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Dokumentenidentifikation DE10014431C2 08.05.2002
Titel Verfahren zur Einhaltung eines oberen Grenzwertes der mittleren Gesamtleistung von n räumlich getrennten Gruppen von Verbrauchern
Anmelder FRAKO Kondensatoren- und Anlagenbau GmbH, 79331 Teningen, DE
Erfinder Dembski, Oliver, 79194 Gundelfingen, DE;
Rittershausen, Wulf, 79102 Freiburg, DE
Vertreter BOEHMERT & BOEHMERT, 28209 Bremen
DE-Anmeldedatum 16.03.2000
DE-Aktenzeichen 10014431
Offenlegungstag 27.09.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 08.05.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.05.2002
IPC-Hauptklasse G05F 1/66
IPC-Nebenklasse G08C 19/00   H02J 3/14   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einhaltung eines oberen Grenzwertes PGrenz der mittleren Gesamtleistung von n räumlich getrennten Gruppen von Verbrauchern.

Nachfolgend wird das der Erfindung zugrundeliegende Problem anhand des Bezugs von elektrischer Energie von einem Energieversorgungsunternehmen geschildert. Die Erfindung ist jedoch darauf nicht begrenzt, sondern bezieht sich auch auf die Verbräuche von anderen Ressourcen, wie z. B. Erdgas.

Sogenannte Maximum- bzw. Last-Optimierungsgeräte begrenzen die Gesamtleistung eines Betriebes auf einen einstellbaren oberen Grenzwert der mittleren Gesamtleistung durch Abschalten von als abschaltbar klassifizierten elektrischen Verbrauchern. Hintergrund ist die Tarifstruktur der Energieversorgungsunternehmen. Die Kosten, die den Energieversorgungsunternehmen (EVU) aus der Belieferung der angeschlossenen Betriebe erwachsen, bestehen nämlich hauptsächlich aus zwei Bestandteilen:

  • - mengenabhängige Kosten für den Stromverbrauch, gemessen in kWh (elektrische Arbeit) und
  • - Kosten für die Höhe der beanspruchten Leistung, wobei bei der Berechnung der in Anspruch genommenen gemessenen Leistung teils die Wirkleistung in kW, teils die Scheinleistung in kVar zugrundegelegt wird (mengenunabhängige Kosten).

Übliche Maximum- bzw. Last-Optimierungsgeräte weisen einen für mindestens mehrere Verbrauchsperiodeuntereinheiten fest eingestellten, programmierten oberen Grenzwert der mittleren Gesamtleistung auf und versuchen durch verschiedene Regelverfahren durchgehend oder zumindest in den von dem Versorgungsunternehmen als maßgeblich vorgegebenen Zeiträumen (z. B. täglich zwischen 8 und 18 Uhr) den Mittelwert der Gesamtleistung über eine Meßperiode von typischerweise 15 Minuten auf den oberen Grenzwert der mittleren Gesamtleistung zu begrenzen (maximale mittlere Gesamtleistung Pmax). Hierzu wird üblicherweise ein Maximum-Optimierungsrechner verwendet, der den Trend der mittleren Gesamtleistung während der Meßperiode ermittelt und Verbraucher abschaltet, wenn aus dem Trend absehbar ist, daß am Ende der Meßperiode der fest eingestellte obere Grenzwert der mittleren Gesamtleistung überschritten wird. Bei den Verbrauchern handelt es sich um Verbraucher mit bekannten Eigenschaften, die für eine gewisse Zeit abschaltbar sind, ohne daß dadurch der Betriebsablauf gestört wird (z. B. Klimageräte, Heizgeräte). Außerdem werden in modernen Maximum- bzw. Last-Optimierungsgeräten die Verbrauchereigenschaften gespeichert, so daß ein Verbraucher je nach Eigenschaften nicht über eine zulässige maximale Abschaltdauer hinaus abgeschaltet bleibt bzw. erst nach Ablauf einer erforderlichen minimalen Einschaltdauer nach Wiederzuschalten erneut abgeschaltet werden darf. Der fest eingestellte obere Grenzwert der mittleren Gesamtleistung wird im Prinzip lediglich bei veränderten Betriebsbedingungen, wenn z. B. der Betrieb vergrößert oder verkleinert wird, beispielsweise von einem kompetenten Mitarbeiter des Betriebes verändert.

