CN103597690A - 优化的负载管理 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

优化的负载管理
技术领域
本发明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。
背景技术
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***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***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***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——例如用于建筑物供暖的热泵——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1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***来控制,即接通、关断和/或减弱,所述总线***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***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。
发明内容
本发明所基于的任务是,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。
本发明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,于是制订与预测协调的用于在一个将来的时间段上分配电功率到各个用电器上的规划。附加地持续基于至少一个发电机的实际的电功率供给和实际的电功率消耗来更新所述规划。
于是,遵循所述规划给各个用电器分配电功率。所述分配相应于电功率的配给,电功率可以被各个用电器消耗。所述分配可以二元地进行,也就是说例如在确定的子时间段中接通和关断至各个用电器的电流输送,其中,实际从各个用电器获取的功率通过用电器本身确定。替代地,到各个用电器上的分配也可能在其多少方面被限制,使得在确定的子时间段中给各个用电器仅仅提供有限的功率。此外,如果用电器具有适于此的通信与控制装置,则可能促使用电器本身在其功率方面受限。
为了在制订规划时在无需重新使用所连接的公共电网的情况下实际实现高自消耗,以至少0.1Hz的采样率测量电功率消耗。所述消耗可以包括本地电网中的所有用电器的总消耗和/或对于各个用电器单独测量的消耗。也就是说,至少大约每隔10秒钟、优选至少每一秒钟、更优选至少每十分之一秒,还更优选至少每百分之一秒,也即常用的50Hz交流电的每一个半波一次,测量电功率消耗的值,以便在求取通过各个用电器的电功率消耗的特征时间曲线时考虑所述值。在此,通过各个用电器的电功率消耗的特征时间曲线基于测量的高时间分辨率已经可以从总消耗来求取,而不必对各个用电器实施特别的测量。可以理解,借助对各个用电器的特别的测量可以进一步提高特征消耗的精度。
由此以相应于高采样率的时间分辨率制订用于在一个将来的时间段上分配电功率到各个用电器上的规划。这又是在规划中可以考虑通过各个用电器的电功率消耗的较高频率的、特征波动的前提条件。在不考虑快速波动的情况下,即仅仅考虑在相对较长的时间段中的平均值时,通过各个用电器全部的电功率消耗可以短时显著超过发电机的电能供给,而所述电功率消耗没有再利用在接下来的时刻的所述功率。结果,在本地电网与所连接的公共电网之间出现电功率振荡,所述振荡使公共电网承受极大负荷,尽管平均甚至没有从公共电网中获取功率。
在新方法中,也可以考虑与通过限定的采样率可检测的通过各个用电器的电功率消耗的波动相比更快的波动,其中可以以所述采样率测量通过各个用电器的电功率消耗。为此,可以动用关于相应的用电器的附加信息,相应的用电器通过其借助所述采样率检测的消耗来标识。这些信息可以基于特征消耗和/或由应用者输入的标识用电器的标识码从外部数据库调取。尤其是,这些信息可以包括直方图,其将用电器所消耗的功率的确定的瞬时值的频率与基于限定的采样率测量的所平均的功率关联。由此于是可以从以限定的采样率进行的测量推断出功率峰值的存在,可以在制订规划时考虑所述功率峰值。通过此方式已知的具有较高频率的波动的阶段也可以以如下采样率来检测:所述采样率对于用电器的消耗的波动的完全检测是不足的。
通过在新方法中以相对较高的采样率检测通过各个用电器的消耗的特征时间曲线的方式,可以在制订用于分配电功率到各个用电器上的规划时考虑通过各个用电器的消耗的时间波动。在理想情况下,两个或更多个用电器借助电功率的振荡消耗来反相地或者相移地分配可用的电功率,使得其消耗的振荡分量相互补偿。至少,可以在制订用于分配电功率的规划时考虑这种用电器的短暂超过平均的高电功率消耗,并且在更低消耗的时间段中可以将由此释放的电功率分配给其他用电器。为此,除了具有同样振荡消耗的可反相运行的用电器之外尤其可以考虑如下用电器:其并不依赖于电功率的连续供应。属于此的例如是电加热装置或储能器。
如果要在其他用电器的消耗间隙有针对性给各个用电器分配电功率,则可以理解,必须同样以至少0.1Hz、优选至少1Hz、更优选至少10Hz并且大多优选至少100Hz,也即常用交流电的每个半波一次的高时钟速率来进行根据所述规划所进行的电功率分配。
如果在制订预测中未构建极大的安全储备,其在不被需要时相应于极大的非自消耗的功率,则不能够避免由发电机实际提供的电功率低于预测。同样,可能快速地出现规划外的电功率消耗,其方式是,用户接通例如一定必须供应有电功率的用电器,例如照明装置。因此优选的是,连续地基于通过实际的电功率供给和通过各个用电器的实际的电功率要求来更新用于分配电功率到各个用电器上的规划。
