FI121982B - Laite, ohjauslaite ja menetelmä sähkönsyötön ohjaamiseksi - Google Patents

Laite, ohjauslaite ja menetelmä sähkönsyötön ohjaamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI121982B
FI121982B FI20085167A FI20085167A FI121982B FI 121982 B FI121982 B FI 121982B FI 20085167 A FI20085167 A FI 20085167A FI 20085167 A FI20085167 A FI 20085167A FI 121982 B FI121982 B FI 121982B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
electricity
output
time
control signal
price
Prior art date
Application number
FI20085167A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20085167A0 (fi
FI20085167A (fi
Inventor
Kimmo Mettiaeinen
Original Assignee
Ensto Electric Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ensto Electric Oy filed Critical Ensto Electric Oy
Priority to FI20085167A priority Critical patent/FI121982B/fi
Publication of FI20085167A0 publication Critical patent/FI20085167A0/fi
Priority to EP09152969.3A priority patent/EP2128954A3/en
Publication of FI20085167A publication Critical patent/FI20085167A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI121982B publication Critical patent/FI121982B/fi

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/12The local stationary network supplying a household or a building
    • H02J2310/14The load or loads being home appliances
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/56The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
    • H02J2310/62The condition being non-electrical, e.g. temperature
    • H02J2310/64The condition being economic, e.g. tariff based load management
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/222Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/242Home appliances
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S50/00Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
    • Y04S50/10Energy trading, including energy flowing from end-user application to grid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

Laite, ohjauslaite ja menetelmä sähkönsyötön ohjaamiseksi
Keksinnön ala Tämä keksintö liittyy rakennuksen tai rakennuksen osan sähkölait-5 teiden sähkönsyötön ohjaamiseen siten, että sähkölaitteiden sähkönkulutuksesta syntyvä sähkölasku voidaan minimoida.
Tekniikan tason kuvaus
Laajemmassa mittakaavassa tarkasteltuna eräs sähkön hintaan merkittävästi vaikuttava tekijä on sähkön kulutuksen aikavälikohtainen vaihte-10 lu. Vuorokaudelle osuu yleensä muutama sellainen ajankohta, jolloin sähkön kulutus on huipussaan. Tällaisten säännöllisesti toistuvien kuormitushuippujen taustalla on usein ihmisten tottumus määrättyyn aikaan suorittaa toimenpiteitä, jotka vaativat paljon sähköä, kuten valmistaa ruokaa, lämmittää saunan säh-kökiuasta tai katsella televisiota. Kuormitushuipuilla on voimakas vaikutus säh-15 kön hintaan, koska käytännössä sähkön tuotantokapasiteetti on mitoitettava riittäväksi, jotta kuormitushuippujen aikainen sähkönkulutus saadaan taattua.
Mikäli sähkön kuluttajien kulutuskäyttäytymistä voitaisiin ohjata siten, että kuormitushuippujen aikana kyettäisiin tehokkaasti ja joustavasti katkaisemaan sähkönsyöttö laitteille, joiden käyttö juuri silloin ei ole tarpeen, saa-20 vutettaisiin tilanne, jossa tuotantokapasiteetti voitaisiin mitoittaa pienemmäksi. Koska sähkön hinnoittelu esimerkiksi pohjoismaisessa sähköpörssissä Nord-poolissa on aikavälikohtaisesti hinnoiteltu, eli hinta vaihtelee vuorokauden eri aikoina (tuntikohtainen hinnoittelu), olisi myös sähkön kuluttajien kannalta edul-^ lista kyetä minimoimaan kulutuksensa kuormitushuippujen aikana, jolloin säh- ^ 25 kön hinta on korkea, m 9 Kuluttajien sähkönkulutuksessa ollaan enenevässä määrin siirty- o mässä realiaikaiseen kulutusmittaukseen, jolloin lähitulevaisuudessa on odo- | tettavissa, että yhä suurempi osuus sähkön kuluttajista on tuntipohjaisen lasku- tuksen piirissä. Tällöin sähkölaskun suuruus riippuu sähkön hinnasta sen aika- ^ 30 välin, esimerkiksi tunnin aikana, jolloin sähköä on todellisuudessa kulutettu, m o Sähkön kuluttajien kannalta olisi edullista mikäli kuluttajat kykenisi- o ^ vät muuttamaan sähkönkulutustaan siten, että kulutus pienentyisi sellaisina ajankohtina, jolloin hinta on kuormitushuipusta johtuen korkea.
2
Keksinnön yhteenveto Tämän keksinnön tarkoitus on ratkaista edellä selostettu ongelma ja tarjota käyttöön ratkaisu, joka yksinkertaisesti ja joustavasti mahdollistaa sähkönkulutuksen kohdistamisen ajankohtiin, jolloin ei vallitse kuormitushuipusta 5 johtuvaa korkeaa sähköhintaa. Tämä päämäärä saavutetaan itsenäisen patenttivaatimuksen 1 mukaisella laitteella, itsenäisen patenttivaatimuksen 10 mukaisella ohjauslaitteella ja itsenäisen patenttivaatimuksen 11 mukaisella menetelmällä.