Eine wichtige Voraussetzung für das Funktionieren der Maximum- bzw. Last- Optimierungsgeräte besteht darin, daß der Maximum-Optimierungsrechner mindestens innerhalb 1/1000 der Meßperiode Handlungsbedarf erkennen und entsprechend reagieren kann. Das wird bei herkömmlichen Anwendungen dadurch erreicht, daß die Information über die bezogene Gesamtleistung einfach aus einem Stromzähler bezogen wird, dessen Meßwerte auch zur Abrechnung mit dem EVU herangezogen werden. Die Schaltbefehle vom Maximum-Optimierungsrechner werden direkt per Relais und 2-Drahtverbindung- und/oder Bus zu den Steuerungen der wegzuschaltenden Verbraucher geleitet.

Das Ziel eines Maximum-Optimierungsrechners ist es, möglichst geringe mittlere Leistungswerte zu erzielen, dies aber ohne in den laufenden Betrieb so störend einzugreifen, daß die Einsparungen letztendlich wieder zunichte gemacht werden würden.

Spätestens seit der Liberalisierung des Strommarktes gibt es eine qualitativ neue Anforderung an die Leistungsbegrenzung: Es soll nämlich die Summe der mittleren Leistungen von räumlich getrennten Institutionen (z. B. Supermärkte einer Supermarktkette), also ihre mittlere Gesamtleistung, einen oberen Grenzwert nicht überschreiten.

Eine Möglichkeit, die z. B. eine Supermarktkette gemäß dem momentanen Stand der Technik hat, eine Tarifregelung aufgrund einer Gesamtabnahmemenge und gefahrener maximaler mittlerer Gesamtleistung Pmax zu entsprechen, ist die folgende:

Jeder Supermarkt hat einen eigenen Maximum-Optimierungsrechner mit eingestelltem lokalen oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung, wodurch die lokale maximale mittlere Leistung festgelegt ist. Für die maximale mittlere Gesamtleistung Pmax der Supermarktkette (Synchronität der Meßperioden bei den einzelnen Supermärkten vorausgesetzt) gilt dann:





Die maximale mittlere Gesamtleistung Pmax bleibt also in der Regel kleiner als die Summe der lokalen oberen Grenzwerte der mittleren Gesamtleistung, weil die lokalen maximalen mittleren Gesamtleistungen in der Regel in unterschiedlichen Zeitintervallen anfallen. Dadurch wird der vom Energieversorgungsunternehmen gewährte Handlungsspielraum bei weitem nicht ausgenutzt.

In dem Artikel von E. Köhler mit dem Titel "Automatische Höchstlastüberwachung", Elektro Anzeiger, 23. Jahrgang, Nr. 1, vom 14. Januar 1970, Seiten 1 bis 5, wird eine Höchstlastüberwachungs-Einrichtung zum Abfangen von Leistungsspitzen eines Abnehmers von Ressourcen, wie Strom, Gas oder Wasser, beschrieben, die im Falle der Stromlieferung während einer Meßperiode von 15 Minuten fortlaufend die schon verbrauchte Arbeitsmenge mißt und aus der Differenz zur angestrebten Maximalarbeit in dieser Periode eine tariflich bzw. kaufmännisch "optimale" Leistung für die Restzeit der Meßperiode berechnet, um bei aktueller Überschreitung dieser optimalen Leistung durch automatisches Abschalten von elektrischen Verbrauchern die aktuelle Leistung um den Wert Pkorr = Popt - Pt zu korrigieren.