其对电功率的要求导致超过至少一个发电机的电功率供给的用电器尤其当这重复出现时可以设置有标记。于是可以在更新用于分配电功率到各个用电器上的规划时考虑所述标记。所述考虑可以以如下形式来进行:只有当电功率肯定可供使用时才为相应的用电器分配电功率。所述标记可以具有变化的值,所述值随着超过电功率供给的次数和/或多少而升高。由此建立惩罚***,其中,最大惩罚表示,只为用电器分配要不然不能利用的这种能量。
在新方法的一种实施方式中,以下属于规划:分配电功率到各个用电器上对于至少一个单个的用电器来说包括对通过其所最大消耗的功率的限制。也就是说,虽然为至少一个用电器提供电功率,但并非以不受限制的程度来提供,也就是说,并非以用电器所要求的范围来提供,而是以受限的程度来提供。因此,虽然一方面能够确保用电器的功能,但另一方面能够避免超过由发电机提供的电功率。对最大可消耗的功率的限制因此尤其针对如下用电器而考虑:所述用电器已设置有上面所解释的标记。在基本不损害其功能原理的情况下能被提供有受限的电功率的用电器包括许多电加热装置和许多照明装置,所述电加热装置包括在其加热期间的洗衣机和洗碗机在内。
对通过单个用电器最大可消耗的功率的限制例如可以通过脉宽调制,具体通过所谓的相控调制(Phasenanschnittsteuerung)或者相控调准(Phasenabschnittsteuerung)进行,如其在调光器中常见的那样。在相控调制或者相控调准中,仅仅为交流用电器提供交流电流的每个半波的一部分。在此,半波的为其提供的部分最大可以从半波到半波,即以100Hz变化。
在新方法中,也可以干预通过用户可随意接通或随意接通的用电器的电功率消耗,一定必须为所述用电器提供电功率以便确保其功能。因此,可以通过限制由出于安全原因必须始终正常运行的照明装置可消耗的电功率来节约在其他位置所需的电功率。通过限制为以开关调节器运行方式工作以便保持预选的温度的电加热装置例如电炉提供的电功率,开间隔延长,而这对加热装置的基本功能没有影响。通过限制通过各个用电器可消耗的电功率的方式节约的电功率可以用在其他位置上。此外,这引起调平(Nivellierung),即均匀化通过各个用电器消耗的电功率。当仅仅还以较大的时间间距通过短的关间隔中断开间隔时调平才最大,其显现出,对加热装置的调节继续起作用。这功能也可以通过在新方法中高频地测量各个用电器的当前消耗来监视。
在所述新方法中,对于至少一个单个用电器可以通过可切换的、即可接通和可关断的单连接装置来进行电功率到各个用电器的分配。此外可能的是,对于至少一个单个用电器当其具有这种可激励的接口时——通过激励单个用电器的控制装置的接口进行电功率到各个用电器的分配。对于既不通过可切换的连接装置可接通和可关断也不具有可激励的接口的用电器来说,通常可以借助安装在用电器上的可激励的用于用电器的接通按钮的操作元件来进行电功率分配。这例如适用于不同的洗衣机和洗碗机。
存在何种干预通过各个用电器的当前的电功率消耗的可能性,极大地取决于各个用电器。当然,干预可能性在一定程度上可以通过试验来求取。然而优选的是,通过访问外部数据库中各个用电器的记录来检测干预可能性。
此外,通过各个用电器的电功率消耗的特征时间曲线可以通过双向数据库连接上传到外部数据库中和/或从外部数据库下载。特征时间曲线在此尤其也可以包括在不同的用电器调整时的不同的负载设置。
对于从数据库下载关于各个用电器的信息所需的对各个用电器的标识可以通过手动输入来进行。但通常这也可以根据通过各个用电器的电功率消耗的特征时间曲线进行。也就是说,所述消耗的特征时间曲线用作相应的用电器的进行标识的指纹。
由于一些用电器在较高频率的范围中才显示出其电功率消耗的时间曲线的特别的特征,所以优选以至少1kHz、特别数千赫兹的采样率检测各个用电器的电功率消耗或者各个用电器上的电流曲线和电压曲线。通常从对各个用电器的消耗的时间曲线的高时间分辨率检测的分析处理已经可以推断出干预消耗的可能性,例如通过脉宽调制。
至少在知晓各个用电器组的成员的情况下,根据其消耗的特征时间曲线能够实现将各个用电器例如分配给单连接装置,在所述单连接装置上测量具有相应特征曲线的消耗。
此外,通过将各个用电器的消耗的实际时间曲线与其消耗的特征时间曲线比较可以在按规定的功能方面监视各个用电器。可以理解,在此对各个用电器的电功率消耗的可能的限制可以作为按根据本发明的规划的分配措施被考虑。
在新方法的一种实施方式中,通过每个单个用电器的电功率消耗在其单连接装置上被测量。但原则上,唯一一个消耗仪也足够用于测量消耗。所述消耗仪显示通过各个用电器的电功率消耗之和。尤其在以高时间分辨率测量总消耗时,可以推断出,是否消耗仪包括通过确定的用电器的电功率消耗的特征时间曲线,即哪些用电器当前消耗电功率并且这些用电器的、电功率消耗的特征时间曲线处于哪个阶段中。至少通过接通和关断各个用电器可以求取每个单个用电器占总消耗的比例,即使各个用电器的消耗的特征曲线尚未已知。因此,在完成求取消耗的特征曲线之后,也可以在制订用于分配电功率的规划时考虑其消耗不直接被测量的这种用电器。
总消耗也可以被检测,以便检测通过由于缺乏技术可能性其消耗不能被干预或有意义地不被干预的所有用电器的电功率消耗的特征时间曲线并且将其包含进用于分配电功率到各个用电器上的规划的制订中,在各个用电器中能够实现分配。通过其消耗不被干预的所有用电器的电功率消耗的时间特征时间曲线典型地涉及相对较长的时间段,其尤其包括至少一天,但也可以包括一周、一月或者甚至一年(以便检测季节性决定的变化)。因此,电功率消耗的特征时间曲线所涉及的时间段尤其也可以长于以下时间段:针对其制定出用于分配电功率的规划。相应地,通过其消耗被干预的各个用电器的电功率消耗的特征时间曲线尤其涉及相对较短的时间段,所述相对较短的时间段典型地包括从相应的用电器接通或起动直至其又关断的运行时段,并且很少长于一天并且由此很少长于以下时间段:针对其制定出用于分配电功率的规划。冷藏柜的运行时段例如从其制冷压缩机的起动运行直至又关断,而洗衣机的运行时段相应于洗涤程序。