Keksinnössä hyödynnetään sähkön hinnasta etukäteen saatavissa 10 olevaa tietoa tietyn aikajakson osalta määritellystä aikavälikohtaisesta hinnoittelusta. Esimerkiksi pohjoismainen sähköpörssi Nordpool julkaisee etukäteen tulevan vuorokauden aikavälikohtaisen hinnan, eli hinta on etukäteen määritelty erikseen jokaiselle tunnille. Aikavälikohtaisen hinnan perusteella voidaan tuottaa ohjaussignaali, johon sisältyy aikavälikohtaisia ohjausparametreja, jot-15 ka on valittu kyseiseen aikajaksoon sisältyvien aikavälien osalta määritellyn hinnan perusteella. Tämä ohjaussignaali annetaan laitteen käyttöön, jonka laitteen eri lähtöjen avulla ohjataan eri sähkölaitteita näille sähkölaitteille soveltuvien kriteerien mukaisesti. Kun sähkön hinta on tarpeettoman korkea tietyn lähdön avulla ohjattavien sähkölaitteiden käytön kannalta, katkaistaan näiden 20 sähkölaitteiden sähkönsyöttö niiden aikavälien ajaksi, jolloin hinta on liian korkea. Samanaikaisesti voidaan kuitenkin sähkönsyöttöä jatkaa sellaisille laitteille, joiden sähkönsyötön ohjaus on toteutettu toisen lähdön kautta, edellyttäen, että tämän lähdön osalta määritelty kriteeri sähkönsyötön katkaisulle ei vielä ole täyttynyt.
25 Keksinnön ansiosta voidaan näin ollen eri sähkölaitteille joustavasti
O
cvi saada aikaan omia kriteereitä sille milloin niiden sähkönsyöttö tulisi sallia tai o vastaavasti katkaista. Kun sähkön hinta on kalleimmillaan on käytössä ainoas- g taan kaikkein tarpeellisimmat laitteet, ja kun sähkön hinta vuorostaan on alhai- x simmillaan, voidaan kaikkien sähkölaitteiden sähkönsyöttö sallia.
30 Keksinnön mukaisen laitteen edulliset suoritusmuodot ilmenevät oheisista epäitsenäisistä patenttivaatimuksista.
LO
00 o Kuvioiden lyhyt kuvaus
CM
Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkinomaisesti lähemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joista: 3 kuvio 1 havainnollistaa sähkön hinnan vaihtelua, kuvio 2 esittää lohkokaaviota keksinnön ensimmäisestä suoritusmuodosta, kuvio 3 havainnollistaa sähkönsyötön ohjauksen ensimmäistä vaih- 5 toehtoa, kuvio 4 havainnollistaa sähkönsyötön ohjauksen toista vaihtoehtoa, ja kuvio 5 esittää lohkokaaviota eräästä keksinnön mukaisen laitteen suoritusmuodosta.
10 Ainakin yhden suoritusmuodon kuvaus
Kuvio 1 havainnollistaa sähkön hinnan vaihtelua. Kuviossa 1 on esimerkinomaisesti esitetty sähkön hinta yksikössä EUR/MWh kahdeksan vuorokauden aikana. Tulevan vuorokauden sähköhinta määritellään pohjoismaisessa sähköpörssissä Nordpoolissa edellisenä päivänä tunnin jaksoissa.
15 Kuviosta 1 havaitaan, että hintataso saattaa vaihdella huomattavasti vuorokauden aikana. Mikäli kuluttajilla olisi käytössään tehokas ja joustava ratkaisu, olisi sähkön hinnassa saavutettavissa merkittäviä säästöjä siirtämällä kulutusta muutamilla tunneilla kuormitushuippujen välttämiseksi.
Kuvio 2 esittää lohkokaaviota keksinnön ensimmäisestä edullisesta 20 suoritusmuodosta. Kuviossa 2 nähdään laite 10, joka voidaan asentaa rakennuksen tai rakennuksen osan sähkökaappiin rakennuksessa olevien sähkölaitteiden sähkönsyötön ohjaamiseksi.
Tässä esimerkissä laitteessa 10 on ensimmäinen lähtö 11, toinen lähtö 12 ja kolmas lähtö 13, joiden kautta sähkönsyötön ohjaus toteutetaan eri o 25 sähkölaitteille. Käytännössä erikseen ohjattavien lähtöjen lukumäärä voi olla ιό vieläkin suurempi, vaikkakin kaksi erikseen ohjattavaa lähtöä on monessa ta- ^ pauksessa riittävää.
