优化的负载管理制造技术

为了鉴于电功率的供给来优化通过一组不同的用电器（2至7）的电功率消耗的时间曲线，以高时间分辨率检测所述各个用电器（2至7）组的电功率消耗的特征时间曲线以及干预所述各个用电器（2至7）组的当前的电功率消耗的可能性，所述电功率的供给包括至少一个风力发电机或太阳能发电机（8）的功率。针对一个将来的时间段对所述由至少一个发电机（8）供给电功率的时间曲线制订预测，并且与所述预测协调地制订用于在一个将来的时间段中分配电功率到所述各个用电器（2至7）的规划。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优化的负载管理
本专利技术涉及一种用于鉴于电功率的供给来优化通过一组不同的用电器的电功率消耗的时间曲线的方法，所述电功率的供给包括至少一个风力发电机或太阳能发电机的电功率以及与用于电能量的存储器和/或公共电网双向交换的功率。
技术介绍
不同的用电器和至少一个风力发电机或太阳能发电机典型地布置在本地电网中。所述本地电网不仅可以是岛式网络而且可以具有至公共电网的连接。当在发电机所馈入的公共电网中存在对电功率的需求时，太阳能发电机和风力发电机的电功率并非始终可用。相反地，通过发电机例如通过太阳能发电机的、在正午的、大电功率的提供与在所连接的公共电网中已存在的对电功率的过度供给可能同时发生。这可能导致，发电机必须被关掉并且因此在无附加开销的情况下可供使用的电功率丢失。当在具有发电机的本地电网中在一时刻产生的电功率多于消耗的电功率并且多余的电功率被馈入公共电网中而在另一时刻消耗的电功率多于产生的电功率，并且不足的电功率从公共电网中获取时，公共电网主要仅用作用于电功率的缓冲器。由此，对于公共电网的运营商而言产生极大开销，运营商并非无补偿要求地持续不断地支付极大开销。同时完全原则上是，用于电能量的获取价格与获取电能量的时刻极其相关。与获取价格有关的电费因此也越来越多地提供给私有用电器。在此背景下，应该追求鉴于电功率的瞬时供给来优化的负载管理，其实现如下目标:在对所连接的公共电网要求最低的情况下在通过太阳能发电机或者风力发电机产生电功率的位置处电功率的高自消耗。具有独立权利要求1的前序部分的特征的方法由DE102008037575A1公开。借助计算机支持的方法监视、控制和优化分布式系统的耗能器和能源的利用。太阳能发电机和/或风力发电机作为固定式能源属于分布式系统的能源。计算机支持的方法一部分是基于如下信息来制订用于系统中优化的能量利用的规划:所述信息包括预计的总能量消耗和在将来时刻通过固定式能源提供的能量。由所测量的、这些耗能器中的一个或多个耗能器的能量消耗计算在将来时刻的预计的总能量消耗。在计算在将来时刻由固定式能源提供的能量的情况下，考虑预计的在所述时刻的环境条件。在DE102008037575A1的附图中以40分钟持续时间的能量块绘制能量消耗，其中，能量消耗最早按照每两个小时改变。一种用于鉴于电功率的供给来优化通过一组不同的用电器的电功率消耗的时间曲线的方法也由DE102009010117A1公开，所述供给包括至少一个风力发电机或太阳能发电机的功率。目标在此为:使通过一组不同的用电器的电能量的参考功率均匀化。在第一步骤中，在参照日历的可定义的时间段中确定不受控的功率消耗。在第二步骤中，由不受控的功率消耗求平均值，所述平均值在相似的后续时间段期间用作额定值的预给定。给用电器分配不同的优先级，并且根据用电器的优先级来切换用电器，以便由用电器当前整体上消耗的电功率不超过额定值。借助所述方法可以使电能的获取均匀化，这根据费率边缘条件也能为本地网络的运营商带来经济性优点。在已知的方法中，也检测各用电器一例如用于建筑物供暖的热泵一的最大关断时间。制热或制冷的用电器有针对性地在弱负载时间中运行，以便对于接着的强负载时间存储热或冷，在强负载时间中用电器尽可能不附加运行。洗碗机或洗衣机的运行也应尽可能在弱负载时间期间进行。给这种用电器相应地分配低优先级。与此相反，用电器如灯和火炉获得高优先级，因为对光或烹饪能量的需求很大程度上为现时需求所决定。此外，考虑由各个用电器消耗的功率根据工作进展而不同。因此，例如在接通洗衣机时考虑，洗衣机会运行长达两个小时。在此，在洗衣机将所注入的水加热到预设的洗涤温度时，洗衣机所需的功率相对较高。对于随后洗涤滚筒的运动需要相对较少的功率。在已知的方法中以I分钟、3分钟或最大5分钟的间隔测量当前的电功率消耗，其中，所述时间值与15分钟的计费周期相协调，对于所述计费周期，分别将平均的消耗值向所连接的公共电网的运营商传送。在已知的方法中，考虑通过太阳能发电机或风力发电机的电流自产生。在此，如果自产生的功率高于所消耗的功率，则功率被馈入到所连接的公共电网中。反之,从公共电网中获取功率。由DE4425876A1公开了一种所谓智能插座，其设置用于连接用电器。在此，用电器通过总线系统来控制，即接通、关断和/或减弱，所述总线系统将强电流网用作传输介质。通过附加的接口连接装置，可以将传感器连接到插座上并且通过总线系统询问传感器。由DE202008009128U1公开了一种用于耗电器的分析设备，其中，每个耗电器都包括一单元，其适于标识恰好这一个用电器的电流消耗和/或功率消耗并且作为信息来提供。