Die EP 803 956 A2 zeigt ebenfalls eine Einrichtung zur Begrenzung von Leistungsspitzen eines Abnehmers von elektrischem Strom zur Bestimmung von Zu- oder Abschaltungen einzelner Verbraucher. Anhand einer Prioritätenliste werden Verbraucher so zu- und abgeschaltet, daß der Mittelwert eines 15-Minuten-Meßintervalls nie die vorgegebene Bezugsleistung überschreitet. Dabei werden die aktuellen Bezugsleistungen über ein industrielles Feldbussystem erfaßt und dezentral analysiert.

Die DE 197 34 989 C2 offenbart die Übertragung von elektrischen Verbrauchsgrößen einer Vielzahl von Geräten an eine zentrale Leitstelle mittels Datenfernübertragungsmedien, insbesondere Telefon und Funknetzen, aber auch mittels Datennetzen, wie z. B. dem Internet, wobei diese Medien auch zum Übertragen von Befehlen von der Leitstelle zu den dezentralen Einrichtungen dienen können.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtungen zur Einhaltung eines oberen Grenzwertes PGrenz der mittleren Gesamtleistung von n räumlich getrennten Gruppen von Verbrauchern bereitzustellen, mit denen der von dem Versorgungsunternehmen gewährte Handlungsspielraum besser ausgenutzt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren, das die folgenden Schritte umfaßt:

  • a) Erfassen der Ist-Gesamtleistungen PIst,i der n Gruppen von Verbrauchern und Berechnen der Trends der gemittelten Ist-Gesamtleistungen PIst,i der n Gruppen von Verbrauchern,
  • b) Berechnen einer Korrekturleistung PKorr,i aus einem jeweiligen sich aus der Trendberechnung ergebenden Mittelwert PIst,i der Ist-Gesamtleistungen und einem vorgegebenen jeweiligen lokalen oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung für jede der n Gruppen und,
  • c) wenn mindestens eine berechnete Korrekturleistung PKorr,i einen positiven Wert, aufweist, zeitlich oder bis auf Widerruf begrenztes Verändern der lokalen oberen Grenzwerte PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung der n Gruppen in der Weise, daß die Summe der sich dann ergebenden Korrekturleistungen PKorr',i der n Gruppen, die einen positiven Wert aufweisen, minimal wird, sowie nachfolgendes zumindest zeitweiliges Abschalten einer geeigneten Anzahl von abschaltbaren Verbrauchern in denjenigen Gruppen, für die die jeweilige Korrekturleistung PKorr',i einen positiven Wert aufweist.

Diese Aufgabe wird zudem gelöst durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, mit

  • - einer Erfassungseinrichtung für jede der n Gruppen von Verbrauchern zur Erfassung der Ist-Gesamtleistung PIst,i einer Gruppe von Verbrauchern,
  • - einer Trendberechnungseinrichtung für jede der n Gruppen zur Berechnung der Trends der mittleren Ist-Gesamtleistungen PIst,i der Gruppe von Verbrauchern,
  • - einer Auswahleinrichtung für jede der n Gruppen zur Auswahl einer zur Einhaltung eines jeweiligen lokalen oberen Grenzwertes PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung geeigneten Kombination von abzuschaltenden Verbrauchern,
  • - einer Ansteuereinrichtung für jede der n Gruppen zur Ansteuerung der Verbraucher einer Gruppe entsprechend der von der zugehörigen Auswahleinrichtung getroffenen Auswahl,
  • - einer Berechnungseinrichtung für jede der n Gruppen zur Berechnung einer Korrekturleistung PKorr,i für eine Gruppe aus einem jeweiligen sich aus der Trendberechnung ergebenden Mittelwert PIst,i der Ist-Gesamtleistungen und einem vorgegebenen jeweiligen lokalen oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung,
  • - einer zentralen Einheit zur bedarfsweisen Veränderung der lokalen oberen Grenzwerte PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung der n Gruppen in der Weise, daß die Summe der sich dann ergebenden Korrekturleistungen PKorr',i der n Gruppen, die einen positiven Wert aufweisen, minimal wird, und
  • - n Datenfernübertragungseinrichtungen zur Übertragung von Daten zwischen den Berechnungs- und Auswahleinrichtungen jeder der n Gruppen einerseits und der zentralen Einheit andererseits.