° Ensimmäisen lähdön 11 kautta ohjataan sellaisia sähkölaitteita, joi- £ den sähkönsyötön katkaisu voidaan toteuttaa ensimmäisen kriteerin mukaan.
£ 30 Toisen lähdön 12 kautta ohjataan vuorostaan sellaisia sähkölaitteita, joiden in sähkönsyötön katkaisu voidaan toteuttaa toisen kriteerin mukaan, ja kolman- § nen lähdön 13 kautta ohjataan vuorostaan sellaisia sähkölaitteita, joiden säh-
(M
könsyötön katkaisu voidaan toteuttaa kolmannen kriteerin mukaan.
4
Kuvion 2 vaiheessa A palveluntarjoajan ohjauslaite 14 vastaanottaa tulon 15 välityksellä tiedon 9 määrätyn aikajakson aikavälikohtaisesta sähkön hinnasta ja tuottaa tämän perusteella edelleen lähetettävän ohjaussignaalin. Kyse voi olla esimerkiksi tulevan vuorokauden tuntikohtainen hinta, eli eri hinta 5 jokaiselle tunnille. Ohjauslaite 14 voidaan käytännössä toteuttaa esimerkiksi tiettyä tietokoneohjelmistoa suorittavalla tietokoneella, ja se voi vastaanottaa tiedon 9 sähkön hinnasta esimerkiksi sähköpörssistä tai sähkön tuottajalta.
Kun ohjauslaite 14 on vastaanottanut tulevan aikajakson hinnan hakee sen ohjain 17 muistista 16 niiden laitteiden 10 tiedot, joita sen tulee oh-10 jata. Näihin tietoihin sisältyy muun muassa tunnisteet, joita hyödyntämällä laitteille voidaan lähettää ohjauskäskyjä tietoliikenneverkon välityksellä. Vastaanotetun aikajakson sähkön hinnan perusteella ohjain 17 tuottaa ohjaussignaalin 18, joka ohjaussignaali aikaväiikohtaisesti tietylle aikajaksolle sisältää aikaväli-kohtaisia ohjausparametreja, jotka on valittu kyseiseen aikajaksoon sisältyvien 15 aikavälien osalta määritellyn sähkön hinnan perusteella. Tämän ohjaussignaalin ohjauslaite 14 lähettää vaiheessa B lähetinvälineiden 19 välityksellä niille ohjattaville laitteille 10, joiden tiedot on haettu muistista 16.
Kuviossa 2 on esimerkinomaisesti oletettu, että ohjauslaitteessa 14 lähetinvälineet 19 muodostuvat solukkoradiojärjestelmän lähettimestä, ja että 20 ohjattavassa laitteessa on rajapinta 20 johon kuuluu solukkoradiojärjestelmän vastaanotin. Näin ollen ohjaussignaali 18 voidaan lähettää esimerkiksi GSM-järjestelmän (Global System for Mobile Communications) lyhytsanomana (SMS, Short Message Service) ohjattaville laitteille 10. Kuitenkin on ajateltavissa, että tietoliikenneyhteys ohjauslaitteen 14 ja ohjattavien laitteiden 10 välil-25 lä on toteutettu jollakin vaihtoehtoisella tavalla, esimerkiksi langallisella laaja-^ kaistayhteydellä. Tällöin lähetinvälineet 19 ja rajapinta 20 sisältävät yksiköitä g langallisen kommunikoinnin mahdollistamiseksi ohjauslaitteen 14 ja laitteen 10 co välillä, o x Mikäli ohjattava laite 10 sisältää välineitä sähkönkulutuksen mittaa-
CC
30 miseksi siinä rakennuksessa tai sen rakennuksen osassa, jossa sen ohjaamat <£ sähkö laitteet sijaitsevat, tai vaihtoehtoisesti tulon sähkönkulutusta osoittavan g tiedon vastaanottamiseksi toiselta laitteelta, voi laitteen 10 ohjain 21 vasteena o ohjaussignaalin 18 vastaanottamiselle rajapinnan 20 välityksellä lähettää säh könkulutuksen mittaustiedot ohjauslaitteelle 14. Tällöin kyseessä on edullisesti 35 aikavälikohtaisia kulutustietoja, eli kulutettu sähkömäärä (kWh) vuorokauden 5 eri tuntien aikana. Tätä tietoa voidaan hyödyntää kulutusraporttien tarjoamiseen kuluttajalle, joista esimerkiksi ilmenee tunti- tai vuorokausikohtainen sähkönkulutus.