分析设备具有用于通过耗电器提供的信息的收信站，其中，收信站适于在接通和/或关断这些耗电器中的每个单个的耗电器时分开地接收这些耗电器中每个单个的耗电器的信息和/或分开地处理和/或借助预给定的算法来计算所述信息。信息传输借助电流供应线路以大于50Hz、优选以大于100Hz、也就是说以大于50b/s或大于100b/s进行。分析设备可以求取某个耗电器的每个各自的电流消耗并将其输出，并且减小至这个耗电器的能量输送或接通和关断这个耗电器。各个用电器各自的可标识性在已知的分析设备中借助其各自的消耗行为来实现。因此，每个用电器的电感式和电容式消耗模式在传输意义下具有指纹特性。“电指纹”由接通电流冲击和由于接通电流冲击而在主电网中表现的谐波组成。如果分析电指纹，则通过特有的组成可以推断出成因用电器。通过标识相应用电器的各自的消耗行为的特征一方面能够实现对其的标识，另一方面可能的是，当将各自的消耗值与所存储的标称值或容许的标称值范围比较时，可以对每个各自的用电器进行说明。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务是，提出一种用于鉴于电功率的供给来优化通过一组不同的用电器的电功率消耗的时间曲线的方法，所述电功率的供给包括至少一个风力发电机或太阳能发电机的电功率以及借助用于电能量的存储器和/或公共电网双向交换的功率，借助所述方法根据用电器的用户的不同期望但始终以技术上定义的方式优化电功率消耗。所述优化可以是发电机的电功率的自消耗的优化，使得所连接的公共电网大多数情况承受最小负荷并且在理想情况下甚至不需要所连接的公共电网。替代地或附加地，所述优化也可以鉴于一个或多个另外的标准来进行，例如最大地利用来自再生能源的电功率、生态上有意义的能量消耗、成本低廉的能量提供。本专利技术的任务通过具有独立权利要求1所述的特征的方法来解决。新方法的优选的实施方式在从属权利要求中定义。在用于鉴于电功率的供给来优化通过一组不同的用电器的电功率消耗的时间曲线的方法中，所述电功率的供给包括至少一个风力发电机或太阳能发电机的功率以及与用于电能量的存储器和/或公共电网双向交换的功率，首先测量电功率消耗，以便求取通过各个用电器的电功率消耗的特征时间曲线。然后，针对一个将来的时间段制订对至少一个发电机的电功率供给的时间曲线的预测。在以太阳能发电机形式的发电机中，将来的一个典型的时间段为一天。但也可以涉及一天的一段或数天。基于通过各个用电器的电功率消耗的特征时间曲线、电功率与储能器和/或公共电网双向交换的条件以及至少一个由用电器的用户设置的用户目标预给定——其导致在一个将来的时间段中通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于鉴于电功率的供给来优化通过一组不同的用电器（2至7）的电功率消耗的时间曲线的方法，所述供给包括至少一个风力发电机或太阳能发电机（8）的电功率以及与用于电能量的存储器和/或公共电网双向交换的功率，其中，测量电功率消耗，以便求取通过所述各个用电器（2至7）的电功率消耗的特征时间曲线；其中，针对一个将来的时间段制订对所述至少一个发电机（8）的电功率供给的时间曲线的预测；其中，基于所述各个用电器（2至7）的消耗的预测和特征时间曲线制订用于在所述将来的时间段上将电功率分配给所述各个用电器（2至7）的规划；以及其中，在所述时间段中根据所述规划将电功率分配给所述各个用电器（2至7），其特征在于，还基于在所述将来的时间段中与用于电能量的存储器和/或所述公共电网（10）的电功率双向交换的条件和至少一个用户目标预给定来制订所述规划，所述用户目标预给定导致在所述将来的时间段中的不同的用电器的电功率消耗的和/或来自不同的源的电功率供给的不同加权，并且所述规划连续地基于所述至少一个发电机（8）的实际的电功率供给和所述各个用电器（2至7）的实际的电功率消耗来更新。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.08 DE 102011001918.91.一种用于鉴于电功率的供给来优化通过一组不同的用电器(2至7)的电功率消耗的时间曲线的方法，所述供给包括至少一个风力发电机或太阳能发电机(8)的电功率以及与用于电能量的存储器和/或公共电网双向交换的功率， 其中，测量电功率消耗，以便求取通过所述各个用电器(2至7)的电功率消耗的特征时间曲线； 其中，针对一个将来的时间段制订对所述至少一个发电机(8)的电功率供给的时间曲线的预测； 其中，基于所述各个用电器(2至7)的消耗的预测和特征时间曲线制订用于在所述将来的时间段上将电功率分配给所述各个用电器(2至7)的规划；以及 其中，在所述时间段中根据所述规划将电功率分配给所述各个用电器(2至7)， 其特征在于， 还基于在所述将来的时间段中与用于电能量的存储器和/或所述公共电网(10)的电功率双向交换的条件和至少一个用户目标预给定来制订所述规划，所述用户目标预给定导致在所述将来的时间段中的不同的用电器的电功率消耗的和/或来自不同的源的电功率供给的不同加权， 并且所述规划连续地基于所述至少一个发电机(8)的实际的电功率供给和所述各个用电器(2至7)的实际的电功率消耗来更新。