WO2018206114A1 - Verfahren zum bestimmen einer energiemenge bei einer prosumer-anlage - Google Patents

Verfahren zum bestimmen einer energiemenge bei einer prosumer-anlage Download PDF

Info

Publication number
WO2018206114A1
WO2018206114A1 PCT/EP2017/061384 EP2017061384W WO2018206114A1 WO 2018206114 A1 WO2018206114 A1 WO 2018206114A1 EP 2017061384 W EP2017061384 W EP 2017061384W WO 2018206114 A1 WO2018206114 A1 WO 2018206114A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power
energy
prosumer
storage unit
energy storage
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/061384
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roland GERSCH
Philipp Wolfrum
Original Assignee
Caterva Gmbh
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 Caterva Gmbh filed Critical Caterva Gmbh
Priority to PCT/EP2017/061384 priority Critical patent/WO2018206114A1/de
Publication of WO2018206114A1 publication Critical patent/WO2018206114A1/de

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
    • H02J3/04Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for connecting networks of the same frequency but supplied from different sources
    • H02J3/06Controlling transfer of power between connected networks; Controlling sharing of load between connected networks
    • 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
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • 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
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • 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
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • 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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Definitions

  • the invention relates to a method for determining an amount of energy in a prosumer system, which is connected to a power supply network, wherein the amount of energy is determined, which is generated or consumed locally while providing a control power through the prosumer system for the power grid.
  • Fig. 1 shows schematically a conventional system in which energy is transferred between different components of the system.
  • the system includes a prosumer system connected to a power grid.
  • the prosumer system includes a local power generation unit EEE, for example, a photovoltaic system.
  • the power generation unit EEE generates energy but does not consume energy.
  • a photovoltaic system generates an electric current as the power generation unit EEE, and does not consume electric power itself.
  • the prosumer unit contains one or more energy units EVE.
  • the energy consumption units EVE of the prosumer system consume energy, for example, by consumption of supplied electric current.
  • the prosumer system contains in the in Fig.
  • an energy storage unit ESE in particular an electric battery.
  • the energy storage unit ESE can store energy.
  • an electric battery can absorb, feed and release electricity.
  • the prosumer system ie the energy generation unit EEE, the energy consumption unit EVE and the energy storage unit ESE are connected to a power supply network SVN of the energy system.
  • Energy is exchanged between the various components of the prosumer system and the power supply network SVN by flowing electrical currents between different components.
  • Fig. 1 the various energies flows.
  • the energy or current flow PB denotes the energy flow from the energy generation unit EEE, for example a photovoltaic system PV, to an energy storage unit ESE of the prosumer system, for example a battery.
  • the energy or current flow PG represents the energy flow from the energy generation unit EEE, for example a photovoltaic system PV of the prosumer system, to the power supply grid or grid SVN.
  • Energy flow PH designates the flow from the energy generation unit EEE, for example a photovoltaic system PV, to the consumers or energy consumption units EVE of the prosumer system, for example consumer units of a private household.
  • the energy or current flow BH shows the energy flow from the energy storage unit ESE, for example battery, to the energy consumption units or consumption units EVE of the prosumer system.
  • the energy or current flow GH shows the energy flow from the power supply network SVN to the consumption units EVE
  • Prosumer system RE designates the charging current which flows directly from the power supply network SVN or grid into the local energy storage unit ESE of the prosumer system.
  • the prosumer system provides a control power RL for the power supply network SVN.
  • a positive control power RL (+) can be transmitted from the energy storage unit ESE of the prosumer system to the power supply network SVN.
  • a negative control power RL (-) can be transmitted from the power supply network or grid to the energy storage unit or battery ESE.
  • the various components of the prosumer system ie the energy generating unit EEE, the energy consumption units EVE and the energy storage units ESE of the prosumer plant are operated by the same plant operator. Accordingly, most conventional power systems have prosumer systems, which do not detect the various energy or current flows between the various components of the prosumer system and / or the energy or current flows between the individual components of the prosumer system and the power supply network. In conventional energy systems, therefore, only the electrical power generated by the power generation unit EEE, for example a photovoltaic system PV, and fed into the power grid SVN is detected separately from the power consumption of the power consumption units EVE, in particular if this generated electrical power is subsidized or remunerated.
  • the power generation unit EEE for example a photovoltaic system PV
  • the electric current is detected by a bidirectional counter, which is located directly at the main connection point, wherein additionally an electricity meter can be provided directly to the power generation unit or photovoltaic system, which generates the electric power generated by the power generation unit Current flow or energy flow measures.
  • the various components of the prosumer system are operated by different plant operators.
  • the energy storage unit or energy storage units ESE in particular batteries, to have a different plant operator than the operator of the energy generation units EEE or the energy consumption units EVE. There is therefore an increasing need to measure or record the energy or current flows between the various components of a prosumer system.
  • This object is achieved by a method having the features specified in claim 1.
  • the invention accordingly provides a method for determining an amount of energy that is generated or consumed locally while at the same time providing a control power, RL, for a power supply network, SVN, comprising the steps:
  • Power supply network for determining a first amount of energy (El);
  • control power, RL provided by the local energy storage unit of the prosumer system is dependent on a frequency deviation (Af) from a nominal network frequency (SOLL) of the power supply network, a frequency deviation tolerance range, FATB, and a maximum control power, RL, the energy storage unit calculated.
  • control power RL supplied by the local energy storage unit is calculated as follows:
  • Af is the frequency deviation from the nominal network frequency (fSOLL) of the power supply network, SV,
  • FATB is the frequency deviation tolerance range
  • RLpmax is the maximum positive control power of the energy storage unit
  • RLnma is the maximum negative control power of the energy storage unit.
  • control power provided by the local energy storage unit of the prosumer system is calculated by a local calculation unit, which is connected via a data interface to a server of a metering service provider, which indicates a momentary frequency deviation from a nominal network frequency of the power supply network the local calculation unit of the prosumer system is transmitted to calculate the control power provided.
  • control power provided to the prosumer system is calculated by a local calculation unit, which is connected via a data interface to a server of a network operator, which transmits an instantaneous frequency deviation from a nominal network frequency of the power supply network to the local calculation unit of the prosumer system for calculating the control power delivered.
  • the maximum positive control power and the maximum negative control power are read out by the local calculation unit from a local data memory as a configuration parameter.
  • the maximum positive control power and the maximum negative control power are received by the local calculation unit of the prosumer system via a data interface of the local calculation unit from a server.
  • the third electrical power and the fourth electrical power are measured continuously with a time resolution of less than 10 seconds.
  • the determined charging power and the determined discharging power of the energy storage unit are recorded in a data storage unit of the prosumer system.
  • the determined charging power and the determined discharging power of the energy storage unit are transmitted via a data interface to a server and stored there for further evaluation.
  • the recorded charging power and the recorded discharge power of the energy storage unit of the prosumer system are integrated over a predetermined determination time by the local calculation unit of the prosumer system.
  • the recorded charge power and the recorded discharge power of the energy storage unit are integrated over a predetermined determination period by a connected server.
  • the quantities of energy which are generated locally while simultaneously providing a control power RL are summed up for a multiplicity of prosumer systems, energy quantities which are consumed locally while at the same time providing the control power a large number of prosumer systems are also added up.
  • the accumulated quantities of energy generated are multiplied by a standard feed-in profile for the purpose of forecasting a locally generated quantity of energy.
  • the accumulated amounts of energy consumed are multiplied by a standard load profile for the purpose of forecasting a locally consumed amount of energy.
  • the invention further provides, according to a further aspect, a prosumer system for a power supply network having the features specified in claim 11.
  • the invention accordingly provides a prosumer system for a power supply network with: at least one power generation unit for the local generation of energy,
  • At least one energy consumption unit for the local consumption of energy at least one energy consumption unit for the local consumption of energy
  • At least one energy storage unit for the local storage of energy
  • a first power measurement unit that is capable of generating a first electrical power (PI) from the local power generation units to the local power storage unit and to the power grid, SVN, to determine a first amount of energy (El) and
  • a second power measurement unit that is capable of measuring a third electric power (P3) into the local power storage unit and a fourth electric power (P4) out of the local power storage unit with a high temporal resolution, and with
  • a local calculation unit which determines a charging power and a discharging power of the energy storage unit as a function of the two high-resolution electrical powers (P3, P4) and a control power provided by the local energy storage unit, and then integrates the calculated charging power and the determined discharging power over time,
  • the calculation unit subtracts the temporally integrated charging power from the first amount of energy (El) for calculating the amount of energy locally generated by the prosumer plant and the temporally integrated Entlade ancient of the second amount of energy (E2) for calculating the consumed locally by the Proprietary plant Amount of energy subtracted.
  • the calculation unit is a local calculation unit of the prosumer system.
  • the calculation unit is not a local calculation unit, but is formed by a remote calculation unit, which is connected, for example, to the prosumer system via a data network and a data interface.
  • the calculation unit of the prosumer system calculates the control power provided by the local energy storage unit as a function of a frequency deviation of the power supply network, a frequency deviation tolerance range and a maximum control power of the local energy storage unit.
  • control power provided by the local energy storage unit of the prosumer system is calculated by the calculation unit as follows:
  • Af is the frequency deviation from the nominal network frequency (fSOLL) of the power supply network, SV,
  • FATB is the frequency deviation tolerance range
  • RLpmax is the maximum positive control power of the energy storage unit
  • RL nmax is the maximum negative control power of the energy storage unit.
  • the determined charging power and the determined discharging power of the energy storage unit of the prosumer system is recorded.
  • the charging power recorded by the calculation unit of the prosumer system and the recorded discharge capacity are integrated in a determination period.
  • Prosumer system the power generation unit of the prosumer system on a photovoltaic system.
  • the energy generation unit of the prosumer system has a wind turbine.
  • the power generation unit of the prosumer system has a micro-block heat and power plant.
  • the two power units and the calculation unit are integrated in one device.
  • the calculation unit has a data interface to a server of a measuring service provider and / or to a server of a network operator, which has a momentary frequency deviation from a nominal network frequency of the
  • Fig. 1 is a schematic representation of a conventional
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an embodiment of a prosumer system according to the invention for a power supply network
