WO2023046778A1 - Verfahren zur regelung einer einspeiseleistung einer einspeiseeinrichtung in zumindest eine phase eines zumindest einen elektrischen verbraucher umfassenden elektrischen verbrauchernetzes - Google Patents

Verfahren zur regelung einer einspeiseleistung einer einspeiseeinrichtung in zumindest eine phase eines zumindest einen elektrischen verbraucher umfassenden elektrischen verbrauchernetzes Download PDF

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WO2023046778A1
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feed
phase
value
power
network
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PCT/EP2022/076269
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Boris Klebensberger
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Wattando GmbH
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • 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
    • H02J3/48Controlling the sharing of the in-phase component
    • 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

Definitions

  • Method for controlling a feed-in power of a feed-in device in at least one phase of an electrical consumer network comprising at least one electrical consumer
  • the invention relates to a method for controlling a feed power of a feed device in at least one phase of an electrical consumer network comprising at least one electrical consumer.
  • the invention relates to a control device.
  • Feed-in devices such as photovoltaic systems with controllable inverters, which feed electrical power into a home network
  • a method for controlling a power supply to existing lines is known, in which the inverter receives a desired power value and a time period associated therewith. The inverter feeds in until it receives a new specification within the specified period of time or it ends the feed-in on its own.
  • the disadvantage of this method is that to carry out the method, the control software of the inverter has to be adapted in such a way that the inverter switches off automatically after the time period has elapsed. However, this is often not available, so that the area of application of the method is small.
  • there is a disadvantage of the method in that malfunctions of the inverter and any feeds associated therewith are not measured or directly monitored, but are only recorded indirectly via a measuring device on the phase.
  • feed devices are typically designed to provide a feed current or feed power according to a control signal which is transmitted, for example, by an intelligent or digital electricity meter (smart meter) and to feed this directly into the home network.
  • a separate line protected by overload protection must be laid for the feed-in, which electrically connects the inverter to a house fuse box.
  • laying a line is expensive or often not possible. This is against the background that the permission of the owner is required for the laying of the line in order to be able to make these changes to the meter, house and safety device.
  • a method for controlling a feed power of a feed device in at least one phase of an electrical consumer network comprising at least one electrical consumer, comprising the steps a. Acquiring a first measured value that characterizes a power input or output from the at least one phase of the electrical consumer network at a point in time, b. detecting a second measurement parameter, which characterizes a feed-in power fed into the at least one phase by the feed-in device at the time, as a control value, c. determining a target value from the first measurement parameter and the control value, d. Controlling the feed-in device according to the target value to provide a feed-in power corresponding to the target value and e. Feeding the feed power into an electrical connection of the consumer network, in particular a meter unit of the consumer network (L), which is connected downstream to at least one phase and is designed for alternating voltages between 100 and 500 V.
  • L meter unit of the consumer network
  • a further object of the invention consists in specifying a control device which does not have the disadvantages mentioned above.
  • a control device in particular for carrying out a method according to one of the preceding claims, comprising at least one input interface for receiving a first measured value that characterizes a power input or output from the at least one phase of the electrical consumer network at a point in time, and for receiving a second measurement parameter (IMWR-I-3), which characterizes a feed-in power fed into the at least one phase by the feed-in device at the time, as a control value, an evaluation unit for determining the target value from the measurement parameter and the control value, an output interface for outputting a Output signal for controlling the feed device according to the setpoint and an electrical control device connection for feeding the feed power provided by the feed device into the at least one phase, in particular into one electrically connected to the phase ndenen electrical connection, the consumer network, the control device connection is designed for AC voltages between 100 to 500 V.
  • regulation of the feed power is proposed in which the feed power is recorded, for example by measuring a feed current fed in by the feed device, in particular an inverter, and is used as a control variable or as a control value when determining the setpoint.
  • a feed current fed in by the feed device in particular an inverter
  • the feed power is recorded, for example by measuring a feed current fed in by the feed device, in particular an inverter, and is used as a control variable or as a control value when determining the setpoint.
  • the detection of the feed power actually provided by the feed device as a control value makes it possible in a particularly simple manner to flexibly parameterize the control and in particular to adapt it to the on-site installation of the consumer network, in particular a building network.
  • the proposed regulation to ensure adequate overload protection can take into account the age of the bus lines and sub-lines laid in the consumer network, in particular the building network, and/or suitably specify the switch-off behavior of the feed device at high loads.
  • a further advantage of the invention is that the method functions autonomously in its control and safety functions and independently of the feed device used, in particular the inverter. This means that a large number of system configurations, with and without battery systems, emergency power supply, etc. can be implemented. Since the invention is not based on an adaptation of the inverter control software, it can work with a very large number of standard inverters.
  • the inverter control software does not need to be modified to perform the procedure.
  • the control device can work with a large number of standard inverters.
  • the output variable of the inverter namely the feed-in power or the feed-in current, a malfunction of the inverter can also be detected and dangerous situations can thus be prevented.
  • control device is minimally invasive in the consumer network and reversible. In this respect, the installation does not require a permit or largely does not require a permit.
  • legal requirements such as compliance with local legal standards and regulations, for example for overload protection and/or zero feed-in, can be met with the control device. This is explained in more detail below.
  • a consumer network is a network that has at least one consumer that is supplied with electrical power by at least one phase.
  • the consumer network can be a building network.
  • a building network is a network that is electrically connected to a supply network, in particular a public network.
  • the building network can include a building electricity meter, which is connected downstream of a network transfer point between the building network and the supply network and connected to a building security system.
  • a building is a structure that encloses rooms and is used for the residence of people and/or animals and/or for the storage of things.
  • a building can be a house or an apartment building.
  • the consumer network can have an alternating voltage in the range between 100 and 500 V (volts).
  • the consumer network can have a voltage of 100 to 120 V or 220 to 240 V. This is the case when the consumer network is single-phase limited.
  • the consumer network can have a voltage of 400V.
  • the frequency in the consumer network can be between 45 and 67 Hz (Hertz), in particular between 50 and 60 Hz.
  • a further advantage of the invention is that the feed-in power is fed into an electrical connection of the consumer network.
  • the feed-in power can range from 800 watts to 46KW.
  • the electrical connection can be a socket.
  • the socket can be a socket or a three-phase connection, which is often already present in buildings, for example.
  • the electrical connection can also be a branch or distribution box, which is usually installed flush or surface-mounted.
  • control device can thus be integrated into the consumer network in a non-invasive and reversible manner and at low cost.
  • the electrical connection in particular the socket, can be designed for a voltage range between 100 to 120 V or between 220 to 240 V. According to a US Department of Commerce publication, cans of the type referred to are known at
  • the can can correspond to one of the aforementioned can types.
  • the socket can comply with the IEC 60906-1 standard or the NBR 14136 standard.
  • the socket can be designed for voltages greater than 240 volts and less than or equal to 500 volts, in particular 400 volts.
  • These plugs are plugs according to the IEC 60309 standard or a plug according to at least one of the standards DIN 49445, DIN 49446, DIN 49447 and DIN 49448.
  • the plug can correspond to the Swiss standard SN441011. In the above cases, the socket corresponds to a three-phase connection.
  • the electrical connection is designed in such a way that the electrical connection to the feed device can be released again, in particular in a non-destructive manner.
  • the electrical connection between the electrical connection, in particular the socket, and the control device connection can be a plug connection.
  • the control device connection, in particular a plug-in connection can be arranged at one end of an electrical line.
  • the control device connection is used to transfer the feed power provided by the feed device to the electrical connection of the consumer network.
  • the control device connection is designed and/or formed analogously to the electrical connection, so that it can be used in the above-mentioned voltage range, in particular in the above-mentioned voltage ranges.
  • the first measured value can be any physical variable that characterizes the power consumed or delivered by a phase of the electrical consumer network. If at least one first measurement parameter is known, the power that is consumed by the supply network or delivered to the supply network can be determined. Thus, the first measurement parameter can be a current flowing through the phase. The current can be determined using a current clamp or another suitable measuring unit. In addition, the first measurement characteristic can be a voltage of the phase. The power can be determined when the voltage and current are known. Alternatively, the voltage of the phase can be assumed, eliminating the need to detect the voltage.
  • the first measured value can include measured values that are determined by measuring devices already present in the consumer network, such as smart meters, and that characterize the power and/or current and/or voltage.
  • the second measurement parameter can be any physical variable that characterizes the feed power fed into the phase by the feed device. This means that if at least one second measurement parameter is known the feed-in power can be determined.
  • the second measured value can be a current, voltage, frequency, phase, effective, reactive or apparent power. If one or more of the above values is known, the feed-in power can be easily determined.
  • the first measured value can characterize the power consumed or output by a single phase of the electrical consumer network.
  • the input or output power can be determined for each phase. This enables a particularly precise determination of the feed power fed into the respective phase.
  • the first measurement parameter can characterize the power consumed or output by a number of phases of the electrical consumer network.
  • the first measurement parameter can correspond to a difference between the load of the at least one electrical consumer that is present on the at least one phase into which the feed power is fed and the feed power fed into the at least one phase. This is the case when the measuring device detects the first measurement parameter on a phase.
  • This also includes an embodiment in which the phase has several sub-lines and a load of at least one electrical consumer is applied in each sub-line.
  • the first measurement parameter can be a difference between the load applied to at least two phases and the feed power fed into the at least two phases by the feed device. Individual phase measurements can be carried out using the measuring device. In this case, the first measurement parameter per phase is determined in the manner mentioned above. As an alternative or in addition, a balanced value can be determined for all phases, or an average value of the phases can be determined. In addition, values can also be recorded that are considered correct by a utility or meter manufacturer. In addition, it is possible for the measuring device to have three current clamps or other suitable measuring units in order to measure the current in the individual phases. As a result, the measuring device delivers a first measurement parameter that characterizes the power drawn or delivered per phase or for several phases, regardless of how this is defined in the country. The first measured value and the associated time interval serve as the basis for the control. The time interval can vary from milliseconds to minutes.
  • the first measurement parameter can be recorded by a measuring device.
  • the measuring device can be designed to acquire measuring signals characterizing at least the first measurement parameter and to transmit them to at least one input interface of the control device.
  • the second measurement parameter can be recorded by another measuring device.
  • the other measuring device can be designed to acquire measuring signals characterizing at least the second measured value and to transmit them to at least one input interface of the control device.
  • the feed device can transmit the second measured value to the control device.
  • the feed device has the other measuring device for detecting the second measurement value.
  • the data can be transmitted by protocol via at least one electrical line or wirelessly.
  • the control device in particular can carry out an overload test.
  • the overload test described below can be carried out in a control device in which only the first and second measured values are used to determine the setpoint.
  • the target value can be determined from the first measurement parameter and the control value, in particular based on an overload criterion, in such a way that the target value is set to zero if an overall performance parameter derived from the first measurement parameter and the control value reaches or exceeds an upper overload limit value.
  • the upper overload limit value can be easily determined by the user after the control device has been put into operation.
  • the upper overload limit can be specified on an overload protection device.
  • the upper overload limit value can be parameterized with other factors and thus adapted to the local, regional conditions or the legal requirements.
  • the overload protection is that associated with the phase being fed. In the case of designs in which the phase has at least one sub-line, the focus is on the overload protection which is assigned to the sub-line into which the feed power is fed. In the case of versions in which the phase does not have a sub-line, the overload protection of the phase into which the feed power is fed is applied.
  • the target value is subject to an upper limit in the range that does not exceed the upper overload limit value. This ensures that the feed-in power is kept as high as possible for as long as possible, especially as long as the phase is not overloaded.
  • the upper overload limit value thus defines an upper load limit at which, for example for reasons of overload protection, no more feed current may or should flow into the consumer network.
  • the target value is determined in accordance with the overload criterion in such a way that a characteristic curve describing the target value as a function of the overall performance characteristic value is zero in a tripping interval which is limited at the bottom by a lower overload limit value and at the top by the upper overload limit value, in particular monotonically, in particular linearly falls off.
  • the feed device is thus regulated down to zero, in particular linearly, as the load increases.
  • the lower overload limit marks the point from which the feed-in power is reduced.
  • the width of the triggering interval can be specified or limited as a function of a triggering factor that defines a switching characteristic.
  • the triggering factor can be selected, for example, in such a way that the switch-off behavior of the control device essentially corresponds to a triggering characteristic that is modeled on a fuse.
  • power can be supplied, for example, from the at least one phase of the electrical consumer network into which feed power can be fed be included.
  • power from the supply network in particular a low-voltage network, which is electrically connected to the electrical load network, can be taken up by the phase. This means that in the tripping interval the total power rating has a portion that results from the feed-in power fed into the phase and another portion that results from the power drawn from the supply network.
  • the characteristic curve describing the desired value as a function of the overall performance characteristic has, for example, in another operating interval, which is limited at the top by the lower overload limit value, a linear course at least in sections.
  • the other operating interval can thus include a range in which there is no load request from the electrical consumer or consumers and is limited at the top by the lower overload limit value. In this case, it is fed into the supply network, in particular into the public network.
  • the target value in the other operating interval can correspond to the overall performance indicator or be less than the overall performance indicator.
  • the overall performance characteristic can only consist of the feed-in power fed in and in a range above the upper overload limit value only of the power drawn from the supply network.
  • the overall performance indicator may correspond to a sum of the rule value and the first measurement indicator.
  • the target value corresponds to the overall performance characteristic
  • no power can be fed into the consumer network through the supply network.
  • the target value is smaller than the overall performance characteristic value
  • power can be fed in through the supply network into the consumer network.
  • power can only be fed in through the supply network.
  • the regulation can be carried out in such a way that the total power index corresponds to the load value of all electrical consumers (i.e. the sum of the loads of the electrical consumers) that apply a load to the phase that is fed into or, where permissible, the total power index can correspond to the load value of all correspond to electrical loads on all phases.
  • the target value can be greater than the overall power rating.
  • the setpoint can correspond to the maximum possible setpoint of the feed device.
  • the level of the setpoint is limited by the overload criterion of the feed line. In other words, the reference is limited by the low overload limit.
  • the upper and/or the lower overload limit value can be specified as a function of at least one installation-related safety parameter and/or as a function of the triggering factor that defines the switching characteristics.
  • the installation-related safety parameter can depend on the overload protection, such as a fuse, which is assigned to a phase that is fed into.
  • the safety parameter can thus depend on a rated current of the overload protection.
  • the installation-related safety parameter may depend on a current-carrying capacity and/or dimensioning of the phase.
  • the dependency of the safety parameter on the upper and/or lower overload limit offers the advantage that the control device can be set up easily by an electrician. This is possible because the rated current of the overload protection, especially the fuse, is usually specified. This means that the electrician does not have to take measurements on the phase to determine the safety parameter.
  • the overload protection in particular the rated current of the overload protection, which is assigned to the phase into which the current is fed, can be taken into account. If the phase has a bus line and sub-lines, the overload protection assigned to the sub-line that is being fed into can be used as a basis. In an embodiment in which only one measuring device is provided in the phase, the overload protection assigned to the sub-line of the phase into which the feed is fed is used.
  • installation-related safety parameters of overload protection in particular the nominal current of the respective overload protection, can be determined, which in particular can also be assigned to sub-lines. It is thus possible to determine at least one installation-related safety parameter which depends on the overload protection associated with the sub-line of the phase fed.
  • the control device in particular can carry out a zero feed test.
  • the setpoint can be determined, in particular based on a zero-feed criterion, in particular such that the setpoint is less than or equal to at least one load of the electrical consumer that is applied to the at least one phase. If the phase has sub-lines, the load is made up of the loads of the electrical consumers present in the sub-lines.
  • the target value can be less than or equal to a load on the electrical consumers, with the load corresponding to a mean value, in particular a balanced one, of the load applied to the individual phases, in particular including the sub-lines present in the phases.
  • the setpoint is selected in such a way that it is less than or equal to a specified upper limit that may be fed into the supply grid.
  • the feed-in power is always less than or equal to the load of at least one phase into which the feed-in power is fed, or the load of the phases into which the feed-in power is fed, there is zero feed-in.
  • no power in particular no current flows, is delivered from the consumer network to the external supply network, in particular a low-voltage network, which is electrically connected to it.
  • the target value can also be determined, in particular in accordance with the zero feed-in criterion, in such a way that the target value at least does not exceed the load applied to the at least one phase into which the feed is fed.
  • the load at least one phase of the consumer network is also always greater than the feed-in power provided by the feed-in device, so that the setpoint specification of the proposed regulation corresponds to zero feed-in.
  • the first measured value can be used to check whether at time t power is delivered from the phase to which the feed device is connected to the network that is electrically connected to the electrical consumer network, in particular to the external supply network already mentioned above. On the basis of the first measurement parameter, it can be determined whether the phase of the consumer network into which power is or is to be fed is being consumed or delivered at time t with respect to the external supply network. Alternatively or additionally, the first measured value can be used at any time or in accordance with the measured variable and/or time and/or duration of the regional or national suppliers or laws to determine whether power is being drawn from the external network or power is being delivered to the external network.
  • Feeding into the consumer grid can take place when there is zero feed, i.e. when the consumer grid draws power from the external supply grid.
  • the feed power provided according to the setpoint is fed into the at least one phase of the consumer network if it is determined that the consumer network, in particular at time t, is drawing power from the external supply network, such as the low-voltage network.
  • the external supply network such as the low-voltage network.
  • the control device can have at least one further measuring device for measuring a third measurement parameter.
  • the further measuring device can be designed to acquire measuring signals characterizing at least the third measuring parameter and to transmit them to at least one input interface.
  • the control device can thus record a third characteristic value in addition to the first measurement characteristic value and the second measurement characteristic value.
  • the third measurement parameter can be derived from a feed-in power fed into a sub-line of a phase of the consumer network and in the sub-line of the phase into which the feed-in power is fed, depend on the load present at least one electrical consumer.
  • the third measurement parameter can correspond to a difference between the load of at least one electrical consumer present in the sub-line of the phase into which the feed power is fed and the feed-in power fed into the sub-line of the phase.
  • the further measuring device can be arranged in a sub-line of a phase into which feed power is fed. In this case, the measuring device can be arranged in a collecting line of the phase into which it is fed.
  • the control device can carry out at least one further overload test, in particular in addition to the overload test and/or zero feed test described above.
  • the target value can also be determined from a third measurement parameter and the control value in such a way that the target value is set to zero if an overall performance parameter derived from the third measurement parameter and the control value reaches or exceeds the upper overload limit value.
  • the upper overload limit may be dependent on an overload protection associated with a bus of the phase being fed.
  • a number of third measurement parameters can be recorded by the additional measurement device.
  • the third measurement parameter can be any physical variable that characterizes the power consumed or emitted in the sub-line in which the further measuring device is arranged. If at least one third measurement parameter is known, the power consumed by the sub-line or output from the sub-line can be determined.
  • the third measurement characteristic may be a current value of a current flowing through the sub-line.
  • the third measurement characteristic can be a voltage or power.
  • the current can be determined using a current clamp or other measuring unit.
  • the third measurement parameter can be a voltage of the sub-line. The power can be determined when the voltage and current are known. Alternatively, the sub-line voltage can be assumed, eliminating the need to detect the voltage.
  • the target value can be determined in such a way that a characteristic curve describing the target value as a function of the overall performance characteristic falls to zero, in particular monotonically, in particular linearly, in a triggering interval which is limited at the bottom by another lower overload limit value and at the top by the upper overload limit value.
  • the setpoint is set to zero when the total power rating is greater than the upper overload limit.
  • the width of the tripping interval is specified as a function of a tripping factor that defines a switching characteristic.
  • the upper and/or the other lower overload limit value are predetermined or limited as a function of at least one installation-related safety parameter and/or as a function of the triggering factor that defines the switching characteristics.
  • the safety parameter of the other lower overload limit also depends on the Rated current of the overload protection, especially the fuse.
  • the overload protection of the collecting line is assigned to the phase into which the feed-in power is fed.
  • the target value can be constant in an interval bounded below by the lower overload limit and above by the other overload lower limit.
  • the other lower overload limit depends on the overload protection assigned to the bus of the phase to which feed-in power is fed
  • the lower overload limit depends on the overload protection assigned to the sub-line of the phase to which feed-in power is fed.
  • the characteristic curve describing the target value as a function of the overall performance characteristic can have a rising profile, in particular a linear profile at least in sections, in another operating interval, which is limited upwards by the lower overload limit value.
  • the target value corresponds to a load value of the at least one electrical consumer or is smaller than a load value of the electrical consumer, the at least one electrical consumer applying load to the phase into which the feed power is fed.
  • the regulation is carried out in such a way that the total power characteristic value corresponds to the load value of the at least one electrical consumer, which is the electrical consumer that applies a load to the phase into which the feed-in power is fed.
  • the setpoint can correspond to the maximum possible setpoint of the infeed device.
  • the level of the setpoint is limited by the overload criterion of the feed line or, in the case of one phase with sub-distribution and two measuring devices, by the smallest of the two overload criteria.
  • the reference is limited by the low overload limit.
  • the target value can be determined as part of a criterion test.
  • the target value can also take into account at least one additional criterion that can be specified, in particular a plurality of criteria. Local conditions can thus be taken into account as a criterion or criteria when determining the desired value.
  • laws, standards or other safety features in particular local safety requirements, can be taken into account as criteria when determining the setpoint. Criteria such as country-specific criteria, cost criteria, etc. can be taken into account as part of the criteria check. This offers the advantage that the method can be used in different regions with different requirements, in particular legal requirements.
  • the setpoint value can be determined as part of the aforementioned tests, preferably in parallel or synchronously, for example by means of the control device or another suitable, in particular electronic, evaluation unit.
  • the tests can be the criterion test, the include at least one overload test and/or the zero feed test and/or the further overload test.
  • the evaluation unit can have a processor.
  • further tests are carried out in parallel or synchronously, in which the desired value is determined in each case.
  • the checks are carried out one after the other, but refer to the same point in time.
  • the target value determined within the scope of the tests which has the smaller numerical value, is used to regulate the feed device.
