Aktivierung (M3) von Software- Applikationen (SA1 ,SA2, ...SAn) akkreditierter elektrischer
Leistungseinheiten (EL1 , EL2, ... ELn) unter Einsatz persönlicher
Zugangsdaten, die für einen automatisierten Zugriff des Computer- Programmproduktes (CP) auf die Software-Applikationen
(SA1 ,SA2, ...SAn) akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten erforderlich und für diesen Zweck in Zugangsdaten-Speichermitteln des Computer-Programmproduktes (CP) vorgehalten sind
und
• Bilderfassung und Bildauswertung (M4) grafischer Darstellungen, die bei dem automatisierten Zugriff auf die Software-
Applikationen (SA1 ,SA2, ...SAn) der akkreditierten elektrischen
Leistungseinheiten (EL1 , EL2, ... ELn) durch die Software-Applikationen generiert bereit stehen, wobei die Bildauswertung derart ausgebildet ist, Status-Daten (SD) der akkreditierten elektrischen Leistungseinheiten zu ermitteln und in einem Status-Datenspeicher zu speichern und/oder an eine Steuereinheit (SE) zu senden.
2. Computer-Programmprodukt (CP) gemäß Anspruch 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass beim Zugriff auf und bei der Aktivierung (M3) akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten (EL1 ,EL2, ... ELn) durch eine Datenbank des Computer-Programmprodukts oder durch eine
Datenbankzugriffsfunktion Informationen bereitgestellt werden, die ein
Lokalisieren und/oder die Bildauswertung relevanter Bereiche in den grafischen Darstellungen der Software-Applikationen akkreditierter Leistungseinheiten zur Ermittlung der Status-Daten (SD) vereinfachen.
3. Computer-Programmprodukt (CP) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Status-Daten (SD) in einem einheitlichen Zahlencode gewandelt und gespeichert werden.
4. Computer-Programmprodukt (CP) gemäß einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugangsdaten-Speichermittel derart ausgebildet sind, dass diese gegen ein Auslesen durch vernetzte Geräte geschützt sind, die sich außerhalb der Netzwerk- Domäne befinden, in der das Computer-Programmprodukt (CP) installiert ist.
5. Computer-Programmprodukt (CP) gemäß einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugangsdaten-Speichermittel derart ausgebildet sind, dass diese gegen ein Auslesen durch vernetzte Geräte mit einer im Vergleich zur IP-Adresse des Computers, auf dem das Computer- Programmprodukt (CP) installiert ist, anderen IP-Adresse geschützt sind.
6. Computer-Programmprodukt (CP) gemäß einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Status-Daten (SD) auch Performance- Parameter der akkreditierten elektrischen
Leistungseinheiten (EL1 , EL2, ... ELn) aufweisen.
7. Computer-Programmprodukt (CP) gemäß einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor den Schritten des Zugriffs und der Aktivierung (M3) von Software-Applikationen akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten und vor den Schritten der Bilderfassung und der
Bildauswertung (M4) noch folgende Schritte durchgeführt werden: • Menü-geführtes und durch einen Administrator-Nutzer gesteuertes Identifizieren (M1 ) akkreditierbarer elektrischer
Leistungseinheiten (EL1 ,EL2,...ELn) innerhalb der technischen
Einheit (TE) mittels einer Datenbank oder mittels einer
Datenbankzugriffsfunktion, die zugehörige Software-Applikationen der akkreditierbaren elektrischen Leistungseinheiten identifiziert, und
• Initiieren (M2) eines Administrator-Nutzer-Dialogs, durch den ein
Administrator-Nutzer aus den als akkreditierbar erkannten elektrischen Leistungseinheiten diejenigen auswählt, die beim Computer- Programmprodukt (CP) akkreditiert werden sollen, wobei die
persönlichen Zugangsdaten des Administrator-Nutzers für die Software- Applikationen der zu akkreditierenden elektrischen Leistungseinheiten erfasst und gespeichert werden.
8. Computer-Programmprodukt (CP) gemäß Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass bei der Erfassung der persönlichen Zugangsdaten des Administrator-Nutzers dieser eine Wahlmöglichkeit erhält, dass seine persönlichen Zugangsdaten ausschließlich im Computerprogramm-Produkt gespeichert werden, das auf einem Computer installiert ist, der innerhalb der technischen Einheit integriert ist oder als digitales Endgerät des Administrator- Nutzers ausgebildet ist, wobei der Computer derart eingerichtet ist, dass ein externer Zugriff zum Auslesen dieser persönlichen Zugangsdaten aus dem Computerprogramm-Produkt ausnahmslos blockiert ist.