在此处应注意,在根据本发明的方法中,既不必干预本地电网的每个单个用电器的电功率消耗,也不必对于每个单个用电器尤其是对其消耗不被干预的用电器检测电功率消耗的特征时间曲线。相反地,例如可以将其消耗不被干预的多个或所有用电器视为另一单个用电器。
具体地,在新方法中,可以检测馈入到公共电网中的功率、从公共电网获取的功率和现场借助所有发电机产生的功率,以便求取本地电网中的总消耗和其时间曲线。由总消耗通过减去其消耗被干预的所有用电器的电功率消耗求取基本消耗预测,所述基本消耗预测相应于其消耗未被未干预的所有用电器的电功率消耗的特征时间曲线。在最佳自消耗的目标中,基本消耗预测与关于由至少一个发电机产生的电功率供给的时间曲线的预测之间的差是用于分配电功率到其消耗被干预的各个用电器上的规划的余量。
从单个用电器的单连接装置除了检测其电功率消耗之外还可以检测相应的用电器的当前的其他电学特征数据,例如用电器的连接线路之间的阻抗。由此例如可以推断出当前开关状态,并且结合所提及的外插或甚至直接可以推断出双金属切换的加热装置或冷却装置的当前温度。以下属于从至少一个单个用电器的单连接装置对所述至少一个单个用电器的当前电学特征数据的测量:何时为用电器以测试方式提供电功率,以便检查其当前是否消耗电功率或其当前消耗多少。
可以借助附加的传感器测量并且在更新用于分配电功率的规划时考虑单个用电器的其他当前物理特征数据。属于此的是例如用于冷藏柜和其他制冷装置或用于加热装置的温度传感器,温度传感器借助其信号显示有多少必要将电功率分配到相应的装置上。在冷藏柜中,也可以借助这种传感器检测门的打开,以便通过输送电流至冷藏柜来激活冷藏柜的内部照明装置或以便接通备用照明装置。此外,可以将冷藏柜的打开作为冷藏柜对电功率的临近的需求的提示来检测并且在更新用于分配发电机的电功率的规划时考虑所述冷藏柜的打开。
优选基于天气预报来制订对发电机的电功率供给的时间曲线的预测。尤其本地天气预报或连续的天气报告属于此。在太阳能发电机中,在制定对电功率供给的时间曲线的预测时自然也考虑一天中太阳高度的曲线。除此之外,还有发电机本身的特征数据。
用于关于电功率供给的时间曲线的预测的天气预报也可以用于确定在相应本地电网的位置处的雷雨,以便随后关断有危险的用电器和/或发电机。
尤其是当发电机的电功率供给不足时,可以针对一个将来的时间段制订对从公共电网获取电功率的条件的时间曲线的另一预测,并且在制订用于在一个将来的时间段中分配电功率到各个用电器上的规划时考虑所述另一预测。如果由发电机提供的电功率原则上足够或甚至过量电功率能够被馈入到所连接的公共电网中,则这样的另一预测也可以是有利的。因此,存在如下可能性:在确定的时刻以非常有利的、即高的费率将由发电机提供的电功率馈入到公共电网中,而在一个将来的时间段内的确定时刻以不太有利的费率将所需的电功率馈入,但为此可以以更有利的、即较低的费率获取。
在另一预测中,除了变化的费率之外也可以考虑不同的电力供应商的费率。原则上,可以针对一个将来的时间段或过去的时间段确定在从公共电网获取电功率和/或将电功率馈入到公共电网中的其他条件下替代地提供相同的结果的影响。因此,例如不仅可以搜索不同供应商的、在将来看来根据在用于分配电功率到各个用电器上的规划的边界条件下预计最有利的费率,而且事后可以对其进行相应检验。
在考虑另一预测的情况下而制订的在一个将来的时间段中用于分配电功率到各个用电器上的规划中尤其可以将与储能器和/或公共电网的电功率双向交换,即电功率在电池中的中间存储和来自电池的电功率馈入到公共电网中包含进来。为此,可以针对一个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预测,并且在制订用于在一个将来的时间段中分配电功率到各个用电器上的规划时考虑所述预测。中间存储的条件在此尤其包括由于中间存储而形成的费用,费用主要通过将购置成本和运行成本分布到存储器的使用寿命和充电循环和放电循环的数目来确定。由于在不同时刻不同的电力费率,用于分配电功率到各个用电器上的规划也可能导致本地产生的电能的自消耗的对立面。根据本发明的方法在此尽管使用公共电网,但由此主动地支持在公共电网中按需求供应电功率。
根据在此公开的原理,也可以将不同的用电器组和/或发电机组彼此连成网络。因此,可以针对一个将来的时间段制订传送电功率向至少另一组用电器和/或发电机或从至少另一用电器组和/或发电机传送电功率的条件的时间曲线的预测,并且在制订用于在一个将来的时间段中分配电功率到各个用电器上的规划时考虑所述预测。
存在如下情况:所期望的如通过已有用电器或发电机之一的那样的相同的结果也可以通过已有的另一用电器或发电机或已有的另一装置来实现。这例如适用于当可以或者通过燃烧燃料或者通过将电功率转换成热功率来提供用于加热水的加热装置时,或适用于当可以通过以燃料驱动的不同发电机和/或通过电池提供电功率时。在这些情况下,可以针对一个将来的时间段制订对通过已有的另一用电器或发电机或已有的另一装置替代地提供相同的结果的条件的时间曲线的另一预测,并且在制订用于在一个将来的时间段中分配电功率到各个用电器上的规划时考虑所述另一预测。对所述预测的考虑在此例如可以在成本、CO2排放量或本地废气产生的说明下进行。
此外,可以针对一个将来的时间段确定通过目前不存在的另一用电器或发电机或目前不存在的另一装置替代地提供相同的结果的影响。由这些确定可以推导出:是否值得通过另一用电器或发电机替换用电器或发电机之一或购置另一发电机。
除了在将来任一足够长的时间段期间需要电功率的用电器之外,还有许多仅仅以较大间隔或非常不规则的间隔地需要电功率的用电器。但这种用电器在新方法中还可以被加进(einarbeiten)用于分配电功率到各个用电器上的规划中,尤其是当存在用于驱动所述用电器的用户提前通知时。这样的用户提前通知尤其作为时间预给定可以包括用电器——例如洗衣机——运行的所期望的时间段、用于运行的所期望的最后期限,即例如用于洗涤过程结束的所期望的期限或在确定的时间段中要提供的热水的所期望的温度范围。