  • Various conditions or criteria can be modeled within the framework of the control presented in such a way that numerical values are assigned to the setpoints within the framework of the tests, regardless of whether the conditions for the given load case are fulfilled or not.
  • the setpoint that is actually transmitted to the feed device for controlling it corresponds to the smallest of the numerical values.
  • the desired value is always selected for which all conditions, in particular zero feed-in and/or overload criteria and/or predefinable criteria, are met.
  • a safety function is implemented in a simple manner that prevents the power fed into the grid from being too high.
  • the control device is designed to carry out the above method.
  • the control device can communicate with the measuring device, the other measuring device and/or the further measuring device.
  • the characteristic measurement values recorded by the measuring devices can be transmitted to the control device.
  • the data transmission or data communication in particular between the input interface and the measuring device and/or between the input interface and the other measuring device and/or between the input interface and the additional measuring device, preferably takes place via a fail-safe data exchange protocol.
  • time stamps or the like can be used, which can be used by the evaluation device to check whether the corresponding measuring device is sending data regularly and is therefore functioning properly.
  • the control can be configured to be time-synchronous and transmission errors between the measuring devices and the control device can be avoided. If a malfunction is detected, for example for safety reasons, the feed device can be switched off in an emergency or the feed disconnected.
  • the setpoint can be reduced or set to zero.
  • the emergency shutdown can take place autonomously or manually by a user of the control device. Alternatively or additionally, the emergency shutdown can be carried out by the supplier.
  • a self-sufficient safety circuit can be present, which monitors the error-free communication between the measuring devices, the feed device and the control device as well as the data consistency of the measured values and setpoints.
  • the communication between the feed device and the control device can take place via a bidirectional data interface. Communication can take place via the data interfaces via the RS485 and a Modbus data protocol, preferably the Sunspec Modbus data protocol.
  • the control device uses this interface to transmit the desired values and can alternatively receive the third measured value or other data from the feed device, which data is required for controlling the feed device.
  • the communication between the individual components of the control device can take place wirelessly, in particular via WLAN, and/or cable and/or Bluetooth.
  • the controller connection can be a plug-in connection.
  • the plug connection can be connected to the electrical connection of the consumer network described above.
  • the plug-in connection can be connected to the socket, in particular socket, of the electrical consumer network. This means that the power provided by the feed device is fed into the socket of the electrical consumer network.
  • the safety criteria to be complied with for direct feeding into the consumer network can be easily implemented using the regulation described above and, in particular, can be adapted to installation-related circumstances.
  • a separation test can be carried out. If it is determined during the disconnection test that a disconnection criterion is present, the feed device is disconnected from the consumer network.
  • the separation can take place electronically, in particular based on a result determined by the evaluation device.
  • the control device in particular a self-sufficient safety circuit, prevents the feed-in power from being fed into the consumer network.
  • the separation criteria can be specified by a standard.
  • the disconnection can take place when the second measurement parameter has an unexpected value, so that there is a defective feed device.
  • the control device can prevent the feed-in power from being fed in if other criteria are met, from which it can be concluded that there is a defect and/or that feed-in power is not desired.
  • the separation can take place when, after a predetermined period of time, no more measurement parameters are recorded and/or no more setpoint values are generated.
  • a separation can take place mechanically.
  • a separating device in particular a switch or button, can be present for this purpose.
  • the separation check by the separation device can be carried out independently of the processing by the control device. This means that the separating device is independent of the control device.
  • the feed device can thus be separated from the consumer network by means of the separating device, even if the evaluation device does not consider any separation to be necessary.
  • 1 shows a schematic circuit diagram of a building network with a single-phase feeding device and a control device controlling the feeding device according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic circuit diagram of a three-phase building network, with a three-phase feeding device and a control device controlling the feeding device according to a second exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic circuit diagram of a building network with sub-distribution, a single-phase feed device and a control device controlling the feed device according to a third exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic circuit diagram of a building network with sub-distribution, a three-phase feed device and a control device controlling the feed device according to a fourth exemplary embodiment
  • FIG. 6 shows a block diagram of the method for controlling a feed-in power of a feed-in device, in particular with a parallel zero-feed check and setpoint specification.
  • FIG. 7 shows a schematic circuit diagram of a building network with sub-distribution, a single-phase feed device and a control device controlling the feed device according to a fifth exemplary embodiment
  • FIG. 8 shows a schematic circuit diagram of a building network with sub-distribution, a three-phase feed device and a control device controlling the feed device according to a sixth exemplary embodiment
  • FIG. 1 shows a circuit diagram of a three-phase consumer network that is designed as a building network L.
  • the building network L has a feed device 10, which feeds electrical power into at least one phase L1, L2, L3 of the building network.
  • a feed current IWR3 is fed into an electrical connection D3 of phase 3.
  • the electrical connection D3 can be a socket which is electrically connected to the building network L.
  • Each of the phases L1-L3 has at least one such electrical connection D1, D2, D3.
  • the electrical connection D1-D3 is designed for voltages in the range between 100 and 500 volts.
  • the feed device 10 is designed, for example, as a photovoltaic system with a controllable inverter and optionally an energy store, in particular a battery. Only the inverter of the feed device 10 is shown in FIG.
  • a setpoint value IWR SOIB for the feed power to be set by the feed device 10 is determined by means of a control device 1.
  • the control device 1 determines the setpoint value I SOIB as a function of measurement parameters which reflect the feed power fed in by the feed device 10 at time t and the feed power supplied by an external, characterize in particular the public supply network N at the time t, that is to say the power consumed or supplied.
  • power can be delivered from the building network L to the external supply network N, or power can be received from the external supply network N.
  • the setpoint IWR SOII SO is specified so that the feed power provided by the feed device 10 in the phase L1, L2, L3 is always less than or equal to the load I i_asti-3 applied to the respective phase L1, L2, L3 .
  • the load is applied by electrical consumers 11.
  • the load applied to one phase of at least one electrical consumer can be used as the load within the scope of the method for controlling a feed power of the feed device 10, as is the case in the embodiment shown in FIG.
  • both the building network L and the external supply network N are low-voltage networks with a network voltage of around 100V to 500V.
  • the building network L can, for example, also include a number of buildings, in particular an industrial plant or a residential area.
  • the control device 1 has a measuring device M for detecting a first measurement parameter IM3.
  • the measuring device M is a meter unit, in particular a building electricity meter N2, and a network transfer point N1, which provides the connection to the external supply network N, downstream.
  • a current intensity of the current flowing in the phase L3, in particular in an overload protection device SL3 assigned to the phase L3, can be detected.
  • This current strength measurement determines a first measurement parameter I M3 , which characterizes the net load present on phase L3, ie the load Lasts present on phase L3 minus the feed current provided by the feed device 10 .
  • the measuring device M is not only limited to the current measurement, but a measured variable characterizing the power and/or the power flow can be measured by means of the measuring device.
  • the measuring device M determine the first measurement parameter that characterizes the net load over all three phases. Such a first measurement parameter can be determined analogously to the determination of the first measurement parameter in the embodiment shown in FIG. 2 described below.
  • the control device 1 can also have a second measuring device MWR for detecting a second measurement parameter I MWRS.
  • the current strength of the feed current I 3 provided by the feed device 10 can be detected by means of the second measuring device MWR.
  • the control device 1 can receive the amperage of the feed current IW 3 from the control device 1 . This is possible because the control device 1 can communicate with the feed device 10 in terms of data technology.
  • the second measured value IM S characterizes the feed power fed into the building network L by the feed device 10 .
  • the feed-in power provided by the feed-in device 10 at time t is recorded, as described above, by measuring at least one second measured value IM S , such as the feed-in current that flows from the feed-in device 10 to the feed-in node of the building network L at time t.
  • This measurement of the second measurement parameter establishes a control value that is to be set in accordance with the target value I R SOIB .
  • the control value in the present embodiment corresponds to the feed current provided by the feed device 10 and the control device 1 causes, as part of a control process, that the feed power provided by the feed device 10 corresponds to the setpoint I R SOIB or does not exceed it.
  • the control device 1 has an evaluation unit 5 .
  • the target value IW SOIB is determined by means of the evaluation unit 5, in particular a controller or microcontroller, using the first measurement parameter IM3 and the second measurement parameter I MW S , in particular the control value.
  • parameterization inputs during commissioning such as the nominal current of at least one overload protection, etc., are determined.
  • the feed takes place in phase L3, so that only a single desired value IR SOIB is determined.
  • the control device 1 is designed to control the feed device 10 in accordance with the setpoint value IW SOIB to provide a corresponding feed power and to feed the power provided into the building network L, in particular into the phase L3.
  • an output interface 7 is provided, which communicates with the feed device 10, for example, via common data exchange protocols.
  • the control device 1 or the evaluation unit 5 has at least one input interface 3 for detecting or receiving measurement signals, in particular from the measurement devices M, MR.
  • the measuring device M transmits the recorded data to the evaluation unit 5 by radio. Alternatively, a connection via an electrical line is also possible in an embodiment that is not shown.
  • the other measuring device MWR transmits the detected second measurement characteristic values I MWRS to the evaluation unit 5.
  • the feed preferably takes place by means of a control device connection, in particular a plug-in connection, of the control device 1, which is designed for connection to the electrical connection D1, D2, D3 of the building network L.
  • a plurality of control device connections are provided in configurations (cf. in particular FIGS. 2 to 4).
  • the electrical connections D1, D2, D3 are arranged downstream of the building electricity meter N2.
  • FIG. 1 shows a three-phase building network L without a sub-distribution, in which the feed takes place at the electrical connection D3 of phase L3.
  • a total power is available downstream of the electrical connection D3, which is made up of the feed power fed into a phase L3 by the feed device 10 and the power consumed by the external supply network N in the phase L3.
  • the regulation is designed in such a way that a total performance characteristic value Id -3 corresponds to the load li_asti-3 applied to the consumer.
  • the total power consists at most of the power drawn from the external supply network N in the respective phases L1, L2, because no feed power provided by the feed device 10 is fed into these phases L1, L2 is fed.
  • a fuse or overload protection SL1, SL2, SL3 is assigned to each of the phases L1, L2, L3.
  • the electrical connections D1, D2, D3 are arranged downstream of the overload protection devices SL1, SL2, SL3.
  • the other measuring device MWR and the evaluation unit 5 communicate with one another.
  • the second measured characteristic value I M RS in particular the feed-in current strength, detected by means of the other measuring device MWR is transmitted to the evaluation unit 5 .
  • the other measuring device M R is electrically connected to the electrical connection D3.
  • the feed current output by the feed device 10 is output via an output interface 7 of the control device 1 to the electrical connection D3.
  • the evaluation unit 5 analyzes the data recorded by the other measuring device MWR and the output interface 7 outputs a control command to the feed device 10 so that the feed power output by the feed device 10 corresponds to the desired value.
  • the evaluation unit 5 can inform the other measuring device MWR that there is an error, so that no feed-in power is delivered to the building network L.
  • the control device 1 can disconnect the electrical connection between the feed device 10 and the building network L.
  • the control device 1 has a separating device 8 .
  • the disconnecting device 8 has a switch, by means of which an electrical connection between the feed device 10 and the building network L can be disconnected, in particular enabled.
  • the separating device 8 can independently separate the electrical connection from the processing of the data in the evaluation device 5 .
  • the separating device has a safety device 2 for this purpose.
  • the safety device 2 is configured in such a way that it can also separate the electrical connection when the evaluation device 5 has not determined a fault.
  • the separating device 8 thus provides a redundant separating option to the one above described separation by the evaluation device 5.
  • the control device 1 is doubly fail-safe.
  • the separating device 8 can be designed in such a way that the electrical connection between the feed device 10 and the building network L can be galvanically, mechanically separated.
  • a three-phase building network L without sub-distribution and a three-phase feed device 10 are shown in FIG.
  • the control device 1 feeds the feed power provided by the feed device 10, in particular feed current, into the electrical connection D1 of phase L1, into the electrical connection D2 of phase L2 and into the electrical connection D3 of phase L3 in accordance with the setpoint specification.
  • the control device 1, in particular the other measuring device MWR receives a feed power provided by the feed device 10 per phase, which is characterized by the second measurement parameter IMWR-I-3.
  • IMWR-I-3 the second measurement parameter
  • the setpoint IWR SOIH-3 is determined for each feeding phase L1, L2, L3.
  • the second measurement parameter IMWR-I-3 is determined for each feeding phase L1, L2, L3.
  • the first measurement parameter I MI-3 is determined in the measurement device M and the second measurement parameter I IMWR-I-3 is determined in another measurement device MWR.
  • the first and second measurement parameter IMI-3, I MWR-I-3 can be determined using measuring devices provided specifically for this purpose . In this case, the feed power provided by the feed device 10 can alternatively be transmitted by protocol. No other measuring device M is required in this embodiment.
  • the measuring device M measures at least one first measurement parameter IMI-3 with regard to the phases L1, L2, L3.
  • the measuring device M can be designed in such a way that individual phase measurements are carried out.
  • the first measured values serve as input variables for the regulation described above.
  • the first measurement parameter depends on a difference between a load applied to the phases L1, L2, L3 and the feed power fed by the feed device 10 into the respective phases L1, L2, L3.
  • the first measurement parameter can be a current intensity.
  • the measuring device M can have three current clamps in order to measure the current in the individual phases.
  • each phase L1, L2, L3 can be assigned a current clip. The current clamps are symbolized by the dashed lines in the measuring device M in FIG.
  • the evaluation device 5 receives the first measured characteristic values hi-s and determines the desired values IwR Soin s for the three phases L1-L3. These target values are transmitted to the feed device 10, which determines a feed power, in particular feed current, assigned to phase L1-L3, which is measured in the other measuring device MWR as the second measurement parameter IMWR-I-3.
  • the first measurement parameter can be determined in a different way.
  • the first measurement parameter is not determined for each phase L1, L2, L3, but a first measurement parameter is output that characterizes all three phases L1, L2, L3.
  • a cumulative value over all three phases, or an average value of the phases can be determined and output as the first measurement parameter.
  • a value may be recorded as the first measurement characteristic that is deemed correct by a utility or meter manufacturer.
  • the measurement parameter that is output is then used to determine the target values IR soin-3 for the three phases L1, L2, L3.
  • the supply network is fed in because power is drawn from the supply network N in another phase.
  • the sum of the power fed into or drawn from the supply network is zero or within an allowed range.
  • This version can therefore be used in countries in which netting of purchased electricity is permitted or used.
  • the measuring device M delivers at least one first measurement parameter that characterizes the power drawn or delivered, regardless of how this is defined in the country.
  • the first measured value and the associated time interval serve as the basis for the control in the control device 1.
  • the time interval can vary from milliseconds to minutes.
  • Figures 3 and 4 show a building network with sub-distributions.
  • the phase L3 of the building network L has a sub-distribution in sub-lines L3/1, L3/2, L3/3, which are protected by respectively assigned overload protection devices SL3/1, SL3/2, SL3/3.
  • the phase L3 has a bus line 12 which is electrically connected to the sub-lines L3/1, L3/2, L3/3.
  • Overload protection SL3 is assigned to the bus line. The power is fed into phase L3 on sub-line L3/3.
  • each phase L1, L2, L3 of the three-phase building network L has a sub-distribution. Simultaneous feeding into phase L1 on sub-conductor L1/1, into phase L2 on sub-conductor L2/1 and into phase L3 on sub-conductor L3/3 is shown purely as an example.
  • the phase L2 has a bus line 13 which is electrically connected to the sub-conductors L2/1, L2/2.
  • the phase L1 has a bus line 14 which is electrically connected to the sub-conductors L1/1, L1/2.
  • the overload protection SL1 is assigned to the bus line 14 of the phase L1 and the overload protection SL2 is assigned to the bus line 13 of the phase L2.
  • the electrical loads 11 are not shown.
  • the measuring device M is arranged upstream of a branching of the bus line 12 of the phase L3 into the sub-lines.
  • the first measurement parameter IM3 is determined analogously to the manner described in FIG.
  • the first measurement parameter lM3 corresponds to a Difference between the loads present in phase L3, including its sub-lines L3/1, L3/2, L3/3, and the feed-in power fed into sub-line L3/3 by feed device 10, in particular the feed-in current.
  • the measuring device M can determine the first measurement parameter analogously to the embodiment shown in FIG. L2, L3.
  • the first measurement parameter can be determined analogously to the determination of the first measurement parameter in the embodiment shown in FIG.
  • the target value IWR SOIH-3 is specified by means of the control device 1 in such a way that it corresponds to an overload criterion.
  • the overload criterion stipulates that the target value IWR SOIH-3 is set to zero if an overall performance characteristic value IGI-3 derived from the first measured value IMI-3 and the second measured value IMWR-I-3, in particular a control value, reaches an upper overload limit value G2 or exceeds. In a range that is smaller than the overload limit value G2, the target value IWR SOIH-3 has an upper limit.
  • the upper limit of the setpoint can be seen in FIG.
  • the overall performance characteristic IGI-3 characterizes the entire electrical current flowing in each phase L1, L2, L3. For each phase, it is made up of the first measurement parameter IMI-3 assigned to the respective phase and the second measurement parameter IMWR-I-3 assigned to the respective phase.
  • the overall performance characteristic value per phase corresponds to the sum of the measurement characteristic values assigned to the phase. If permitted, balanced measured values can also be used to calculate the overall performance value.
  • the overall performance characteristic value IGI-3 determined in this way also corresponds to the load li_asti-3 which is present in the respective phase L1, L2 or L3 into which it is fed.
  • the loads present in phases L1, L2, L3 can differ from one another.
  • zero feed-in is implemented in that the target value IWR SOIH-3 for the feed power to be fed into the corresponding phase L1, L2, L3 is less than or equal to the total power characteristic IGI-3.
  • the total power rating per phase corresponds to the sum of the loads of the electrical consumers present in the sub-lines of the phase.
  • a safety-compliant implementation of the overload criterion preferably takes into account installation-related safety parameters, which in particular characterize the on-site building network L, including the existing over-protection devices SL3, SL2, SL3.
  • installation-related safety parameters are specified, for example, by the rated currents of existing fuses or by the current-carrying capacity of the line sections in question, or they can suitably parameterize the age-related quality of the installed lines in particular.
  • the regulation of the feed-in power defines in particular how the feed-in device 10 is regulated when the overall performance characteristic value IGI-3 approaches the upper overload limit value G2. This is explained in more detail below with reference to FIG. FIG. 5 shows a characteristic curve which characterizes the setpoint specification for the feed power to be provided by the feed device 10 as a function of a load.
  • the overall performance characteristic value IG is plotted on the vertical axis and the load Load applied by the electrical consumers is plotted on the horizontal axis.
  • the target value IR SOIB (shown with a solid line in FIG. 5) increases linearly as a function of the load load initially in an operating interval 0 ⁇ I load ⁇ Gl up to a maximum value IWR Max and then decreases in the adjoining triggering interval Gl ⁇ I load ⁇ G2 linearly down to zero.
  • This setpoint curve results when no feed power can be fed into a supply network or a public network.
  • the progression of the desired value shown in FIG. 5 represents the upper limit of the desired value. This means that regulation to a desired value which is smaller than the desired value shown in FIG. 5 can take place during operation.
  • the level is limited by the zero injection test. A higher setpoint in this range would lead to power being delivered to the external supply network N, which would violate the zero-feed test.
  • the zero feed test is carried out by the measuring device that is closest to the building electricity meter N2 of the external supply network N, which is the measuring device M in the exemplary embodiments.
  • the overload protection prescribed by standard, regulation or law is implemented by the overload test.
  • the control unit 1 regulates and monitors the feed-in power that is fed in, in particular the feed-in current that is fed in, in such a way that the feed-in power that is introduced, in particular the feed-in current, does not exceed a maximum permissible value.
  • the maximum permissible value is the lower overload limit G1.
  • the maximum feed power fed in by the feed device 10 is at the lower overload limit value G1.
  • FIG. 5 shows the setpoint profile for a case in which it is possible to feed into the supply grid or the public grid.
  • the setpoint curve differs from the previously described setpoint curve only in the range 0 ⁇ I load ⁇ Eq.
  • the desired value is analogous to the embodiment described above, in which a zero injection check is carried out.
  • the course of the desired value is shown in FIG. 5 as a broken line in the range 0 ⁇ I load ⁇ Gl.
  • the setpoint is constant in this range.
  • the level of the setpoint is limited by the lower overload limit G1.
  • the maximum feed power fed in by the feed device 10 is limited by the lower overload limit value G1.
  • G1 the lower overload limit value
  • more feed power can be fed into the system than with a version in which none Feed-in power is fed into the supply network. This is possible because the additionally supplied feed-in power can be fed into the supply grid or the public grid.
  • the rated current l n i_x/y is specified and can be found in the corresponding fuse data sheets. As a result, the maximum permissible feed power, in particular the feed current, is limited to the rated current of the fuse. This is based on the fuse that is located in the phase or in the sub-line into which the power is fed.
  • An installation-related safety parameter is given by a dimensionless correction factor f2, which describes the quality of the lines in the building network L and, in particular, assumes a value between 0 and 1.
  • the correction factor f2 for new lines is 1, lines of good quality are described with a correction factor f2 of 0.85, for example, and lines of sufficient quality are described with a correction factor f2 of 0.65, for example.
  • the correction factor may also be greater than 1, particularly 2, if an electrician determines that a phase, particularly a bus and/or sub-conductor, can withstand a higher current than the current rating of the overload protection associated with the phase.
  • the feed current i.e. the setpoint within the framework of the control
  • the upper overload limit G2 is given. This ensures that the respective overload protection SLx of the phase that is being fed into, if the phase has no sub-line, sees the full load current of the respective line from the moment the load current exceeds the upper overload limit value G2.
  • the respective overload protection SLx/y of the sub-line of the phase being fed into sees the full load current of the respective line from the moment the load current exceeds the upper overload limit value G2.
  • this is the case where the overload protection to protect the phase can separate but does not yet have to. This legal/normative requirement is fully ensured by the regulation.
  • The, in particular linear, regulation takes place within the triggering interval, the lower limit of which is the lower overload limit value G1 and the upper limit of which is the upper overload limit value G2.