Bei dem Verfahren kann vorgesehen sein, daß die Mittelung in Schritt (a) über eine Meßperiode TMess mit zeitlich definiertem Anfang und Ende erfolgt.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die Meßperiode(n) synchronisiert wird/werden.

Schließlich kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, daß die Verbraucher Stromverbraucher oder Verbraucher anderer Ressourcen sind.

Bei der Vorrichtung kann vorgesehen sein, daß die Datenfernübertragungseinrichtungen derart gestaltet sind, daß sie im Normalzustand keine geschalteten Datenleitungen bereitstellen, die Berechnungseinrichtungen derart gestaltet sind, daß sie ein Aktiviersignal an die jeweilige zugehörige Datenfernübertragungseinrichtung abgeben, wenn die von der Berechnungseinrichtung berechnete Korrekturleistung PKorr,i einen positiven Wert aufweist, und die Datenfernübertragungseinrichtungen derart gestaltet sind, daß sie als Antwort auf ein Aktiviersignal eine zeitlich begrenzt geschaltete Datenleitung bereitstellen und die berechnete positive Korrekturleistung PKorr,i über die Datenleitung an die zentrale Einheit weiterleiten, und die zentrale Einheit derart gestaltet ist, daß sie als Antwort auf die Übertragung der berechneten positiven Korrekturleistung PKorr,i die ihr noch nicht vorliegenden Korrekturleistungen PKorr,i der Berechnungseinrichtungen abfragt und die Veränderung der lokalen oberen Grenzwerte PGrenz, lokal,i der mittleren Gesamtleistung der n Gruppen über die geschalteten Datenleitungen vornimmt. Damit wird erreicht, daß die Datenleitungen nur in Verbrauchsspitzenzeiten aufgebaut werden, wodurch die Kosten für das Bereitstellen der Datenleitungen bei immer noch gutem Ausnutzen des von dem Versorgungsunternehmen gewährten Handlungsspielraums deutlich vermindert werden. Da es insbesondere bei Gruppen (z. B. Supermärkten) von Verbrauchern mit ähnlichen Aufgabenstellungen sehr wahrscheinlich ist, daß ihre Verbrauchsspitzen auch zu ähnlichen Tageszeiten auftreten, lassen sich die Zeiten der Schaltung der Datenleitungen schätzungsweise um nochmals einen Faktor der Größenordnung von 10 reduzieren.

Bei der Vorrichtung kann vorgesehen sein, daß die Datenfernübertragungseinrichtungen jeweils ein Modem auf der Seite der Gruppe von Verbrauchern, eine Telefonleitung eines Telefonnetzes und ein Modem auf der Seite der zentralen Einheit umfassen.

Günstigerweise umfassen die Datenfernübertragungseinrichtungen jeweils zusätzlich eine Einrichtung zur Herstellung einer Verbindung mit einem Internet-Host auf der Seite der Gruppe von Verbrauchern und auf der Seite der zentralen Einheit. Damit läßt sich dann das Internet für die Datenfernübertragung nutzen.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung kann bei der Vorrichtung vorgesehen sein, daß die Datenfernübertragungseinrichtungen derart eingerichtet sind, daß sie jeweils eine Datenstandleitung bereitstellen. Die Datenstandleitung bietet eine rund um die Uhr geschaltete Verbindung. Selbstverständlich kann die Datenstandleitung alternativ zum Telefonnetz auch durch spezielle Kabel, Richtfunkstrecken oder Satellitenkanäle realisiert und mit größerer Bandbreite als sonst im Telefonnetz üblich versehen werden. Eine Datenstandleitung ermöglicht eine besonders effiziente Ausnutzung des vom Versorgungsunternehmen gewährten Handlungsspielraums.

Andererseits kann bei der Vorrichtung auch vorgesehen sein, daß die Datenfernübertragungseinrichtungen derart eingerichtet sind, daß sie eine für eine längere Zeit geschaltete Datenleitung bereitstellen. Beispielsweise können die Datenleitungen nur während der üblichen Verbrauchsspitzenzeiten geschaltet sein.