  • FIG. 3 shows a flow chart for illustrating an exemplary embodiment of a method according to the invention for determining an amount of energy that is generated or consumed locally by a prosumer system.
  • the prosumer system 1 has one or more energy generation units 2, one or more energy consumption units 3 and one or more energy storage units 4.
  • the energy generation units 2 may be, for example, photovoltaic systems, wind turbines and / or hybrid power plants.
  • the power generation units 2 of the prosumer system 1 generate local energy or electrical power, wherein preferably for each power generation unit 2 an associated power or energy meter 5 can be provided.
  • the energy consumption units 3 of the prosumer system 1 consume electricity or energy locally.
  • the energy consumption units 3 are, for example, power-consuming household appliances of a private household.
  • the prosumer system 1 contains one or more energy storage units 4, in particular batteries, which can receive, store and release an electric current.
  • the prosumer system 1 comprises a first current and voltage measuring unit 6 and a second current and voltage measuring unit 7 for power measurement.
  • the first power measuring unit 6 is suitable for determining a current flow Ii or electrical power PI from the local power generating units 2 to the local energy storage unit 4 and to the power supply network 8 for determining a first amount of energy El and a second power meter
  • the second power measuring unit 7 of the prosumer system 1 is suitable for measuring a third current flow I 3 or power flow P 3 into the local energy storage unit 4 and a fourth current flow I 4 or power flow P 4 out of the local energy storage unit 4 with a high temporal resolution , In addition to the measurement of the current flows Ii, I 2 , I3, I4, in each case a measurement of the electrical voltage takes place in order to determine the electrical power P.
  • a local calculation unit 9 the a charging current flow or charging power and a discharge current or discharge power of the energy storage unit 4 as a function of the two measured by the second power measurement unit 7 with high temporal resolution current flows I 3 i I 4 and power flows and one of The control unit RL is determined by the local energy storage unit 4, wherein the calculation unit 9 subsequently integrates the determined charging power P L and the determined discharge power P E over time.
  • the calculation unit 9 subtracts the temporally integrated charging power P L from the first energy quantity E 1 measured by the first power measuring unit 6. for calculating the amount of energy locally generated by the prosumer system 1.
  • the calculation unit 9 subtracts the temporally integrated discharge power P E from the second energy quantity E 2, which is measured by the first power measurement unit 6, for calculating the amount of energy consumed locally by the prosumer system 1.
  • the prosumer system in one possible embodiment, the prosumer system
  • I have a third power measuring unit 10 which additionally bi-directionally measures an electrical power P which is exchanged between the prosumer system 1 and the power supply network 8.
  • the third power measurement unit 10 is adapted to measure an electric power flowing from the prosumer plant 1 to the power supply network 8, and a second electric power which is in the reverse direction from the power supply network 8 to the prosumer plant 1 flows.
  • the prosumer system 1 contains a local calculation unit 9 which contains, for example, one or more processors.
  • the calculation unit 9 can also be a remote calculation unit, which is integrated, for example, in a server which is connected to the prosumer system 1 via a data network.
  • the prosumer system 1 contains a local calculation unit 9, which for example has a data network
  • the calculation unit 9 of the prosumer system 1 calculates the control power RL provided by the local energy storage unit 4.
  • the generated control power RL is preferably calculated by the calculation unit 9 as a function of a frequency deviation ⁇ of the power supply network 8, a frequency deviation tolerance range FATB and a maximum control power RL max of the local energy storage unit 4.
  • the calculation unit 9 calculates the control power RL supplied by the local energy storage unit 4 of the prosumer system 1 as follows:
  • Af is the frequency deviation from the nominal network frequency (f SO SO ) of the power supply network 8,
  • FATB is the frequency deviation tolerance range
  • RL pmax represents the maximum positive control power of the energy storage unit 4
  • RLnmax represents the maximum negative control power of the energy storage unit 4.
  • Appendix 1 provided control power RL is calculated by the calculation unit 9, which is connected in a possible embodiment via a data interface with a server 12 of a metering service provider or a network operator of the power supply network 8.
  • This server 12 transmits a momentary frequency deviation Af from a nominal network frequency f SO LL of the power supply network 8 to the computing unit 9 of the prosumer system 1 for calculating the control power RL provided.
  • the maximum positive control power RL pmax of the energy storage unit 4 and the maximum negative control power RL nmax of the energy storage unit 4 is read in a possible embodiment by the calculation unit 9 from a local data memory as a configuration parameter.
  • the maximum positive control power RL pmax and the maximum negative control power RLnmax of the energy storage unit 4 may be provided by the computing unit 9 via a data interface and a data network 11 from a remote server, such as the one shown in FIG. put server 12, to be received.
  • the frequency deviation tolerance range FATB is also preconfigured in one possible embodiment.
  • the allowable frequency deviation tolerance range FATB in conventional power supply networks is 200 mHz.
  • the setpoint frequency fSOLL of the power supply network 8 is likewise predetermined and amounts, for example, to 50 or 60 Hz.
  • the server 12 of a measurement service provider or a network operator of the power supply network 8 measures a momentary frequency deviation Af from the nominal network frequency SOLL of the power supply network 8 and transmits this frequency deviation Af to the calculation unit 9 of the prosumer system 1 for calculating the control power RL.
  • Af momentary frequency deviation
  • Prosumer system 1 is measured by the second power measuring unit 7 of the third power flow P3 and the fourth power flow P4 continuously with a certain temporal resolution.
  • the third and fourth current flow or power flow is measured continuously with a time resolution of less than 10 sec, ie with a relatively high temporal resolution.
  • the calculation unit 9 can determine a charging current flow or a charging power and a discharging power flow or discharging power of the energy storage unit 4 the prosumer system 1 as a function of the two measured with high temporal resolution power flows P3, P4 determine or calculate.
  • the calculation unit 9 calculates or determines a charging current flow or a charging power P L and a discharge current flow or a discharge power P E of the energy storage unit 4.
  • the temporally integrated charging power P L the energy storage unit 4 is subtracted by the calculation unit 9 from the first amount of energy El for calculating the amount of energy generated locally by the prosumer plant 1.
  • the time-integrated discharge power P E of the energy storage unit 4 is subtracted by the calculation unit 9 from the second energy quantity E 2 for calculating the amount of energy consumed locally by the prosumer system 1.
  • the two amounts of energy El, E2 are determined on the basis of the measured powers PI, P2, which are measured by the first power measuring unit 6.
  • the calculation unit 9 thus determines a charging power P L and a discharging power P E of the energy storage unit 4 as a function of the two high-temporal resolution measured electrical powers P3, P4 and one of the local energy storage unit 4 for the power supply network 8 to be provided or provided control power RL, wherein the determined charging power P L and the determined discharging power P E is integrated by the calculation unit 9 over time.
  • the time-integrated charging power P L is subtracted from the first amount of energy El for calculating the amount of energy locally generated by the prosumer unit 1 and by the calculation unit 9.
  • the temporally integrated discharge power P E subtracted from the second amount of energy E2 for calculating the amount of energy consumed locally by the prosumer system 1.
  • the calculation unit 9 of the prosumer system 1 integrates the recorded charging power P L and the recorded discharge power P E in a determination period.
  • the various amounts of energy generated locally while simultaneously providing a control power RL are summed up for a plurality of different prosumer systems 1 of the system. Furthermore, amounts of energy that are consumed locally while simultaneously providing the control power RL are summed up for a large number of different prosumer systems 1.
  • the accumulated quantities of energy generated are multiplied by a standard feed-in profile for forecasting a locally generated amount of energy. Furthermore, the accumulated amounts of energy consumed are multiplied by a standard load profile to predict a locally consumed amount of energy.
  • the two power measuring units 6, 7 and the calculation unit 9 are integrated in a common housing or device, so that the other components of the prosumer system 1, in particular the power generation units 2 and the power units 3, can be connected.
  • the integrated device has a connection for a power supply network 8.
  • a further current measuring unit 10 is additionally integrated in the device.
  • Power meter 5 is provided for various power generation units 2.
  • the device comprises power measuring units 5, 6, 7, 10 as well as an integrated local calculation unit 9.
  • the device may contain various connections for one or more power generation units 2 as well as for one or more energy storage units 4. Furthermore, connections for the various energy consumption units 3 of the prosumer system 1 are provided.
  • the computing unit 9 of the device includes a data interface for connection to a remote server via a data network.
  • the data interface is a wired data interface for bidirectional data exchange with a remote server 12.
  • the data exchange between the local computing unit 9 and the remote can see
  • the calculation unit 9 receives in particular a measured instantaneous frequency deviation Af of a nominal network frequency fSOLL of the power supply network 8 from a metering service provider or directly from the network operator of the power supply network 8, so that the calculation unit 9 of the device is capable of that of the prosumer system 1 calculated control power RL to calculate.
  • the calculation of the amount of energy for several prosumer systems 1 is performed by a central calculation unit 9.
  • An advantage here is that the globally identical network frequency f does not have to be transmitted to the various prosumer systems 1.
  • FIG. 3 shows a flow chart for illustrating an exemplary embodiment of a method according to the invention for determining an amount of energy that is generated or consumed locally while simultaneously providing a control power RL from a prosumer system 1 for a power supply network 8.
  • a third power flow P3 is continuously measured into the local energy storage unit 4 and a fourth power flow P4 is continuously measured out of the local energy storage unit 4 with a high temporal resolution, for example with a time resolution of less than 10 sec.
  • a charging power P L and a discharging power P E of the energy storage unit 4 are determined as a function of the two electrical powers P3, P4 measured in high temporal resolution and as a function of a control power RL provided by the energy storage unit 4 of the prosumer system 1.
  • the generated control power RL in one possible embodiment can be calculated as a function of a frequency deviation Af and a nominal network frequency fSOLL of the power supply network 8, a frequency deviation tolerance range FATB and a predetermined maximum control power RL of the energy storage unit 4.
  • step S5 the temporally integrated charging power P L of the energy storage unit 4 is subtracted from the determined first energy quantity El for calculating the amount of energy generated locally by the prosumer system 1. Furthermore, in step S5, the time-integrated discharge power P E is subtracted from the second energy quantity E 2 for calculating the amount of energy consumed locally by the prosumer system 1.
  • the various amounts of energy generated locally while simultaneously providing a control power RL are summed up for a plurality of different prosumer systems 1. Furthermore, energy levels can be local while providing the control power RL are consumed, be summed for a variety of different prosumer systems 1.
  • the accumulated quantities of energy generated are multiplied by a standard injection profile for the purpose of forecasting a locally generated amount of energy. Furthermore, the accumulated amount of energy consumed can be multiplied by a standard load profile to predict a locally consumed amount of energy.
  • the method according to the invention and the device according to the invention make it possible to differentiate and record different current flows or power flows. In this case, the recognition of the current flows or power flows is highly accurate and with a minimum of additional effort, in particular with a minimum of additional effort
  • Counting or measuring units With the system according to the invention, it is possible to determine all energy or current flows between the various components of the prosumer system 1 and / or the power supply network 8. This offers, in particular, a considerable advantage in systems in which the various components of the prosumer system 1 are operated by different plant operators.