  • the lower overload limit value G1 marks the position of the maximum value IR Max and thus determines the maximum feed power to be provided by the feed device 10 .
  • the width of the triggering interval is specified by the triggering factor fi, which defines the switching characteristics when the feed device 10 is curtailed.
  • the triggering factor fi is, for example, a dimensionless factor greater than 1, for example 1.13, in order to determine the desired control behavior and, in particular, to meet national or international safety requirements.
  • FIG. 5 also shows the progression of the first measurement parameter IMI-3, which in the present case corresponds to the current progression, which is obtained from the supply network N at the corresponding load, is shown with a broken line.
  • the first measured value IMI-3 in particular the current, increases, so the building network L effectively draws power from the supply network N.
  • IwRSoiix 0 otherwise, i.e. if I Lastx ⁇ 0 or I Lastx > G 2
  • the parameter "y” indicates a sub-distribution of the phase Lx, into which the feed-in current is injected.
  • the measuring device can deliver a first measurement characteristic value assigned to each phase L1, L2, L3.
  • the parameter " ⁇ " at I MX corresponds to the first measured value assigned to the phases L1, L2, L3.
  • the first characteristic value as already described above for FIG. 2, can be determined by averaging and/or balancing.
  • l n i_x/y corresponds to the rated current of overload protection SL3.
  • phase L1, L2 and L3 are fed in accordance with the method already described, with the rated currents of overload protection SL1, SL2 and SL3 being taken into account accordingly.
  • the embodiment illustrated in FIG. 3 essentially corresponds to the embodiment of FIG. 1 with the difference that phase L3 is fed into a sub-line L3/3.
  • the installation-related safety parameter l n i_x/y is assigned to an overload protection SL3/3 of the sub-line L3/3.
  • phase L1, L2, L3 into which the feed is fed is arbitrary and can have any sub-distributions.
  • FIG. 5 shows the course of the overall performance characteristic, ie the electrical current flowing in a phase L1, L2, L3, via a load present in the phase L1, L2, L3.
  • FIG. 5 relates to the embodiment shown in FIG. 3, in which the feed takes place in the sub-line L3/3 of phase L3.
  • the parameters “x” and “y” each have the value 3 in the figure.
  • FIG. 6 illustrates a block diagram of the method for controlling the feed-in power of the feed-in device 10 and in particular the zero feed-in test with parallel setpoint specification.
  • a time-synchronous interrogation 1001 of measurement signals takes place, which characterize the first measurement parameter IMX and the second measurement parameter I RX , in particular control value, and are stored in a memory 1050 .
  • measurement signals 12 assigned to or corresponding to the same time interval and which characterize the first measurement parameter IMX and the second measurement parameter I RX , in particular the control value can be recorded.
  • a zero feed test 1010 and an overload test 1020 then take place in parallel. This case is shown in FIG.
  • only an overload test 1020 is carried out.
  • the second overload condition 1023 is G ⁇ I Lastx ⁇ G 2 . If the check is positive, in step 1024 a fourth numerical value for the target value IWR is set in a possible parameterization as
  • overload condition 1021 , 1023 is not met, a fifth numerical value for setpoint value IWR soiix is determined to be zero in step 1025 .
  • the overload test is carried out for the phase (FIGS. 1, 2) or the sub-distribution (FIG. 3) that is being fed into.
  • the numerical values for the desired values IwR Soiix in steps 1013, 1012, 1022, 1024, 1025 can be determined in parallel or synchronously.
  • evaluation step 1030 the smallest of the numerical values determined in steps 1013, 1012, 1022, 1024, 1025 for setpoints I R SOII is selected and transmitted as setpoint I R SOII to feed device 10 to provide a corresponding feed power. Feeding takes place in the case shown in FIG. 6 with a positive zero feed check 1010. In the case, not shown, that no zero feed check is carried out, feeding takes place with a positive overload check.
  • step 1031 the measured values and the control data, in particular I R SOIIX, IWRX and IMX and/or kastx, are stored in a memory 1050 of the control device 1.
  • the above procedure is carried out for each phase L1, L2, L3, which is fed.
  • step 1030 only the smallest desired value is selected, even if the further overload test and/or further tests are taken into account. Alternatively, a permissible target value can be used. This is particularly relevant if country-specific conditions are to be taken into account and/or a feed-in power into the supply grid is possible.
  • FIG. 7 shows a schematic circuit diagram of a building network L with sub-distribution, a single-phase feed device 10 and a feed device 10 controlling a control device according to a fifth exemplary embodiment.
  • the fifth exemplary embodiment differs from the third embodiment shown in FIG. 3 in that an additional measuring device ME is included.
  • the further measuring device ME is arranged downstream of the overload protection SL3/3 in the sub-conductor L3/3.
  • the additional measuring device ME records a third measurement parameter I ME3 and transmits it to the control device 1 .
  • an overload test and a zero feed test are carried out for the bus line 12 of phase L3. Further information on the overload test can be found in FIGS. 5 and 6 and the associated description.
  • IWRSOIIX 0 otherwise, i.e. if IWRX + IMEX ⁇ 0 or IWRX + IMEX > 2
  • the upper overload limit depends on the nominal or rated current of the SLx overload protection associated with the Lx phase bus that is fed.
  • the other lower limit value G1a thus depends on the nominal current or rated current of the overload protection SLx, which is assigned to the bus line of the phase Lx that is being fed into.
  • the desired value IWR SOIIX determined in particular in accordance with the overload criterion is transmitted to the feed device 10 in order to provide a corresponding feed power
  • the parameters x and y each have the value 3 in the embodiment shown in FIG.
  • the parameters x and y having the values 1 to 3, respectively, depending on the phase for which the calculation is performed.
  • the setpoint values determined as part of the calculations are taken into account in the check in step 1030.
  • two overload tests can thus be carried out.
  • an overload test for the sub-line that is fed into and an overload test for the phase that the sub-line has can be carried out.
  • only one overload test can be carried out in an embodiment which has only one measuring device.
  • the overload check is performed on the phase being fed or on a sub-line being fed.
  • FIG. 8 shows a schematic circuit diagram of a building network with sub-distribution, a three-phase feeding device and a control device controlling the feeding device according to a sixth exemplary embodiment.
  • the sixth exemplary embodiment differs from the fourth embodiment shown in FIG. 4 in that several additional measuring devices MEI-3 are included. In particular, three further measuring devices MEI-3 are included. Another difference is that the measuring device M is designed analogously to FIG.
  • Each of the additional measuring devices MEI-3 records a third measurement parameter IME-I-3 and transmits it to the control device 1, it being possible for the recorded third measurement parameters IME-I-3 to differ from one another.
  • the other measuring devices are arranged in different sub-lines of the phases L1, L2, L3.
  • the further measuring devices MEI-3 are arranged downstream of the overload protection SL1/1, SL2/1, SL3/1 arranged in the sub-line.
  • a further overload check is carried out in the control device 1 on the basis of the third measurement parameters recorded by the further measuring devices MEI-3.
  • Each of the additional overload checks is carried out analogously to the additional overload check described in FIG.
  • an overload check and a further overload check are carried out analogously to the manner described in FIG. 7, and a desired value IWRSOIH-3 is determined for each phase L1, L2, L3.
  • FIG. 9 shows a characteristic curve which characterizes the setpoint specification for the feed power to be provided as a function of a load of an electrical consumer.
  • FIG. 9 shows the course of the characteristic curve for versions that contain the additional measuring device MEI-3, ie for the versions shown in FIGS.
  • FIG. 9 shows the characteristic curve for the embodiment shown in FIG. 7, in which phase L3 is fed.
  • the control is designed in such a way that a characteristic curve, in particular essentially the same, results when feeding is made into another phase, as is the case, for example, in the embodiment shown in FIG.
  • FIG. 9 also shows the course of the characteristic curve for the desired value, which decreases from the lower overload limit value G1, which is shown in broken lines in FIG. It can be seen from FIG. 9 that the course of the characteristic curve for the setpoint value has been shifted, which is advantageous in that the feed power can also be fed in at higher load values.
  • the shift in the falling characteristic curve is symbolized by the arrow and results because the other measuring device ME is provided.
  • the setpoint IWRSOLLS is limited up to the lower overload limit value G1 exclusively by the limitation due to zero feed-in into the external supply network.
  • the maximum permissible feed-in power has been reached at overload limit value G1. This results from the overload test for the sub-line L3/3.
  • the injection current fed into the sub-line L3/3 can flow into the other sub-lines L3/1, L3/2, which is illustrated by the shifting of the falling edge in relation to the embodiment illustrated in FIG.
  • the level of the target value is limited by the overload test for the sub-line L3/3, so that the target value is constant between the lower overload limit value G1 and the other lower overload limit value G1a.
  • the shift ends when the total current overload limit for bus 12 of phase L3 is reached. This is the case with the other lower overload limit value G1a. If the loads continue to rise, the setpoint value falls on the basis of the overload test with regard to the bus line 12 of phase L3 to Zero at upper overload limit G2. From the upper overload limit value G2, the overload protection SL3 assigned to the phase L3 can disconnect.
  • FIG. 9 shows the setpoint curve for a case in which it is possible to feed into the supply grid or the public grid.
  • the setpoint curve differs from the previously described setpoint curve only in the range 0 ⁇ I load ⁇ Eq.
  • the desired value is analogous to the embodiment described above, in which a zero injection check is carried out.
  • the course of the desired value is shown in FIG. 9 as a broken line in the range 0 ⁇ I load ⁇ Gl.
  • the setpoint is constant in this range.
  • the level of the setpoint is limited by the lower overload limit G1.
  • the maximum feed power fed in by the feed device 10 is limited by the lower overload limit value G1.
  • IGI-3 total performance index (phases 1 to 3)
  • I MI-3 first measurement index (phases 1 to 3)
  • IMWR-I-3 second measurement parameter phases 1 to 3
  • IME-I-3 third measurement parameter phases 1 to 3
  • IWR SOIII-3 setpoint phases 1 to 3)
  • li_asti-3 load phases 1 to 3)
  • IWRI-3 Feed-in current phases 1 to 3 Load Load of the electrical consumer

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Einspeiseleistung einer Einspeiseeinrichtung (10) in zumindest eine Phase (L1, L2, L3) eines zumindest einen elektrischen Verbraucher (11) umfassenden elektrischen Verbrauchernetzes (L), umfassend die Schritte: a) Erfassung eines ersten Messkennwerts (IM1-3), der eine von der zumindest einen Phase (L1, L2, L3) des elektrischen Verbrauchernetzes (L) zu einem Zeitpunkt (t) aufgenommene oder abgegebene Leistung charakterisiert, b) Erfassung eines zweiten Messkennwerts (IMWR1-3), der eine von der Einspeiseeinrichtung (10) zum Zeitpunkt (t) in die zumindest eine Phase (L1, L2, L3) eingespeiste Einspeiseleistung charakterisiert, als Regelwert, c) Bestimmen eines Sollwerts (IWR Soll1-3) aus dem ersten Messkennwert (IM1-3) und dem Regelwert, d) Regeln der Einspeiseeinrichtung (10) nach Maßgabe des Sollwerts (IWR Soll1-3) zur Bereitstellung einer dem Sollwert (IWR Soll1-3) entsprechenden Einspeiseleistung und e) Einspeisen der Einspeiseleistung in einen, insbesondere einer Zählereinheit (N2) des Verbrauchernetzes (L) nachgeschalteten, elektrischen Anschluss (D1, D2, D3) des Verbrauchernetzes (L), der mit zumindest einer Phase (L1, L2, L3) elektrisch verbunden ist und für Wechselspannungen zwischen 100 bis 500 V ausgelegt ist.

Description

Verfahren zur Regelung einer Einspeiseleistunq einer Einspeiseeinrichtunq in zumindest eine Phase eines zumindest einen elektrischen Verbraucher umfassenden elektrischen Verbrauchernetzes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Einspeiseleistung einer Einspeiseeinrichtung in zumindest eine Phase eines zumindest einen elektrischen Verbraucher umfassenden elektrischen Verbrauchernetzes. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Regeleinrichtung.
Aus dem Stand der Technik sind Einspeiseeinrichtungen, wie etwa Photovoltaikanlagen mit steuerbaren Wechselrichtern bekannt, welche eine elektrische Leistung in ein Hausnetz einspeisen. So ist beispielsweise ein Verfahren zum Steuern einer Stromzufuhr in bereits bestehende Leitungen bekannt, bei dem der Wechselrichter einen Leistungssollwert und eine damit verbundene Zeitdauer übermittelt bekommt. Der Wechselrichter speist so lange ein, bis er innerhalb der vergebenen Zeitdauer eine neue Vorgabe erhält oder er die Einspeisung selbstständig beendet. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass zur Ausführung des Verfahrens die Steuersoftware des Wechselrichters so angepasst werden muss, dass der Wechselrichter nach Ablauf der Zeitspanne selbständig abschaltet. Diese ist jedoch oftmals nicht verfügbar, sodass der Einsatzbereich des Verfahrens gering ist. Darüber hinaus besteht ein Nachteil des Verfahrens darin, dass Fehlfunktionen des Wechselrichters und damit ggf. verbundenen Einspeisungen nicht gemessen oder direkt überwacht werden, sondern lediglich indirekt über eine Messeinrichtung an der Phase erfasst werden.
Bekannte Einspeiseeinrichtungen sind typischerweise dazu ausgebildet, einen Einspeisestrom bzw. eine Einspeiseleistung nach Maßgabe eines Steuersignals, welches beispielsweise von einem intelligenten bzw. digitalen Stromzähler (englisch: smart meter) übermittelt wird, bereitzustellen und diesen direkt in das Hausnetz einzuspeisen. Für die Einspeisung muss eine separate, mit einem Überlastschutz abgesicherte Leitung verlegt werden, die den Wechselrichter mit einem Haussicherungskasten elektrisch verbindet. Das Verlegen einer Leitung ist jedoch aufwendig oder oftmals nicht möglich. Dies vor dem Hintergrund, dass für das Verlegen der Leitung die Berechtigung des Besitzers benötigt wird, um diese Änderungen an Zähler, Haus und Sicherungsvorrichtung vornehmen zu dürfen.
Zudem ist erforderlich, dass die Steuerung der Einspeiseleistung Sicherheitskriterien hinsichtlich des Überlastschutzes erfüllt, welche in verschiedenen Ländern unterschiedlich vorgegeben werden. Da die von Photovoltaikanlagen bereitgestellte Einspeiseleistung im Allgemeinen nicht immer innerhalb des Haushaltsnetzes vollständig verbraucht wird, können Situationen entstehen, in denen Leistung an ein Versorgungsnetz, an welches das Hausnetz angeschlossen ist, abgegeben wird. Es ist oftmals wünschenswert, derartige Situationen zu vermeiden, da eine Rückspeisung in ein öffentliches Netz gesetzlichen Regulatorien unterworfen ist und/oder zusätzlichen behördlichen Aufwand bedeutet und/oder aus wirtschaftlicher Sicht unattraktiv erscheint oder nicht erlaubt ist. Es besteht somit Bedarf an Steuerungen insbesondere für Photovoltaikanlagen, die eine Rückspeisung in das Versorgungsnetz unterbinden und somit eine Nulleinspeisung sicherstellen.
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ERSATZBLATT (REGEL 26) Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Regelung der Einspeiseleistung einer Einspeiseeinrichtung anzugeben, welches die oben genannten Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Regelung einer Einspeiseleistung einer Einspeiseeinrichtung in zumindest eine Phase eines zumindest einen elektrischen Verbraucher umfassenden elektrischen Verbrauchernetzes, umfassend die Schritte a. Erfassung eines ersten Mess kenn werts, der eine von der zumindest einen Phase des elektrischen Verbrauchernetzes zu einem Zeitpunkt aufgenommene oder abgegebene Leistung charakterisiert, b. Erfassung eines zweiten Messkennwerts, der eine von der Einspeiseeinrichtung zum Zeitpunkt in die zumindest eine Phase eingespeiste Einspeiseleistung charakterisiert, als Regelwert, c. Bestimmen eines Sollwerts aus dem ersten Messkennwert und dem Regelwert, d. Regeln der Einspeiseeinrichtung nach Maßgabe des Sollwerts zur Bereitstellung einer dem Sollwert entsprechenden Einspeiseleistung und e. Einspeisen der Einspeiseleistung in einen, insbesondere einer Zählereinheit des Verbrauchernetzes (L) nachgeschalteten, elektrischen Anschluss des Verbrauchernetzes, der mit zumindest einer Phase elektrisch verbunden ist und für Wechselspannungen zwischen 100 bis 500 V ausgelegt ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Regelungseinrichtung anzugeben, welche die oben genannten Nachteile nicht aufweist.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Regeleinrichtung, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens einem der vorherigen Ansprüche, umfassend wenigstens eine Eingangsschnittstelle zum Empfangen eines ersten Mess kenn werts, der eine von der zumindest einen Phase des elektrischen Verbrauchernetzes zu einem Zeitpunkt aufgenommene oder abgegebene Leistung charakterisiert, und zum Empfangen eines zweiten Messkennwerts (IMWR-I-3), der eine von der Einspeiseeinrichtung zum Zeitpunkt in die zumindest eine Phase eingespeiste Einspeiseleistung charakterisiert, als Regelwert, eine Auswerteeinheit zum Bestimmen des Sollwerts aus dem Messkennwert und dem Regelwert, eine Ausgangsschnittstelle zur Ausgabe eines Ausgangssignals zum Regeln der Einspeiseeinrichtung nach Maßgabe des Sollwerts und einen elektrischen Regeleinrichtungsanschluss zum Einspeisen der von der Einspeiseeinrichtung bereitgestellten Einspeiseleistung in die zumindest eine Phase, insbesondere in einen mit der Phase elektrisch verbundenen elektrischen Anschluss, des Verbrauchernetzes, wobei der Regeleinrichtungsanschluss für Wechselspannungen zwischen 100 bis 500 V ausgelegt ist. Im Kern wird eine Regelung der Einspeiseleistung vorgeschlagen, bei der eine Erfassung der Einspeiseleistung, beispielsweise durch Messung eines von der Einspeisevorrichtung, insbesondere eines Wechselrichters, eingespeisten Einspeisestromes, erfolgt und als Regelgröße bzw. als Regelwert bei der Sollwertbestimmung herangezogen wird. Auf diese Weise kann eine größere Kontrolle über das Regelverhalten von Einspeiseeinrichtungen, wie insbesondere Photovoltaikanlagen mit Wechselrichtern, sichergestellt werden, da eine Messung der von der Photovoltaikanlage bereitgestellten Einspeiseleistung erfolgt.
Die Erfassung der tatsächlich von der Einspeiseeinrichtung bereitgestellte Einspeiseleistung als Regelwert ermöglicht auf besonders einfache Weise, die Regelung flexibel zu parametrisieren und insbesondere auf die bauseits vorhandene Installation des Verbrauchernetzes, insbesondere eines Gebäudenetzes, anzupassen. Beispielsweise kann die vorgeschlagene Regelung zum Sicherstellen eines hinreichenden Überlastschutzes das Alter der im Verbrauchernetz, insbesondere Gebäudenetz, verlegten Sammel- und Unterleitungen berücksichtigen und/oder das Abschaltverhalten der Einspeiseeinrichtung bei hoher Last geeignet vorgeben.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Verfahren in seinen Regel- und Sicherheitsfunktionen autark und unabhängig von der verwendeten Einspeiseeinrichtung, insbesondere vom Wechselrichter, funktioniert. Damit sind eine große Vielzahl von Systemkonfigurationen, mit und ohne Batteriesystemen, Notstromversorgung usw. realisierbar. Da die Erfindung nicht auf einer Anpassung des Wechselrichter-Steuer-ZSoftware beruht kann diese mit einer sehr großen Anzahl von Standardwechselrichtern Zusammenarbeiten.
Außerdem muss zum Ausführen des Verfahrens die Steuersoftware des Wechselrichters nicht geändert werden. Insofern kann die Regeleinrichtung mit einer großen Anzahl von Standardwechselrichtern Zusammenarbeiten. Darüber hinaus kann durch das Berücksichtigen der Ausgangsgröße des Wechselrichters, nämlich der Einspeiseleistung bzw. des Einspeisestroms, auch eine Fehlfunktion des Wechselrichters erkannt und somit gefährliche Situationen verhindert werden.
Der Einbau der Regeleinrichtung ist minimal invasiv in das Verbrauchernetz und reversibel. Insofern ist der Einbau genehmigungsfrei oder weitgehend genehmigungsfrei. Darüber hinaus können mit der Regeleinrichtung legale Erfordernisse, wie die Einhaltung von lokalen gesetzlichen Normen und Vorschriften, zum Beispiel zum Überlastschutz und/oder zur Nulleinspeisung, erfüllt werden. Dies wird weiter unten näher erläutert.
Als Verbrauchernetz wird ein Netz verstanden, das wenigstens einen Verbraucher aufweist, der von wenigstens einer Phase mit elektrischer Leistung versorgt wird. Das Verbrauchernetz kann ein Gebäudenetz sein. Als Gebäudenetz wird ein Netz verstanden, das mit einem Versorgungsnetz, insbesondere einem öffentlichen Netz, elektrisch verbunden ist. Das Gebäudenetz kann einen Gebäudestromzähler umfassen, der einem Netzübergabepunkt zwischen dem Gebäudenetz und dem Versorgungsnetz nachgeschaltet ist und einer Gebäudesicherung vorgeschaltet ist. Ein Gebäude ist ein Bauwerk, das Räume einschließt und dem Aufenthalt von Menschen und/oder Tieren und/oder der Lagerung von Sachen dient. Ein Gebäude kann ein Haus oder ein Wohnhaus sein.