Eine weitere besondere Ausführungsform der Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Ansteuereinrichtung für alle Datenfernübertragungseinrichtungen oder für jede Datenfernübertragungseinrichtung zur zeitlichen Steuerung der Schaltung der Datenleitungen. Dies vermindert die Kosten für das Bereitstellen der Datenfernübertragungseinrichtungen.

Außerdem kann bei der Vorrichtung vorgesehen sein, daß mindestens eine Einheit oder mindestens eine Kommunikationseinrichtung einen Eingang für einen Zeitimpuls zur Durchführung der Mittelung aufweist, wobei der Eingang bzw. die Eingänge über die jeweilige Datenfernübertragungseinrichtung mit der zentralen Einheit ständig oder zeitlich begrenzt in Verbindung steht. Beispielsweise kann es ausreichen, wenn die zentrale Einheit einmal täglich einen Zeitimpuls abgibt. Die Synchronisiereinrichtung kann einen Zeitimpuls des Versorgungsunternehmens entweder direkt oder über eine der n Gruppen von Verbrauchern erhalten. Alternativ dazu könnte dies auch dezentral über Funkuhren erfolgen.

Schließlich kann bei der Vorrichtung vorgesehen sein, daß die zentrale Einheit eine Synchronisiereinrichtung zur Synchronisierung der Zeitimpulse über die Datenfernübertragungseinrichtungen in vorgebbaren zeitlichen Abständen bei einigen oder allen n Gruppen von Verbrauchern aufweist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch eine schnelle Erfassung der Korrekturleistungen, wobei eine positive Korrekturleistung bedeutet, daß innerhalb einer Gruppe von Verbrauchern einige weggeschaltet werden müßten, um den lokalen oberen Grenzwert der mittleren Gesamtleistung einzuhalten, während eine negative Korrekturleistung bedeutet, daß theoretisch innerhalb einer Gruppe von Verbrauchern diese Last zugeschaltet werden darf, und nachfolgende geeignete Veränderung der lokalen oberen Grenzwerte der mittleren Gesamtleistung die insgesamt zur Verfügung stehenden Leistungsressourcen besser ausgenutzt werden. Dies bedeutet nichts anderes, als daß der von dem Versorgungsunternehmen gewährte Handlungsspielraum besser ausgenutzt wird. Weiterhin werden durch die zentrale Verwaltung der lokalen oberen Grenzwerte der mittleren Gesamtleistung mittels der zentralen Einheit die übertragenen Datenmengen überschaubar. Dies hat insbesondere den Vorteil, daß verschiedene Übertragungsmedien (Telefon, Internet etc.) genutzt werden können. Außerdem lassen sich die Verbraucher weiterhin entsprechend den Vorgaben des Betreibers einer Gruppe (Supermarkt) von Verbrauchern vor Ort schalten. Im Fehlerfall können die jeder Gruppe zugeordneten Maximum-Optimierungsrechner autark weiterregeln, wobei dies allerdings mit eingeschränkter Nutzung des von dem Versorgungsunternehmen gewährten Handlungsspielraums geschieht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 schematisch eine besondere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt schematisch eine besondere Ausführungsform der Vorrichtung zur Einhaltung eines oberen Grenzwertes PGrenz der mittleren Gesamtleistung von n räumlich getrennten Gruppen 10 von elektrischen Verbrauchern 12 in einer Verbrauchsperiode gemäß der vorliegenden Erfindung.