除了这种用户提前通知之外,用户也可以在一个将来的时间段中为各个用电器分配不同的用户优先级。然后,可以在制订用于分配电功率到各个用电器上的规划时考虑这些用户优先级。在此,用户优先级可以从这种保证电功率的绝对分配的用户优先级延伸到这种只有在否则不可使用的发电机功率盈余的情况下或在需要负调节功率时才相应于电功率分配的用户优先级。
用户提前通知和用户优先级都是具有各自特征的用户目标预给定,因为其通常是用电器专用的,并且就此而言不同于全局的用户目标预给定,所述全局的用户目标预给定预给定通过所有用电器、发电机、存储器和公共电网的集中活动所追求的目标。与不同的全局用户目标预给定——例如自消耗最大化和成本最低化的情况一样,也可能在用户提前通知与用户优先级之间或在一方面为各自的目标预给定与另一方面为全局用户目标预给定之间原则上出现冲突。然而这些冲突在此所描述的方法中自动地通过如下方式解决:即各个用户目标预给定通过电功率消耗的加权和/或电功率供给的加权来实现。
具体地,所有用户目标预给定通过在一个将来的时间段中通过不同的用电器的电功率消耗的不同加权和/或来自不同的源的电功率供给的不同加权来实现。通过不同的用电器的电功率消耗的不同加权具体可以包括在一个将来的时间段中用于通过不同的用电器所消耗的电功率的和/或其成本的不同加权因数。替代地或附加地,来自不同的源的电功率供给的不同加权可以包括用于在一个将来的时间段中所消耗的来自不同的源的电功率和/或其成本的不同加权因数。
这种加权因数例如也可以通过在考虑用户优先级的情况下所规划的、用电器运行的开始时刻和/或结束时刻与以用户提前通知形式预给定的期望开始时刻和/或结束时刻之间的函数关系来表示,其中,所规划的时刻与所期望的时刻的偏差越大,则就实现越高的加权。另一加权因数可以通过在确定的时间段中所期望的热水温度与借助具体规划在所述时间段中可实现的热水温度之间的函数关系来表示,使得可实现的温度降低得越低则加权就越高。在此,附加的上限值和下限值不仅针对所期望的温度而且针对开始时刻或者期望时刻而预给定,其中,超过其或低于其导致指数下降的或者指数上升的加权。但这仅为以下情况的两个例子:在一个将来的时间段中用于所消耗的电功率和/或成本的加权因数可以变化并且尤其可以是时间的函数。在对于确定的时长确定的用电器的绝对的接通期望也可以通过在所述时长内相关加权因数的特定的值来映射。例如,所述特定值可以是零或者在不遵守所述时长的情况下可以是无限的。此外,在确定的用电器的运行的相对时间顺序方面的相关性可以通过如下方式来映射:使加权因数彼此关联,从而只要另一确定的用电器的运行未结束则确定的用电器的加权因数的值无限。用于这种必需的顺序的例子是干衣机的运行,其自然可以首先针对在洗衣机的洗涤程序结束之后的时间段被合理地规划。此外,描述用电器的瞬时状态或所计划的状态的其他参数可能对加权因数有一定影响;尤其是在使用储能器的情况下由此可以在规划时考虑其现时的和预计将来的存储内容以及自然的自放电。
当不同用户目标预给定会彼此碰上、即同时适用时,相关的加权因数在其应用之前可以简单加和。为了相同地考虑不同用户目标预给定,可以事先将不同用户目标预给定根据共同的标准归一化。但用于不同的同时适用的用户目标预给定的加权因数也可以具有加权基本因数,所述加权基本因素虽然根据共同的标准归一化,所述标准相应于不同用户目标预给定的相同重要性,但用于用户目标预给定中的每一个的用户目标预给定然后与固定的重要性因数相乘,所述重要性因数相应于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。通过重要性因数的不同大小可以考虑用户目标预给定相对于一个或多个同时适用的其他用户目标预给定的用户偏好。
为了根据同时适用的目标预给定的重要性同时考虑同时适用的目标预给定,于是可以在制订用于分配电功率到各个用电器上的规划时例如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。
总之,由此,基于不同的用户优先级和用户目标预给定,通过各个用电器的所具体规划的电功率消耗的可实行的加权可供使用,其中,在此再次示例性地述及用户目标预给定“成本的最小化”、“从公共电网获取电功率的最小化”、“用电器运行的开始时间和/或结束时间与时间预给定的偏差的最小化”以及“在确定时间段中热水温度与期望温度的偏差的最小化”。如此经加权的消耗之和于是可以在制订用于分配电功率到各个用电器上的规划时限制到最大值上或原则上最小化。由此,使得可能的是,除了电功率消耗的实际货币成本之外,以简单且对于用户而言舒适的形式考虑其他因素,其中所述其他因素可以各自由用户确定并且彼此可以进行加权。
在三相电网中,可以根据规划均匀分布到三个相上地为各个单相用电器分配电功率。由此避免不平衡负载,所述不平衡负载尽管消耗的电功率不多于通过发电机产生的电功率但可能导致:通过一相从所连接的公共电网中获取电功率,而所述电功率通过另一相馈入到公共电网中。
在此所描述的消耗优化可以借助用于分配电功率到各个用电器上的中央控制装置来实施,所述中央控制装置检测电功率消耗的特征时间曲线并且针对一个将来的时间段制订对电功率供给的时间曲线的预测并且基于此以及用户目标预给定、针对一个将来的时间段制订用于分配电功率到各个用电器上的规划并且根据所述规划分配电功率。此外,设置测量装置,其测量电能的消耗以便能够实施消耗优化。
用于连接各个单个用电器的单连接装置可以通过无线可切换的或通过电力线通信可切换的插座或无线可切换的或通过电力线通信可切换的插座适配器实现。在插座或者插座适配器中,也可以集成有用于相应的用电器的测量装置,其将其测量值无线地或者通过电力线通信传送至中央控制装置。
为了根据用于分配电功率的规划也激活这些并非能够简单通过提供电功率来接通和关断的用电器,可以相对于一个单个用电器的至少一个接通按钮安装一个可激励的操作元件。通过激励操作元件并且随后按压用电器的接通按钮,中央控制装置起动所述单个用电器并且由此为其分配电功率。