Das Verbrauchernetz kann eine Wechselspannung im Bereich zwischen 100 bis 500 V (Volt) aufweisen. Dabei kann das Verbrauchernetz eine Spannung von 100 bis 120 V oder 220 bis 240V aufweisen. Dies ist der Fall, wenn das Verbrauchernetz einphasig begrenzt ist. Für den Mehrphasenfall kann das Verbrauchernetz eine Spannung von 400V aufweisen. Die Frequenz im Verbrauchernetz kann zwischen 45 bis 67 Hz (Hertz), insbesondere zwischen 50-60 Hz sein.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Einspeisung der Einspeiseleistung in einen elektrischen Anschluss des Verbrauchernetzes erfolgt. Die Einspeiseleistung kann in einem Bereich zwischen 800 Watt bis 46KW liegen. Dabei kann der elektrische Anschluss eine Dose sein. Die Dose kann eine Steckdose oder ein Drehstromanschluss sein, der in Gebäuden beispielsweise oftmals bereits vorliegt. Der elektrische Anschluss kann außerdem eine Abzweig- oder Verteilerdose sein, die meist Unterputz oder Aufputz verbaut sind.
Im Gegensatz zum Stand der Technik ist es nicht notwendig, dass eine separate Leitung in beispielsweise dem Gebäude verlegt wird, die die Einspeiseeinrichtung mit dem Verbrauchernetz elektrisch verbindet. Insbesondere ist es nicht notwendig, dass eine elektrische Leitung verlegt wird, die den Wechselrichter mit einer Gebäudesicherung elektrisch verbindet. Somit kann die Regeleinrichtung nicht invasiv und reversibel, sowie kostengünstig in das Verbrauchernetz integriert werden.
Der elektrische Anschluss, insbesondere die Dose, kann für einen Spannungsbereich zwischen 100 bis 120 V oder zwischen 220 bis 240 V ausgelegt sein. Dosen der hier angesprochenen Art sind gemäß einer Veröffentlichung des US-Handelsministeriums bekannt unter
■ Dosentyp A
■ Dosentyp B
■ Dosentyp C, EN 50075
■ Dosentyp D
■ Dosentyp E
■ Dosentyp E+F, CEE 7/7
■ Dosentyp E+F, CEE 7/17
■ Dosentyp F, CEE 7/4
■ Dosentyp F, GOST 7396
■ Dosentyp G, BS 1363
■ Dosentyp H
■ Dosentyp I
■ Dosentyp J, SN 441011 ■ Dosentyp K
■ Dosentyp L
■ Dosentyp L
■ Dosentyp M
Die Dose kann einem der zuvor genannten Dosentypen entsprechen. Alternativ oder zusätzlich kann die Dose dem Standard IEC 60906-1 oder der Norm NBR 14136 entsprechen.
Alternativ kann die Dose für Spannungen größer als 240 Volt und kleiner gleich 500 V, insbesondere 400V, ausgelegt sein. Bei diesen Steckern handelt es sich Stecker gemäß dem IEC 60309 Standard oder um einen Stecker gemäß wenigstens einer der Normen DIN 49445, DIN 49446, DIN 49447 und DIN 49448. Alternativ kann der Stecker der Schweizer Norm SN441011 entsprechen. In den zuvor genannten Fällen entspricht die Dose einem Drehstromanschluss.
Der elektrische Anschluss ist derart ausgebildet, dass die elektrische Verbindung mit der Einspeiseeinrichtung, insbesondere zerstörungsfrei, wieder lösbar ist. Die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Anschluss, insbesondere der Dose, und dem Regeleinrichtungsanschluss kann eine Steckverbindung sein. Der Regeleinrichtungsanschluss, insbesondere Steckanschluss, kann an einem Ende einer elektrischen Leitung angeordnet sein. Der Regeleinrichtungsanschluss dient zum Übertragen der von der Einspeiseeinrichtung bereitgestellten Einspeiseleistung in den elektrischen Anschluss des Verbrauchernetzes. Der Regeleinrichtungsanschluss ist analog zu dem elektrischen Anschluss ausgelegt und/oder ausgebildet, sodass er in dem oben genannten Spannungsbereich, insbesondere in den oben genannten Spannungsbereichen eingesetzt werden kann.
Im Rahmen des Verfahrens können mehrere erste Messkennwerte erfasst werden. Der erste Messkennwert kann jede physikalische Größe sein, die die von einer Phase des elektrischen Verbrauchernetzes aufgenommene oder abgegebene Leistung charakterisiert. Bei Kenntnis von wenigstens eines ersten Messkennwerts kann die Leistung bestimmt werden, die von dem Versorgungsnetz aufgenommen oder in das Versorgungsnetz abgegeben wird. So kann der erste Messkennwert ein Strom sein, der durch die Phase strömt. Der Strom kann mittels einer Stromklammer oder einer anderen geeigneten Messeinheit ermittelt werden. Darüber hinaus kann der erste Messkennwert eine Spannung der Phase sein. Die Leistung kann bei bekannter Spannung und bekanntem Strom ermittelt werden. Alternativ kann die Spannung der Phase angenommen werden, wodurch eine Erfassung der Spannung entfällt. Der erste Messkennwert kann Messwerte umfassen, die vom im Verbrauchernetz bereits vorhandenen Messeinrichtungen, wie Smart Meter, ermittelt werden und die die Leistung und/oder Strom und/oder Spannung charakterisieren.
Im Rahmen des Verfahrens können mehrere zweite Messkennwerte erfasst werden. Der zweite Messkennwert kann jede physikalische Größe sein, die die von der Einspeiseeinrichtung in die Phase eingespeiste Einspeiseleistung charakterisiert. Dies bedeutet, dass bei Kenntnis wenigstens eines zweiten Messkennwerts die Einspeiseleistung bestimmt werden kann. Der zweite Messkennwert kann ein Strom, Spannung, Frequenz, Phase, Wirk-, Blind- oder Scheinleistung sein. Bei Kenntnis von einem oder mehreren der zuvor genannten Werte kann die Einspeiseleistung auf einfache Weise bestimmt werden.
Bei einer möglichen Ausführung kann der erste Messkennwert die von einer einzigen Phase des elektrischen Verbrauchernetzes aufgenommene oder abgegebene Leistung charakterisieren. Alternativ kann für jede Phase die aufgenommene oder abgegebene Leistung bestimmt werden. Dies ermöglicht eine besonders genaue Bestimmung der in die jeweilige Phase eingespeisten Einspeiseleistung. Alternativ kann der erste Messkennwert die von mehreren Phasen des elektrischen Verbrauchernetzes aufgenommene oder abgegebene Leistung charakterisieren.
Der erste Messkennwert kann einer Differenz zwischen der Last des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers, der an der zumindest einen Phase anliegt, in die die Einspeiseleistung eingespeist wird, und der in die zumindest eine Phase eingespeisten Einspeiseleistung entsprechen. Dieser Fall liegt vor, wenn die Messeinrichtung den ersten Messkennwert an einer Phase erfasst. Dies umfasst auch eine Ausführung, bei der die Phase mehrere Unterleitungen hat und in jeder Unterleitung eine Last von mindestens einem elektrischen Verbraucher angelegt wird.
Darüber hinaus kann der erste Messkennwert einer Differenz zwischen der an wenigstens zwei Phasen anliegenden Last und der von der Einspeiseeinrichtung in die wenigstens zwei Phasen eingespeisten Einspeiseleistung sein. Mittels der Messeinrichtung können einzelne Phasenmessung erfolgen. In diesem Fall wird der erste Messkennwert pro Phase in oben genannter Weise bestimmt. Alternativ oder zusätzlich kann ein saldierter Wert über alle Phasen, oder ein mittlerer Wert der Phasen ermittelt werden. Darüber hinaus können auch Werte erfasst werden, die von einem Versorger oder Messgerätehersteller für richtig erachten werden. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Messeinrichtung drei Stromklammern oder andere geeignete Messeinheiten aufweist, um den Strom in den einzelnen Phasen zu messen. Im Ergebnis liefert die Messeinrichtung einen ersten Messkennwert, der pro Phase oder für mehrere Phasen die bezogene oder abgegebene Leistung charakterisiert, egal wie diese in dem Land definiert ist. Der erste Messkennwert und das damit verbundene Zeitintervall dient als Basis für die Regelung. Das Zeitintervall kann von Millisekunden bis Minuten variieren.
Der erste Messkennwert kann durch eine Messeinrichtung erfasst werden. Insbesondere kann die Messeinrichtung dazu ausgebildet sein, zumindest den ersten Messkennwert charakterisierende Messsignale zu erfassen und an wenigstens eine Eingangsschnittstelle der Regeleinrichtung zu übermitteln. Der zweite Messkennwert kann durch eine andere Messeinrichtung erfasst werden. Die andere Messeinrichtung kann dazu ausgebildet sein, zumindest den zweiten Messkennwert charakterisierende Messsignale zu erfassen und an wenigstens eine Eingangsschnittstelle der Regeleinrichtung zu übermitteln. Alternativ kann die Einspeiseeinrichtung der Regeleinrichtung den zweiten Messkennwert übermitteln. In einer derartigen Ausführung weist die Einspeiseeinrichtung die andere Messeinrichtung zum Erfassen des zweiten Messkennwerts auf. Die Daten können per Protokoll über wenigstens eine elektrische Leitung oder drahtlos übertragen werden.
Bei einer besonderen Ausführung kann, insbesondere die Regeleinrichtung, eine Überlastprüfung durchführen. Die nachfolgend beschriebene Überlastprüfung kann bei einer Regeleinrichtung durchgeführt werden, bei der nur die ersten und zweiten Messkennwerte zur Bestimmung des Sollwerts herangezogen werden werden. Bei der Überlastprüfung kann der Sollwert aus dem ersten Messkennwert und dem Regelwert, insbesondere nach Maßgabe eines Überlastkriteriums, derart bestimmt werden, dass der Sollwert auf Null gesetzt wird, wenn ein aus dem ersten Messkennwert und dem Regelwert abgeleiteter Gesamtleistungskennwert einen oberen Überlastgrenzwert erreicht oder übersteigt.
Der obere Überlastgrenzwert kann nach Inbetriebnahme der Regeleinrichtung durch den Nutzer einfach bestimmt werden. So kann der obere Überlastgrenzwert an einem Überlastschutz angegeben sein. Der obere Überlastgrenzwert kann, wie nachfolgend näher beschrieben ist, mit weiteren Faktoren parametrisiert und damit den örtlichen, regionalen Gegebenheiten oder den gesetzlichen Vorgaben angepasst werden. Bei dem Überlastschutz handelt es sich um denjenigen, der der Phase, in die eingespeist wird, zugeordnet ist. Bei Ausführungen, bei denen die Phase wenigstens eine Unterleitung aufweist, wird auf den Überlastschutz abgestellt, der der Unterleitung zugeordnet ist, in die die Einspeiseleistung eingespeist wird. Bei Ausführungen, bei denen die Phase keine Unterleitung aufweist, wird auf den Überlastschutz der Phase abgestellt, in die die Einspeiseleistung eingespeist wird.
Wie nachfolgend näher erläutert ist, wird im Bereich, der den oberen Überlastgrenzwert nicht übersteigt, der Sollwert nach oben begrenzt. Dadurch wird erreicht, dass die Einspeiseleistung so lange so groß wie möglich gehalten wird, insbesondere, solange die Phase nicht überlastet ist. Der obere Überlastgrenzwert definiert somit eine obere Lastgrenze, bei der, beispielsweise aus Gründen des Überlastschutzes, kein Einspeisestrom mehr in das Verbrauchernetz fließen darf bzw. soll.
Beispielsweise erfolgt die Bestimmung des Sollwerts nach Maßgabe des Überlastkriteriums derart, dass eine den Sollwert in Abhängigkeit des Gesamtleistungskennwerts beschreibende Kennlinie in einem Auslöseintervall, welches von einem unteren Überlastgrenzwert nach unten und vom oberen Überlastgrenzwert nach oben begrenzt ist, insbesondere monoton, insbesondere linear, auf Null abfällt. Im Auslöseintervall wird somit die Einspeiseeinrichtung bei steigender Last, insbesondere linear, auf Null abgeregelt. Der untere Überlastgrenzwert markiert den Punkt, ab dem die Einspeiseleistung reduziert wird.
Die Breite des Auslöseintervalls kann in Abhängigkeit eines eine Schaltcharakteristik definierenden Auslösefaktors vorgegeben oder begrenzt. Der Auslösefaktor kann beispielsweise so gewählt werden, dass das Abschaltverhalten der Regeleinrichtung im Wesentlichen einer Auslösecharakteristik, die einer Sicherung nachempfunden ist, entspricht. Im Auslöseintervall kann jedoch beispielsweise von der zumindest einen Phase des elektrischen Verbrauchernetzes, in die Einspeiseleistung eingespeist werden kann, Leistung aufgenommen werden. Dabei kann von der Phase Leistung von dem mit dem elektrischen Verbrauchernetz elektrisch verbundenen Versorgungsnetz, insbesondere Niederspannungsnetz, aufgenommen werden. Dies bedeutet, dass im Auslöseintervall der Gesamtleistungskennwert einen Anteil aufweist, der aus der in die Phase eingespeisten Einspeiseleistung resultiert, und einen anderen Anteil aufweist, der aus der vom Versorgungsnetz aufgenommenen Leistung resultiert.
Die den Sollwert in Abhängigkeit des Gesamtleistungskennwerts beschreibende Kennlinie hat beispielsweise in einem anderen Betriebsintervall, welches nach oben vom unteren Überlastgrenzwert begrenzt ist, einen zumindest abschnittsweise linearen Verlauf. Das andere Betriebsintervall kann somit einen Bereich umfassen, bei dem keine Lastanforderung durch den oder die elektrischen Verbraucher erfolgt und ist nach oben hin durch den unteren Überlastgrenzwert begrenzt. In diesem Fall wird in das Versorgungsnetz, insbesondere in das öffentliche Netz eingespeist. Optional kann der Sollwert in dem anderen Betriebsintervall dem Gesamtleistungskennwert entsprechen oder kleiner als der Gesamtleistungskennwert sein. Im Ergebnis kann sich der Gesamtleistungskennwert in einem Lastbereich unterhalb des unteren Überlastwerts nur aus eingespeisten Einspeiseleistung zusammensetzen und in einem Bereich oberhalb des oberen Überlastgrenzwerts nur aus der vom Versorgungsnetz aufgenommenen Leistung.
Der Gesamtleistungskennwert kann einer Summe vom Regelwert und dem ersten Messkennwert entsprechen. Somit kann bei Fällen, bei denen der Sollwert dem Gesamtleistungskennwert entspricht, keine Leistungseinspeisung durch das Versorgungsnetz in das Verbrauchernetz erfolgen. Dagegen kann in Fällen, bei denen der Sollwert kleiner ist als der Gesamtleistungskennwert zusätzlich zu der Einspeiseleistung durch die Einspeiseeinrichtung eine Leistungseinspeisung durch das Versorgungsnetz in das Verbrauchernetz erfolgen. Alternativ kann eine Leistungseinspeisung nur durch das Versorgungsnetz erfolgen. Die Regelung kann derart ausgeführt sein, dass der Gesamtleistungskennwert dem Lastwert aller elektrischer Verbraucher (also der Summe der Lasten der elektrischen Verbraucher) entspricht, die eine Last an die Phase anlegen, in die eingespeist wird oder, soweit zulässig, kann der Gesamtleistungskennwert dem Lastwert aller elektrischen Verbraucher an allen Phasen entsprechen.
Im Fall einer erlaubten Netzeinspeisung, also einer Einspeisung in das Versorgungsnetz, insbesondere das öffentliche Netz, kann der Sollwert größer als der Gesamtleistungskennwert ist. In diesem Fall kann der Sollwert dem maximal möglichen Sollwert der Einspeiseeinrichtung entsprechen. Die Höhe des Sollwerts ist jedoch durch das Überlastkriterium der Einspeiseleitung begrenzt. In anderen Worten, der Sollwert ist durch den unteren Überlastgrenzwert begrenzt.
Der obere und/oder der untere Überlastgrenzwert kann in Abhängigkeit zumindest eines installationsbedingten Sicherheitsparameters und/oder in Abhängigkeit des die Schaltcharakteristik definierenden Auslösefaktors vorgegeben werden. Dabei kann der installationsbedingte Sicherheitsparameter von dem Überlastschutz, wie beispielsweise einer Sicherung, abhängen, der einer Phase zugeordnet ist, in die eingespeist wird. So kann der Sicherheitsparameter von einem Nennstrom des Überlastschutzes abhängen. Alternativ oder zusätzlich kann der installationsbedingte Sicherheitsparameter von einer Strombelastbarkeit und/oder Dimensionierung der Phase abhängen. Die Abhängigkeit des Sicherheitsparameters bei dem oberen und/oder unteren Überlastgrenzwert bietet den Vorteil, dass die Regeleinrichtung durch einen Elektriker einfach eingerichtet werden kann. Dies ist möglich, weil der Nennstrom des Überlastschutzes, insbesondere der Sicherung, üblicherweise angegeben ist. Somit muss der Elektriker zum Bestimmen des Sicherhe its para meters keine Messungen an der Phase durchführen.
Dabei kann auf den Überlastschutz, insbesondere den Nennstrom des Überlastschutzes, abgestellt werden, der der Phase zugeordnet ist, in die eingespeist wird. Sofern die Phase eine Sammelleitung und Unterleitungen aufweist, kann auf den Überlastschutz abgestellt werden, der der Unterleitung zugeordnet ist, in die eingespeist wird. Bei einer Ausführung, bei der nur eine Messeinrichtung in der Phase vorgesehen ist, wird auf den der Unterleitung der Phase, in die eingespeist wird, zugeordneten Überlastschutz abgestellt werden.
Bei Verbrauchernetzen mit Unterverteilung der Phasen können installationsbedingte Sicherheitsparameter von Überlastschutzen, insbesondere des Nennstroms des jeweiligen Überlastschutzes, bestimmt werden, welche insbesondere auch Unterleitungen zugeordnet sein können. So kann wenigstens ein installationsbedingter Sicherheitsparameter bestimmt werden, der von dem Überlastschutz abhängig ist, der der Unterleitung der Phase zugeordnet ist, in die eingespeist wird.
Bei einer besonderen Ausführung kann, insbesondere die Regeleinrichtung, eine Nulleinspeiseprüfung durchführen. Bei der Nulleinspeiseprüfung kann der Sollwert, insbesondere nach Maßgabe eines Nulleinspeisekriteriums, bestimmt werden, insbesondere derart, dass der Sollwert kleiner oder gleich wenigstens einer Last des elektrischen Verbrauchers ist, die an der zumindest einen Phase anliegt. Sofern die Phase Unterleitungen hat, setzt sich die Last aus der Last der in den Unterleitungen anliegenden Lasten der elektrischen Verbraucher zusammen. Alternativ kann der Sollwert kleiner oder gleich einer Last der elektrischen Verbraucher sein, wobei die Last einem, insbesondere saldierten, Mittelwert der an den einzelnen Phasen, insbesondere inklusive der in den Phasen jeweils vorhandenen Unterleitungen, jeweils anliegenden Last entspricht. Für den Fall, dass eine Einspeisung in das Versorgungsnetz bzw. öffentliche Netz zulässig ist, wird der Sollwert derart gewählt, dass er kleiner oder gleich einer vorgegebenen Obergrenze ist, die in das Versorgungsnetz eingespeist werden darf.
Wenn die Einspeiseleistung stets kleiner oder gleich der Last der zumindest einen Phase, in die die Einspeiseleistung eingespeist wird, oder der Last der Phasen ist, in die die Einspeiseleistung jeweils eingespeist wird, so liegt Nulleinspeisung vor. Bei der Nulleinspeisung wird keine Leistung, insbesondere es fließt kein Strom, vom Verbrauchernetz in das mit diesem elektrisch verbundenes externe Versorgungsnetz, insbesondere Niederspannungsnetz, abgegeben. Der Sollwert kann, insbesondere nach Maßgabe des Nulleinspeisekriteriums, auch derart bestimmt werden, dass der Sollwert die Last, die an der zumindest einen Phase anliegt, in die eingespeist wird, zumindest nicht übersteigt. In diesem Fall ist die Last an der zumindest einen Phase des Verbrauchernetzes ebenfalls stets größer als die von der Einspeiseeinrichtung bereitgestellte Einspeiseleistung, so dass die Sollwertvorgabe der vorgeschlagenen Regelung einer Nulleinspeisung entspricht.
Im Rahmen der Nulleinspeiseprüfung können nationale Besonderheiten berücksichtigt werden. So kann ein Vorliegen einer Nulleinspeisung in unterschiedlichen Ländern unterschiedlich beurteilt werden. Auch können Parameter, die von einem Netzversorger und/oder Normen im Rahmen der Nulleinspeiseprüfung berücksichtigt werden.
Bei der Nulleinspeiseprüfung kann anhand des ersten Mess kenn werts geprüft werden, ob zum Zeitpunkt t Leistung von der Phase, an welcher die Einspeiseeinrichtung anliegt, an das mit dem elektrischen Verbrauchernetz elektrisch verbundene Netz, insbesondere an das vorstehend bereits genannte externe Versorgungsnetz, abgegeben wird. Anhand des ersten Messkennwerts kann bestimmt werden, ob die Phase des Verbrauchernetzes, in die eingespeist wird oder werden soll, zum Zeitpunkt t bezüglich des externen Versorgungsnetzes Leistung aufgenommen oder abgegeben wird. Alternativ oder zusätzlich kann anhand des ersten Messkennwerts zu jeder Zeit oder nach Maßgabe hinsichtlich Messgröße, und/oder Zeit und/oder Dauer der regionalen oder nationalen Versorger oder Gesetze bestimmt werden, ob vom externen Netz Leistung aufgenommen oder in das externe Netz Leistung abgegeben wird.
Eine Einspeisung in das Verbrauchernetz kann erfolgen, wenn Nulleinspeisung vorliegt, also wenn das Verbrauchernetz vom externen Versorgungsnetz Leistung bezieht. Mit anderen Worten wird die nach Maßgabe des Sollwerts bereitgestellte Einspeiseleistung in die zumindest eine Phase des Verbrauchernetzes eingespeist, wenn bestimmt wird, dass vom Verbrauchernetz, insbesondere zum Zeitpunkt t, Leistung vom externen Versorgungsnetz, wie beispielsweise dem Niederspannungsnetz, aufgenommen wird. Es versteht sich, dass insbesondere eine Nulleinspeisung optional ist bzw. nicht notwendigerweise implementiert werden muss, insbesondere wenn eine Rückspeisung in das externe Versorgungsnetz, an welches das Verbrauchernetz angeschlossen ist, problemlos möglich oder sogar gewünscht ist.