Der Übersichtlichkeit halber sind zum einen nicht alle der n räumlich getrennten Gruppen und innerhalb jeder Gruppe 10 nur die abschaltbaren elektrischen Verbraucher 12 gezeigt. Jeder der n Gruppen 10 ist eine Einheit 14 zugeordnet, die über einen Eingang für einen Wirkleistungsimpuls 18 mit einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Ist-Gesamtleistung PIst,i der Gruppe 10 von elektrischen Verbrauchern in Form eines Stromzählers (nicht gezeigt) verbunden ist und eine Trendberechnungseinrichtung zur Berechnung des Trends der Ist- Gesamtleistungen PIst,i der Gruppe 10 von elektrischen Verbrauchern über eine Meßperiode TMess, eine Auswahleinrichtung zur Auswahl einer zur Einhaltung eines jeweiligen lokalen oberen Grenzwertes PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung geeigneten Kombination von abzuschaltenden elektrischen Verbrauchern, eine Ansteuereinrichtung zur Ansteuerung der abschaltbaren elektrischen Verbraucher einer Gruppe 10 entsprechend der von der zugehörigen Auswahleinrichtung getroffenen Auswahl und eine Berechnungseinrichtung zur Berechnung einer Korrekturleistung PKorr,i für die Gruppe beispielsweise als Differenz zwischen einem jeweiligen sich aus der Trendberechnung ergebenden Mittelwert PIst,i der Ist- Gesamtleistungen in der Meßperiode TMess und einem vorgegebenen jeweiligen lokalen oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung der Gruppe von elektrischen Verbrauchern multipliziert mit der Meßperiodendauer dividiert durch die Restzeit der laufenden Meßperiodendauer umfaßt. Jede der n Einheiten 14 weist einen Eingang 16 für einen Zeitimpuls eines EVU-Maximumzählers (nicht gezeigt) auf, wobei übliche Zeitimpulse im Abstand von 10, 15, 30 oder 60 Minuten liegen. Weiterhin ist jede Einheit 14 über ein jeweiliges Modem 20 mit dem öffentlichen Telefonnetz 22 verbunden. Auf der anderen Seite des öffentlichen Telefonnetzes 22 befindet sich eine Telefonanlage 24. Eine zentrale Einheit 28 ist über n Modems 26 (von denen der Übersichtlichkeit halber nur drei Modems gezeigt sind) mit der Telefonanlage 24 verbunden. Die Vorrichtung kann nun wie folgt betrieben werden:

Die Einheiten 14 stehen über die jeweiligen Modems 20 mittels einer Datenstandleitung mit der zentralen Einheit 28 kontinuierlich in Verbindung. Jede der Einheiten 14 erhält über den jeweiligen Eingang 16 einen Zeitimpuls und erfaßt synchron zu den anderen Einheiten 14 über den Eingang 18 die Ist-Gesamtleistungen PIst,i der jeweiligen Gruppe 10 von elektrischen Verbrauchern und berechnet den Trend der Ist-Gesamtleistung PIst,i der Gruppe von elektrischen Verbrauchern über eine Meßperiode TMess und berechnet eine Korrekturleistung PKorr,i als Differenz zwischen dem sich aus der Trendberechnung ergebenden Mittelwert PIst,i der Ist-Gesamtleistungen in der Meßperiode TMess und dem jeweiligen lokalen oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung. Die n Einheiten 14 geben die berechneten Korrekturleistungen über das jeweilige Modem 20, das öffentliche Telefonnetz 22, die Telefonanlage 24 und das jeweilige Modem 26 an die zentrale Einheit 28. Wenn mindestens eine berechnete Korrekturleistung PKorr,i einen positiven Wert aufweist, verändert die zentrale Einheit 28 die lokalen oberen Grenzwerte PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung der n Gruppen in der Weise, daß die Summe der sich dann ergebenden Korrekturleistungen PKorr',i der n Gruppen von elektrischen Verbrauchern, die einen positiven Wert aufweisen, minimal wird. Die sich ergebenden lokalen oberen Grenzwerte der mittleren Gesamtleistung gelten dann für den Rest der Meßperiode TMess und bilden die Grundlage für die nachfolgende zumindest zeitweilige Abschaltung einer geeigneten Anzahl von abschaltbaren elektrischen Verbrauchern in denjenigen Gruppen, für die die jeweilige Korrekturleistung PKorr',i einen positiven Wert aufweist. Somit nimmt also die zentrale Einheit 28 eine Umverteilung der Leistungsressourcen vor. Mit der vorangehend beschriebenen Vorgehensweise wird der vom EVU bereitgestellte Handlungsspielraum sehr weitgehend genutzt. Andererseits kann es - zumindest derzeit noch - sein, daß diese Vorgehensweise aufgrund der mit Datenstandleitungen verbundenen Kosten recht teuer ist. Daher kann alternativ auch vorgesehen sein, daß die Verbindungen zwischen den Einheiten 14 und der zentralen Einheit 28 nur in Verbrauchsspitzenzeiten aufgebaut werden. Beispielsweise kann dies in der Form geschehen, daß, sobald bei einer der n Gruppen von elektrischen Verbrauchern eine positive Korrekturleistung PKorr,i registriert wird, die Einheit 14 automatisch die zentrale Einheit 28 anwählt. Die zentrale Einheit 28 stellt dann die Verbindungen zu den restlichen Gruppen von elektrischen Verbrauchern her und verteilt dann die Leistungsressourcen in der oben beschriebenen Weise.