Landscapes

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

Abstract

Verfahren zum Bestimmen einer Energiemenge, die lokal bei gleichzeitiger Bereitstellung einer Regelleistung, RL, für ein Stromversorgungsnetz, SVN, (8) durch eine Prosumer-Anlage(l) erzeugt oder verbraucht wird, mit den Schritten: Messen (S1) einer ersten elektrischen Leistung (P1) von lokalen Energieerzeugungseinheiten (2) der Prosumer-Anlage (1) hin zu einer lokalen Energiespeichereinheit (4) der Prosumer-Anlage (1) und dem Stromversorgungsnetz, SVN, (8) zur Bestimmung einer ersten Energiemenge (E1); Messen (S2) einer zweiten elektrischen Leistung (P2) von der lokalen Energiespeichereinheit (4) und dem Stromversorgungsnetz, SVN, (8) hin zu lokalen Energieverbrauchseinheiten (3) der Prosumer-Anlage (1) zur Bestimmung einer zweiten Energiemenge (E2); Messen (S3) einer dritten elektrischen Leistung (P3) in die lokale Energiespeichereinheit (4) hinein und einer vierten elektrischen Leistung (P4) aus der lokalen Energiespeichereinheit (4) heraus mit einer hohen zeitlichen Auflösung; Ermitteln (S4) einer Ladeleistung (PL)und einer Entladeleistung (PE) der Energiespeichereinheit (4) in Abhängigkeit der beiden mit hoher zeitlicher Auflösung gemessenen elektrischen Leistungen (P3, P4) und einer von der Energiespeichereinheit (4) der Prosumer-Anlage (1) bereitgestellten Regelleistung, RL; und Subtrahieren (S5) der zeitlich aufintegrierten Ladeleistung (PL) von der ersten Energiemenge (E1) zur Berechnung der lokal von der Prosumer-Anlage (1) erzeugten Energiemenge und Subtrahieren der zeitlich aufintegrierten Entladeleistung (PE) von der zweiten Energiemenge (E2) zur Berechnung der lokal von der Prosumer-Anlage (1) verbrauchten Energiemenge.