替代地,中央控制装置也可以具有一接口,中央控制装置通过所述接口与单个用电器的控制装置的接口通信。
为了获得尤其关于干预各个用电器的当前的电功率消耗的可能性的信息,中央控制装置优选具有一接口,中央控制装置通过所述接口访问外部数据库。这例如可以通过互联网实现。中央控制装置也可以使用至互联网的接口来接收天气预报和天气报告以及用于接收从公共电网获取电功率的条件。
此外,中央控制装置可以具有用于接收将电功率中间存储在用于电能量的存储器中的条件的接口。所述接口可以具体构造用于从存储器的能量管理装置接收将电功率中间存储在用于电能量的存储器中的条件。这种能量管理装置在已知的用于电能量的存储器的情况下存在于电池中。
此外,中央控制装置可以具有用于与至少一个另外的同类设备连成网络的接口,并且通过所述接口与至少一个另外的同类设备交换对一个将来的时间段的电功率供给的时间曲线的预测。通过所述接口,中央控制装置也可以交换传送电功率到由至少一个另外的同类设备控制的装置或从其传送电功率的条件,以便针对一个将来的时间段制订对将电功率传送到所述装置和从所述装置传送电功率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。
为了记录用于各个用电器运行的用户提前通知,可以设置有待布置在各个用电器上的并且与中央控制装置通信的输入单元。通过这些输入单元,用户可以预给定用于执行用户提前通知的时间帧并且也预给定用户提前通知的其他细节,例如由其预设的洗衣机程序,其对通过运行中的洗衣机的电功率消耗有巨大影响。
输入单元可以具有显示器,中央控制装置通过显示器向用户提供用于用户提前通知的建议,以便能够将用户提前通知特别简单地纳入计划中。尤其当相应的输入单元能够实现各个用电器立即运行的要求时,显示单元也就可以用于向用户显示,在由发电机提供的功率的边界内是否能够实现这点。关于电功率的瞬时可用性的这种显示装置也可以设置在在分配电功率时具有原则上的优先级的用电器——例如照明装置上,以便引导用户行为。
也可以设置用于显示用于分配电功率到各个用电器上的整个规划的显示单元,例如设置在中央控制装置上,但也可以远离中央控制装置。
为了在三相的电功率供给时能够以简单方式将避免不平衡负载包含到用于分配电功率的规划中,可以使用至少一个适配器,其具有一个三相交流输入端和至少一个借助中央控制装置可选择切换到交流电输入端的不同相上的单相交流输出端。
根据本发明在其消耗方面优化的本地电网具有一组不同的用电器和至少一个风力发电机或太阳能发电机。本地电网可以是岛式网络。当本地电网连接到公共电网上时,本地电网优选具有双向连接装置,所述双向连接装置设置有用于馈入到公共电网中的功率的馈电表和至少一个用于从公共电网获取的电功率的消耗表。也可以存在多个消耗表,以便例如在消耗来自交流电网的电功率时能够选择性地考虑例如不同的费率或不同的电力供应商。
连接到公共电网的本地电网的大小可以从各个家庭经由通过配电站连接到本地网络的道路路线延伸直至经由本地变压器连接到中电压网络的(互连的)本地网络。风力发电机或太阳能发电机可以设置在相应的本地网络中的任意位置处。在道路路线或本地网络的连接成本地电网的家庭中,所有家庭可以具有、但不必所有家庭都具有风力发电机或太阳能发电机。一些或甚至所有风力发电机或太阳能发电机也可以与各个家庭分离地嵌入本地电网中。
本发明的有利的改进方案从权利要求、说明书和附图中得出。特征和多个特征的组合的在说明书导言中提及的优点仅为示例性的并且替代地或渐进地作用,而不必必然由根据本发明的实施方式实现这些优点。其他特征可从附图——尤其是所示的几何结构和多个部件彼此间的相对尺寸以及其相对布置和作用连接——中获得。本发明的不同实施方式的特征的组合或不同权利要求的特征的组合同样可以不同于权利要求的所选择的引用关系并且因此受启发。这也涉及这种在单独的附图中所示的或在其描述中所提及的特征。这些特征也可以与不同权利要求的特征组合。同样,可以在权利要求中省去所列举的用于本发明的其他实施方式的特征。
附图说明
以下参照附图中所示的优选实施例更详细地解释和描述本发明。
图1示出本地电网的电路框图。
图2是根据本发明的方法的一种实施方式的流程图。
图3示出作为用于以第一实施方式实施根据本发明的方法的设备的一部分的输入装置。
图4示出作为用于以第二实施方式实施根据本发明的方法的设备的一部分的输入装置。
图5示出作为用于以另一实施方式实施根据本发明的方法的设备的一部分的输入装置。
图6示出用于实施根据本发明的方法的设备的相对于单个用电器的接通按钮安装的可激励的操作元件;以及
图7示出作为用于实施根据本发明的方法的设备的一部分的具有三相交流输入端和单相交流输出端的适配器。
具体实施方式
在图1中示意性地示出本地电网1,其具有一组用电器2至7、一个发电机8、尤其是一个太阳能发电机、一个至公共电网10的电网连接点9和一个中央控制装置11,所述中央控制装置如此将发电机8的电功率分配给用电器2至7,使得例如在不加重公共电网10的负担的情况下实现功率的最大自消耗。为此,中央控制装置11在此具有无线实现的、至以下部分的通信连接:
-功率测量设备12,所述功率测量装置检测发电机8的当前功率,
-网络连接点9上的电流计13,其具有用于从公共电网10获取的电功率的至少一个消耗仪,但优选具有多个消耗仪以及还具有用于发电机8的馈入到公共电网10中的电功率的至少一个馈入表,
-用电器4至7的单连接装置14至17以及用电器2和3的双连接装置18,
-用于用电器2和3的运行的用户提前通知的输入单元19,
-用于电能量的存储器45的例如在电池中的能量管理装置46,以及
-互联网42。