Bei einer besonderen Ausführung kann die Regeleinrichtung wenigstens eine weitere Messeinrichtung zum Messen eines dritten Messkennwerts aufweisen. Insbesondere kann die weitere Messeinrichtung dazu ausgebildet sein, zumindest den dritten Messkennwert charakterisierende Messsignale zu erfassen und an wenigstens eine Eingangsschnittstelle zu übermitteln. Die Regeleinrichtung kann somit zusätzlich zu dem ersten Messkennwert und dem zweiten Messkennwert einen dritten Kennwert erfassen. Das Vorsehen einer weiteren Messeinrichtung und das Erfassen eines dritten Messkennwerts bietet den Vorteil, dass eine Einspeiseleistung in einem größeren Betriebsbereich in die Phase eingespeist werden kann, als bei der oben beschriebenen Ausführung, bei der die Regeleinrichtung nur die ersten und zweiten Messkennwerte erfasst.
Der dritte Messkennwert kann von einer in eine Unterleitung einer Phase des Verbrauchernetzes eingespeisten Einspeiseleistung und der in der Unterleitung der Phase, in die die Einspeiseleistung eingespeist wird, anliegenden Last wenigstens eines elektrischen Verbrauchers abhängen. Insbesondere kann der dritte Messkennwert einer Differenz zwischen der in der Unterleitung der Phase, in die die Einspeiseleistung eingespeist wird, anliegenden Last wenigstens eines elektrischen Verbrauchers und der in die Unterleitung der Phase eingespeisten Einspeiseleistung entsprechen. Die weitere Messeinrichtung kann in einer Unterleitung einer Phase angeordnet sein, in die Einspeiseleistung eingespeist wird. Die Messeinrichtung kann in diesem Fall in einer Sammelleitung der Phase angeordnet sein, in die eingespeist wird.
Die Regeleinrichtung kann, insbesondere zusätzlich zu der oben beschriebenen Überlastprüfung und/oder Nulleinspeiseprüfung, wenigstens eine weitere Überlastprüfung durchführen. Bei der weiteren Überlastprüfung kann der Sollwert zusätzlich aus einem dritten Messkennwert und dem Regelwert derart bestimmt werden, dass der Sollwert auf Null gesetzt wird, wenn ein aus dem dritten Messkennwert und dem Regelwert abgeleiteter Gesamtleistungskennwert den oberen Überlastgrenzwert erreicht oder übersteigt. Der obere Überlastgrenzwert kann abhängig von einem Überlastschutz sein, der einer Sammelleitung der Phase zugeordnet ist, in die eingespeist wird.
Im Rahmen des Verfahrens können mehrere dritte Messkennwerte durch die weitere Messeinrichtung erfasst werden. Der dritte Messkennwert kann jede physikalische Größe sein, die die in die Unterleitung, in der die weitere Messeinrichtung angeordnet ist, aufgenommene oder abgegebene Leistung charakterisiert. Bei Kenntnis von wenigstens eines dritten Messkennwerts kann die Leistung bestimmt werden, die von der Unterleitung aufgenommen oder aus der Unterleitung ausgegeben wird. So kann der dritte Messkennwert ein Stromwert eines Stroms sein, der durch die Unterleitung strömt. Alternativ kann der dritte Messkennwert eine Spannung oder Leistung sein. Der Strom kann mittels einer Stromklammer oder einer anderen Messeinheit ermittelt werden. Darüber hinaus kann der dritte Messkennwert eine Spannung der Unterleitung sein. Die Leistung kann bei bekannter Spannung und bekanntem Strom ermittelt werden. Alternativ kann die Spannung der Unterleitung angenommen werden, wodurch eine Erfassung der Spannung entfällt.
Die Bestimmung des Sollwerts kann derart erfolgen, dass eine den Sollwert in Abhängigkeit des Gesamtleistungskennwerts beschreibende Kennlinie in einem Auslöseintervall, welches von einem anderen unteren Überlastgrenzwert nach unten und vom oberen Überlastgrenzwert nach oben begrenzt ist, insbesondere monoton, insbesondere linear, auf Null abfällt. Der Sollwert wird auf Null gesetzt, wenn der Gesamtleistungskennwert größer ist als der obere Überlastgrenzwert.
Auch bei der weiteren Überlastprüfung ist die Breite des Auslöseintervalls in Abhängigkeit eines eine Schaltcharakteristik definierenden Auslösefaktors vorgegeben. Der obere und/oder der andere untere Überlastgrenzwert sind in Abhängigkeit zumindest eines installationsbedingten Sicherheitsparameters und/oder in Abhängigkeit des die Schaltcharakteristik definierenden Auslösefaktors vorgegeben oder begrenzt. Zu dem Auslösefaktor und dem installationsbedingten Sicherheitsparameter wird auf die obigen Ausführungen verwiesen. So hängt auch der Sicherheitsparameter des anderen unteren Überlastgrenzwerts von dem Nennstrom des Überlastschutzes, insbesondere der Sicherung, ab. Dabei ist der Überlastschutz der Sammelleitung der Phase zugewiesen, in die Einspeiseleistung eingespeist wird.
Bei der weiteren Überlastprüfung kann der Sollwert in einem Intervall, das nach unten von dem unteren Überlastgrenzwert und nach oben von dem anderen unteren Überlastgrenzwertbeschränkt ist, konstant sein. Dabei ist der andere untere Überlastgrenzwert von dem Überlastschutz abhängig, der der Sammelleitung der Phase zugeordnet ist, in die Einspeiseleistung eingespeist wird, und der untere Überlastgrenzwert ist von dem Überlastschutz abhängig, der der Unterleitung der Phase zugeordnet ist, in die Einspeiseleistung eingespeist wird. Darüber hinaus kann die den Sollwert in Abhängigkeit des Gesamtleistungskennwerts beschreibende Kennlinie in einem anderen Betriebsintervall, welches nach oben vom unteren Überlastgrenzwert begrenzt ist, einen ansteigenden Verlauf, insbesondere einen zumindest abschnittsweise linearen Verlauf, haben.
Der Sollwert entspricht einem Lastwert des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers oder ist kleiner als ein Lastwert des elektrischen Verbrauchers, wobei der wenigstens eine elektrische Verbraucher Last an die Phase anlegt, in die die Einspeiseleistung eingespeist wird. Dies gilt bei Ausführungen, bei denen keine Einspeiseleistung in das Versorgungsnetz bzw. öffentliche Netz eingespeist werden kann. Die Regelung ist derart ausgeführt, dass der Gesamtleistungskennwert dem Lastwert des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers entspricht, wobei es sich um den elektrischen Verbraucher handelt, der eine Last an die Phase anlegt, in die die Einspeiseleistung eingespeist wird.
Bei einer Ausführung, bei der eine Einspeisung in das Versorgungsnetz bzw. öffentliche Netz möglich ist, kann der Sollwert dem maximal möglichen Sollwert der Einspeiseeinrichtung entsprechen. Die Höhe des Sollwerts ist jedoch durch das Überlastkriterium der Einspeiseleitung oder im Falle von einer Phase mit Unterverteilung und zwei Messeinrichtungen dem kleinsten der beiden Überlastkriterien begrenzt. In anderen Worten, der Sollwert ist durch den unteren Überlastgrenzwert begrenzt.
Bei einer besonderen Ausführung kann die Bestimmung des Sollwerts im Rahmen einer Kriteriumprüfung erfolgen. Insbesondere kann der Sollwert zusätzlich unter Berücksichtigung von wenigstens einem zusätzlichen vorgebbaren Kriterium, insbesondere mehreren Kriterien, erfolgen. So können bei der Bestimmung des Sollwerts örtliche Gegebenheiten als Kriterium oder Kriterien berücksichtigt werden. Insbesondere können Gesetze, Normen oder weitere Sicherheitsmerkmale, insbesondere lokale Sicherheitsanforderungen, bei der Bestimmung des Sollwerts als Kriterien berücksichtigt werden. So können im Rahmen der Kriteriumprüfung Kriterien, wie länderspezifische Kriterien, Kosten kriterien, etc., berücksichtigt werden. Dies bietet den Vorteil, dass das Verfahren in unterschiedlichen Regionen mit unterschiedlichen Anforderungen, insbesondere gesetzlichen Anforderungen, eingesetzt werden kann.
Dabei kann die Bestimmung des Sollwerts im Rahmen der zuvor genannten Prüfungen bevorzugt parallel bzw. zeitsynchron, beispielsweise mittels der Regeleinrichtung oder einer andern geeigneten, insbesondere elektronischen Auswerteeinheit, durchgeführt werden. Die Prüfungen können die Kriteriumprüfung, die wenigstens eine Überlastprüfung und/oder die Nulleinspeiseprüfung und/oder die weitere Überlastprüfung umfassen. Die Auswerteeinheit kann einen Prozessor aufweisen. Im Rahmen der Regelung ist denkbar, dass zusätzlich zu den oben genannten Prüfungen weitere Prüfungen parallel oder zeitsynchron durchgeführt werden, in denen jeweils der Sollwert bestimmt wird. Bei einer zeitsynchronen Prüfung erfolgen die Prüfungen nacheinander, beziehen sich jedoch auf denselben Zeitpunkt.
In Ausgestaltungen wird zum Regeln der Einspeiseeinrichtung der im Rahmen der Prüfungen bestimmte Sollwert herangezogen, der den kleineren Zahlenwert aufweist. Verschiedene Bedingungen bzw. Kriterien können im Rahmen der vorgestellten Regelung so modelliert werden, dass im Rahmen der Prüfungen den Sollwerten Zahlenwerte zugeordnet werden, und zwar unabhängig davon, ob für den vorliegenden Lastfall die Bedingungen erfüllt sind oder nicht. Der Sollwert, welcher tatsächlich zum Regeln der Einspeiseeinrichtung an diese übermittelt wird, entspricht dem kleinsten der Zahlenwerte. Auf diese Weise wird stets der Sollwert ausgewählt, für den alle Bedingungen, insbesondere Nulleinspeise- und/oder Überlastkriterien und/oder vorgebbare Kriterien, erfüllt sind. Darüber hinaus ist auf einfache Weise eine Sicherheitsfunktion realisiert, die verhindert, dass die in das Netz eingespeiste Leistung zu hoch ist.
Die Regeleinrichtung ist zur Durchführung des vorstehenden Verfahrens ausgeführt. Darüber hinaus kann die Regeleinrichtung mit der Messeinrichtung, der anderen Messeinrichtung und/oder der weiteren Messeinrichtung kommunizieren. Insbesondere kann der Regeleinrichtung die von den Messeinrichtungen erfassten Messkennwerte übermittelt werden.
Vorzugsweise erfolgt die Datenübertragung bzw. Datenkommunikation, insbesondere zwischen der Eingangsschnittstelle und der Messeinrichtung und/oder zwischen der Eingangsschnittstelle und der anderen Messeinrichtung und/oder zwischen der Eingangsschnittstelle und der weiteren Messeinrichtung, über ein fehlersicheres Datenaustauschprotokoll. Hierzu kann beispielsweise bei der Übertragung von Daten, insbesondere zwischen den Messeinrichtungen und der Regeleinrichtung, Zeitstempel oder dergleichen verwendet werden, anhand derer seitens der Auswerteeinrichtung überprüft werden kann, ob die entsprechende Messeinrichtung regelmäßig Daten versendet und somit ordnungsgemäß funktioniert. Darüber hinaus kann durch Verwendung der Zeitstempel oder dergleichen die Regelung zeitsynchron gestaltet werden und Übertragungsfehler zwischen den Messeinrichtungen und der Regeleinrichtung können vermieden werden. Bei einem erkannten Fehlverhalten kann beispielsweise aus Sicherheitsgründen eine Notabschaltung der Einspeiseeinrichtung bzw. Trennung der Einspeisung erfolgen. Alternativ kann der Sollwert verkleinert oder auf Null gesetzt werden. Die Notabschaltung kann autark erfolgen oder durch einen Benutzer der Regeleinrichtung manuell erfolgen. Alterativ oder zusätzlich kann die Notabschaltung durch den Versorger erfolgen. Dabei kann eine autarke Sicherheitsschaltung vorhanden sein, die die fehlerfreie Kommunikation zwischen den Messeinrichtungen, der Einspeiseeinrichtung und der Regeleinrichtung sowie die Datenkonsistenz der Messkennwerte und Sollwerte überwacht. Die Kommunikation zwischen der Einspeiseeinrichtung und der Regeleinrichtung kann über eine bidirektionale Datenschnittstelle erfolgen. Dabei kann eine Kommunikation über die Datenschnitte über die RS485 und ein Modbus Datenprotokoll hier bevorzugt das Sunspec Modbus Datenprotokoll erfolgen. Die Regeleinrichtung überträgt mit dieser Schnittstelle die Sollwerte und kann alternativ von der Einspeiseeinrichtung den dritten Messkennwert oder andere Daten empfangen, welche zur Regelung der Einspeiseeinrichtung benötigt werden. Die Kommunikation zwischen den einzelnen Komponenten der Regeleinrichtung kann drahtlos, insbesondere über WLAN, und/oder Kabel und/oder Bluetooth erfolgen.
Der Regeleinrichtunsanschluss kann ein Steckanschluss sein. Der Steckanschluss kann an den oben beschriebenen elektrischen Anschluss des Verbrauchernetzes angeschlossen werden. Insbesondere kann der Steckanschluss an die Dose, insbesondere Steckdose, des elektrischen Verbrauchernetzes angeschlossen werden. Dies bedeutet, dass die von der Einspeiseeinrichtung bereitgestellte Leistung in die Dose des elektrischen Verbrauchernetzes eingespeist wird. Die zum direkten Einspeisen in das Verbrauchernetz einzuhaltenden Sicherheitskriterien können durch die vorstehend beschriebene Regelung einfach implementiert werden und insbesondere auf installationsbedingte Gegebenheiten angepasst werden.
In einer Weiterbildung kann eine Trennprüfung durchgeführt werden. Sofern bei der Trennprüfung ermittelt wird, dass ein Trennkriterium vorliegt, wird die Einspeisevorrichtung von dem Verbrauchernetz getrennt. Die Trennung kann elektronisch, insbesondere basierend auf einem durch die Auswerteeinrichtung ermittelten Ergebnisses, erfolgen. In diesem Fall unterbindet die Regeleinrichtung, insbesondere eine autarke Sicherheitsschaltung, ein Einspeisen der Einspeiseleistung in das Verbrauchernetz. Die Trennkriterien können durch eine Norm vorgegeben sein.
Die Trennung kann erfolgen, wenn der zweite Messkennwert einen unerwarteten Wert aufweist, sodass eine defekte Einspeiseeinrichtung vorliegt. Alternativ oder zusätzlich kann die Regeleinrichtung ein Einspeisen der Einspeiseleistung unterbinden, wenn weitere Kriterien erfüllt sind, anhand derer rückgeschlossen werden kann, dass ein Defekt vorliegt und/oder ein Einspeisen von Einspeiseleistung nicht gewünscht ist. Darüber hinaus kann die Trennung erfolgen, wenn nach einer vorgegebenen Zeitdauer keine Messkennwerte mehr erfasst und/oder keine Sollwerte mehr erzeugt werden.
Dabei kann eine Trennung mechanisch erfolgen. Dazu kann eine Trennvorrichtung, insbesondere ein Schalter oder Taster, vorhanden sein. Die Trennprüfung durch die Trennvorrichtung kann unabhängig von der Verarbeitung durch die Regeleinrichtung erfolgen. Dies bedeutet, dass die Trennvorrichtung autark von der Regeleinrichtung ist. Somit kann die Einspeisevorrichtung von dem Verbrauchernetz mittels der Trennvorrichtung getrennt werden, auch wenn die Auswerteeinrichtung keine Trennung für notwendig erachtet.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren illustriert sind, näher erläutert, wobei identische oder insbesondere hinsichtlich ihrer Funktion einander entsprechende Teile in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen schematisch: Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines Gebäudenetzes mit einer einphasig einspeisenden Einspeiseeinrichtung und eine die Einspeiseeinrichtung ansteuernde Regeleinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild eines dreiphasigen Gebäudenetzes, mit einer dreiphasig einspeisenden Einspeiseeinrichtung und eine die Einspeiseeinrichtung ansteuernde Regeleinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 ein schematisches Schaltbild eines Gebäudenetzes mit Unterverteilung, einer einphasig einspeisenden Einspeiseeinrichtung und eine die Einspeiseeinrichtung ansteuernden Regeleinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 ein schematisches Schaltbild eines Gebäudenetzes mit Unterverteilung, einer dreiphasig einspeisenden Einspeiseeinrichtung und eine die Einspeiseeinrichtung ansteuernden Regeleinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 eine Kennlinie, welche die Sollwertvorgabe für die bereitzustellende Einspeiseleistung in Abhängigkeit einer Last charakterisiert;
Fig. 6 ein Blockdiagramm des Verfahrens zur Regelung einer Einspeiseleistung einer Einspeiseeinrichtung, insbesondere mit paralleler Nullspeiseprüfung und Sollwertvorgabe.
Fig. 7 ein schematisches Schaltbild eines Gebäudenetzes mit Unterverteilung, einer einphasig einspeisenden Einspeiseeinrichtung und eine die Einspeiseeinrichtung ansteuernden Regeleinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
Fig. 8 ein schematisches Schaltbild eines Gebäudenetzes mit Unterverteilung, einer dreiphasig einspeisenden Einspeiseeinrichtung und eine die Einspeiseeinrichtung ansteuernden Regeleinrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel;
Fig. 9 eine Kennlinie, welche die Sollwertvorgabe für die bereitzustellende Einspeiseleistung in Abhängigkeit einer Last charakterisiert.
Figur 1 zeigt ein Schaltbild eines dreiphasigen Verbrauchernetzes, das als ein Gebäudenetz L ausgeführt ist. Das Gebäudenetz L weist eine Einspeiseeinrichtung 10 auf, welche eine elektrische Leistung in zumindest eine Phase L1 , L2, L3 des Gebäudenetzes einspeist. Im in Figur 1 gezeigten Fall wird ein Einspeisestrom IWR3 in einen elektrischen Anschluss D3 der Phase 3 eingespeist. Der elektrische Anschluss D3 kann eine Steckdose sein, die mit dem Gebäudenetz L elektrisch verbunden ist. Jede der Phasen L1-L3 weist mindestens einen derartigen elektrischen Anschluss D1 , D2, D3 auf. Der elektrische Anschluss D1-D3 ist jeweils für Spannungen im Bereich zwischen 100 bis 500 Volt ausgelegt. Die Einspeiseeinrichtung 10 ist beispielsweise als Photovoltaikanlage mit steuerbarem Wechselrichter und optional einem Energiespeicher, insbesondere Batterie, ausgebildet. In Figur 1 ist lediglich der Wechselrichter der Einspeiseeinrichtung 10 dargestellt.
Die von der Einspeiseeinrichtung 10 bereitzustellende bzw. einzuspeisende elektrische Leistung, welche im Folgenden als Einspeiseleistung bezeichnet wird, kann entsprechend einer Sollwertvorgabe erfolgen, welche die Kennlinie I R soin-3 der Figur 5 charakterisiert. Das Bestimmen eines von der Einspeiseeinrichtung 10 einzustellenden Sollwerts IWR SOIB für die Einspeiseleistung erfolgt mittels einer Regeleinrichtung 1. Die Regeleinrichtung 1 bestimmt den Sollwerts I SOIB in Abhängigkeit von Messkennwerten, die die von der Einspeiseeinrichtung 10 zum Zeitpunkt t eingespeiste Einspeiseleistung und die von einem externen, insbesondere öffentlichen, Versorgungsnetz N zum Zeitpunkt t bezogene, also aufgenommene oder abgegebene Leistung charakterisieren.
Im Allgemeinen kann Leistung vom Gebäudenetz L an das externe Versorgungsnetz N abgegeben oder Leistung von dem externen Versorgungsnetz N aufgenommen werden. In Ausgestaltungen ist insbesondere vorgesehen, den Sollwert IWR SOII SO vorzugeben, dass die von der Einspeiseeinrichtung 10 in die Phase L1 , L2, L3 bereitgestellte Einspeiseleistung stets kleiner oder gleich der an der jeweiligen Phase L1 , L2, L3 anliegenden Last I i_asti-3 ist. Die Last wird durch elektrische Verbraucher 11 angelegt. Dabei kann im Rahmen des Verfahrens zur Regelung einer Einspeiseleistung der Einspeiseeinrichtung 10 als Last die an einer Phase anliegende Last wenigstens eines elektrischen Verbrauchers herangezogen werden, wie dies bei der in Figur 1 dargestellten Ausführung der Fall ist.
Typischerweise sind sowohl das Gebäudenetz L als auch das externe Versorgungsnetz N Niederspannungsnetze mit einer Netzspannung von etwa 100V bis 500V. Das Gebäudenetz L kann beispielsweise auch mehrere Gebäude, insbesondere einer industriellen Anlage oder einer Wohnlage umfassen.