Description

VERFAHREN ZUM BESTIMMEN EINER ENERGIEMENGE BEI EINER PROSUMER-ANLAGE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Energiemenge bei einer Prosumer-Anlage, die an ein Stromversorgungsnetz angeschlossen ist, wobei diejenige Energiemenge bestimmt wird, die lokal bei gleichzeitiger Bereitstellung einer Regelleistung durch die Prosumer-Anlage für das Stromversorgungsnetz erzeugt oder verbraucht wird.
Fig. 1 zeigt schematisch ein herkömmliches System, bei dem Energie zwischen verschiedenen Komponenten des Systems übertragen wird. Das System umfasst eine Prosumer-Anlage, die an ein Stromversorgungsnetz bzw. Grid angeschlossen ist. Die Prosumer-Anlage enthält eine lokale Energieerzeugungseinheit EEE, beispielsweise eine Photovoltaikanlage . Die Energieerzeugungseinheit EEE erzeugt Energie, verbraucht jedoch keine Energie. Beispielsweise erzeugt eine Photovoltaikanlage als Energieerzeugungseinheit EEE einen elektrischen Strom, wobei sie selbst keinen elektrischen Strom verbraucht. Neben der
Energieerzeugungseinheit EEE enthält die Prosumer-Anlage eine oder mehrere Energieverbrauchseinheiten EVE. Die Energieverbrauchseinheiten EVE der Prosumer-Anlage verbrauchen Energie beispielsweise durch Verbrauch von zugeführtem elektrischen Strom. Weiterhin enthält die Prosumer-Anlage bei dem in Fig.
1 dargestellten herkömmlichen Energiesystem eine Energiespeichereinheit ESE, insbesondere eine elektrische Batterie. Die Energiespeichereinheit ESE kann Energie speichern. Beispielsweise kann eine elektrische Batterie Strom aufnehmen, spei- ehern und wieder abgeben. Die verschiedenen Komponenten der
Prosumer-Anlage, d.h. die Energieerzeugungseinheit EEE, die Energieverbrauchseinheit EVE sowie die Energiespeichereinheit ESE sind an ein Stromversorgungsnetz SVN des Energiesystems angeschlossen. Zwischen den verschiedenen Komponenten der Prosumer-Anlage und dem Stromversorgungsnetz SVN wird Energie ausgetauscht, indem zwischen verschiedenen Komponenten elektrische Ströme fließen. In Fig. 1 sind die verschiedenen Ener- gieflüsse dargestellt . Jeder der in Fig . 1 dargestellten Energieflüsse ist ausschließlich positiv und wird mit zwei Buchstaben abgekürzt . Der Energie- bzw. Stromfluss PB bezeichnet den Energiefluss von der Energieerzeugungseinheit EEE, beispielsweise einer Photovoltaikanlage PV, hin zu einer Energiespeichereinheit ESE der Prosumer-Anlage , beispielsweise einer Batterie. Der Energie- bzw. Stromfluss PG stellt den Energiefluss von der Energieerzeugungseinheit EEE, beispielsweise einer Photovoltaikanlage PV der Prosumer-Anlage , hin zu dem Stromversorgungsnetz bzw. Grid SVN dar. Der Strombzw. Energiefluss PH bezeichnet den Fluss von der Energieerzeugungseinheit EEE, beispielsweise einer Photovoltaikanlage PV, hin zu den Verbrauchern bzw. Energieverbrauchseinheiten EVE der Prosumer-Anlage, beispielsweise Verbrauchseinheiten eines Privathaushalts. Der Energie- bzw. Stromfluss BH zeigt den Energiefluss von der Energiespeichereinheit ESE, beispielsweise Batterie, hin zu den Energieverbrauchseinheiten bzw. Verbrauchseinheiten EVE der Prosumer-Anlage. Der Energie- bzw. Stromfluss GH zeigt den Energiefluss von dem Strom- Versorgungsnetz SVN hin zu den Verbrauchseinheiten EVE der
Prosumer-Anlage. RE bezeichnet den Aufladestrom, welcher direkt von dem Stromversorgungsnetz SVN bzw. Grid in die lokale Energiespeichereinheit ESE der Prosumer-Anlage fließt. Die Prosumer-Anlage stellt eine Regelleistung RL für das Strom- Versorgungsnetzwerk SVN bereit. Dabei kann eine positive Regelleistung RL(+) von der Energiespeichereinheit ESE der Prosumer-Anlage an das Stromversorgungsnetzwerk SVN übertragen werden. Umgekehrt kann eine negative Regelleistung RL ( - ) von dem Stromversorgungsnetzwerk bzw. Grid in die Energiespei- chereinheit bzw. Batterie ESE übertragen werden.
Bei herkömmlichen Energiesystemen werden die verschiedenen Komponenten der Prosumer-Anlage, d.h. die Energieerzeugungs- einheit EEE, die Energieverbrauchseinheiten EVE sowie die Energiespeichereinheiten ESE der Prosumer-Anlage von demselben Anlagenbetreiber betrieben. Dementsprechend weisen die meisten herkömmlichen Energiesysteme Prosumer-Anlagen auf, welche die verschiedenen Energie- bzw. Stromflüsse zwischen den verschiedenen Komponenten der Prosumer-Anlage untereinander und/oder die Energie- bzw. Stromflüsse zwischen den einzelnen Komponenten der Prosumer-Anlage und dem Stromversor- gungsnetzwerk nicht erfassen. Bei herkömmlichen Energiesystemen werden daher lediglich der von der Energieerzeugungseinheit EEE, beispielsweise einer Photovoltaikanlage PV, erzeugte und in das Stromversorgungsnetz SVN eingespeiste elektrische Strom getrennt von dem Stromverbrauch der Energiever- brauchseinheiten EVE erfasst, insbesondere wenn dieser erzeugte elektrische Strom subventioniert bzw. vergütet wird. Beispielsweise wird bei herkömmlichen Prosumer-Anlagen eines Haushaltes der elektrische Strom durch einen Zweirichtungs- zähler erfasst, welcher unmittelbar an dem Hauptanschluss- punkt liegt, wobei zusätzlich ein Stromzähler direkt an der Energieerzeugungseinheit bzw. Photovoltaikanlage vorgesehen sein kann, welcher den von der Energieerzeugungseinheit erzeugten elektrischen Stromfluss bzw. Energiefluss misst. Zunehmend werden bei Energiesystemen die verschiedenen Komponenten der Prosumer-Anlage von verschiedenen Anlagenbetreibern betrieben. So ist es beispielsweise möglich, dass die Energiespeichereinheit bzw. Energiespeichereinheiten ESE, insbesondere Batterien, einen anderen Anlagenbetreiber auf- weisen als den Betreiber der Energieerzeugungseinheiten EEE oder der Energieverbrauchseinheiten EVE. Es besteht daher ein zunehmender Bedarf, die Energie- bzw. Stromflüsse zwischen den verschiedenen Komponenten einer Prosumer-Anlage zu messen bzw. zu erfassen.
Es ist demzufolge eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die verschiedenen Energie- bzw. Stromflüsse von Komponenten einer Prosumer-Anlage untereinander und/oder zwischen den verschie- denen Komponenten der Prosumer-Anlage und einem Stromversorgungsnetz genau und effizient erfasst werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst .
Die Erfindung schafft demnach ein Verfahren zum Bestimmen ei - ner Energiemenge, die lokal bei gleichzeitiger Bereitstellung einer Regelleistung, RL, für ein Stromversorgungsnetz, SVN, erzeugt oder verbraucht wird, mit den Schritten:
Messen einer ersten elektrischen Leistung (PI) von lokalen Energieerzeugungseinheiten einer Prosumer-Anlage hin zu einer lokalen Energiespeichereinheit der Prosumer-Anlage und dem
Stromversorgungsnetz, SVN, zur Bestimmung einer ersten Energiemenge (El) ;
Messen einer zweiten elektrischen Leistung (P2) von der lokalen Energiespeichereinheit und dem Stromversorgungsnetz, SVN, hin zu lokalen Energieverbrauchseinheiten der Prosumer-Anlage zur Bestimmung einer zweiten Energiemenge (E2);
Messen einer dritten elektrischen Leistung (P3) in die lokale Energiespeichereinheit hinein und einer vierten elektrischen Leistung (P4) aus der lokalen Energiespeichereinheit heraus mit einer hohen zeitlichen Auflösung;
Ermitteln einer Ladeleistung und einer Entladeleistung der Energiespeichereinheit in Abhängigkeit der beiden mit hoher zeitlicher Auflösung gemessenen elektrischen Leistungen (P3, P4) und einer von der Energiespeichereinheit der Prosumer- Anlage bereitgestellten Regelleistung, RL; und
Subtrahieren der zeitlich aufintegrierten Ladeleistung von der ersten Energiemenge (El) zur Berechnung der lokal von der Prosumer-Anlage erzeugten Energiemenge und Subtrahieren der zeitlich aufintegrierten Entladeleistung von der zweiten Energiemenge (E2) zur Berechnung der lokal von der Prosumer-
Anlage verbrauchten Energiemenge .
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der technische Zusatzaufwand in Form von zusätzlichen Zählern zur Erfassung der zusätzlichen Energie- bzw. Stromflüsse gering ist. Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die von der lokalen Energiespeichereinheit der Prosumer-Anlage erbrachte Regelleistung, RL, in Abhängigkeit einer Frequenzabweichung (Af) von einer Sollnetzfrequenz ( SOLL) des Stromversorgungsnetzes, einem Frequenzabweichungstoleranzbereich, FATB, und einer maximalen Regelleistung, RL, der Energiespeichereinheit berechnet.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Verfahrens wird die von der lokalen Energiespeichereinheit erbrachte Regelleistung, RL, wie folgt berechnet:
RL = · RLmaa» für ät 2. 0
FATB
wobei
Af die Frequenzabweichung von der Sollnetzfrequenz ( fSOLL) des Stromversorgungsnetzes, SV , ist,
FATB der Frequenzabweichungstoleranzbereich ist,
RLpmax die maximale positive Regelleistung der Energiespeichereinheit ist und
RLnma die maximale negative Regelleistung der Energiespeichereinheit ist.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die von der lokalen Energiespeicher- einheit der Prosumer-Anlage bereitgestellte Regelleistung durch eine lokale Berechnungseinheit berechnet, die über eine Datenschnittstelle mit einem Server eines Messdienstleisters verbunden ist, der eine momentane Frequenzabweichung von einer Sollnetzfrequenz des Stromversorgungsnetzes an die lokale Berechnungseinheit der Prosumer-Anlage zur Berechnung der erbrachten Regelleistung übermittelt.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die von der lokalen Energiespei- chereinheit der Prosumer-Anlage bereitgestellte Regelleistung durch eine lokale Berechnungseinheit berechnet, die über eine Datenschnittstelle mit einem Server eines Netzbetreibers verbunden ist, der eine momentane Frequenzabweichung von einer Sollnetzfrequenz des Stromversorgungsnetzes an die lokale Berechnungseinheit der Prosumer-Anlage zur Berechnung der erbrachten Regelleistung übermittelt.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Verfahrens wird die maximale positive Regelleistung und die maximale negative Regelleistung durch die lokale Berechnungseinheit aus einem lokalen Datenspeicher als Konfigurationsparameter ausgelesen. Bei einer weiteren möglichen alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die maximale positive Regelleistung und die maximale negative Regelleistung durch die lokale Berechnungseinheit der Prosumer-Anlage über eine Datenschnittstelle der lokalen Berechnungseinheit von einem Server empfangen.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die dritte elektrische Leistung und die vierte elektrische Leistung kontinuierlich mit einer zeitlichen Auflösung von weniger als 10 sec gemessen.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die ermittelte Ladeleistung und die ermittelte Entladeleistung der Energiespeichereinheit in ei- ner Datenspeichereinheit der Prosumer-Anlage aufgezeichnet.
Bei einer weiteren möglichen alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die ermittelte Ladeleistung und die ermittelte Entladeleistung der Energiespeichereinheit über eine Datenschnittstelle an einen Server übertragen und dort zur weiteren Auswertung gespeichert. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Verfahrens wird die aufgezeichnete Ladeleistung und die aufgezeichnete Entladeleistung der Energiespeichereinheit der Prosumer-Anlage über einen vorbestimmten Bestimmungszeit- räum durch die lokale Berechnungseinheit der Prosumer-Anlage aufintegriert .