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同的用电器(2至7)的电功率消耗的不同加权包括用于在所述将来的时间段中通过不同的用电器(2至7)所消耗的电功率和/或其成本的加权因数。·3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，来自不同的源的电功率供给的不同加权包括用于在一个将来的时间段中所消耗的来自所述不同的源的电功率和/或其成本的不同加权因数。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，用于在所述将来的时间段中所消耗的电功率和/或其成本的所述加权因数变化。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，用于在所述将来的时间段中所消耗的电功率和/或其成本的所述加权因数是时间的函数。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，在其应用之前加和用于同时适用的不同用户目标预给定的加权因数。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，用于不同用户目标预给定的所述加权因数具有根据共同的标准归一化的加权基本因数，所述标准相应于不同用户目标预给定的相同重要性。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，用于同时适用的不同用户目标预给定中的每一个的加权因数具有固定的重要性因数，所述重要性因数相应于所述用户目标预给定相对于其他同时适用的用户目标预给定的相对重要性。9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法，其特征在于，在制订用于分配电功率到所述各个用电器(2至7)的规划时限制或最小化经加权的所消耗的电功率之和和/或所消耗的电功率的经加权的成本之和。10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个用户目标预给定选自: 由所述至少一个发电机(8 )产生的电功率的自消耗的最大化， 用于由所述用电器(2至7)消耗的电功率的成本的最小化或限制； 从所述公共电网(10)获取电功率的最小化或限制； 在用电器(2至7)运行的开始时间和/或结束时间与时间预给定之间的偏差的最小化或限制；以及 在所述将来的时间段内的确定时间窗中借助所述用电器(2至7)调整的温度与期望温度的偏差的最小化或限制。11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述用户目标预给定包括用于在所述将来的时间段中至少一个单个用电器(2至7)的运行的用户提前通知。12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述用户目标预给定包括在所述将来的时间段中所述各个用电器(2至7)的不同用户优先级。13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，针对所述将来的时间段制定对从所述公共电网(10)获取电功率的条件的时间曲线的另一预测，并且在制订所述用于分配电功率的规划时考虑所述另一预测。14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，针对所述将来的时间段制订对将电功率馈入到所述公共电网(10)中的条件的时间曲线的另一预测，并且在制订所述用于分配电功率的规划时考虑所述另一预测。15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，针对所述将来的时间段或一个过去的时间段确定在从所述公共电网(10)获取电功率和/或将电功率馈入到所述公共电网(10 )中的其他条件下替代地提供相同的结果的影响。16.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，针对所述将来的时间段制订对将电功率中间存储在用于电能量的存储器中的条件的时间曲线的另一预测，并且在制订用于分配电功率的规划时考虑所述另一预测。17.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，针对所述将来的时间段制定对传送电功率到至少另一组用电器和/或发电机和从所述至少另一组用电器和/或发电机传送电功率的条件的时间曲线的另一预测，并且在制订所述用于分配电功率的规划时考虑所述另一预测。18.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·马格努森，C·赫勒，R·蒂尔，
申请(专利权)人：艾思玛太阳能技术股份公司，
类型：
国别省市：