Die Regeleinrichtung 1 weist eine Messeinrichtung M zum Erfassen eines ersten Messkennwerts IM3 auf. Die Messeinrichtung M ist einer Zählereinheit, insbesondere einem Gebäudestromzähler N2, und einem Netzübergabepunkt N1 , welcher die Verbindung zum externen Versorgungsnetz N bereitstellt, nachgeschaltet. Mittels der Messeinrichtung M kann eine Stromstärke des in der Phase L3, insbesondere in einem der Phase L3 zugeordneten Überlastschutz SL3, fließenden Stroms erfasst werden. Diese Stromstärkemessung bestimmt einen ersten Messkennwert I M3, der die an der Phase L3 anliegende Nettolast, also die an Phase L3 anliegende Last Lasts abzüglich des von der Einspeiseeinrichtung 10 bereitgestellten Einspeisestroms charakterisiert. Die Messeinrichtung M ist nicht nur auf die Stromstärkemessung begrenzt, sondern mittels der Messeinrichtung kann eine die Leistung und/oder den Leistungsfluss charakterisierende Messgröße gemessen werden. Bei einer alternativen nicht dargestellten Ausführung kann die Messeinrichtung M einen ersten Messkennwert bestimmen, der die Nettolast über alle drei Phase charakterisiert. Die Bestimmung eines derartigen ersten Messkennwerts kann analog erfolgen wie die Bestimmung des ersten Messekennwerts bei der nachstehend beschriebenen in Figur 2 gezeigten Ausführung.
Die Regeleinrichtung 1 kann außerdem eine zweite Messeinrichtung MWR zum Erfassen eines zweiten Messkennwerts I MWRS aufweisen. Insbesondere kann mittels der zweiten Messeinrichtung MWR die Stromstärke des von der Einspeiseeinrichtung 10 bereitgestellten Einspeisestroms I 3 erfasst werden. Alternativ kann bei einer nicht dargestellten Ausführung die Regeleinrichtung 1 die Stromstärke des Einspeisestroms IW 3 von der Regeleinrichtung 1 empfangen werden. Dies ist möglich, weil die Regeleinrichtung 1 mit der Einspeiseeinrichtung 10 datentechnisch kommunizieren kann. Der zweite Messkennwert IM S charakterisiert die von der Einspeiseeinrichtung 10 in das Gebäudenetz L eingespeiste Einspeiseleistung.
Die Erfassung der zum Zeitpunkt t von der Einspeiseeinrichtung 10 bereitgestellten Einspeiseleistung erfolgt, wie zuvor beschrieben ist, durch Messung wenigstens eines zweiten Messkennwerts IM S, wie des Einspeisestroms, der zum Zeitpunkt t von der Einspeiseeinrichtung 10 zum Einspeiseknoten des Gebäudenetzes L fließt. Diese Messung des zweiten Messkennwerts legt einen Regelwert fest, der nach Maßgabe des Sollwerts I R SOIB einzustellen ist. Mit anderen Worten der Regelwert entspricht bei der vorliegenden Ausführung dem von der Einspeiseeinrichtung 10 bereitgestellten Einspeisestrom und die Steuereinrichtung 1 bewirkt im Rahmen eines Regelvorgangs, dass die von der Einspeiseeinrichtung 10 bereitgestellte Einspeiseleistung dem Sollwert I R SOIB entspricht oder diesen nicht übersteigt.
Die Regeleinrichtung 1 weist eine Auswerteeinheit 5 auf. Der Sollwert IW SOIB wird mittels der Auswerteeinheit 5, insbesondere Controller oder Mikrocontroller, anhand des ersten Messkennwerts IM3 und des zweiten Messkennwerts I MW S, insbesondere des Regelwerts, ermittelt. Darüber hinaus werden Parametrisierungseingaben bei Inbetriebnahme, wie der Nennstrom wenigstens eines Überlastschutzes, etc., ermittelt. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführung erfolgt die Einspeisung in die Phase L3, sodass nur ein einziger Sollwert I R SOIB ermittelt wird. Die Regeleinrichtung 1 ist dazu ausgebildet, die Einspeiseeinrichtung 10 nach Maßgabe des Sollwerts IW SOIB zur Bereitstellung einer entsprechenden Einspeiseleistung insbesondere anzusteuern und die bereitgestellte Leistung in das Gebäudenetz L, insbesondere in die Phase L3, einzuspeisen. Zur Ansteuerung der Einspeiseeinrichtung 10 ist eine Ausgangsschnittstelle 7 vorgesehen, die beispielsweise über gebräuchliche Datenaustauschprotokolle mit der Einspeiseeinrichtung 10 kommuniziert. Zum Erfassen bzw. Empfangen von Messsignalen insbesondere der Messeinrichtungen M, M R weist die Regeleinrichtung 1 bzw. die Auswerteeinheit 5 zumindest eine Eingangsschnittstelle 3 auf. Die Messeinrichtung M überträgt die erfassten Daten per Funk an die Auswerteeinheit 5. Alternativ ist in einer nicht dargestellten Ausführung auch eine Verbindung über eine elektrische Leitung möglich. Die andere Messeinrichtung MWR überträgt die erfassten zweiten Messkennwerte I MWRS an die Auswerteeinheit 5. Die Einspeisung erfolgt vorzugsweise mittels eines Regeleinrichtungsanschlusses, insbesondere Steckanschlusses, der Regeleinrichtung 1 , welcher zur Verbindung an den elektrischen Anschluss D1 , D2, D3 des Gebäudenetzes L ausgebildet ist. Zur Einspeisung in mehrere Phasen L1 , L2, L3 sind in Ausgestaltungen entsprechend mehrere Regeleinrichtungsanschlusses vorgesehen (vgl. insbesondere Figuren 2 bis 4). Die elektrischen Anschlüsse D1 , D2, D3 sind stromabwärts des Gebäudestromzählers N2 angeordnet.
In Figur 1 ist ein dreiphasiges Gebäudenetz L ohne Unterverteilung gezeigt, bei der die Einspeisung an dem elektrischen Anschluss D3 der Phase L3 erfolgt. Stromabwärts des elektrischen Anschlusses D3 steht eine Gesamtleistung zur Verfügung, die sich aus der durch die von der Einspeiseeinrichtung 10 in eine Phase L3 eingespeiste Einspeiseleistung und die vom externen Versorgungsnetz N in die Phase L3 aufgenommene Leistung zusammensetzt. Die Regelung ist derart ausgelegt, dass ein Gesamtleistungskennwert Id -3 der an dem Verbraucher anliegenden Last li_asti-3 entspricht. In den anderen Phasen, die die Dosen D1 , D2 aufweisen, setzt sich die Gesamtleistung maximal aus der von dem externen Versorgungsnetz N in die jeweiligen Phasen L1 , L2 bezogenen Leistung zusammen, weil in diese Phasen L1 , L2 keine von der Einspeiseeinrichtung 10 bereitgestellte Einspeiseleistung eingespeist wird. Den Phasen L1 , L2, L3 ist jeweils eine Sicherung bzw. ein Überlastschutz SL1 , SL2, SL3 zugeordnet. Die elektrischen Anschlüsse D1 , D2, D3 sind stromabwärts der Überlastschütze SL1 , SL2, SL3 angeordnet.
Die andere Messeinrichtung MWR und die Auswerteeinheit 5 kommunizieren miteinander. So wird der mittels der anderen Messeinrichtung MWR erfasste zweite Messkennwert I M RS, insbesondere die Einspeisestromstärke, an die Auswerteeinheit 5 übermittelt. Die andere Messeinrichtung M R ist mit dem elektrischen Anschluss D3 elektrisch verbunden. Insbesondere wird der von der Einspeiseeinrichtung 10 ausgegebene Einspeisestrom über eine Ausgabeschnittstelle 7 der Regeleinrichtung 1 an den elektrischen Anschluss D3 ausgegeben. Die Auswerteinheit 5 analysiert die von der anderen Messeinrichtung MWR erfassten Daten und die Ausgangsschnittstelle 7 gibt einen Steuerbefehl an die Einspeiseeinrichtung 10 aus, damit die von der Einspeiseeinrichtung 10 ausgegebene Einspeiseleistung dem Sollwert entspricht.
Darüber hinaus kann die Auswerteeinheit 5 der anderen Messeinrichtung MWR nach Analyse der empfangenen Daten mitteilen, dass ein Fehlerfall vorliegt, sodass keine Einspeiseleistung an das Gebäudenetz L abgegeben wird. Insofern kann die Regeleinrichtung 1 die elektrische Verbindung zwischen der Einspeiseeinrichtung 10 und dem Gebäudenetz L trennen.
Dazu weist die Regeleinrichtung 1 eine Trennvorrichtung 8 auf. Die Trennvorrichtung 8 weist einen Schalter auf, mittels dem eine elektrische Verbindung zwischen der Einspeiseeinrichtung 10 und dem Gebäudenetz L getrennt, insbesondere freigeschaltet, werden kann. Dabei kann die Trennvorrichtung 8 die elektrische Verbindung autark von der Verarbeitung der Daten in der Auswerteeinrichtung 5 trennen. Dazu weist die Trennvorrichtung eine Sicherheitseinrichtung 2 auf. Die Sicherheitseinrichtung 2 ist derart konfiguriert, dass sie die elektrische Verbindung auch dann trennen kann, wenn durch die Auswerteeinrichtung 5 kein Fehlerfall ermittelt wird. Die Trennvorrichtung 8 stellt somit eine redundante Trennmöglichkeit zu der oben beschriebenen Trennung durch die Auswerteeinrichtung 5 dar. Mit anderen Worten, die Regeleinrichtung 1 ist doppelt fehlergesichert. Die Trennvorrichtung 8 kann derart ausgebildet sein, dass die elektrische Verbindung zwischen der Einspeiseeinrichtung 10 und dem Gebäudenetz L galvanisch, mechanisch getrennt werden kann.
In Figur 2 sind ein dreiphasiges Gebäudenetz L ohne Unterverteilung und eine dreiphasige Einspeiseeinrichtung 10 dargestellt. Die Steuereinrichtung 1 speist entsprechend der Sollwertvorgabe die von der Einspeiseeinrichtung 10 bereitgestellten Einspeiseleistung, insbesondere Einspeisestrom, in den elektrischen Anschluss D1 der Phase L1 , in den elektrischen Anschluss D2 der Phase L2 und in den elektrischen Anschluss D3 der Phase L3 ein. Die Regeleinrichtung 1 insbesondere die andere Messeinrichtung MWR empfängt pro Phase eine von der Einspeiseeinrichtung 10 bereitgestellte Einspeiseleistung, die durch den zweiten Messkennwert IMWR-I-3 charakterisiert ist. In der in Figur 2 dargestellten Ausführung wird davon ausgegangen, dass kein Fehlerfall vorliegt, sodass die Einspeiseleistung in die einzelnen Phasen L1 , L2, L3 eingespeist wird.
Der Sollwert IWR SOIH-3 wird für jede einspeisende Phase L1 , L2, L3 ermittelt. Der zweite Messkennwert IMWR-I-3 wird dabei für jede einspeisende Phase L1 , L2, L3 bestimmt. Die Bestimmung des ersten Messkennwerts I MI- 3 erfolgt in der Messeinrichtung M und die Bestimmung des zweiten Messkennwerts I IMWR-I-3 erfolgt in einer anderen Messeinrichtung MWR. Die Bestimmung des ersten und zweiten Messkennwerts IMI-3, I MWR-I-3 können, wie oben bereits beschrieben ist, mittels eigens dafür vorgesehenen Messeinrichtungen erfolgen, in Ausgestaltungen können hierfür auch typischerweise bereits vorhandene Messgeräte wie etwa Stromzähler und insbesondere digitale Stromzähler genutzt werden. Dabei kann die von der Einspeiseeinrichtung 10 bereitgestellte Einspeiseleistung alternativ per Protokoll übertragen werden. In dieser Ausführung wird keine andere Messeinrichtung M benötigt.
Die Messeinrichtung M misst wenigstens einen ersten Messkennwert IMI-3 bezüglich der Phasen L1 , L2, L3. So kann bei einer Ausführung die Messeinrichtung M derart ausgebildet sein, dass einzelne Phasenmessungen erfolgen. In diesem Fall liegen drei Phasenmessungen als erste Messkennwerte I MI , IMZ, IMS vor. Die ersten Messkennwerte dienen als Eingangsgrößen für die vorstehend beschriebene Regelung. Der erste Messkennwert hängt von einer Differenz zwischen einer an den Phasen L1 , L2, L3 jeweils anliegende Last und der von der Einspeiseeinrichtung 10 in die jeweiligen Phasen L1 , L2, L3 eingespeisten Einspeiseleistung ab. Dabei kann der erste Messkennwert analog zu der in Figur 1 dargestellten Ausführung eine Stromstärke sein. Die Messeinrichtung M kann drei Stromklammern aufweisen, um den Strom in den einzelnen Phasen zu messen. Insbesondere kann jeder Phase L1 , L2, L3 eine Stromklammer zugeordnet sein. Die Stromklammern sind in Figur 2 durch die gestrichelten Linien in der Messeinrichtung M symbolisiert.
Die Auswerteeinrichtung 5 empfängt die ersten Messkennwerte hi-s und bestimmt die Sollwerte IwR Soin s für die drei Phasen L1 -L3. Dies Sollwerte werden an die Einspeiseeinrichtung 10 übermittelt, die einen der Phase L1-L3 jeweils zugeordnete Einspeiseleistung, insbesondere Einspeisestrom, bestimmt, der in der anderen Messeinrichtung MWR als zweiter Messkennwert IMWR-I-3 gemessen wird. Bei einer anderen nicht dargestellten Ausführung kann der erste Messkennwert auf andere Weise bestimmt werden. Insbesondere erfolgt bei dieser Ausführung keine Bestimmung des ersten Messkennwerts für jede Phase L1 , L2, L3, sondern es wird ein erster Messkennwert ausgegeben, der alle drei Phase L1 , L2, L3 charakterisiert. Insbesondere kann ein saldierter Wert über alle drei Phasen, oder ein mittlerer Wert der Phasen ermittelt und als erster Messkennwert ausgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Wert als erster Messkennwert erfasst werden, der von einem Versorger oder Messgerätehersteller für richtig erachten werden. Der ausgegebene Messekennwert wird dann zur Bestimmung der Sollwerte I R soin-3 für die drei Phase L1 , L2, L3 herangezogen.
Bei dieser Ausführung kann der Fall auftreten, dass in der Phase, in der Einspeiseleistung eingespeist wird, eine Einspeisung in das Versorgungsnetz erfolgt, weil an einer anderen Phase Leistung aus dem Versorgungsnetz N bezogen wird. Die Summe der in das Versorgungsnetz eingespeisten oder bezogenen Leistung ist Null oder innerhalb eines erlaubten Rahmens. Diese Ausführung kann daher in Ländern eingesetzt werden, bei denen ein eine saldierende Erfassung des Netzbezuges erlaubt oder angewendet wird.
In beiden oben beschriebenen Ausführungen liefert die Messeinrichtung M wenigstens einen ersten Messkennwert, der die bezogene oder abgegebene Leistung charakterisiert, egal wie diese in dem Land definiert ist. Der erste Messkennwert und das damit verbundene Zeitintervall dient als Basis für die Regelung in der Regeleinrichtung 1. Das Zeitintervall kann von Millisekunden bis Minuten variieren.
Figuren 3 und 4 zeigen ein Gebäudenetz mit Unterverteilungen. Im dritten Ausführungsbeispiel weist die Phase L3 des Gebäudenetzes L eine Unterverteilung in Unterleitungen L3/1 , L3/2, L3/3 auf, die über jeweils zugeordnete Überlastschutze SL3/1 , SL3/2, SL3/3 abgesichert sind. Darüber hinaus weist die Phase L3 eine Sammelleitung 12 auf, die mit den Unterleitungen L3/1 , L3/2, L3/3 elektrisch verbunden ist. Der Sammelleitung ist der Überlastschutz SL3 zugeordnet. Die Einspeisung erfolgt in die Phase L3 an der Unterleitung L3/3.
Im vierten Ausführungsbeispiel weist jede Phase L1 , L2, L3, des dreiphasigen Gebäudenetzes L eine Unterverteilung auf. Lediglich exemplarisch ist eine simultane Einspeisung in die Phase L1 am Unterleiter L1/1 , in die Phase L2 am Unterleiter L2/1 und in die Phase L3 am Unterleiter L3/3 gezeigt. Darüber hinaus weist die Phase L2 eine Sammelleitung 13 auf, die mit den Unterleitern L2/1 , L2/2 elektrisch verbunden ist. Die Phase L1 weist eine Sammelleitung 14 auf, die mit den Unterleitern L1/1 , L1/2 elektrisch verbunden ist. Der Überlastschutz SL1 ist der Sammelleitung 14 der Phase L1 und der Überlastschutz SL2 ist der Sammelleitung 13 der Phase L2 zugeordnet.
In beiden Ausführungen sind die elektrischen Verbraucher 11 nicht eingezeichnet. Die Messeinrichtung M ist in beiden Ausführungen stromaufwärts einer Verzweigung der Sammelleitung 12 der Phase L3 in die Unterleitungen angeordnet. Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführung wird der erste Messkennwert lM3 analog zu der in Figur 1 beschriebenen Weise bestimmt. Dabei entspricht der erste Messkennwert lM3 einer Differenz der in der Phase L3 inklusive ihrer Unterleitungen L3/1 , L3/2, L3/3 anliegenden Lasten und der von der Einspeiseeinrichtung 10 in die Unterleitung L3/3 eingespeisten Einspeiseleistung, insbesondere dem Einspeisestrom. Wie in Figur 1 bereits beschrieben ist, ist es alternativ möglich, dass die Messeinrichtung M den ersten Messkennwert analog zu der in Figur 2 dargestellten Ausführung durch Saldierung und/oder Mittelwertbildung und/oder über ein Zeitintervall bestimmt unter Berücksichtigung der Last der drei Phasen L1 , L2, L3. Bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungen kann die Bestimmung des ersten Messkennwerts analog zu der Bestimmung des ersten Messkennwerts in der in Figur 2 gezeigten Ausführung erfolgen.
Insbesondere zur Vermeidung einer Überlast im Gebäudenetz L erfolgt die Vorgabe des Sollwerts IWR SOIH-3 mittels der Regeleinrichtung 1 dergestalt, dass diese einem Überlastkriterium entspricht. Das Überlastkriterium legt fest, dass der Sollwert IWR SOIH-3 auf Null gesetzt wird, wenn ein aus dem ersten Messkennwert IMI-3 und dem zweiten Messkennwert IMWR-I-3, insbesondere Regelwert, abgeleiteter Gesamtleistungskennwert IGI-3 einen oberen Überlastgrenzwert G2 erreicht oder übersteigt. In einem Bereich, der kleiner ist als der Überlastgrenzwert G2, wird der Sollwert IWR SOIH-3 nach oben begrenzt. Die obere Begrenzung des Sollwerts ist aus Figur 5 ersichtlich.
Der Gesamtleistungskennwert IGI-3 charakterisiert den gesamten in einer Phase L1 , L2, L3 jeweils strömenden elektrischen Strom. Er setzt sich pro Phase aus dem der jeweiligen Phase zugeordneten ersten Messkennwert IMI-3 und den der jeweiligen Phase zugeordneten zweiten Messkennwert IMWR-I-3 zusammen. Insbesondere entspricht der Gesamtleistungskennwert pro Phase der Summe der der Phase jeweils zugeordneten Messkennwerte. Sofern zulässig können auch saldierte Messkennwerte zur Berechnung des Gesamtleistungskennwerts herangezogen werden. Der so ermittelte Gesamtleistungskennwert IGI-3 entspricht außerdem der Last li_asti-3 die in der jeweilige Phase L1 , L2 bzw. L3 anliegt, in die eingespeist wird. Die in den Phasen L1 , L2, L3 jeweils anliegenden Lasten können sich voneinander unterscheiden. In diesem Fall wird eine Nulleinspeisung dadurch implementiert, dass der Sollwert IWR SOIH-3 für die in die entsprechende Phase L1 , L2, L3 einzuspeisende Einspeiseleistung kleiner oder gleich dem Gesamtleistungskennwert IGI-3 ist. Bei Phasen, die mehrere Unterleitungen aufweisen, entspricht der Gesamtleistungskennwert pro Phase der Summe der in den Unterleitungen der Phase anliegenden Lasten der elektrischen Verbraucher.
Eine sicherheitskonforme Implementierung des Überlastkriteriums berücksichtigt vorzugsweise installationsbedingte Sicherheitsparameter, welche insbesondere das bauseits vorhandene Gebäudenetz L inklusive vorhandener Überschutzeinrichtungen SL3, SL2, SL3 charakterisieren. Solche Sicherheitsparameter sind beispielsweise durch Nennströme von vorhandenen Sicherungen oder von der Strombelastbarkeit der betreffenden Leitungsabschnitte vorgegeben oder können insbesondere die altersbedingte Qualität der verbauten Leitungen geeignet parametrisieren.
Die Regelung der Einspeiseleistung legt insbesondere fest, wie die Einspeiseeinrichtung 10 abgeregelt wird, wenn sich der Gesamtleistungskennwert IGI-3 dem oberen Überlastgrenzwert G2 annähert. Dies wird nachfolgend anhand Figur 5 näher erläutert. Figur 5 zeigt eine Kennlinie, welche die Sollwertvorgabe für die von der Einspeiseeinrichtung 10 bereitzustellende Einspeiseleistung in Abhängigkeit einer Last charakterisiert. Insbesondere ist auf der vertikalen Achse der Gesamtleistungskennwert IG und auf der horizontalen Achse die von den elektrischen Verbrauchern angelegte Last Last aufgetragen.
Der Sollwert I R SOIB (in Figur 5 mit durchgezogener Linie dargestellt) steigt in Abhängigkeit der Last Last zunächst in einem Betriebsintervall 0 < ILast < Gl bis zu einem Maximalwert IWR Max linear an und sinkt dann im daran angrenzenden Auslöseintervall Gl < ILast < G2 linear bis auf Null ab. Dieser Sollwertverlauf ergibt sich, wenn in ein Versorgungsnetz bzw. ein öffentliches Netz keine Einspeiseleistung eingespeist werden kann.
Der in Figur 5 dargestellte Verlauf des Sollwerts stellt die obere Begrenzung des Sollwerts dar. Dies bedeutet, dass im Betrieb eine Regelung auf einen Sollwert erfolgen kann, der kleiner ist als der in Figur 5 dargestellte Sollwert. Insbesondere ist im Betriebsintervall 0 < ILast < Gl die Höhe durch die Nulleinspeisungsprüfung begrenzt. Ein höherer Sollwert würde in diesem Bereich dazu führen, dass Leistung in das externe Versorgungsnetz N abgegeben wird, was gegen die Nulleinspeiseprüfung verstoßen würde. Die Nulleinspeisungsprüfung erfolgt durch die dem Gebäudestromzähler N2 des externen Versorgungsnetzes N am nächsten liegende Messeinrichtung, was in den Ausführungsbeispielen die Messeinrichtung M ist.