Bei einer weiteren möglichen alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die aufgezeichnete Ladel- eistung und die aufgezeichnete Entladeleistung der Energiespeichereinheit über einen vorgegebenen Bestimmungszeiträum durch einen angeschlossenen Server aufintegriert .
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Verfahrens werden die Energiemengen, die lokal bei gleichzeitiger Bereitstellung einer Regelleistung, RL, erzeugt werden, für eine Vielzahl von Prosumer-Anlagen aufsummiert, wobei Energiemengen, die lokal bei gleichzeitiger Bereitstellung der Regelleistung verbraucht werden, für eine Vielzahl der Prosumer-Anlagen ebenfalls aufsummiert werden.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Verfahrens werden die aufsummierten erzeugten Energiemengen mit einem Standardeinspeiseprofil zur Prognose ei- ner lokal erzeugten Energiemenge multipliziert.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Verfahrens werden die aufsummierten verbrauchten Energiemengen mit einem Standardlastprofil zur Prognose einer lokal verbrauchten Energiemenge multipliziert.
Die Erfindung schafft ferner gemäß einem weiteren Aspekt eine Prosumer-Anlage für ein Stromversorgungsnetz mit den in Patentanspruch 11 angegebenen Merkmalen.
Die Erfindung schafft demnach eine Prosumer-Anlage für ein Stromversorgungsnetz mit: mindestens einer Energieerzeugungseinheit zur lokalen Erzeugung von Energie,
mindestens einer Energieverbrauchseinheit zum lokalen Verbrauch von Energie,
- mindestens einer Energiespeichereinheit zur lokalen Speicherung von Energie,
einer ersten Leistungsmesseinheit, die geeignet ist, eine erste elektrische Leistung (PI) von den lokalen Energieerzeugungseinheiten hin zu der lokalen Energiespei- chereinheit und zu dem Stromversorgungsnetz, SVN, zur Bestimmung einer ersten Energiemenge (El) und
eine zweite elektrische Leistung (P2) von der lokalen Energiespeichereinheit und von dem Stromversorgungsnetz, SVN, hin zu den lokalen Energieverbrauchseinheiten zur Bestimmung einer zweiten Energiemenge (E2) zu messen,
einer zweiten Leistungsmesseinheit, die geeignet ist, eine dritte elektrische Leistung (P3) in die lokale Energiespeichereinheit hinein und eine vierte elektrische Leistung (P4) aus der lokalen Energiespeichereinheit heraus mit einer hohen zeitlichen Auflösung zu messen, und mit
einer lokalen Berechnungseinheit, die eine Ladeleistung und eine Entladeleistung der Energiespeichereinheit in Abhängigkeit der beiden mit hoher zeitlicher Auflösung gemessenen elektrischen Leistungen (P3, P4) und einer von der lokalen Energiespeichereinheit erbrachten Regelleistung ermittelt und anschließend die ermittelte Ladeleistung und die ermittelte Entladeleistung zeitlich aufintegriert ,
wobei die Berechnungseinheit die zeitlich aufintegrierte Ladeleistung von der ersten Energiemenge (El) zur Berechnung der von der Prosumer-Anlage lokal erzeugten Energiemenge subtrahiert und die zeitlich aufintegrierte Entladeleistung von der zweiten Energiemenge (E2) zur Berechnung der von der Pro- sumer-Anlage lokal verbrauchten Energiemenge substrahiert . Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Prosumer-Anlage handelt es sich bei der Berechnungseinheit um eine lokale Berechnungseinheit der Prosumer-Anlage. Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prosumer-Anlage ist die Berechnungseinheit keine lokale Berechnungseinheit, sondern wird durch eine entfernte Berech- nungseinheit gebildet, die beispielsweise mit der Prosumer- Anlage über ein Datennetzwerk und eine Datenschnittstelle verbunden ist.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Prosumer-Anlage berechnet die Berechnungseinheit der Prosumer-Anlage die von der lokalen Energiespeichereinheit erbrachte Regelleistung in Abhängigkeit einer Frequenzabweichung des Stromversorgungsnetzes, einem Frequenzabweichungstoleranzbereich und einer maximalen Regelleistung der lokalen Energiespeichereinheit.
Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prosumer-Anlage wird die von der lokalen Energiespeichereinheit der Prosumer-Anlage erbrachte Regelleistung durch die Berechnungseinheit wie folgt berechnet:
RL = · RL max für Lt < U
FATB
af
RL = * RLnmjus
FATB wobei
Af die Frequenzabweichung von der Sollnetzfrequenz ( fSOLL) des Stromversorgungsnetzes, SV , ist,
FATB der Frequenzabweichungstoleranzbereich ist,
RLpmax die maximale positive Regelleistung der Energiespeichereinheit ist und
RLnmax die maximale negative Regelleistung der Energiespeichereinheit ist.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Prosumer-Anlage werden die ermittelte Ladeleistung und die ermittelte Entlade1eistung der Energiespeichereinheit der Prosumer-Anlage aufgezeichnet.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Prosumer-Anlage wird die durch die Berechnungseinheit der Prosumer-Anlage aufgezeichnete Ladeleistung und die aufgezeichnete Entladeleistung in einem Bestimmungszeitraum auf- integriert . Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Prosumer-Anlage weist die Energieerzeugungseinheit der Prosumer-Anlage eine Photovoltaikanlage auf.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Prosumer-Anlage weist die Energieerzeugungseinheit der Prosumer-Anlage eine Windkraftturbine auf.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prosumer-Anlage weist die Energieerzeugungseinheit der Prosumer-Anlage ein Mikroblockheizkraftwerk auf.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prosumer-Anlage sind die beiden Leistungseinheiten und die Berechnungseinheit in einem Gerät integriert.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prosumer-Anlage weist die Berechnungseinheit eine Datenschnittstelle zu einem Server eines Messdienstleisters und/oder zu einem Server eines Netzbetreibers auf, der eine momentane Frequenzabweichung von einer Sollnetzfrequenz des
Stromversorgungsnetzes an die Berechnungseinheit der Prosumer-Anlage zur Berechnung der Regelleistung übermittelt.
Im Weiteren werden mögliche Ausführungsformen des erfindungs- gemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Prosumer-Anlage unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen
Energiesystems zur Erläuterung einer der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe;
Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Prosumer- Anlage für ein Stromversorgungsnetz ;
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen einer Energiemenge, die lokal durch eine Prosumer-Anlage erzeugt oder verbraucht wird.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines exemplarischen Ausführungsbeispiels einer Prosumer-Anlage gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die Prosumer-Anlage 1 weist bei dem dargestellten exemplarischen Ausführungsbeispiel eine oder mehrere Energieerzeugungseinheiten 2, eine oder mehrere Energieverbrauchseinheiten 3 sowie eine oder mehrere Energiespeichereinheiten 4 auf. Bei den Energieerzeugungseinheiten 2 kann es sich beispiels- weise um Photovoltaikanlagen, Windkraftturbinen und/oder ik- roblockheizkraftwerke handeln. Die Energieerzeugungseinheiten 2 der Prosumer-Anlage 1 erzeugen lokal Energie bzw. elektrischen Strom, wobei vorzugsweise für jede Energieerzeugungs- einheit 2 ein zugehöriger Strom- bzw. Energiezähler 5 vorge- sehen sein kann. Die Energieverbrauchseinheiten 3 der Prosumer-Anlage 1 verbrauchen lokal Strom bzw. Energie. Bei den Energieverbrauchseinheiten 3 handelt es sich beispielsweise um stromverbrauchende Haushaltsgeräte eines Privathaushaltes. Weiterhin enthält die Prosumer-Anlage 1 eine oder mehrere Energiespeichereinheiten 4, insbesondere Batterien, welche einen elektrischen Strom aufnehmen, speichern und wieder abgeben können. Die Prosumer-Anlage 1 umfasst eine erste Strom- und Spannungsmesseinheit 6 und eine zweite Strom- und Spannungsmess- einheit 7 zur Leistungsmessung.
Dabei ist die erste Leistungsmesseinheit 6 geeignet, einen Stromfluss Ii bzw. elektrische Leistung PI von den lokalen Energieerzeugungseinheiten 2 hin zu der lokalen Energiespeichereinheit 4 und zu dem Stromversorgungsnetzwerk 8 zur Be- Stimmung einer ersten Energiemenge El und einen zweiten
Stromfluss I2 bzw. Leistungsfluss P2 von der lokalen Energiespeichereinheit 4 und von dem Stromversorgungsnetzwerk 8 hin zu den lokalen Energieverbrauchseinheiten 3 zur Bestimmung einer zweiten Energiemenge E2 zu messen.
Die zweite Leistungsmesseinheit 7 der Prosumer-Anlage 1 ist geeignet, einen dritten Stromfluss I3 bzw. Leistungsfluss P3 hinein in die lokale Energiespeichereinheit 4 sowie einen vierten Stromfluss I4 bzw. Leistungsfluss P4 aus der lokalen Energiespeichereinheit 4 heraus mit einer hohen zeitlichen Auflösung zu messen. Zusätzlich zur Messung der Stromflüsse Ii , I2 , I3, I4 erfolgt jeweils eine Messung der elektrischen Spannung, um die elektrische Leistung P zu ermitteln. Die Prosumer-Anlage 1 weist bei der in Fig. 2 dargestellten
Ausführungsform eine lokale Berechnungseinheit 9 auf, die einen Ladestromfluss bzw. Ladeleistung und einen Entladestrom- fluss bzw. Entladeleistung der Energiespeichereinheit 4 in Abhängigkeit der beiden von der zweiten Leistungsmesseinheit 7 mit hoher zeitlicher Auflösung gemessenen Stromflüsse I3 i I4 bzw. Leistungsflüsse und einer von der lokalen Energiespeichereinheit 4 erbrachten Regelleistung RL ermittelt, wobei die Berechnungseinheit 9 anschließend die ermittelte Ladeleistung PL und die ermittelte Entladeleistung PE zeitlich aufintegriert . Die Berechnungseinheit 9 subtrahiert die zeitlich aufintegrierte Ladeleistung PL von der ersten Energiemenge El, welche von der ersten Leistungsmesseinheit 6 gemes- sen wird, zur Berechnung der von der Prosumer-Anlage 1 lokal erzeugten Energiemenge. Weiterhin subtrahiert die Berechnungseinheit 9 die zeitlich aufintegrierte Entladeleistung PE von der zweiten Energiemenge E2 , welche von der ersten Leis- tungsmesseinheit 6 gemessen wird, zur Berechnung der von der Prosumer-Anlage 1 lokal verbrauchten Energiemenge.
Bei einer möglichen Ausführungsform kann die Prosumer-Anlage
I eine dritte Leistungsmesseinheit 10 aufweisen, die zusätz- lieh bidirektional eine elektrische Leistung P misst, die zwischen der Prosumer-Anlage 1 und dem Stromversorgungsnetz 8 ausgetauscht werden. Bei einer möglichen Ausführungsform ist die dritte Leistungsmesseinheit 10 geeignet, eine elektrische Leistung zu messen, welche von der Prosumer-Anlage 1 hin zu dem Stromversorgungsnetzwerk 8 fließt, sowie eine zweite elektrische Leistung, welche in umgekehrter Richtung von dem Stromversorgungsnetzwerk 8 zu der Prosumer-Anlage 1 fließt.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform enthält die Prosumer-Anlage 1 eine lokale Berechnungseinheit 9, die beispielsweise eine oder mehrere Prozessoren enthält . Alternativ kann die Berechnungseinheit 9 auch eine entfernt gelegene Berechnungseinheit sein, die beispielsweise in einem Server integriert ist, welcher über ein Datennetzwerk mit der Prosu- mer-Anlage 1 verbunden ist. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform enthält die Prosumer-Anlage 1 eine lokale Berechnungseinheit 9, die beispielsweise über ein Datennetzwerk
II mit einem entfernten Server 12 verbunden ist. Bei einer möglichen Ausführungsform berechnet die Berechnungseinheit 9 der Prosumer-Anlage 1 die von der lokalen Energiespeichereinheit 4 erbrachte Regelleistung RL. Dabei wird die erbrachte Regelleistung RL durch die Berechnungseinheit 9 vorzugsweise in Abhängigkeit einer Frequenzabweichung Δί des Stromversorgungsnetzes 8, einem Frequenzabweichungsto- leranzbereich FATB und einer maximalen Regelleistung RLmax der lokalen Energiespeichereinheit 4 berechnet. Bei einer mögli- chen Ausführungsform berechnet die Berechnungseinheit 9 die von der lokalen Energiespeichereinheit 4 der Prosumer-Anlage 1 erbrachte Regelleistung RL wie folgt:
RL — · f'ij ma tür üt < U
FATB
Figure imgf000016_0001
wobei
Af die Frequenzabweichung von der Sollnetzfrequenz ( fSOLL) des Stromversorgungsnetzes 8 ist,
FATB der Frequenzabweichungstoleranzbereich ist,
RLpmax die maximale positive Regelleistung der Energiespeichereinheit 4 darstellt und
RLnmax die maximale negative Regelleistung der Energiespeichereinheit 4 darstellt. Die von der lokalen Energiespeichereinheit 4 der Prosumer-
Anlage 1 bereitgestellte Regelleistung RL wird durch die Berechnungseinheit 9 berechnet, die bei einer möglichen Ausführungsform über eine Datenschnittstelle mit einem Server 12 eines Messdienstleisters oder eines Netzbetreibers des Strom- Versorgungsnetzes 8 verbunden ist. Dieser Server 12 übermittelt eine momentane Frequenzabweichung Af von einer Sollnetzfrequenz fSOLL des Stromversorgungsnetzes 8 an die Berechnungseinheit 9 der Prosumer-Anlage 1 zur Berechnung der erbrachten Regelleistung RL.
Die maximale positive Regelleistung RLpmax der Energiespeichereinheit 4 und die maximale negative Regelleistung RLnmax der Energiespeichereinheit 4 wird bei einer möglichen Ausführungsform durch die Berechnungseinheit 9 aus einem lokalen Datenspeicher als Konfigurationsparameter ausgelesen. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die maximale positive Regelleistung RLpmax und die maximale negative Regelleistung RLnmax der Energiespeichereinheit 4 von der Berechnungseinheit 9 über eine Datenschnittstelle und ein Datennetzwerk 11 von einem entfernten Server, beispielsweise dem in Fig. 2 darge- stellten Server 12 , empfangen werden . Der Frequenzabweichungstoleranzbereich FATB ist bei einer möglichen Ausfüh- rungsform ebenfalls vorkonfiguriert. Beispielsweise beträgt der zulässige Frequenzabweichungstoleranzbereich FATB bei herkömmlichen Stromversorgungsnetzen 200 mHz . Die Sollfrequenz fSOLL des Stromversorgungsnetzwerkes 8 ist ebenfalls vorgegeben und beträgt beispielsweise 50 oder 60 Hz. Der Server 12 eines Messdienstleisters oder eines Netzbetreibers des Stromversorgungsnetzes 8 misst eine momentane Frequenzabwei - chung Af von der Sollnetzfrequenz SOLL des Stromversorgungsnetzes 8 und übermittelt diese Frequenzabweichung Af an die Berechnungseinheit 9 der Prosumer-Anlage 1 zur Berechnung der Regelleistung RL. Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Prosumer-Anlage 1 wird durch die zweite Leistungsmesseinheit 7 der dritte Leistungsfluss P3 und der vierte Leistungsfluss P4 kontinuierlich mit einer bestimmten zeitlichen Auflösung gemessen. Bei einer möglichen Ausführungsvariante wird der dritte und vierte Stromfluss bzw. Leistungsfluss kontinuierlich mit einer zeitlichen Auflösung von weniger als 10 sec, d.h. mit einer relativ hohen zeitlichen Auflösung, gemessen. Auf Basis der gemessenen dritten Leistung P3 und der gemessenen vierten Leistung P4 , welche von der zweiten Leistungsmes- seinheit 7 an die Berechnungseinheit 9 übertragen wird, kann die Berechnungseinheit 9 einen Ladestromfluss bzw. eine Lade- leistung und einen Entladestromfluss bzw. Entladeleistung der Energiespeichereinheit 4 der Prosumer-Anlage 1 in Abhängigkeit der beiden mit hoher zeitlicher Auflösung gemessenen Leistungsflüsse P3 , P4 ermitteln bzw. berechnen. In Abhängigkeit der von der Energiespeichereinheit 4 der Prosumer-Anlage 1 bereitgestellten Regelleistung RL sowie den beiden mit hoher zeitlicher Auflösung gemessenen elektrischen Leistungen P3 , P4 berechnet bzw. ermittelt die Berechnungseinheit 9 ei- nen Ladestromfluss bzw. eine Ladeleistung PL und einen Entladestromfluss bzw. eine Entladeleistung PE der Energiespeichereinheit 4. Die zeitlich aufintegrierte Ladeleistung PL der Energiespeichereinheit 4 wird durch die Berechnungseinheit 9 von der ersten Energiemenge El zur Berechnung der lokal von der Prosumer-Anlage 1 erzeugten Energiemenge subtrahiert. Weiterhin wird die zeitlich aufintegrierte Entladel- eistung PE der Energiespeichereinheit 4 durch die Berechnungseinheit 9 von der zweiten Energiemenge E2 zur Berechnung der lokal von der Prosumer-Anlage 1 verbrauchten Energiemenge subtrahiert. Die beiden Energiemengen El, E2 werden anhand der gemessenen Leistungen PI, P2 bestimmt, welche durch die erste Leistungsmesseinheit 6 gemessen werden. Die Berechnungseinheit 9 ermittelt somit eine Ladeleistung PL und eine Entladeleistung PE der Energiespeichereinheit 4 in Abhängigkeit der beiden mit hoher zeitlicher Auflösung gemessenen elektrischen Leistungen P3 , P4 und einer von der lokalen Energiespeichereinheit 4 für das Stromversorgungsnetzwerk 8 zu erbringenden bzw. erbrachten Regelleistung RL, wobei die ermittelte Ladeleistung PL und die ermittelte Entladeleistung PE durch die Berechnungseinheit 9 zeitlich aufintegriert wird. Anschließend wird durch die Berechnungseinheit 9 die zeitlich aufintegrierte Ladeleistung PL von der ersten Energiemenge El zur Berechnung der von der Prosumer-Anlage 1 lokal erzeugten Energiemenge subtrahiert und. die zeitlich auf- integrierte Entladeleistung PE von der zweiten Energiemenge E2 zur Berechnung der von der Prosumer-Anlage 1 lokal ver- brauchten Energiemenge subtrahiert.
Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prosumer-Anlage 1 wird der ermittelte Ladestromfluss bzw. die Ladeleistung PL und der ermittelte Entladestromfluss bzw. die Entladeleistung PE der Energiespeichereinheit 4 der Prosumer-
Anlage 1 aufgezeichnet. Bei einer möglichen Ausführungsform wird durch die Berechnungseinheit 9 der Prosumer-Anlage 1 die aufgezeichnete Ladeleistung PL und die aufgezeichnete Entladeleistung PE in einem Bestimmungszeitraum aufinte- griert. Bei einer möglichen Ausführungsform werden die verschiedenen Energiemengen, die lokal bei gleichzeitiger Bereitstellung einer Regelleistung RL erzeugt werden, für eine Vielzahl verschiedener Prosumer-Anlagen 1 des Systems aufsummiert. Wei- terhin werden Energiemengen, die lokal bei gleichzeitiger Bereitstellung der Regelleistung RL verbraucht werden, für eine Vielzahl verschiedener Prosumer-Anlagen 1 aufsummiert. Bei einer möglichen Ausführungsform werden die aufsummierten erzeugten Energiemengen mit einem Standardeinspeiseprofil zur Prognose einer lokal erzeugten Energiemenge multipliziert . Ferner werden die aufsummierten verbrauchten Energiemengen mit einem Standardlastprofil zur Prognose einer lokal verbrauchten Energiemenge multipliziert. Bei einer möglichen Ausführungsvariante sind die beiden Leistungsmesseinheiten 6, 7 und die Berechnungseinheit 9 in einem gemeinsamen Gehäuse bzw. Gerät integriert, sodass die übrigen Komponenten der Prosumer-Anlage 1, insbesondere die Energie- erzeugungseinheiten 2 und die Energieverbrauchseinheiten 3, angeschlossen werden können. Weiterhin verfügt das integrierte Gerät über einen Anschluss für ein Stromversorgungsnetz- werk 8. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsvariante ist in dem Gerät zusätzlich eine weitere Strommesseinheit 10 integriert. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform sind in dem Gerät ferner eine oder mehrere Strommesszähler bzw.
Leistungszähler 5 für verschiedene Energieerzeugungseinheiten 2 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsvariante umfasst das Gerät Leistungsmesseinheiten 5, 6, 7, 10 sowie eine integrierte lokale Berechnungseinheit 9. Das Gerät kann verschiedene An- Schlüsse für eine oder mehrere Energieerzeugungseinheiten 2 sowie für eine oder mehrere Energiespeichereinheiten 4 enthalten. Ferner sind Anschlüsse für die verschiedenen Energieverbrauchseinheiten 3 der Prosumer-Anlage 1 vorgesehen. Die Berechnungseinheit 9 des Gerätes enthält bei einer möglichen Ausführungsform eine Datenschnittstelle zum Anschluss an einen entfernten Server über ein Datennetzwerk. Bei einer möglichen Ausführungsvariante ist die Datenschnittstelle eine drahtgebundene Datenschnittstelle zum bidirektionalen Datenaustausch mit einem entfernten Server 12. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Datenaustausch zwi- sehen der lokalen Berechnungseinheit 9 und dem entfernten
Server 12 über eine drahtlose Datenschnittstelle eines Mobil - funknetzes erfolgen. Über die Datenschnittstelle erhält die Berechnungseinheit 9 insbesondere eine gemessene momentane Frequenzabweichung Af einer Sollnetzfrequenz fSOLL des Strom- Versorgungsnetzes 8 von einem Messdienstleister oder direkt von dem Netzbetreiber des Stromversorgungsnetzes 8, sodass die Berechnungseinheit 9 des Gerätes in der Lage ist, die von der Prosumer-Anlage 1 bereitgestellte Regelleistung RL zu berechnen.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform erfolgt die Berechnung der Energiemenge für mehrere Prosumer-Anlagen 1 durch eine zentrale Berechnungseinheit 9. Ein Vorteil hierbei ist, dass die global gleiche Netzfrequenz f nicht an die ver- schiedenen Prosumer-Anlagen 1 übermittelt werden muss.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung einer Energiemenge, die lokal bei gleichzeitiger Bereit - Stellung einer Regelleistung RL von einer Prosumer-Anlage 1 für ein Stromversorgungsnetz 8 erzeugt oder verbraucht wird.
In einem ersten Schritt Sl wird ein erster Leistungsfluss PI von lokalen Energieerzeugungseinheiten 2 der Prosumer-Anlage 1 hin zu einer oder mehreren lokalen Energiespeichereinheiten
4 der Prosumer-Anlage 1 und hin zu dem Stromversorgungsnetz - werk 8 zur Bestimmung einer ersten Energiemenge El gemessen.
In einem zweiten Schritt S2 wird ein zweiter Leistungsfluss P2 von der lokalen Energiespeichereinheit 4 und dem Stromversorgungsnetzwerk 8 hin zu den lokalen Energieverbrauchsein- heiten 3 der Prosumer-Anlage 1 zur Bestimmung einer zweiten Energiemenge E2 gemessen.
In einem dritten Schritt S3 wird ein dritter Leistungsfluss P3 in die lokale Energiespeichereinheit 4 hinein sowie ein vierter Leistungsfluss P4 aus der lokalen Energiespeichereinheit 4 heraus mit einer hohen zeitlichen Auflösung kontinuierlich gemessen, beispielsweise mit einer zeitlichen Auflösung von weniger als 10 sec .
In einem vierten Schritt S4 wird eine Ladeleistung PL und eine Entladeleistung PE der Energiespeichereinheit 4 in Abhängigkeit der beiden mit hoher zeitlicher Auflösung gemessenen elektrischen Leistungen P3 , P4 sowie in Abhängigkeit einer von der Energiespeichereinheit 4 der Prosumer-Anlage 1 bereitgestellten Regelleistung RL ermittelt. Dabei kann die erbrachte Regelleistung RL bei einer möglichen Ausführungsform in Abhängigkeit einer Frequenzabweichung Af und einer Sollnetzfrequenz fSOLL des Stromversorgungsnetzes 8, einem Fre- quenzabweichungstoleranzbereich FATB sowie einer vorgegebenen maximalen Regelleistung RL der Energiespeichereinheit 4 berechnet werden.
In einem weiteren Schritt S5 wird die zeitlich aufintegrierte Ladeleistung PL der Energiespeichereinheit 4 von der ermittelten ersten Energiemenge El zur Berechnung der lokal von der Prosumer-Anlage 1 erzeugten Energiemenge subtrahiert. Weiterhin wird im Schritt S5 die zeitlich aufintegrierte Entladeleistung PE von der zweiten Energiemenge E2 zur Berech- nung der lokal von der Prosumer-Anlage 1 verbrauchten Energiemenge subtrahiert .