9. Computer-Programmprodukt (CP) gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach den Schritten des Menü-geführten und durch einen Administrator-Nutzer gesteuerten Identifizierens (M1 ) akkreditierbarer elektrischer Leistungseinheiten aus der Gesamtzahl elektrischer
Leistungseinheiten in der technischen Einheit und des Initiieren (M2) des Administrator-Nutzer-Dialogs zum Akkreditieren identifizierter elektrischer Leistungseinheiten
• die Schritte des Zugriffs und der Aktivierung (M3) der Software- Applikationen und • die Schritte der Bilderfassung und der Bildauswertung (M4) grafischer Darstellungen
periodisch wiederholt werden, ohne dass zuvor erneut der Schritt des Menü geführten und durch einen Administrator-Nutzer gesteuerten Identifizierens (M1 ) elektrischer Leistungseinheiten und der Schritt des Initiierens (M2) des Administrator-Nutzer-Dialogs durchgeführt wird.
10. Computer-Programmprodukt (CP) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizieren (M1 ) der elektrischen
Leistungseinheiten im Rahmen einer Suchfunktion auf das eine digitale
Endgerät (DE) oder auf die Mehrzahl digitaler Endgeräte zugreift und die auf dem oder den digitalen Endgeräten (DE) installierten Software-Applikationen auswertet und/oder mittels eines Zugriffs auf ein Smart-Home-Programm auf einem digitalen Endgerät akkreditierbare Leistungseinheiten ermittelt.
11. Verfahren zur Bereitstellung elektrischer Regelleistung durch eine technische Einheit (TE) für ein elektrisches Übertragungsnetz (UBN), die technische Einheit (TE) aufweisend eine Mehrzahl akkreditierbarer elektrischer Leistungseinheiten,
und/oder
Verfahren zur Optimierung des Eigenverbrauchs einer technischen Einheit (TE) aufweisend eine Mehrzahl akkreditierbarer elektrischer Leistungseinheiten mit einem steuerbaren elektrischen Energiespeicher (ES) und einer elektrischen Leistungseinheit zur Erzeugung elektrischer Energie (EZ),
gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
• Ausführen (V1 ) eines Computer-Programmprodukts (CP) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, das derart installiert ist, dass Status-Daten (SD) akkreditierter Leistungseinheiten (EL1 ,EL2, ...ELn) der technischen Einheit (TE) ermittelt werden,
• Auslesen (V2) der durch das Computer-Programmprodukt (CP)
ermittelten Status-Daten (SD) akkreditierter elektrischer
Leistungseinheiten (EL1 ,EL2,...ELn) der technischen Einheit (TE), • Einbeziehen (V3) der ausgelesenen Status-Daten (SD) bei der Ermittlung und Bereitstellung elektrischer Regelleistung durch Schalten und Steuern akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten (EL1 ,EL2, ... ELn) in der technischen Einheit (TE)
und/oder
• Einbeziehen (V4) der ausgelesenen Status-Daten (SD) zur Steuerung
elektrischer Energieflüsse durch Schalten und Steuern akkreditierter elektrischer Leistungseinheiten (EL1 , EL2, ... ELn) in der technischen Einheit (TE) mit dem Ziel der Eigenverbrauchs-Optimierung der technischen Einheit.
12. Verfahren gemäß Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Computer-Programmprodukt (CP) auf einem digitalen Endgerät (DE) ausgeführt wird, wobei das digitale Endgerät (DE) Administrator- Rechte für die Software- Applikationen der akkreditierten Leistungseinheiten (EL1 ,EL2, ... ELn) der technischen Einheit (TE) besitzt.
13. Verfahren gemäß Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Computer-Programmprodukt (CP) auf einem zusätzlichen Computer (ZC) ausgeführt wird, der innerhalb der technischen Einheit angeordnet ist.
14. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Computer (ZC) gleichzeitig zur Steuerung des steuerbaren elektrischen Energiespeichers (ES) der technischen Einheit (TE) genutzt wird.
15. Verfahren gemäß Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Computer-Programmprodukt (CP) auf einem externen Computer (EC) ausgeführt wird, der räumlich außerhalb der technischen Einheit (TE) angeordnet ist.
16. Elektrischer Energiespeicher für ein Gebäude mit einem
Steuercomputer (C) zur Steuerung elektrischer Energieflüsse in dem Gebäude, wobei auf dem Steuercomputer (C) ein Computer-Programmprodukt (CP) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 installiert ist.
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