Der per Norm, Vorschrift oder Gesetz vorgeschriebene Überlastschutz wird durch die Überlastprüfung realisiert. Die Regeleinheit 1 regelt und überwacht die eingespeiste Einspeiseleistung, insbesondere den eingespeisten Einspeisestrom, derart, dass die eingeleitete Einspeiseleistung, insbesondere Einspeisestrom, einen maximal zulässigen Wert nicht übersteigen. Der maximal zulässige Wert liegt bei dem unteren Überlastgrenzwert G1 vor. Der untere Überlastgrenzwert G1 ist durch die Beziehung G = f2lnLx/y gegeben. Die maximal von der Einspeiseeinrichtung 10 eingespeiste Einspeiseleistung liegt bei dem unteren Überlastgrenzwert G1 vor.
Darüber hinaus zeigt Figur 5 den Sollwertverlauf für einen Fall, bei dem eine Einspeisung in das Versorgungsnetz bzw. das öffentliche Netz möglich ist. Der Sollwertverlauf unterscheidet sich bei dem zuvor beschriebenen Sollwertverlauf nur im Bereich 0 < ILast < Gl. In dem anderen Bereich zwischen G1 und G2 verläuft der Sollwert analog zu der oben beschriebenen Ausführung, bei der eine Nulleinspeiseprüfung durchgeführt wird. Dabei ist der Sollwertverlauf in Figur 5 in dem Bereich 0 < ILast < Gl als Strichpunktlinie dargestellt. Der Sollwert ist in diesem Bereich konstant. Die Höhe des Sollwerts ist durch den unteren Überlastgrenzwert G1 begrenzt. Der untere Überlastgrenzwert G1 ist durch die Beziehung G = f2lnLx/y gegeben. Die maximal von der Einspeiseeinrichtung 10 eingespeiste Einspeiseleistung ist bei dieser Ausführung durch den unteren Überlastgrenzwert G1 begrenzt. Bei dieser Ausführung kann im Bereich 0 < Gl mehr Einspeiseleistung in das System eingespeist werden als bei einer Ausführung, bei .der keine Einspeiseleistung in das Versorgungsnetz eingespeist wird. Dies ist möglich, weil die zusätzlich zugeführte Einspeiseleistung in das Versorgungsnetz bzw. öffentliche Netz eingespeist werden kann.
Der installationsbedingte Sicherheitsparameter I ni_x/y beschreibt den Nennstrom oder Bemessungsstrom eines Überlastschutzes SLx, welcher der Phase Lx=L1 , L2, L3, gegebenenfalls unter Berücksichtigung einer Unterverteilung y, in die die Einspeiseleistung eingespeist wird, zugeordnet ist. Der Nennstrom lni_x/y ist vorgegeben und kann aus entsprechenden Datenblättern von Sicherungen entnommen werden. Im Ergebnis wird somit die maximal zulässige Einspeiseleistung, insbesondere Einspeisestrom, auf den Bemessungsstrom der Sicherung begrenzt. Dabei wird auf die Sicherung abgestellt, die in der Phase oder in der Unterleitung angeordnet ist, in die eingespeist wird.
Ein installationsbedingter Sicherheitsparameter ist durch einen dimensionslosen Korrekturfaktor f2 gegeben, der die Qualität der Leitungen des Gebäudenetzes L beschreibt und insbesondere einen Wert zwischen 0 und 1 annimmt. Beispielsweise ist der Korrekturfaktor f2 bei neuen Leitungen 1 , Leitungen von guter Qualität werden beispielsweise mit einem Korrekturfaktor f2 von 0,85 und Leitungen von hinreichender Qualität beispielsweise mit einem Korrekturfaktor f2 von 0,65 beschrieben. Der Korrekturfaktor kann auch größer als 1 , insbesondere 2, sein, wenn ein Elektriker bestimmt, dass eine Phase, insbesondere eine Sammelleitung und/oder eine Unterleitung, einen höheren Strom als den Nennstrom oder Bemessungsstrom des der Phase zugeordneten Überlastschutzes aushält.
Für den Fall steigender Last über den unteren Überlastgrenzwert G1 hinaus wird der Einspeisestrom, also im Rahmen der Regelung der Sollwert, bis zum oberen Grenzwert G2 linear fallend auf Null reduziert. Der obere Überlastgrenzwert G2 ist durch die Beziehung G2 =
Figure imgf000025_0001
gegeben. Damit wird sicher erreicht, dass der jeweilige Überlastschutz SLx der Phase, in die eingespeist wird, wenn die Phase keine Unterleitung aufweist, den vollen Laststrom der jeweiligen Leitung ab dem Moment sieht, an dem der Laststrom den oberen Überlastgrenzwert G2 überschreitet. Bei einer Phase mit wenigstens einer Unterleitung wird erreicht, dass der jeweilige Überlastschutz SLx/y der Unterleitung der Phase, in die eingespeist wird, den vollen Laststrom der jeweiligen Leitung ab dem Moment sieht, an dem der Laststrom den oberen Überlastgrenzwert G2 überschreitet. Die ist laut der nachstehend genannten Norm der Fall an dem der Überlastschutz zum Schutze der Phase trennen kann aber noch nicht muss. Diese gesetzliche/normative Vorgabe wird durch die Regelung vollumfänglich sichergestellt.
Die, insbesondere lineare, Abregelung erfolgt innerhalb des Auslöseintervalls, das nach unten vom unteren Überlastgrenzwert G1 und nach oben vom oberen Überlastgrenzwert G2 begrenzt ist. Der untere Überlastgrenzwert G1 markiert die Lage des Maximalwerts I R Max und bestimmt somit die maximal von der Einspeiseeinrichtung 10 bereitzustellende Einspeiseleistung. Die Breite des Auslöseintervalls ist vom Auslösefaktor fi vorgegeben, der die Schaltcharakteristik bei der Abregelung der Einspeiseeinrichtung 10 definiert. Der Auslösefaktor fi ist beispielsweise ein dimensionsloser Faktor größer 1 , beispielsweise 1 ,13, um das gewünschte Regelverhalten zu bestimmen und insbesondere nationalen oder internationalen Sicherheitsanforderungen zu erfüllen. Nach IEC 60989-1 oder DIN EN 60898-1 ist der Auslösefaktor ein Faktor der beschreibt, ab wann eine Leitungsschutzschalter dem Grunde nach auslösen kann, aber nicht muss. Das bedeutet das beispielsweise im Falle das der Faktor f2= 1 ist, die Regeleinrichtung den Sollwert I RSOII ab einem Laststrom Iiast=f1 *lni_x/y gleich Null ist. Dadurch ist gewährleistet, dass der Überlastschutz im Falle einer Last >f1 *ln stehts den gesamten Laststrom der Phase führt und damit die Sicherheit der Phase gegen Überlast im Auslösefall auch selbständig und autark sicherstellen kann.
In Figur 5 ist ebenfalls der Verlauf des ersten Messkennwerts IMI-3, dervorliegend dem Stromverlauf entspricht, gestrichelt gezeigt, der bei der entsprechenden Last vom Versorgungsnetz N bezogen wird. Im Auslöseintervall steigt der erste Messkennwert IMI-3, insbesondere der Strom, an, das Gebäudenetz L bezieht somit effektiv Leistung vom Versorgungsnetz N.
In einer möglichen Parametrisierung ist die Bestimmung des Sollwerts I R soll zum Zeitpunkt t bei einer Überlastprüfung durch folgende Beziehungen gegeben:
IwRSollx wRx + ^Mx ^LastX’ Wenn 0 < I Lastx — ^1
Figure imgf000026_0001
IwRSoiix = 0 sonst, also wenn ILastx < 0 oder ILastx > G2
In den oben dargestellten Formeln bezieht sich der Parameter „x“ auf die Phase Lx= L1 , L2, L3, in die der Einspeisestrom eingespeist wird. Der Parameter „y“ kennzeichnet eine Unterverteilung der Phase Lx, in die Einspeisestrom eingespeist wird.
Hinsichtlich des ersten Kennwerts IMX ist zu berücksichtigen, dass, wie oben zu den einzelnen Ausführungen bereits beschrieben ist, die Messeinrichtung einen jeder Phase L1 , L2, L3 zugeordneten ersten Messkennwert liefern kann. In diesem Fall entspricht der Parameter ,^“ bei I MX der der Phase L1 , L2, L3 jeweils zugeordnetem ersten Messkennwert. Alternativ kann der erste Kennwert, wie oben zu Figur 2 bereits beschrieben ist, durch Mittelwertbildung und/oder Saldierung ermittelt werden.
Im ersten Ausführungsbeispiel der Figur 1 entspricht lni_x/y dem Nennstrom des Überlastschutzes SL3. Im zweiten Ausführungsbeispiel der Figur 2 wird in die Phase L1 , L2 und L3 entsprechend dem bereits beschriebenen Verfahren eingespeist, wobei entsprechend die Nennströme von Überlastschutz SL1 , SL2 und SL3 berücksichtigt werden. Die in Figur 3 illustrierte Ausgestaltung entspricht im Wesentlichen der Ausführung der Figur 1 mit dem Unterschied, dass in eine Unterleitung L3/3 der Phase L3 eingespeist wird. Der installationsbedingte Sicherheitsparameter lni_x/y ist in diesem Fall einem Überlastschutz SL3/3 der Unterleitung L3/3 zugeordnet.
In dem vierten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Einspeisung in die Unterleitung L1/1 der Phase L1 , in die Unterleitung der Phase L2/1 der Phase L2 und in die Unterleitung L3/3 der Phase L3, so dass entsprechend jeweils der Nennstrom des Überlastschutzes SL1/1 , SL2/1 bzw. SL3/3 berücksichtigt wird. Es versteht sich, dass die Phase L1 , L2, L3, in die eingespeist wird, beliebig ist und beliebige Unterverteilungen aufweisen kann.
Die Figur 5 zeigt den Verlauf des Gesamtleistungskennwerts, also den in einer Phase L1 , L2, L3 strömenden elektrischen Strom, über eine in der Phase L1 , L2, L3 anliegende Last. Dabei bezieht sich Figur 5 auf die in Figur 3 dargestellte Ausführung, bei der die Einspeisung in die Unterleitung L3/3 der Phase L3 erfolgt. Insofern weisen in der Figur die Parameter „x“ und „y“ jeweils den Wert 3 auf.
Figur 6 illustriert ein Blockdiagramm des Verfahrens zur Steuerung der Einspeiseleistung der Einspeiseeinrichtung 10 und insbesondere die Nulleinspeiseprüfung mit paralleler Sollwertvorgabe.
Nach Initialisierung 1000 erfolgt eine zeitsynchrone Abfrage 1001 vom Messsignalen, die den ersten Messkennwert IMX und den zweiten Messkennwert I RX, insbesondere Regelwert, charakterisieren und in einem Speicher 1050 hinterlegt sind. Bei einer asynchronen Abfrage können demselben Zeitintervall zugeordnete oder entsprechende Messsignale , die den ersten Messkennwert IMX und den zweiten Messkennwert I RX, insbesondere Regelwert, charakterisieren erfasst werden. Anschließend erfolgt bei einer Ausführung, bei der keine Leistung in das Versorgungsnetz bzw. öffentliche Netz abgegeben werden kann, parallel eine Nulleinspeiseprüfung 1010 und eine Überlastprüfung 1020. Dieser Fall ist in Figur 6 dargestellt. Hingegen erfolgt bei einer Ausführung, bei der Leistung in das Versorgungsnetz abgegeben werden kann, nur eine Überlastprüfung 1020.
Bei der Nulleinspeiseprüfung 1010 wird geprüft, ob das Gebäudenetz L bzw. die Phase oder Phasen L1 , L2, L3, in die eingespeist werden soll bzw. sollen, zum Zeitpunkt t Leistung vom Versorgungsnetz N bezieht. Dies erfolgt durch Abfrage der Nulleinspeisebedingung 1011 , die insbesondere durch die Bedingung 0 < IMx gegeben ist. Ist dies erfüllt, so wird ein erster Zahlenwert für den Sollwert I R SOII im Schritt 1012 bestimmt gemäß IWRSOIIX = IWRX + ^MX = ^Lastx ur|d es erfolgt eine Freigabe für die Einspeisung. Dabei entspricht bei der in Figur 1 dargestellten Ausführung die Last iLastx der an der Phase Lx anliegenden Last. Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführung kann die Last ILastx durch Mittelwertbildung und/oder Saldierung der an den Phasen L1 , L2, L3 anliegenden Lasten bestimmt werden. In diesem Fall wird im Rahmen der Regelung die Einspeiseleistung erhöht, sodass weniger Leistung vom externen Netz N bezogen wird. Andernfalls, also wenn die Nulleinspeisebedingung 101 1 nicht erfüllt ist, wenn also effektiv ein Strom in Richtung Netz N fließt, wird ein zweiter Zahlenwert für den Sollwert IWR SOIIX im Schritt 1013 bestimmt gemäß IWRSOIIX = IWRX + ^Mx = ^Lastx- In diesem Fall wird die Einspeiseleistung verringert, sodass keine Leistung in das externe Versorgungsnetz N abgegeben wird.
Bei der Überlastprüfung 1020 wird als erste Überlastbedingung 1021 geprüft, ob für den Lastwert kastx = IWRX+IMX gilt: 0 < ILastx < G . Ist dies erfüllt, so wird ein dritter Zahlenwert für den Sollwert IWR SOIIX im Schritt 1022 bestimmt gemäß IWRSOIIX = IWRX + ^MX = ^Lastx < andernfalls erfolgt die Prüfung einer zweiten Überlastbedingung 1023.
Die zweite Überlastbedingung 1023 lautet G < ILastx < G2. Bei einer positiven Prüfung wird im Schritt 1024 ein vierter Zahlenwert für den Sollwert IWR soll in einer möglichen Parametrisierung als
IwRSollx bestimmt. Andernfalls, also wenn sowohl die erste als auch die zweite
Figure imgf000028_0001
Überlastbedingung 1021 , 1023 nicht erfüllt ist, wird der ein fünfter Zahlenwert für den Sollwert IWR soiix im Schritt 1025 gleich Null bestimmt. Die Überlastprüfung erfolgt dabei für die Phase (Figur 1 , 2) oder die Unterverteilung (Fig. 3), in die eingespeist wird.
Die Bestimmung der Zahlenwerte für die Sollwerte IwR Soiix in den Schritten 1013, 1012, 1022, 1024, 1025 kann parallel oder zeitsynchron erfolgen. Im Auswerteschritt 1030 wird der kleinste der in den Schritten 1013, 1012, 1022, 1024, 1025 bestimmten Zahlenwerte für die Sollwerte I R SOII ausgewählt und als Sollwert I R SOII an Einspeiseeinrichtung 10 zur Bereitstellung einer entsprechenden Einspeiseleistung übermittelt. Eine Einspeisung erfolgt bei dem in Figur 6 dargestellten Fall bei positiver Nulleinspeiseprüfung 1010. Für den nicht dargestellten Fall, dass keine Nulleinspeiseprüfung durchgeführt wird, erfolgt bei einer positiven Überlastprüfung eine Einspeisung.
Im Schritt 1031 werden die Messwerte und die Regeldaten, insbesondere I R SOIIX, IWRX und IMX und/oder kastx in einem Speicher 1050 der Steuereinrichtung 1 abgelegt. Das oben genannte Verfahren erfolgt für jede Phase L1 , L2, L3, in die eingespeist wird.
Auch wenn in Figur 6 nur die Nulleinspeiseprüfung und die Überlastprüfung dargestellt sind, können weitere Prüfungen durchgeführt werden, um den Sollwert zu bestimmen. So ist denkbar, dass Prüfungen auf vorgegebenen Kriterien basieren. Diese Prüfung erfolgt parallel oder zeitsynchron zu den beiden zuvor genannten Prüfungen. Darüber hinaus kann das Ergebnis einer weiteren Überlastprüfung bei der Bestimmung des Sollwerts berücksichtigt werden. Die weitere Überlastprüfung ist in den Figuren 7-9 näher beschrieben. In Schritt 1030 wird auch bei Berücksichtigung der weiteren Überlastprüfung und/oder weiterer Prüfungen nur der kleinste Sollwert ausgewählt. Alternativ kann auf einen zulässigen Sollwert abgestellt werden. Dies ist insbesondere dann relevant, wenn länderspezifische Bedingungen berücksichtigt werden sollen und/oder eine Einspeiseleistung in das Versorgungsnetz möglich ist.
Fig. 7 zeigt ein schematisches Schaltbild eines Gebäudenetzes L mit Unterverteilung, einer einphasig einspeisenden Einspeiseeinrichtung 10 und eine die Einspeiseeinrichtung 10 ansteuernden Regeleinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Das fünfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der in Figur 3 dargestellten dritten Ausführung darin, dass eine weitere Messeinrichtung ME enthalten ist.
Die weitere Messeinrichtung ME ist stromabwärts des Überlastschutzes SL3/3 im Unterleiter L3/3 angeordnet. Die weitere Messeinrichtung ME erfasst einen dritten Messkennwert I ME3 und übermittelt ihn der Regeleinrichtung 1 . Analog zu der Figur 3 beschriebenen Ausführung wird für die Sammelleitung 12 der Phase L3 eine Überlastprüfung und eine Nulleinspeiseprüfung durchgeführt. Weitere Informationen zur Überlastprüfung finden sich in den Figur 5 und 6 und der dazugehörigen Beschreibung.
Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass analog zu der oben beschriebenen Ausführung auch bei dieser Ausführung keine Nulleinspeiseprüfung durchgeführt werden muss. Dies ist der Fall, wenn eine Einspeiseleistung in das Versorgungsnetz bzw. das öffentliche Netz eingespeist werden kann. In diesem Fall erfolgen bei dieser Ausführung zwei Überlastprüfungen, wie nachfolgend näher ausgeführt ist.
Im Unterschied zu der in Figur 3 dargestellten Ausführung erfolgt bei der in Figur 7 dargestellten Ausführung zusätzlich noch eine weitere Überlastprüfung. Der Unterschied besteht darin, dass die weitere Überlastprüfung für die Unterleitung L3/3 der Phase L3, in die eingespeist wird, durchgeführt wird. Die Nulleinspeisungsprüfung für die Unterleitung L3/3 ist nicht notwendig, da ein Stromfluss in die weiteren Unterleitungen der Phase L3 gewollt ist.
In einer möglichen Parametrisierung ist die Bestimmung des Sollwerts IWR SOIIX zum Zeitpunkt t durch folgende Beziehungen gegeben:
Figure imgf000029_0001
71- 11 \ l2*InLx/y /
IWRSOIIX = 0 sonst, also wenn IWRX + IMEX < 0 oder IWRX + IMEX > 2
Zu der Bedeutung der Parameter „x“ und „y“ und die Berechnung des ersten Messkennwerts iMx wird auf die obigen Ausführungen verwiesen. Bei einer Ausführung, bei der im Bereich 0 < IWRx + IMEX Einspeiseleistung in das Versorgungsnetz eingespeist wird, ist IMEx gleich 0. In diesem Fall entspricht der Sollwert IWRSOIIX = /z * InLx/y
Der untere Überlastgrenzwert G1 ist in dieser Parametrisierung durch die Beziehung G = f2lnLx/y ur|d der obere Überlastgrenzwert G2 durch die Beziehung G2
Figure imgf000030_0001
gegeben. Somit hängt der untere
Grenzwert vom Nennstrom oder Bemessungsstrom des Überlastschutzes SLx/y ab, der der Unterleitung Lx/y zugeordnet ist, in die eingespeist wird. Dagegen hängt der obere Überlastgrenzwert vom Nennstrom oder Bemessungsstrom des Überlastschutzes SLx ab, der der Sammelleitung der Phase Lx zugeordnet ist, in die eingespeist wird.
Der andere untere Überlastgrenzwert G1 a ist durch die Beziehung Gla = f2lnLx gegeben. Somit hängt der andere untere Grenzwert G1 a von dem Nennstrom oder Bemessungsstrom des Überlastschutzes SLx ab, der der Sammelleitung der Phase Lx zugeordnet ist, in die eingespeist wird.
Zum Auslöseintervall und dem wenigstens einen installationsbedingten Sicherheitsparameter wird auf die obigen Ausführungen verwiesen. Der insbesondere nach Maßgabe des Überlastkriteriums ermittelte Sollwerts IWR SOIIX wird der Einspeiseeinrichtung 10 zur Bereitstellung einer entsprechenden Einspeiseleistung übermittelt
Da die Einspeiseleistung in die Phase L3, insbesondere die Unterleitung L3/3, erfolgt, weisen die Parameter x und y bei der in Figur 7 gezeigten Ausführung jeweils den Wert 3 auf. Hingegen erfolgt bei der in Figur 8 die Einspeisung in die Phasen L1 , L2 und L3. Daher werden drei Berechnungen durchgeführt, wobei die Parameter x und y abhängig von der Phase, für die die Berechnung durchgeführt wird, jeweils die Werte 1 bis 3 aufweisen. Die im Rahmen der Berechnungen ermittelten Sollwerte werden bei der Prüfung im Schritt 1030 berücksichtigt.
Bei einer Ausführung, die zwei Messeinrichtungen aufweist, können somit zwei Überlastprüfungen durchgeführt werden. Insbesondere kann eine Überlastprüfung für die Unterleitung, in die eingespeist wird, und eine Überlastprüfung für die Phase, die die Unterleitung aufweist, durchgeführt werden. Im Gegensatz dazu kann bei einer Ausführung, die nur eine Messeinrichtung aufweist, nur eine Überlastprüfung durchgeführt werden. Wie oben beschrieben ist, erfolgt die Überlastprüfung in der Phase, in die eingespeist wird, oder in eine Unterleitung, in die eingespeist wird.