Bei einer möglichen Ausführungsform werden die verschiedenen Energiemengen, die lokal bei gleichzeitiger Bereitstellung einer Regelleistung RL erzeugt werden, für eine Vielzahl verschiedener Prosumer-Anlagen 1 aufsummiert. Weiterhin können Energiemengen, die lokal bei gleichzeitiger Bereitstellung der Regelleistung RL verbraucht werden, für eine Vielzahl verschiedener Prosumer-Anlagen 1 aufsummiert werden. Bei einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens werden die aufsummierten erzeugten Energiemengen mit einem Standardeinspei- seprofil zur Prognose einer lokal erzeugten Energiemenge multipliziert. Weiterhin können die aufsummierten verbrauchten Energiemenge mit einem Standardlastprofil zur Prognose einer lokal verbrauchten Energiemenge multipliziert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung erlauben es, verschiedene Stromflüsse bzw. Leistungsflüsse differenziert zu erkennen und aufzuzeichnen. Dabei erfolgt die Erkennung der Stromflüsse bzw. Leistungsflüsse hochgenau und mit einem minimalen zusätzlichen Aufwand, insbesondere mit einem minimalen zusätzlichen Aufwand an
Zähl- bzw. Messeinheiten. Mit dem erfindungsgemäßen System ist es möglich, alle Energie- bzw. Stromflüsse zwischen den verschiedenen Komponenten der Prosumer-Anlage 1 und/oder dem Stromversorgungsnetzwerk 8 zu bestimmen. Dies bietet insbe- sondere einen erheblichen Vorteil bei Systemen, bei denen die verschiedenen Komponenten der Prosumer-Anlage 1 von verschiedenen Anlagenbetreibern betrieben werden.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Bestimmen einer Energiemenge, die lokal bei gleichzeitiger Bereitstellung einer Regelleistung, RL, für ein Stromversorgungsnetz, SV , (8) durch eine Prosu- mer-Anlage (1) erzeugt oder verbraucht wird, mit den
Schritten :
(a) Messen (Sl) einer ersten elektrischen Leistung (PI) von lokalen Energieerzeugungseinheiten (2) der Prosumer-
Anlage (1) hin zu einer lokalen Energiespeichereinheit (4) der Prosumer-Anlage (1) und dem Stromversorgungsnetz, SVN, (8) zur Bestimmung einer ersten Energiemenge (El); (b) Messen (S2) einer zweiten elektrischen Leistung (P2 ) von der lokalen Energiespeichereinheit (4) und dem Stromversorgungsnetz, SVN, (8) hin zu lokalen Energieverbrauchs- einheiten (3) der Prosumer-Anlage (1) zur Bestimmung einer zweiten Energiemenge (E2) ;
(c) Messen (S3) einer dritten elektrischen Leistung (P3) in die lokale Energiespeichereinheit (4) hinein und einer vierten elektrischen Leistung (P4) aus der lokalen Energiespeichereinheit (4) heraus mit einer hohen zeitlichen Auflösung;
(d) Ermitteln (S4) einer Ladeleistung (PL)und einer Entladeleistung (PE) der Energiespeichereinheit (4) in Abhängigkeit der beiden mit hoher zeitlicher Auflösung gemessenen elektrischen Leistungen (P3, P4) und einer von der Energiespeichereinheit (4) der Prosumer-Anlage (1) bereitgestellten Regelleistung, RL; und
(e) Subtrahieren (S5) der zeitlich aufintegrierten Ladeleis- tung (PL) von der ersten Energiemenge (El) zur Berechnung der lokal von der Prosumer-Anlage (1) erzeugten Energiemenge und Subtrahieren der zeitlich aufintegrierten Ent- ladeleistung (PE) von der zweiten Energiemenge (E2 ) zur Berechnung der lokal von der Prosumer-Anlage (1) verbrauchten Energiemenge .
Verfahren nach Anspruch 1,
wobei die von der lokalen Energiespeichereinheit (4) der Prosumer-Anlage (1) erbrachte Regelleistung, RL, in Abhängigkeit einer Frequenzabweichung (Af) von einer Soll- netzfrequenz ( SOLL) des Stromversorgungsnetzes, SV , (8) einem Frequenzabweichungstoleranzbereich, FATB, und einer maximalen Regelleistung der Energiespeichereinheit (4) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 2 ,
wobei die von der lokalen Energiespeichereinheit (4) erbrachte Regelleistung, RL, wie folgt berechnet wird:
FATB für f > wobei
Af die Frequenzabweichung von der Sollnetzfrequenz ( SOLL) des Stromversorgungsnetzes, SVN, (8) ist,
FATB der Frequenzabweichungstoleranzbereich ist,
RLpmax die maximale positive Regelleistung (RLpmax) der
Energiespeichereinheit (4) ist und
RLnmax die maximale negative Regelleistung (RLnmax) der
Energiespeichereinheit (4) ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3 , wobei die von der lokalen Energiespeichereinheit (4) der Prosumer-Anlage (1) bereitgestellte Regelleistung, RL, durch eine lokale Berechnungseinheit (9) berechnet wird, die über eine Datenschnittstelle mit einem Server (12) eines Messdienstleisters und/oder mit einem Server (12) eines Netzbetreibers verbunden ist, der eine momentane Frequenzabweichung (Δ£) von einer Sollnetzfrequenz ( fSOLL) des Stromversorgungsnetzes (8) an die lokale Berechnungs- einheit (9) der Prosumer-Anlage (1) zur Berechnung der erbrachten Regelleistung, RL; übermittelt.
Verfahren nach Anspruch 4 ,
wobei die maximale positive Regelleistung RLpmax und die maximale negative Regelleistung RLnmax, durch die lokale Berechnungseinheit (9) aus einem lokalen Datenspeicher als Konfigurationsparameter ausgelesen oder über die Datenschnittstelle der lokalen Berechnungseinheit (9) von einem Server (12) empfangen werden.
Verfahren nach einem vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei die dritte elektrische Leistung (P3) und die vierte elektrische Leistung (P4) kontinuierlich mit einer zeitlichen Auflösung von weniger als 10 sec gemessen werden.
Verfahren nach einem vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei die ermittelte Ladeleistung (PL) und die ermittelte Entladeleistung (PE) der Energiespeichereinheit (4) in einer Datenspeichereinheit der Prosumer-Anlage (1) aufgezeichnet werden und/oder über eine Datenschnittstelle an einen Server (12) übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 7 ,
wobei die aufgezeichnete Ladeleistung (PL) und die aufgezeichnete Entladeleistung (PE) der Energiespeichereinheit (4) über einen vorgegebenen Bestimmungszeiträum durch die lokale Berechnungseinheit (9) und/oder einen Server (12) aufintegriert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei die Energiemengen, die lokal bei gleichzeitiger Bereitstellung einer Regelleistung, RL, erzeugt werden, für eine Vielzahl von Prosumer-Anlagen (1) aufsummiert werden, wobei Energiemengen, die lokal bei gleichzeitiger Bereitstellung der Regelleistung, RL, verbraucht werden, für eine Vielzahl von Prosumer-Anlagen (1) aufsummiert werden.
Verfahren nach Anspruch 9,
wobei die aufsummierten erzeugten Energiemengen mit einem Standardeinspeiseprofil zur Prognose einer lokal erzeugten Energiemenge multipliziert werden, und
wobei die aufsummierten verbrauchten Energiemengen mit einem Standardlastprofil zur Prognose einer lokal verbrauchten Energiemenge multipliziert werden.
Prosumer-Anlage (1) für ein Stromversorgungsnetz, SV , (8) mit:
mindestens einer Energieerzeugungseinheit (2) zur lokalen Erzeugung von Energie,
mindestens einer Energieverbrauchseinheit (3) zum lokalen Verbrauch von Energie,
mindestens einer Energiespeichereinheit (4) zur lokalen Speicherung von Energie,
einer ersten Leistungsmesseinheit (6), die geeignet ist, eine erste elektrische Leistung (PI) von den lokalen Energieerzeugungseinheiten (2) hin zu der lokalen Energiespeichereinheit (4) und zu dem Stromversorgungsnetz, SVN, (8) zur Bestimmung einer ersten Energiemenge (El) und
eine zweite elektrische Leistung (P2) von der lokalen Energiespeichereinheit (4) und von dem Stromversorgungsnetz, SVN, (8) hin zu den lokalen Energieverbrauchseinheiten (3) zur Bestimmung einer zweiten Energiemenge (E2) zu messen,
einer zweiten Leistungsmesseinheit (7) , die geeignet ist, eine dritte elektrische Leistung (P3) in die lokale Energiespeichereinheit (4) hinein und eine vierte elektrische Leistung (P4) aus der lokalen Energiespeichereinheit (4) heraus mit einer hohen zeitlichen Auflösung zu messen, und mit
einer Berechnungseinheit (9) , die eine Ladeleistung (PL) und eine Entladeleistung (PE) der Energiespeichereinheit (4) in Abhängigkeit der beiden mit hoher zeitlicher Auflösung gemessenen Leistungen (P3, P4) und einer von der lokalen Energiespeichereinheit (4) erbrachten Regelleistung, RL, ermittelt und anschließend die ermittelte Lade- leistung (PL) und die ermittelte Entladeleistung (PE) zeitlich aufintegriert ,
wobei die Berechnungseinheit (9) die zeitlich aufintegrierte Ladeleistung (PL) von der ersten Energiemenge (El) zur Berechnung der von der Prosumer-Anlage (1) lokal erzeugten Energiemenge subtrahiert und die zeitlich auf- integrierte Entladeleistung (PE) von der zweiten Energiemenge (E2) zur Berechnung der von der Prosumer-Anlage (1) lokal verbrauchten Energiemenge substrahiert .
12. Prosumer-Anlage nach Anspruch 11,
wobei die Berechnungseinheit (9) der Prosumer-Anlage (1) die von der lokalen Energiespeichereinheit (4) erbrachte Regelleistung, RL, in Abhängigkeit einer Frequenzabweichung (Af) des Stromversorgungsnetzes, SV , (8) einem Frequenzabweichungstoleranzbereich, FATB, und einer maxi- malen Regelleistung, RLmax, der lokalen Energiespeichereinheit (4) berechnet.
13. Prosumer-Anlage nach Anspruch 12,
wobei die von der lokalen Energiespeichereinheit (4) der Prosumer-Anlage (1) erbrachte Regelleistung, RL, durch die Berechnungseinheit (9) wie folgt berechnet wird:
Lf
RI RLrana für Lf < 0
FATB
Af
RL = für Lf
FATB wobei Af die Frequenzabweichung von der Sollnetzfrequenz (fSOLL) des Stromversorgungsnetzes, SVN, (8) ist,
FATB der Frequenzabweichungstoleranzbereich ist,
RLpma die maximale positive Regelleistung der Energiespeichereinheit (4) ist und
RLnmax die maximale negative Regelleistung der Energiespeichereinheit (4) ist.
Prosumer-Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 13,
wobei die ermittelte Ladeleistung (PL) und die ermittelte Entladeleistung (PE) der Energiespeichereinheit (4) der Prosumer-Anlage (1) aufgezeichnet werden,
wobei durch die Berechnungseinheit (9) der Prosumer- Anlage (1) die aufgezeichnete Ladeleistung und die aufgezeichnete Entladeleistung in einem Bestimmungszeiträum aufintegriert werden.
Prosumer-Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüchen 11 bis 14,
wobei die Energieerzeugungseinheit (2) der Prosumer- Anlage (1) eine Photovoltaikanlage , eine Windkraftturbine oder ein Mikroblockheizkraftwerk aufweist.
Prosumer-Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 15,
wobei die beiden Leistungsmesseinheiten (6, 7) und die Berechnungseinheit (9) in einem Gerät integriert sind.
Prosumer-Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 16,
wobei die Berechnungseinheit (9) eine Datenschnittstelle zu einem Server (12) eines Messdienstleisters und/oder zu einem Server (12) eines Netzbetreibers aufweist, der eine momentane Frequenzabweichung (Äf) von einer Sollnetzfrequenz ( fSOLL) des Stromversorgungsnetzes, SVN, (8) an die Berechnungseinheit (9) der Prosumer-Anlage (1) zur Berechnung der Regelleistung, RL, übermittelt.
PCT/EP2017/061384 2017-05-11 2017-05-11 Verfahren zum bestimmen einer energiemenge bei einer prosumer-anlage WO2018206114A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2017/061384 WO2018206114A1 (de) 2017-05-11 2017-05-11 Verfahren zum bestimmen einer energiemenge bei einer prosumer-anlage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2017/061384 WO2018206114A1 (de) 2017-05-11 2017-05-11 Verfahren zum bestimmen einer energiemenge bei einer prosumer-anlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018206114A1 true WO2018206114A1 (de) 2018-11-15