Kun ohjattava laite 10 on vastaanottanut ohjaussignaalin 18 raja-5 pinnan 20 välityksellä välittyy ohjaussignaali ohjaimen 21 käyttöön. Ohjain 21 hyödyntää ohjaussignaaliin sisältyviä aikavälikohtaisia ohjausparametreja siten, että se aikavälikohtaisesti tarkistaa täyttyvätkö kriteerit sähkönsyötön katkaisemiseksi ensimmäiseen lähtöön 11 kytkettyjen sähkölaitteiden osalta, toiseen lähtöön 12 kytkettyjen sähkölaitteiden osalta tai kolmanteen lähtöön 13 10 kytkettyjen sähkölaitteiden osalta, jolloin jokaisen lähdön osalta on tässä esimerkissä olemassa oma kriteeri sähkönsyötön katkaisemiseksi.
Kuvio 3 havainnollistaa sähkönsyötön ohjauksen ensimmäistä vaihtoehtoa. Kuvion 3 ohjaus soveltuu hyödynnettäväksi esimerkiksi kuvion 2 suoritusmuodossa.
15 Kuvion 3 tilanteessa laite 10 vastaanottaa ohjaussignaalin 18, johon aikavälikohtaisesti sisältyy ohjausparametreja, eli tieto siitä miten laitteen 10 lähtöjä tulisi ohjata eri kellonaikoina. Kuvion 3 esimerkkitilanteessa ohjaussignaaliin sisältyy ohjausparametrit neljän aikavälin osalta, eli neljän tunnin tiedot. Käytännössä ohjaussignaaliin sisältyy kuitenkin edullisesti vielä useamman 20 aikavälin tiedot, eli esimerkiksi seuraavan 24 tunnin tiedot.
Kuviossa 3 laitteen 10 ohjain ohjaa täten lähtöjen 11-13 tilaa siten, että sähkönsyöttö on päällä tai pois päältä ohjaussignaalin 18 osoittamissa aikaväleissä. Esimerkiksi aikavälissä kello kolmen ja kello neljän välillä on sähkön hinta suhteellisen halpaa. Näin ollen ohjaussignaali 18 sisältää kaikkien 25 kolmen lähdön osalta ohjausparametrin, joka osoittaa, että sähkönsyötön tulee ^ olla päällä kyseisen aikavälin aikana. Tässä suoritusmuodossa ei ole käytössä g muita kriteerejä sähkönsyötön ohjauksessa, minkä vuoksi taulukon 22 oikealla ή olevasta sarakkeesta havaitaan, että laite 10 on kello kolmen ja kello neljän o x välillä ohjannut kaikkien lähtöjen 11-13 tilan siten, että näiden lähtöjen oh- * 30 jäämisen sähkölaitteiden sähkönsyöttö on silloin päällä. Vastaavasti kello kaliin den ja kello kolmen välillä on sähkön hinta kalliimpaa, jolloin ohjaussignaali 18 g osoittaa, että ainoastaan lähdön 13 osalta sähkönsyötön tulee olla päällä. Tauti lukosta 22 havaitaan, että kyseisenä aikavälinä laite on asettanut lähtöjen 11 - 13 tilan ohjaussignaalin osoittamalla tavalla.
6 Tämän suoritusmuodon etu on se, että kaikki ohjaukseen liittyvä äly voidaan haluttaessa keskittää palveluntarjoajan ohjauslaitteeseen 14. Ohjattavassa laitteessa 10 tarvitsee ainoastaan olla valmius ohjata lähtöjen 11-13 tilaa ohjaussignaalin 18 osoittamalla tavalla.
5 Kuvio 4 havainnollistaa sähkönsyötön ohjauksen toista vaihtoehtoa.
Kuvion 4 ohjaus soveltuu hyödynnettäväksi esimerkiksi kuvion 2 suoritusmuodossa.
Kuvion 4 tilanteessa ohjaussignaali sisältää joko suoraan sähkön hinnan yksikköä kohden (esimerkiksi 50 senttiä/kWh) tai vaihtoehtoisesti in-10 deksin joka kuvaa sähkön suhteellista hintaa kyseisenä ajankohtana (esim. 50% vuorokauden keskihinnasta). Numeroarvon sijasta käytössä voi olla esimerkiksi värikoodi, joka osoittaa missä aikaväleissä sähkön hinta on korkea (punainen), keskitasoinen (keltainen) tai alhainen (vihreä).