Fig. 8 zeigt ein schematisches Schaltbild eines Gebäudenetzes mit Unterverteilung, einer dreiphasig einspeisenden Einspeiseeinrichtung und eine die Einspeiseeinrichtung ansteuernden Steuereinrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel. Das sechste Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der in Figur 4 dargestellten vierten Ausführung darin, dass mehrere weitere Messeinrichtung MEI-3 enthalten sind. Insbesondere sind drei weitere Messeinrichtungen MEI-3 enthalten. Ein weiterer Unterschied ist, dass die Messeinrichtung M analog zu Figur 2 ausgebildet ist. Jede der weiteren Messeinrichtungen MEI-3 erfasst einen dritten Messkennwert IME-I-3 und übermittelt ihn an die Regeleinrichtung 1 , wobei sich die erfassten dritten Messkennwerte IME-I-3 voneinander unterscheiden können. Die weiteren Messeinrichtungen sind in unterschiedlichen Unterleitungen der Phasen L1 , L2, L3 angeordnet. Darüber hinaus sind die weiteren Messeinrichtungen MEI-3 stromabwärts des jeweils in der Unterleitung angeordneten Überlastschutzes SL1/1 , SL2/1 , SL3/1 angeordnet.
In der Regeleinrichtung 1 wird basierend auf den von den weiteren Messeinrichtungen MEI-3 erfassten dritten Messkennwerte jeweils eine weitere Überlastprüfung durchgeführt. Jede der weiteren Überlastprüfungen erfolgt dabei analog zu der in Figur 7 beschriebenen weiteren Überlastprüfung. Dabei wird für jede Phase L1 , L2, L3 eine Überlastprüfung und eine weitere Überlastprüfung analog zu der in Figur 7 beschriebenen Weise durchgeführt und für jede Phase L1 , L2, L3 ein Sollwert IWRSOIH-3 bestimmt.
Fig. 9 zeigt eine Kennlinie, welche die Sollwertvorgabe für die bereitzustellende Einspeiseleistung in Abhängigkeit einer Last Last eines elektrischen Verbrauchers charakterisiert. Dabei zeigt Figur 9 den Kennlinienverlauf für Ausführungen, die die weitere Messeinrichtung MEI-3 enthalten, also für die in den Figuren 7 und 8 dargestellten Ausführungen. Dabei zeigt Figur 9 den Kennlinienverlauf für die in Figur 7 dargestellte Ausführung, bei der eine Einspeisung in die Phase L3 erfolgt. Die Regelung ist derart ausgebildet, dass sich ein, insbesondere im Wesentlichen, gleicher Kennlinienverlauf ergibt, wenn in eine andere Phase eingespeist wird, wie dies beispielsweise bei der in Figur 8 dargestellten Ausführung der Fall ist.
In Figur 9 ist auch der ab dem unteren Überlastgrenzwert G1 abfallende Kennlinienverlauf für den Sollwert dargestellt, der in Figur 5 gestrichelt dargestellt. Aus Figur 9 ist ersichtlich, dass der Kennlinienverlauf für den Sollwert verschoben wurde, was insofern vorteilhaft ist, als dass die Einspeiseleistung auch bei höheren Lastwerten eingespeist werden kann. Die Verschiebung des abfallenden Kennlinienverlaufs ist durch den Pfeil symbolisiert und ergibt sich, weil die andere Messeinrichtung ME vorgesehen ist.
Der Sollwert IWRSOLLS wird im Betrieb bis zum unteren Überlastgrenzwert G1 ausschließlich durch die Begrenzung durch Nulleinspeisung in das externe Versorgungsnetz begrenzt. Beim Überlastgrenzwert G1 ist die maximale zulässige Einspeiseleistung erreicht. Dieser ergibt sich aus der Überlastprüfung für die Unterleitung L3/3. Der in die Unterleitung L3/3 eingespeiste Einspeisestrom kann in die anderen Unterleitungen L3/1 , L3/2 fließen, was durch die Verschiebung der abfallenden Flanke in Bezug auf die in Figur 5 dargestellte Ausführung dargestellt ist.
Die Höhe des Sollwerts wird durch die Überlastprüfung für die Unterleitung L3/3 begrenzt, sodass der Sollwert zwischen dem unteren Überlastgrenzwert G1 und dem anderen unteren Überlastgrenzwert G1 a konstant ist. Die Verschiebung endet, sobald die Überlastgrenze des Gesamtstromes für die Sammelleitung 12 der Phase L3 erreicht wird. Dies ist bei dem anderen unteren Überlastgrenzwert G1 a der Fall. Bei weiter ansteigenden Lasten fällt der Sollwert aufgrund der Überlastprüfung bezüglich der Sammelleitung 12 der Phase L3 bis auf Null beim oberen Überlastgrenzwert G2. Ab dem oberen Überlastgrenzwert G2 kann dann der der Phase L3 zugeordnete Überlastschutz SL3 trennen.
Darüber hinaus zeigt Figur 9 den Sollwertverlauf für einen Fall, bei dem eine Einspeisung in das Versorgungsnetz bzw. das öffentliche Netz möglich ist. Der Sollwertverlauf unterscheidet sich bei dem zuvor beschriebenen Sollwertverlauf nur im Bereich 0 < ILast < Gl. In dem anderen Bereich zwischen G1 und G2 verläuft der Sollwert analog zu der oben beschriebenen Ausführung, bei der eine Nulleinspeiseprüfung durchgeführt wird. Dabei ist der Sollwertverlauf in Figur 9 in dem Bereich 0 < ILast < Gl als Strichpunktlinie dargestellt. Der Sollwert ist in diesem Bereich konstant. Die Höhe des Sollwerts ist durch den unteren Überlastgrenzwert G1 begrenzt. Der untere Überlastgrenzwert G1 ist durch die Beziehung G1 = f2lnLx/y gegeben. Die maximal von der Einspeiseeinrichtung 10 eingespeiste Einspeiseleistung ist bei dieser Ausführung durch den unteren Überlastgrenzwert G1 begrenzt.
Bezugszeichen
1 Regeleinrichtung
2 Sicherheitseinrichtung
3 Eingangsschnittstelle
5 Auswerteeinheit
7 Ausgangsschnittstelle
8 Trennvorrichtung
10 Einspeiseeinrichtung
11 elektrische Verbraucher
12 Sammelleitung der Phase L3
13 Sammelleitung der Phase L2
14 Sammelleitung der Phase L1
M Messeinrichtung
MWR andere Messeinrichtung
ME weitere Messeinrichtung
N (externes) Versorgungsnetz
N1 Netzübergabepunkt
N2 Zählereinheit
L Verbrauchernetz
L1 Phase
L2 Phase
L3 Phase
D1 elektrischer Anschluss (Phase L1)
D2 elektrischer Anschluss (Phase L2)
D3 elektrischer Anschluss (Phase L3)
SL1 Überlastschutz (Sammelleitung 14 der Phase L1)
SL2 Überlastschutz (Sammelleitung 13 der Phase L2)
SL3 Überlastschutz (Sammelleitung 12 der Phase L3)
L1/1 Unterleitung (Phase L1)
L1/2 Unterleitung (Phase L1)
L1/3 Unterleitung (Phase L1)
SL1/1 Überlastschutz (Unterleitung L1/1)
SL1/2 Überlastschutz (Unterleitung L1/2)
SL1/3 Überlastschutz (Unterleitung L1/3)
L2/1 Unterleitung (Phase L2)
L2/2 Unterleitung (Phase L2)
L2/3 Unterleitung (Phase L2)
SL2/1 Überlastschutz (Unterleitung L2/1) SL2/2 Überlastschutz (Unterleitung L2/2) SL2/3 Überlastschutz (Unterleitung L2/3) L3/1 Unterleitung (Phase L3) L3/2 Unterleitung (Phase L3) L3/3 Unterleitung (Phase L3)
SL3/1 Überlastschutz (Unterleitung L3/1) SL3/2 Überlastschutz (Unterleitung L3/2) SL3/3 Überlastschutz (Unterleitung L3/2)
IGI-3 Gesamtleistungskennwert (Phasen 1 bis 3) I MI-3 erster Messkennwert (Phasen 1 bis 3)
IMWR-I-3 zweiter Messkennwert (Phasen 1 bis 3) IME-I-3 dritter Messkennwert (Phasen 1 bis 3) IWR SOIII-3 Sollwert (Phasen 1 bis 3) li_asti-3 Last (Phasen 1 bis 3)
IWRI-3 Einspeisestrom (Phasen 1 bis 3) Last Last des elektrischen Verbrauchers
G1 unterer Überlastgrenzwert
G1 a anderer unterer Überlastgrenzwert
G2 oberer Überlastgrenzwert
1000 Initialisierung
1001 Abfrage Messsignale
1010 Nulleinspeiseprüfung
1011 Nulleinspeisebedingung
1012 Schritt
1013 Schritt
1020 Überlastprüfung
1021 erste Überlastbedingung
1022 Schritt
1023 zweite Überlastbedingung
1024 Schritt
1025 Schritt
1030 Auswerteschritt
1050 Speicher

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Regelung einer Einspeiseleistung einer Einspeiseeinrichtung (10) in zumindest eine Phase (L1 , L2, L3) eines zumindest einen elektrischen Verbraucher (11) umfassenden elektrischen Verbrauchernetzes (L), umfassend die Schritte a. Erfassung eines ersten Messkennwerts (IMI-3), der eine von der zumindest einen Phase (L1 , L2, L3) des elektrischen Verbrauchernetzes (L) zu einem Zeitpunkt (t) aufgenommene oder abgegebene Leistung charakterisiert, b. Erfassung eines zweiten Messkennwerts (IMWR-I-3), der eine von der Einspeiseeinrichtung (10) zum Zeitpunkt (t) in die zumindest eine Phase (L1 , L2, L3) eingespeiste Einspeiseleistung charakterisiert, als Regelwert, c. Bestimmen eines Sollwerts (I R S0111-3) aus dem ersten Messkennwert (IMI-3) und dem Regelwert, d. Regeln der Einspeiseeinrichtung (10) nach Maßgabe des Sollwerts (IWR S0111-3) zur Bereitstellung einer dem Sollwert (I R SOIII-3) entsprechenden Einspeiseleistung und e. Einspeisen der Einspeiseleistung in einen, insbesondere einer Zählereinheit (N2) des Verbrauchernetzes (L) nachgeschalteten, elektrischen Anschluss (D1 , D2, D3) des Verbrauchernetzes (L), der mit zumindest einer Phase (L1 , L2, L3) elektrisch verbunden ist und für Wechselspannungen zwischen 100 bis 500 V ausgelegt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass a. der erste Messkennwert (I MI-3) eine von einer einzigen Phase (L1 , L2, L3) des elektrischen Gebäudenetzes (L) aufgenommene oder abgegebene Leistung charakterisiert und/oder dass b. der erste Messkennwert (I MI-3) die von mehreren Phasen des elektrischen Gebäudenetzes (L) aufgenommene oder abgegebene Leistung charakterisiert und/oder dass c. der erste Messkennwert (I M1 -3) einer Differenz zwischen der Last des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers (11), der an der zumindest einen Phase (L1 , L2, L3) anliegt, in die die Einspeiseleistung eingespeist wird, und der in die zumindest eine Phase (L1 , L2, L3) eingespeisten Einspeiseleistung entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überlastprüfung durchgeführt wird, bei der der Sollwert (I R SOIII-3) aus dem ersten Messkennwert (I MI-3) und dem Regelwert derart bestimmt wird, dass der Sollwert (I R SOIII-3) auf Null gesetzt wird, wenn ein aus dem ersten Messkennwert (I MI-3) und dem Regelwert abgeleiteter Gesamtleistungskennwert (IGI-3) einen oberen Überlastgrenzwert (G2) erreicht oder übersteigt.
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4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Sollwerts derart erfolgt, dass eine den Sollwert (I R S0111-3) in Abhängigkeit des Gesamtleistungskennwerts (IGI-S) beschreibende Kennlinie in einem Auslöseintervall, welches von einem unteren Überlastgrenzwert (G1) nach unten und vom oberen Überlastgrenzwert (G2) nach oben begrenzt ist, insbesondere monoton, insbesondere linear, auf Null abfällt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass a. die Breite des Auslöseintervalls in Abhängigkeit eines eine Schaltcharakteristik definierenden Auslösefaktors (fi) vorgegeben wird und/oder dass b. im Auslöseintervall von der zumindest einen Phase (L1 , L2, L3) des elektrischen Verbrauchernetzes (L) Leistung, insbesondere Leistung von dem mit dem elektrischen Verbrauchernetz (L) elektrisch verbundenen Versorgungsnetz (N), aufgenommen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass a. die den Sollwert (IWR S0111-3) in Abhängigkeit des Gesamtleistungskennwerts (IGI-S) beschreibende Kennlinie in einem Betriebsintervall, welches nach oben vom unteren Überlastgrenzwert (G1) begrenzt ist, einen zumindest abschnittsweise linearen Verlauf hat und/oder dass b. der Sollwert (I S0111-3) in einem Betriebsintervall, welches nach oben vom unteren Überlastgrenzwert (G1) begrenzt ist, einer Last (kasti-3) des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers (11) entspricht oder kleiner als eine Last (kasti-3) des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers (11) ist und/oder dass c. der Gesamtleistungskennwert (IGI-S) einer Summe vom Regelwert und dem ersten Mess kenn wert (I M1-3) entspricht und/oder dass d. die Regelung derart ausgeführt wird, dass der Gesamtleistungskennwert (IGI-S) dem Lastwert (kasti-3) des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers (11) entspricht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der obere und/oder der untere Überlastgrenzwert (G2, G1) in Abhängigkeit zumindest eines installationsbedingten Sicherheitsparameters (f2, lni_x, lni_x/y, IzLx/y) und/oder in Abhängigkeit des die Schaltcharakteristik definierenden Auslösefaktors (fi) vorgegeben wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der installationsbedingte Sicherheitsparameter (f2, I nLx„ I nLx/y, IzLx/y) a. in Abhängigkeit eines der zumindest einen Phase (L1 , L2, L3) zugeordneten Überlastschutzes (SL1 , SL2, SL3) und/oder b. in Abhängigkeit einer Strombelastbarkeit von zumindest einer Unterleitung (Lx/y) der Phase (L1 , L2, L3) des elektrischen Verbrauchernetzes (L) bestimmt wird und/oder c. von einem Nennstrom eines Überlastschutzes abhängt.
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9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nulleinspeiseprüfung durchgeführt wird, bei der a. der Sollwert (I R S0111-3) derart bestimmt wird, dass der Sollwert (I R S0111-3) kleiner oder gleich einer Last (liasti -3) des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers (11) ist, die an der zumindest einen Phase (L1 , L2, L3) anliegt und/oder bei der b. der Sollwert (IWR S0111 -3) derart bestimmt wird, dass der Sollwert (I R SOIII-3) kleiner oder gleich einer Last (li_asti-3) des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers (11) ist, wobei die Last (li_asti-3) einem Mittelwert der an die einzelnen Phasen (L1 , L2, L3) anliegenden Last entspricht und/oder bei der c. anhand des ersten Messkennwerts (IMI-3) geprüft wird, ob zum Zeitpunkt (t) Leistung von der zumindest einen Phase (L1 , L2, L3) des elektrischen Gebäudenetzes (L) an ein mit dem elektrischen Verbrauchernetz (L) elektrisch verbundenes Netz (N) abgegeben wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die nach Maßgabe des Sollwerts (I R SOIII-3) bereitgestellte Einspeiseleistung in die zumindest eine Phase (L1 , L2, L3) des Gebäudenetzes (G) eingespeist wird, wenn bestimmt wird, dass vom Gebäudenetz (L) zum Zeitpunkt (t) Leistung aufgenommen wird.
11 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass a. ein dritter Messkennwert (IME-I-3) bestimmt wird, der von einer in eine Unterleitung einer Phase (L1 , L2, L3) des Verbrauchernetzes (L) eingespeisten Einspeiseleistung und der in der Unterleitung der Phase (L1 , L2, L3), in die die Einspeiseleistung eingespeist wird, anliegenden Last wenigstens eines elektrischen Verbrauchers (11) abhängt und/oder dass b. ein dritter Messkennwert (IMEI-3) bestimmt wird, einer Differenz zwischen der in der Unterleitung der Phase (L1 , L2, L3), in die die Einspeiseleistung eingespeist wird, anliegenden Last wenigstens eines elektrischen Verbrauchers (11) und der von einer in eine Unterleitung einer Phase (L1 , L2, L3) des Verbrauchernetzes (L) eingespeisten Einspeiseleistung entspricht.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere Überlastprüfung durchgeführt wird, bei der der Sollwert (I R SOIII-3) aus dem dritten Messkennwert (IME-I-3) und dem Regelwert derart bestimmt wird, dass der Sollwert (IW S0111-3) auf Null gesetzt wird, wenn ein aus dem dritten Messkennwert (IME-I-3) und dem Regelwert abgeleiteter Gesamtleistungskennwert (IGI-S) einen oberen Überlastgrenzwert (G2) erreicht oder übersteigt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass a. die Bestimmung des Sollwerts derart erfolgt, dass eine den Sollwert (I R SOIII-3) in Abhängigkeit des Gesamtleistungskennwerts (IGI-S) beschreibende Kennlinie in einem Auslöseintervall, welches von einem anderen unteren Überlastgrenzwert (G1 a) nach unten und vom oberen Überlastgrenzwert (G2) nach oben begrenzt ist, insbesondere monoton, insbesondere linear, auf Null abfällt und/oder dass b. der Sollwert in einem Intervall, das nach unten von einen unteren Überlastgrenzwert (G1) und nach oben von dem anderen unteren Überlastgrenzwert (G1 a) beschränkt ist, konstant ist, wobei sich der untere Überlastgrenzwert (G1) auf die Unterleitung der Phase (L1 , L2, L3) bezieht, in die Einspeiseleistung eingespeist wird, und sich der andere untere Überlastgrenzwert (G1 a) auf die Sammelleitung (12, 13, 14) der Phase (L1 , L2, L3) bezieht, in die Einspeiseleistung eingespeist wird und/oder dass c. die Bestimmung des Sollwerts derart erfolgt, dass die den Sollwert (I R S0111-3) in Abhängigkeit des Gesamtleistungskennwerts (IGI-S) beschreibende Kennlinie in einem Betriebsintervall, welches nach oben vom unteren Überlastgrenzwert (G1) begrenzt ist, einen zumindest abschnittsweise linearen Verlauf aufweist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kriteriumprüfung durchgeführt wird, bei der der Sollwert (I R SOIII-3) zusätzlich unter Berücksichtigung von wenigstens einem vorgebbaren Kriterium bestimmt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Prüfungen zur Bestimmung des Sollwerts (IWR SOIII-3) parallel oder zeitsynchron durchgeführt werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass für das Regeln der Einspeiseeinrichtung (10) der im Rahmen der Prüfungen bestimmte Sollwert (IWR SOIII-3) herangezogen wird, der den kleineren Zahlenwert aufweist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennprüfung durchgeführt wird und dass die Einspeiseeinrichtung (10) von dem Gebäudenetz (L) getrennt wird, wenn ein Trennkriterium vorliegt.
18. Regeleinrichtung (1), insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens einem der vorherigen Ansprüche, umfassend wenigstens eine Eingangsschnittstelle (3) zum Empfangen eines ersten Mess kenn werts (IMI-S), der eine von der zumindest einen Phase (L1 , L2, L3) des elektrischen Verbrauchernetzes (L) zu einem Zeitpunkt (t) aufgenommene oder abgegebene Leistung charakterisiert, und zum Empfangen eines zweiten Messkennwerts (IMWR-I-3), der eine von der Einspeiseeinrichtung (10) zum Zeitpunkt (t) in die zumindest eine Phase (L1 , L2, L3) eingespeiste Einspeiseleistung charakterisiert, als Regelwert, eine Auswerteeinheit (5) zum Bestimmen des Sollwerts (I R SOIII-3) aus dem Messkennwert (IMI-3) und dem Regelwert, eine Ausgangsschnittstelle (7) zur Ausgabe eines Ausgangssignals zum Regeln der Einspeiseeinrichtung (10) nach Maßgabe des Sollwerts (I R SOIII-3) und einen elektrischen Regeleinrichtungsanschluss zum Einspeisen der von der Einspeiseeinrichtung bereitgestellten Einspeiseleistung in die zumindest eine Phase (L1 , L2, L3), insbesondere in einen mit der Phase (L1 , L2, L3) elektrisch verbundenen elektrischen Anschluss (D1 , D2, D3), des Verbrauchernetzes (L), wobei der Regeleinrichtungsanschluss für Wechselspannungen zwischen 100 bis 500 V ausgelegt ist.
19. Regeleinrichtung (1) nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch a. zumindest eine Messeinrichtung (M), welche dazu ausgebildet ist, zumindest den ersten Messkennwert (IMI-3) charakterisierende Messsignale zu erfassen und an wenigstens eine Eingangsschnittstelle (3) zu übermitteln und/oder durch b. zumindest eine andere Messeinrichtung (M R), welche dazu ausgebildet ist, zumindest den zweiten Messkennwert (IMWR-I-3) charakterisierende Messsignale zu erfassen und an wenigstens eine Eingangsschnittstelle (3) zu übermitteln und/oder durch c. zumindest eine weitere Messeinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, zumindest den dritten Messkennwert (IMEI-3) charakterisierende Messsignale zu erfassen und an wenigstens eine Eingangsschnittstelle (3) zu übermitteln.
20. Regeleinrichtung (1) nach einem Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragung, insbesondere zwischen der wenigstens einen Eingangsschnittstelle (3) und der anderen Messeinrichtung (MWR) und/oder der Messeinrichtung (M) und/oder der weiteren Messeinrichtung (ME) über ein fehlersicheres Datenaustauschprotokoll erfolgt.
21. Regeleinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (1) eine Trennvorrichtung (8) zum Trennen der Einspeiseeinrichtung (10) von dem Verbrauchernetz (L) aufweist.
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