互联网42在此向中央控制装置11提供具有关于用电器2至7的信息的数据库20、用于天气报告的源21和用于关于从公共电网10获取电功率的电费的费率信息的源22。单连接装置14至17包括用于各个用电器4至7的消耗的测量装置。消耗测量以至少0.1Hz的高采样率来进行。测量值被传送给中央控制装置11。此外,单连接装置14至17可切换,以便激活或者中断至用电器4至7的电流输送。电流输送的激活或者中断在此可以以低频率到高频率进行,高频率例如在交流电流的相控调制(Phasenanschnittsteuerung)的意义下进行。单连接装置14至17除了具有用于各个用电器4至7的消耗的测量装置之外还具有用于用电器4至7的其他电学特征数据的测量装置。此外,在单连接装置上,如在此在单连接装置16上可以连接有另一传感器23,以便检测用电器6的其他物理特征数据,例如冰箱内部的温度。此外,在单连接装置——如在此为单连接装置17上可以连接有输入单元24,用电器7的用户通过所述输入单元可以进行用于用电器7的运行的用户提前通知。以下也属于此:用户要求用电器7的立即可用性,以便能够与发电机8的电功率的分配的规划无关地由中央控制装置11立即接通所述用电器。用于用电器2和3的双连接装置18本质上为用于两个用电器的双倍的单连接装置,在所述单连接装置中使用用于两个所连接的用电器2和3的测量装置。在此,双连接装置18在一时刻能够实现仅仅一个或者两个用电器2和3的运行。为了用于用电器2和3的运行的用户提前通知,设置输入装置19,所述输入装置在此直接与中央控制装置11通信,但也可以通过双连接装置18与中央控制装置11通信。通过输入装置19——将其结合图5被详细解释——例如可以将用于用电器2和/或3的运行的所期望的时间段作为用户预给定输入。用户提前通知在此仅为用户目标预给定的一个例子,用电器2至7的用户通过输入装置将所述用户目标预给定输入到中央控制装置11中。这种目标预给定可以是在不加重公共电网10的负担的情况下或在仅仅稍微加重公共电网的负担的情况下由发电机8提供的电功率的最大自消耗。用于接通按钮26的操作元件25安装在用电器2和3上,操作元件在此由输入单元19激励,但也可以直接由中央控制装置11或通过双连接装置18来激励。当通过简单接通电流不能够实现用电器2和3的激活时,操作元件25允许有针对性地激活用电器2和3。在用电器5中也通过简单接通电流来进行其他激活,其方式是,中央控制装置11通过单连接装置15与用电器5的控制装置27通信并且因此促使用电器在由控制装置确定的时刻起动或中断其运行。但这种具有用于外部通信的接口的控制装置27在许多用电器、尤其是老式家用电器设备的情况下不存在。通过单连接装置14至17或者双连接装置18的可切换性和用于接通按钮26的操作元件25的激励,控制单元也可以在没有这种控制装置27的情况下在时间上控制用电器的消耗。在此仅示例性地示出的其他用电器43可以通过其他单连接装置44在电网1中没有自身的测量可能性或控制可能性的情况下被供给电功率,其中,由用电器吸收的功率的时间曲线映射在电表12或者9的数据的时间曲线中并且可以用于其他方法。与存储器45可以如与公共电网10那样双向交换电功率。然而,公共电网10的功率吸收容量和功率输出容量几乎不受限,而存储器45的相应容量受限并且例如取决于其电池的类型和数目。存储器45的能量管理装置46管理容量并且向中央控制装置11传送将电功率中间存储在存储器45中的条件。
图2阐明一种方法,根据图1的中央控制装置11可以根据所述方法进行,以便在考虑用户提前通知的情况下达到由用户设置的目标预给定,例如由发电机8提供的功率的最大自消耗,而没有加重公共电网10的负担。中央控制装置11首先对通过各个用电器的电功率消耗实施测量。这优选以至少0.1Hz的采样率来进行。在消耗测量时明显更高的采样率也是有意义的。因此,优选至少100Hz的、即在相应的电网中流动的常用交流电流的每个半波一次的采样率,或甚至在千赫兹范围中的采样率。消耗测量用于确定通过各个用电器的电功率消耗的特征曲线。特征曲线一方面确定在确定的将来时刻各个用电器在其接通之后的所期望的功率吸收,并且另一方面其也表示用于各个用电器的标识可能性。针对两个方面,消耗的曲线的高时间分辨率是极为有利的。基于根据用电器的消耗的特征曲线对用电器的标识可以检测存在哪种干预各个用电器的电功率消耗的可能性。干预可能性尤其从外部数据库调取。在此,取代基于各个用电器的消耗的特征曲线,还可以基于由用电器的用户或用电器的控制装置指定的对用电器的标识进行所述调取。以下属于在用电器中可供使用的干预可能性:可以在比当前所需要的提供更多的电功率的时刻提前地驱动用电器,以便例如提前进行以后才需要的制冷或制热。制冷或制热的提前进行当其在由发电机可用的功率不足的以后时刻提前进行相同的用电器的功率需求时会是非常有意义的。因此,冷藏柜或冷冻柜可以冷却到比当前实际需要的更低的温度,但能够避免例如导致在冷藏柜中冰形成的过渡降温。
各个用电器的消耗的特征曲线和干预所述曲线的可能性构成用于规划制订的基础,中央控制装置根据所述规划在一个将来的时间段中分配电功率到各个用电器上。规划制订的另一基础是对在一个将来的时间段中由发电机提供的功率的预测。所述预测优选同样基于测量,即发电机的功率测量,所述测量结合相关天气情况(并且在太阳能发电机的情况下也结合太阳高度)被分析处理并且在考虑当前天气预报的情况下从所述功率测量中推导出针对将来的功率预测。此外,规划制订基于用户目标预给定和电能量的、与根据图1的存储器45和公共电网10的双向交换的条件。用于将来分配电功率的规划一方面包括接通各个用电器的时刻的协调,但另一方面也包括通过各个用电器的电功率消耗的特征曲线的变形,以便尤其通过具有振荡电功率消耗的用电器不超过发电机的电功率供给,也不短时超过。因此,在理想情况下,在仅仅短时不需要来自公共电网的电功率的情况下能够实现本地电网的运行。然而,因为不仅由于未预报的天气变化而且由于通过用户对各个用电器的运行的未纳入计划的要求而不能排除规划偏差,所以连续通过比较电功率供给与电功率消耗来检验是否遵守所述规划和由此遵守用户目标预给定。如果情况并非如此,则进行规划匹配、即更新。