Laitteeseen 10' on asetettu kriteereitä eri lähtöjen osalta. Esimerkik-15 si lähdön 11 osalta on määritelty, että sähkönsyöttö on katkaistu aikaväleissä, jolloin sähkön hintaa kuvaava indeksi on yli 45. Näin ollen kuvion 4 taulukosta 23 havaitaan, että ainoastaan kello kolmen ja neljän välillä on sähkönsyöttö ohjattu päälle lähdön 11 kautta, koska ohjaussignaalissa 18 ainoastaan tässä aikavälissä sähkön hintaa kuvaava indeksi on alle 45 (40 oikeassa sarakkees-20 sa). Vastaavasti lähdön osalta 12 on määritelty, että sähkönsyöttö on katkaistu kun sähkön hintaa kuvaava indeksi on yli 55. Näin ollen taulukosta 23 havaitaan, että lähdön 12 osalta sähkönsyöttö on ohjattu pois kello kahden ja kolmen välillä, koska ohjaussignaalissa 18 tämä on ainoa aikaväli, jossa kriteeri täyttyy. Vastaavasti lähdön 13 osalta on määritelty, että sähkönsyöttö on kat-25 kaistu kun sähkön hintaa kuvaava indeksi on yli 70. Näin ollen taulukosta 23 o havaitaan, että lähdön 13 osalta sähkönsyöttö on ohjattu jatkuvasti päälle, uS koska ohjaussignaaliin 18 ei sisälly yhtään aikaväliä, jossa sähkön hinta olisi 0 ^ niin kallis, että indeksi ylittäisi arvon 70.
Kuvion 4 suoritusmuoto mahdollistaa sen, että laitteeseen 10' voi- £ 30 daan asettaa laitekohtaisia kriteereitä sille milloin eri lähtöjen osalta sähkön- syöttö ohjataan päälle ja vastaavasti pois päältä. Tätä tarkoitusta varten laitto teessä 10' voi olla käyttöliittymä, josta kuluttaja itse voi asettaa haluamansa o rajat. Vaihtoehtoisesti kuluttaja tai palveluntarjoaja voi asettaa nämä rajat esi-
CVJ
merkiksi tietoliikenneyhteyden välityksellä lähettämällä toisen ohjaussignaalin 35 laitteelle 10'.
7
Kuvio 5 esittää lohkokaaviota eräästä keksinnön mukaisen laitteen 10" suoritusmuodosta. Kuviossa 5 esitetty laitteen 10" suoritusmuoto vastaa erittäin pitkälle kuvion 2 yhteydessä selostettua laitteen 10 suoritusmuotoa, minkä vuoksi sitä selostetaan seuraavassa ensisijaisesti tuomalla esille näiden 5 suoritusmuotojen välisiä eroja.
Kuvion 5 tapauksessa laite 10" käsittää muiden osien lisäksi laskurin 24, joko erillisenä osana kuten kuviossa 5 on esitetty tai vaihtoehtoisesti yhdistettynä ohjaimeen 21. Laskurin 24 laite 10" pitää kirjaa eri lähtöjen 11-13 osalta niiden aikavälien (esimerkiksi tuntien) lukumäärästä tietyssä aikajaksos-10 sa (esimerkiksi vuorokausi), joiden aikana määrätty lähtö on ollut tilassa, jossa sen ohjaamien sähkölaitteiden sähkönsyöttö on ollut katkaistuna. Tällaisten aikavälien (tuntien) lukumäärä aikajaksoa (vuorokausi) kohden voi olla eräs kriteeri, jota laite 10" hyödyntää tarkastellessaan täyttyykö kriteeri sähkön-syötön katkaisemiselle tietyn lähdön osalta.
15 Jos esimerkiksi laitteen 10" lähdöllä 11 ohjataan lämmönvesivaraa- jaa, jolla rakennukseen saadaan lämmin käyttövesi voi eräänä kriteerinä olla, että vuorokaudessa saa olla korkeintaan tietty lukumäärä tunteja, joiden aikana sähkönsyöttö saa olla katkaistuna. Kun laite 10" tällöin vastaanottaa kuviossa 3 esitetyn ohjaussignaalin joka osoittaa, että kello yhden ja kello kolmen välillä 20 sähkönsyöttö tulisi olla katkaistuna lähdön 11 ohjaamille laitteille, ei laite 10" automaattisesti noudata ohjaussignaalia 18. Sitävastoin se tarkistaa ensin laskurin 24 avulla montako tuntia lähdön 11 tila on ollut "Pois" viimeisen vuorokauden aikana. Mikäli rajaksi asetettu aikavälimäärä, eli tuntimäärä, ylittyisi ohjaussignaalia 18 noudattamalla, laitteen 10" ohjain toteaa, että kriteeri säh-T- 25 könsyötön katkaisemiseksi lähdön 11 ohjaamilta laitteilta ei toteudu, minkä ^ vuoksi se yhden tai useamman aikavälin osalta poikkeaa ohjaussignaalin 18 g osoittamista ohjausparametreista.
i g Vastaavanlainen kriteeri voi olla asetettuna myös lähdön 12 osalta, x jolla ohjataan huoneen sähköistä lattialämmitystä. Tällöin tarkasteltava aika- cc 30 jakso voi kuitenkin olla lyhyempi, eli esimerkiksi neljä tuntia, ja tämän aikajakso son aikana saa olla korkeintaan kaksi aikaväliä, joiden aikana lähdön 12 tila on § "Pois", o o Vastaavalla tavalla sähkönsyötön ohjaus voidaan suorittaa myös mikäli kuvion 5 laite 10" vastaanottaa kuvion 4 ohjaussignaalia.