Durch die vorliegende Erfindung wird mit einem relativ geringen Hard- und Software- Aufwand und damit einem geringen Kostenaufwand sowie bei überschaubaren übertragenen Datenmengen der von dem Versorgungsunternehmen gewährte Handlungsspielraum sehr gut ausgenutzt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Bezugszeichenliste 10 Gruppe

12 Verbraucher

14 Einheit

16 Eingang für Zeitimpuls

18 Eingang für Wirkleistungsimpuls

20 Modem

22 Telefonnetz

24 Telefonanlage

26 Modem

28 Zentrale Einheit

30 Kommunikationseinrichtung

31 Zentrale Einheit


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Einhaltung eines oberen Grenzwertes PGrenz der mittleren Gesamtleistung von n räumlich getrennten Gruppen von Verbrauchern, das die folgenden Schritte umfaßt:
    1. a) Erfassen der Ist-Gesamtleistungen PIst,i der n Gruppen von Verbrauchern und Berechnen der Trends der gemittelten Ist-Gesamtleistungen PIst,i der n Gruppen von Verbrauchern,
    2. b) Berechnen einer Korrekturleistung PKorr,i aus einem jeweiligen sich aus der Trendberechnung ergebenden Mittelwert Pist,i der Ist-Gesamtleistungen und einem vorgegebenen jeweiligen lokalen oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung für jede der n Gruppen und,
    3. c) wenn mindestens eine berechnete Korrekturleistung PKorr,i einen positiven Wert aufweist, zeitlich oder bis auf Widerruf begrenztes Verändern der lokalen oberen Grenzwerte PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung der n Gruppen in der Weise, daß die Summe der sich dann ergebenden Korrekturleistungen PKorr',i der n Gruppen, die einen positiven Wert aufweisen, minimal wird, sowie nachfolgendes zumindest zeitweiliges Abschalten einer geeigneten Anzahl von abschaltbaren Verbrauchern in denjenigen Gruppen, für die die jeweilige Korrekturleistung PKorr',i einen positiven Wert aufweist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelung in Schritt (a) über eine Meßperiode TMess mit zeitlich definiertem Anfang und Ende erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßperiode(n) synchronisiert wird/werden.
  4. 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbraucher Stromverbraucher oder Verbraucher anderer Ressourcen sind.
  5. 5. Vorrichtung zur Einhaltung eines oberen Grenzwertes PGrenz der mittleren Gesamtleistung von n räumlich getrennten Gruppen (10) von Verbrauchern (12), mit

    einer Erfassungseinrichtung für jede der n Gruppen (10) von Verbrauchern (12) zur Erfassung der Ist-Gesamtleistung PIst,i einer Gruppe (10) von Verbrauchern (12),

    einer Trendberechnungseinrichtung für jede der n Gruppen (10) zur Berechnung der Trends der mittleren Ist-Gesamtleistungen PIst,i der Gruppe (10) von Verbrauchern (12),

    einer Auswahleinrichtung für jede der n Gruppen (10) zur Auswahl einer zur Einhaltung eines jeweiligen lokalen oberen Grenzwertes PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung geeigneten Kombination von abzuschaltenden Verbrauchern,