图3示出根据图1的输入装置24的前侧。所述输入装置具有用于选择由根据图1的中央控制装置11确定的运行“自动”或与此无关的运行“就绪”的第一选择开关28。通过第二选择开关29可以将所分配的用电器7在运行“自动”中针对待通过中央控制装置11确定的时刻接通,或者在运行“就绪”中立即起动。状态显示装置30能够实现对通过选择开关28和29的输入的监视。接通时刻显示装置31显示,在哪个时间之后用电器预计被中央控制装置11接通。借助接通时刻显示装置也可以由用户在此以时间帧的形式输入用户提前通知,在所述时间帧内用电器必须由中央控制装置11起动。
图4示出用于作为用电器的冷藏柜的输入装置32的前侧。在此,设置有与图3中相同的选择开关28和29。状态显示装置30也可以是类似的。然而在此,除了接通时刻显示装置31又添加温度显示装置33以及门打开显示装置34,用户借助温度显示装置可以选择冷藏柜的目标温度并且通过温度显示装置可以向用户显示冷藏柜的当前温度,所述门打开显示装置显示门打开传感器的通知状态。这样的门打开传感器在由中央控制装置的控制的、本身并不被持续供给电流的冷藏柜中可以用于接通备用内室灯,并且用于显示:由于冷藏柜内室的因为门打开时间而出现的变热,等待不久为冷藏柜供应电功率。输入装置32可以直接包括用于冷藏柜的内室的备用光源35、温度传感器和门打开传感器并且相应地设置用于布置在相应的冷藏柜中。可以理解,相应的冷藏柜的自身的自动调温器可以调整到允许的最冷温度上,由此控制装置借助温度传感器接管温度调节并且在此不仅能够预冷却而且能够允许暂时略微超过目标温度。
图5示出根据图1的输入装置19的前侧,其中,输入装置19附加地设计用于第三器具。可以通过器具选择开关36来选择所述器具,为所述器具分别输入用户要求。所选择的接通时间由接通时刻显示装置31针对每个器具单独说明,其中,说明的形式在此如图4中的那样,但不同于图3中地通过线性时间条来实现。
图6以放大视图示出根据图1的用电器的接通按钮26的操作元件25之一。操作元件25具有可激励的驱动装置37,其在此通过输入装置19来激励。在激励时,操作元件25按压接通按钮26,以便例如在由根据图1的中央控制装置11确定的时刻起动例如由用户预编程的洗衣机。在洗衣机程序运行期间,控制装置11于是可以进一步通过相应的连接装置有针对性地限制电功率输送——例如暂时在加热阶段期间,以便遵守它的将电功率分布到各个用电器上的设计规划。
图7示出由根据图1的中央控制装置11可控制的用于单个用电器的单连接装置38,其具有如针对图1的这些单连接装置14至17解释的所有特征。此外,单连接装置38具有在三相交流输入端40与单相交流输出端41之间的适配器39的功能。在此,单相交流输出端41的外导体可以选择切换到三相交流输入端40的外导体上。因此,中央控制装置可以通过将单相用电器切换到发电机提供的三相交流电流的确定的相上或也可以通过在相之间切换来避免不平衡负载,不平衡负载在极端情况下导致从根据图1的本地电网1通过一相将电功率馈入到公共电网10中而通过另一相从公共电网10获取电功率。
参考标记列表
1              本地电网
2              用电器
3              用电器
4              用电器
5              用电器
6              用电器
7              用电器
8              发电机
9              网络连接点
10             公共电网
11             中央控制装置
12             功率测量器
13             电流表
14             单连接装置
15             单连接装置
16             单连接装置
17             单连接装置
18             双连接装置
19             输入装置
20             数据库
21             用于天气报告的源
22             用于电费的源
23             传感器
24             输入装置
25             操作元件
26             接通按钮
27             控制装置
28             选择开关
29             选择开关
30             状态显示装置
31             接通时刻显示装置
32             输入装置
33             温度显示装置
34             开门显示装置
35             光源
36             设备选择开关
37             驱动装置
38             单连接装置
39             适配器
40             三相交流输入端
41             单相交流输出端
42             互联网
43             用电器
44             单连接装置
45             存储器
46             能量管理装置

Claims (42)

1.一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,其特征在于,针对所述将来的时间段制定对通过已有的另一用电器或发电机或已有的另一装置替代地提供相同的结果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。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述相同的结果是提供加热功率。
20.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或一个过去的时间段确定通过目前不存在的另一用电器或发电机或目前不存在的另一装置替代地提供相同的结果的影响。