8
Kuvion 5 suoritusmuodossa lisäkriteereinä käytettävä aikajakson pituus sekä rajana käytettävä aikavälien lukumäärä voivat olla kriteerejä, jotka kuluttaja itse tai vaihtoehtoisesti palveluntarjoaja voi syöttää laitteelle 10" käyttöliittymän 25 tai tietoliikenneyhteyden välityksellä lähetettävän toisen ohjaus-5 signaalin avulla. Käyttöliittymä, joka voi sisältyä kuvion 5 suoritusmuodon mukaiseen laitteeseen tai vaihtoehtoisesti jonkin aikaisemmin selostetun suoritusmuodon mukaiseen laitteeseen, voi muodostua esimerkiksi näppäimistöstä ja näytöstä.
On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät kuviot on 10 ainoastaan tarkoitettu havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Alan ammattimiehelle tulevat olemaan ilmeisiä erilaiset keksinnön variaatiot ja muunnelmat ilman että poiketaan keksinnön suojapiiristä.
δ
(M
i tn o i oo o
X
en
CL
h-·
CD
δ 00 o o
(M

Claims (11)

1. Laite (10, 10', 10") rakennuksen tai rakennuksen osan sähkölaitteiden sähkönsyötön ohjaamiseksi, johon kuuluu: 5 ainakin ensimmäinen ja toinen lähtö (11, 12) rakennuksessa olevien eri sähkölaitteiden sähkönsyötön ohjaamiseksi, rajapinta (20) ohjaussignaalin vastaanottamiseksi, ja ohjain (21), joka vasteena vastaanotetulle ohjaussignaalille (18) ohjaa mainittuja lähtöjä (11, 12) niihin kytkettyjen sähkölaitteiden sähkönsyötön 10 kytkemiseksi päälle tai vastaavasti pois päältä, jolloin mainittu ensimmäinen lähtö (11) on lähtö sellaisten sähkölaitteiden sähkönsyötön ohjaamiseksi, joiden sähkönsyöttö tulee katkaista ensimmäisen kriteerin perusteella tilanteissa, joissa sähkön hinta on korkea, ja mainittu toinen lähtö (12) on lähtö sellaisten sähkölaitteiden säh-15 könsyötön ohjaamiseksi, joiden sähkönsyöttö tulee katkaista toisen kriteerin perusteella tilanteissa, joissa sähkön hinta on korkea, tunnettu siitä, että ohjain (21) on konfiguroitu vastaanottamaan rajapinnalta (20) ohjaussignaalin (18), joka tietylle tulevalle aikajaksolle sisältää aikavälikohtaisia ohjausparametreja, jotka on valittu kyseisen tulevaan aikajaksoon sisältyvien 20 tulevien aikavälien osalta etukäteen määritellyn sähkön hinnan perusteella, ja ohjain (21) on konfiguroitu vasteena ohjaussignaalille (18) aikaväli-kohtaisesti tarkastelemaan ohjausparametreja niiden tulevien aikavälien tunnistamiseksi joiden aikana mainittu ensimmäinen kriteeri täyttyy, ja ensimmäi-^ sen lähdön (11) välityksellä katkaisemaan sähkönsyötön tunnistettujen aikavä- ° 25 lien ajaksi, ja niiden tulevien aikavälien tunnistamiseksi joiden aikana mainittu g toinen kriteeri täyttyy, ja toisen lähdön (12) välityksellä katkaisemaan sähkön- g syötön tunnistettujen aikavälien ajaksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite (10'), tunnettu siitä, että aikavälikohtaiset ohjausparametrit muodostuvat kyseisen aikavälin sähkön cd 30 hinnasta tai sähkön hintaa kuvaavasta indeksistä, ja että ensimmäinen kriteeri g ja vastaavasti toinen kriteeri täyttyy kun hinta tai indeksi ylittää ensimmäisen tai O ^ vastaavasti toisen rajan.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite (10'), tunnettu siitä, että aikavälikohtaiset ohjausparametrit muodostuvat kyseisen aikavälin sähkön hinnasta tai sähkön hintaa kuvaavasta indeksistä, ja että ensimmäinen kriteeri ja vastaavasti toinen kriteeri täyttyy kun hinta tai indeksi ylittää ensimmäisen tai vastaavasti toisen rajan, ja kun tietyssä aikajaksossa niiden aikavälien lukumäärä, joiden aikana sähkönsyöttö on ensimmäisen lähdön (11) tai vastaavasti 5 toisen lähdön (12) osalta ollut katkaistuna, ei ylitä ennalta määrättyä rajaa.