    einer Ansteuereinrichtung für jede der n Gruppen (10) zur Ansteuerung der Verbraucher einer Gruppe (10) entsprechend der von der zugehörigen Auswahleinrichtung getroffenen Auswahl,

    einer Berechnungseinrichtung für jede der n Gruppen (10) zur Berechnung einer Korrekturleistung PKorr,i für eine Gruppe (10) aus einem jeweiligen sich aus der Trendberechnung ergebenden Mittelwert PIst,i der Ist-Gesamtleistungen und einem vorgegebenen jeweiligen lokalen oberen Grenzwert PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung,

    einer zentralen Einheit (28) zur bedarfsweisen Veränderung der lokalen oberen Grenzwerte PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung der n Gruppen (10) in der Weise, daß die Summe der sich dann ergebenden Korrekturleistungen PKorr',i der n Gruppen (10), die einen positiven Wert aufweisen, minimal wird, und

    n Datenfernübertragungseinrichtungen zur Übertragung von Daten zwischen den Berechnungs- und Auswahleinrichtungen jeder der n Gruppen (10) einerseits und der zentralen Einheit (28) andererseits.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenfernübertragungseinrichtungen derart gestaltet sind, daß sie im Normalzustand keine geschalteten Datenleitungen bereitstellen, die Berechnungseinrichtungen derart gestaltet sind, daß sie ein Aktiviersignal an die jeweilige zugehörige Datenfernübertragungseinrichtung abgeben, wenn die von der Berechnungseinrichtung berechnete Korrekturleistung PKorr,i einen positiven Wert aufweist, und die Datenfernübertragungseinrichtungen derart gestaltet sind, daß sie als Antwort auf ein Aktiviersignal eine zeitlich begrenzt geschaltete Datenleitung bereitstellen und die berechnete positive Korrekturleistung PKorr,i über die Datenleitung an die zentrale Einheit (28) weiterleiten, und die zentrale Einheit (28) derart gestaltet ist, daß sie als Antwort auf die Übertragung der berechneten positiven Korrekturleistung PKorr,i die ihr noch nicht vorliegenden Korrekturleistungen PKorr,i der Berechnungseinrichtungen abfragt und die Veränderung der lokalen oberen Grenzwerte PGrenz,lokal,i der mittleren Gesamtleistung der n Gruppen (10) über die geschalteten Datenleitungen vornimmt.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenfernübertragungseinrichtungen jeweils ein Modem (20) auf der Seite der Gruppe (10) von Verbrauchern (12), eine Telefonleitung eines Telefonnetzes (22) und ein Modem (26) auf der Seite der zentralen Einheit (28) umfassen.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenfernübertragungseinrichtungen jeweils zusätzlich eine Einrichtung zur Herstellung einer Verbindung mit einem Internet-Host auf der Seite der Gruppe (10) von Verbrauchern (12) und auf der Seite der zentralen Einheit (28) umfassen.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenfernübertragungseinrichtungen derart eingerichtet sind, daß sie jeweils eine Datenstandleitung bereitstellen.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenfernübertragungseinrichtungen derart eingerichtet sind, daß sie eine für eine längere Zeit geschaltete Datenleitung bereitstellen.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Ansteuereinrichtung für alle Datenfernübertragungseinrichtungen oder für jede Datenfernübertragungseinrichtung zur zeitlichen Steuerung der Schaltung der Datenleitungen.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Einheit (14) oder mindestens eine Kommunikationseinrichtung (30) einen Eingang (16) für einen Zeitimpuls zur Durchführung der Mittelung aufweist, wobei der Eingang (16) bzw. die Eingänge (16) über die jeweilige Datenfernübertragungseinrichtung mit der zentralen Einheit (28 bzw. 31) ständig oder zeitlich begrenzt in Verbindung steht.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12 direkt oder indirekt bezogen auf Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Einheit (28) eine Synchronisiereinrichtung zur Synchronisierung der Zeitimpulse über die Datenfernübertragungseinrichtungen in vorgebbaren zeitlichen Abständen bei einigen oder allen n Gruppen von Verbrauchern aufweist.






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