21.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述各个用电器(2至7)和/或其至确定的单连接装置(14至17、38)的连接通过所述用电器的所述电功率消耗的特征时间曲线来标识。
22.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,通过将其电功率消耗的实际时间曲线与其电功率消耗的特征时间曲线比较来在按规定的功能方面监视所述各个用电器(2至7)。
23.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在至少一个单个用电器(2至7)的单连接装置(14至17、38)上测量通过所述至少一个单个用电器的电功率消耗。
24.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,借助于电表(13)测量通过多个用电器(44)的电功率消耗之和。
25.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,求取基本消耗预测,其相应于电功率消耗不受限制的所有用电器的电功率消耗的特征时间曲线,并且在制订所述用于分配电功率到所述各个用电器的规划时考虑所述基本消耗预测。
26.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,以至少0.1Hz、尤其至少1Hz、尤其至少10Hz或至少100Hz或至少1kHz的采样率来测量电功率消耗。
27.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述时间段中根据所述规划、以至少0.1Hz、尤其至少1Hz或至少10Hz或至少100Hz的时钟速率来调整到所述各个用电器(2至7)的电功率分配。
28.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,到所述各个用电器(2至7)的电功率分配对于至少一个单个用电器包括通过其最大可消耗的功率的限制。
29.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,所述通过其最大可消耗的功率的限制对于所述至少一个单个用电器(2至7)通过脉宽调制来进行。
30.根据权利要求28或29所述的方法,其特征在于,针对其限制通过其最大可消耗的功率的所述至少一个单个用电器(2至7)是由用户实际可接通的用电器或实际接通的用电器。
31.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,到所述各个用电器(2至7)的功率分配对于至少一个单个用电器包括在所述时间段的至少一个子时间段上通过其消耗的功率的调平。
32.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,到所述各个用电器(2至7)的功率分配对于所述至少一个单个用电器通过可切换的单连接装置(14至17、38)进行。
33.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,对于至少一个单个用电器,通过借助安装在所述单个用电器上的可激励的用于所述单个用电器的接通按钮(26)的操作元件(25)有针对性地激活所述单个用电器来进行到所述各个用电器(2至7)的功率分配。
34.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,到所述各个用电器(2至7)的功率分配对于至少一个单个用电器通过激励所述单个用电器的控制装置(27)的接口来进行。
35.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,通过访问外部数据库(20)中所述各个用电器的记录来检测干预通过所述各个用电器(2至7)的当前的电功率消耗的可能性。
36.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,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通过双向数据库连接上传到外部数据库(20)中和/或从那里下载。
37.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,从其单连接装置(14至17、38)测量并且在更新所述规划时考虑至少一个单个用电器(2至7)的当前的其他电学特征数据。
38.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,借助传感器(23)测量并且在更新所述规划时考虑至少一个单个用电器(2至7)的其他当前物理特征数据。
39.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,基于天气预报来制订对所述至少一个发电机(9)的电功率供给的时间曲线的预测。
40.根据权利要求39所述的方法,其特征在于,在天气告警时关断至少一个用电器(2至7)或发电机(8)。
41.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,根据所述规划分布于所述供给的三个相上地进行来自三相供给的电功率到各个单相用电器上的分配。
42.一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设备,所述供给包括至少一个风力发电机或太阳能发电机(8)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,其中,所述设备具有中央控制装置,所述中央控制装置如此配置,使得其在使用测量所述消耗的测量装置的情况下实施根据上述权利要求中任一项所述的方法。
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