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite (10), tunnettu siitä, että aikavälikohtaiset ohjausparametrit muodostuvat ohjauskäskyistä, jotka aikavälikohtaisesti osoittavat ne lähdöt (11, 12), joiden sähkönsyötön tulee kyseisessä aikavälissä olla katkaistuna, jolloin mainittu ensimmäinen kriteeri ja 10 vastaavasti toinen kriteeri täyttyy kun ohjaussignaali (18) osoittaa että kyseisessä aikavälissä ensimmäisen lähdön (11) tai vastaavasti toisen lähdön (12) sähkönsyötön tulee olla katkaistuna.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite (10), tunnettu siitä, että aikavälikohtaiset ohjausparametrit muodostuvat ohjauskäskyistä, jotka 15 aikavälikohtaisesti osoittavat ne lähdöt (11, 12), joiden sähkönsyötön tulee kyseisessä aikavälissä olla katkaistuna, jolloin mainittu ensimmäinen kriteeri ja vastaavasti toinen kriteeri täyttyy kun ohjaussignaali (18) osoittaa että kyseisessä aikavälissä ensimmäisen tai vastaavasti toisen lähdön sähkönsyötön tulee olla katkaistuna, ja kun tietyssä aikajaksossa niiden aikavälien lukumää- 20 rä, joiden aikana sähkönsyöttö on ensimmäisen lähdön (11) tai vastaavasti toisen lähdön (12) osalta ollut katkaistuna, ei ylitä ennalta määrättyä rajaa.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen laite (10, 10', 10"), tunnettu siitä, että mainittu rajapinta (20) muodostuu vastaanottimesta ohjaussignaalin (18) vastaanottamiseksi langattoman yhteyden välityksellä. ^ 25
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen laite(10, 10', 10"), ^ tunnettu siitä, että mainittu rajapinta (20) muodostuu yksiköstä, jonka LO o kautta laite (10, 10', 10") on kytkettävissä tietoliikenneverkkoon,
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen laite (10, 10', 10"), £ tunnettu siitä, että laite (10, 10', 10") käsittää käyttöliittymän, ja laite (10, Q_ 30 10', 10") on konfiguroitu vastaanottamaan käyttöliittymän (25) välityksellä en-$£ simmäisen tai vastaavasti toisen kriteerin hyödynnettäväksi ensimmäiseen läh- LO § töön (11) ja vastaavasti toiseen lähtöön (12) kytkettyjen sähkölaitteiden säh- könsyötön ohjaamisessa päälle ja vastaavasti pois päältä.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen laite, tunnettu 35 siitä, että laite (10, 10', 10") on konfiguroitu vastaanottamaan mainitun raja- pinnan (20) välityksellä toiseen ohjaussignaaliin sisältyvän ensimmäisen tai vastaavasti toisen kriteerin hyödynnettäväksi ensimmäiseen lähtöön (11) ja vastaavasti toiseen lähtöön (12) kytkettyjen sähkölaitteiden sähkönsyötön ohjaamisessa päälle ja vastaavasti pois päältä.
10. Ohjauslaite (14), joka käsittää muistin (16), johon on tallennettu tietoja koskien ohjauslaitteen ohjaamia laitteita (10, 10', 10"), ja lähetinvälineitä (19) ohjaussignaalin (18) lähettämiseksi mainituille ohjattaville laitteille (10, 10', 10"), tunnettu siitä, että ohjauslaite käsittää 10 edelleen tulon (15) sähkön aikavälikohtaisen hintatiedon vastaanottamiseksi määrätylle aikajaksolle, ohjaimen (17), joka vasteena hintatiedolle tuottaa ohjaussignaalin (18) lähetettäväksi edelleen lähetinvälineiden (19) toimesta mainituille ohjatta-15 ville laitteille (10), joka ohjaussignaali (18) sisältää mainitun tulevan aikajakson osalta aikavälikohtaisia ohjausparametreja, jotka on valittu kyseisen aikajaksoon sisältyvien tulevien aikavälien osalta etukäteen määritellyn sähkön hintatiedon perusteella, ja joka osoittaa ohjattaville laitteille (10) tulevat aikavälit, jolloin ohjattavien laitteiden tulisi sähkön korkean hinnan vuoksi katkaista ohjat-20 tavien laitteiden eri lähtöihin (11, 12) kytkettyjen sähkölaitteiden sähkönsyöttö.