Family

ID=58701639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/061384 WO2018206114A1 (de) 2017-05-11 2017-05-11 Verfahren zum bestimmen einer energiemenge bei einer prosumer-anlage

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2018206114A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3700042A1 (de) * 2019-02-20 2020-08-26 Innogy SE System zum betreiben eines energiespeichers
CN116385209A (zh) * 2023-06-06 2023-07-04 国网安徽省电力有限公司经济技术研究院 中低压直流配电网储能系统接入效益评估方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150115715A1 (en) * 2012-11-13 2015-04-30 Lg Chem, Ltd. Apparatus and method for controlling charge and discharge of secondary battery
EP2892123A1 (de) * 2012-08-31 2015-07-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Stromflussregelungssystem, verwaltungsvorrichtung und programm

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2892123A1 (de) * 2012-08-31 2015-07-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Stromflussregelungssystem, verwaltungsvorrichtung und programm
US20150115715A1 (en) * 2012-11-13 2015-04-30 Lg Chem, Ltd. Apparatus and method for controlling charge and discharge of secondary battery

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3700042A1 (de) * 2019-02-20 2020-08-26 Innogy SE System zum betreiben eines energiespeichers
CN116385209A (zh) * 2023-06-06 2023-07-04 国网安徽省电力有限公司经济技术研究院 中低压直流配电网储能系统接入效益评估方法
CN116385209B (zh) * 2023-06-06 2023-08-18 国网安徽省电力有限公司经济技术研究院 中低压直流配电网储能系统接入效益评估方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2591534B1 (de) Verfahren zur steuerung von pv-anlagen in einem stromversorgungsnetz
EP2697888B1 (de) Verfahren zur bestimmung der topologie eines niederspannungsnetzes
DE102015101738B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage und Energieerzeugungsanlage
EP2528183B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Stromversorgung
EP3336995B1 (de) Verfahren, steuereinrichtung und system zum ermitteln von zustandswerten zur beschreibung von betriebszuständen in einem teilnetz eines energieversorgungsnetzes
EP3031112B1 (de) System und verfahren zur regelung der frequenz- und/oder spannungshaltung aus dem verteilnetz
DE102016110716A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Entladeleistung für eine Speichereinheit
EP3820011A1 (de) Lastverwaltungssystem und verfahren zur regelung eines solchen lastverwaltungssystems
EP3335925A1 (de) Vorrichtung zur koordinierten blindleistungserzeugung und -regelung und virtuelles blindleistungskraftwerk auf basis derselben
WO2018206114A1 (de) Verfahren zum bestimmen einer energiemenge bei einer prosumer-anlage
WO2018141452A1 (de) Verfahren und anordnung zum bestimmen des ladekapazitäts- und des gesundheitszustands eines elektrischen energiespeichers
DE102011082780A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Konfigurieren eines lokalen Energieversorgungsnetzwerkes
DE102021105425B3 (de) Verfahren zur Bestimmung eines elektrischen Transfer-Energieflusses in eine oder aus einer Reserveeinheit, Verwendung des Ergebnisses dieses Verfahrens und Steuerungssystem zum Durchführen des Verfahrens
DE102012212321A1 (de) Vorrichtung zum Ermitteln und/oder Steuern einer Betriebszeit eines mit einem Kraftwerk, insbesondere Photovoltaikkraftwerk, und einem Energiespeicher gekoppelten Verbrauchers, und Verfahren zum Betreiben eines mit einem Kraftwerk gekoppelten Energiespeichers
DE102013003367B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Zählpunktsignalen
AT514766B1 (de) Verfahren zur Stabilisierung eines Energieverteilnetzes
EP3916944A1 (de) Verfahren zum betreiben eines energieversorgungssystems und energieversorgungssystem
WO2012101084A2 (de) Verfahren zum einspeisen von energie in ein energienetz
DE102015108764A1 (de) System zur Stromtarifsteuerung und Stromversorgung für ein Gebäude, Verfahren zur Stromtarifsteuerung für ein Gebäude und Abrechnungsverfahren für die Stromversorgung eines Gebäudes
DE102020201231A1 (de) System und Verfahren zur Lasterkennung
EP3700042B1 (de) System zum betreiben eines energiespeichers
DE102010023810A1 (de) Verfahren und Anordnung zum Messen und Steuern von Energie in lokalen Verteilnetzen
DE102014207077A1 (de) Verfahren zum Steuern einer elektrischen Leistung
DE102018124612A1 (de) Steuerung eines lokalen Netzbereichs zur Realisierung einer Local Energy Community mit Fahrplan
EP3490093A1 (de) Energieversorgungsnetzwerke und -verfahren

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17723089

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17723089

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1