11. Menetelmä rakennusten tai rakennusten osien sähkölaitteiden sähkönsyötön ohjaamiseksi, tunnettu siitä, että tuotetaan (A) ohjaussignaali sähkön hintatiedon perusteella, joka ohjaussignaali aikavälikohtaisesti tietylle tulevalle aikajaksolle sisältää aikaväli-^ 25 kohtaisia ohjausparametreja, jotka on valittu kyseiseen aikajaksoon sisältyvien ^ tulevien aikavälien osalta etukäteen määritellyn sähkön hinnan perusteella, ja m 9 lähetetään (B) ohjaussignaali laitteelle, joka usean lähdön välityksel- o lä ohjaa rakennuksen tai rakennuksen osan sähkölaitteiden sähkönsyöttöä, ja joka vasteena vastaanotetulle ohjaussignaalille katkaisee aikavälikohtaisesti CL 30 sähkönsyötön niiltä sähkölaitteilta, joiden sähkönsyötön ohjaus on toteutettu ^ mainitun laitteen sellaisen lähdön kautta, jonka osalta ohjaussignaali osoittaa, LO § että sähkönsyöttö tulee kyseisen aikavälin ajaksi katkaista, o (M
FI20085167A 2008-02-25 2008-02-25 Laite, ohjauslaite ja menetelmä sähkönsyötön ohjaamiseksi FI121982B (fi)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20085167A FI121982B (fi) 2008-02-25 2008-02-25 Laite, ohjauslaite ja menetelmä sähkönsyötön ohjaamiseksi
EP09152969.3A EP2128954A3 (en) 2008-02-25 2009-02-17 Device, control device and method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20085167A FI121982B (fi) 2008-02-25 2008-02-25 Laite, ohjauslaite ja menetelmä sähkönsyötön ohjaamiseksi
FI20085167 2008-02-25

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20085167A0 FI20085167A0 (fi) 2008-02-25
FI20085167A FI20085167A (fi) 2009-08-26
FI121982B true FI121982B (fi) 2011-06-30

Family

ID=39149037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20085167A FI121982B (fi) 2008-02-25 2008-02-25 Laite, ohjauslaite ja menetelmä sähkönsyötön ohjaamiseksi

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2128954A3 (fi)
FI (1) FI121982B (fi)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5572438A (en) * 1995-01-05 1996-11-05 Teco Energy Management Services Engery management and building automation system
AUPQ957600A0 (en) * 2000-08-21 2000-09-14 Perera, Anil Lasantha Michael Method to enable customers to respond to prices in a pool type market
EP1372238B1 (en) * 2002-06-13 2018-06-06 Whirlpool Corporation Total home energy management system

Also Published As

Publication number Publication date
FI20085167A0 (fi) 2008-02-25
EP2128954A3 (en) 2018-01-31
EP2128954A2 (en) 2009-12-02
FI20085167A (fi) 2009-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101277398B1 (ko) 능동적 전력 부하 관리를 위한 시스템 및 방법
US9876357B2 (en) Customer-centric demand side management for utilities
EP2130127B1 (en) Networked electrical interface
CN102375444B (zh) 用于需求响应系统的方法
US6621179B1 (en) Device for curtailing electric demand
US8606423B2 (en) HEG—single primary network to multiple secondary network energy management
US8718798B2 (en) Gateway mirroring of metering data between zigbee networks
CN104105973A (zh) 电能计量装置、电能计量装置的被盗检测方法、以及电力供应系统
KR20140068733A (ko) IoT 통신모듈에 설치된 프로그램을 업그레이드하는 운영관리 장치 및 그 구동방법
Cetinkaya et al. A DASH7-based power metering system
JP2014202542A (ja) 計測装置
EP2474814A1 (en) Methods and apparatus for controlling loads coupled to an electrical grid
FI121982B (fi) Laite, ohjauslaite ja menetelmä sähkönsyötön ohjaamiseksi
US20120171955A1 (en) Active rf channel assignment
EP2503295B1 (en) Communication module, point of entry electricity metering device, metering system of a metered user area and method for self organized regulating a power consumption via a point of entry electricity metering device in a metered user area of an electricity grid
WO2013157230A1 (ja) 通信ネットワークシステムおよび端末装置
KR101611472B1 (ko) 위치기반 전력 관리 방법 및 그 시스템
JP2016539531A (ja) ホームエリアネットワークの施設内管理
KR101646747B1 (ko) 전력 관리 시스템
KR20030012909A (ko) 이동통신 단말기와 그 충전기를 통한 홈 네트워크 시스템및 제어방법
KR101365168B1 (ko) 클라우드 서비스를 이용한 가입자 공간 전원제어 시스템 및 그 제어방법
US10361562B2 (en) Power control system, power management apparatus, and power control method
KR101665019B1 (ko) 전력관리 방법
WO2014119331A1 (ja) 集合住宅用資源管理システム、住宅情報盤、コントローラ
KR101253437B1 (ko) 원격 에너지 관리 시스템, 에너지 미터 및 원격 관리 서버

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 121982

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: ENSTO FINLAND OY

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: ENSTO BUILDING SYSTEMS FINLAND OY