DE102015102435A1 - Provide cached energy in the power grid as a precaution based on energy availability prediction and energy security - Google Patents

Abstract

Anordnung (100) zum Verwalten von Energie, die eine selektiv energetisch beladbare oder endladbare Energiezwischenspeichereinrichtung (130) zum Zwischenspeichern von Energie und eine Steuereinrichtung (106) aufweist, die eingerichtet ist, basierend auf einem Vorhersagemodell hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung von Energieverfügbarkeit aus einem Energieversorgungsnetz (108) und unter Berücksichtigung eines lokalen Energieversorgungssicherheitskriteriums eine energiebezogene Zeit-Menge-Charakteristik zu steuern, gemäß welcher in der Energiezwischenspeichereinrichtung (130) zwischengespeicherte Energie daraus entladen und in das Energieversorgungsnetz (108) eingespeist wird.A power management arrangement (100) comprising a selectively energetically-chargeable or dischargeable energy buffering means (130) and a controller (106) arranged to operate from a power grid based on a predictive model of future development of power availability ( 108) and, taking into account a local power supply security criterion, to control an energy-related time-amount characteristic according to which energy stored in the intermediate energy storage device (130) is discharged therefrom and fed into the energy supply network (108).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Verwalten von Energie, ein computerlesbares Speichermedium und ein Software-Programm.The invention relates to an arrangement and a method for managing energy, a computer-readable storage medium and a software program.

Im Kontext von intelligenten Energieverwaltungssystemen bekommt die Rückspeisung auf der Verbraucherseite eine zunehmende Bedeutung. Hierbei können von Verbrauchern betriebene Energiespeicher implementiert werden, die geeignet sind, Strom in ein Energieversorgungsnetz einzuspeisen. Entsprechende Mechanismen der Laststeuerung werden als Demand Side Management (DSM) und Demand Side Response (DSR) bezeichnet. Zusätzlich werden die Steuerungen und Regelungen von autonomen Energieinseln zu einer neuen Herausforderung für den Systembau. Dabei werden zwar schon heute Formen von Rückspeisungen betrieben, die aber häufig ineffizient sind. Bisherige rückspeisefähige Energiespeicher werden so betrieben, dass überschüssige Energie gespeichert wird und dann ins Energieversorgungsnetz zurückgespeist wird.In the context of intelligent energy management systems, the feedback on the consumer side is becoming increasingly important. Here, consumer operated energy storage can be implemented, which are suitable to feed electricity into a power grid. Corresponding load control mechanisms are referred to as Demand Side Management (DSM) and Demand Side Response (DSR). In addition, the controls and regulations of autonomous energy islands are becoming a new challenge for system construction. Although forms of regenerative feed are already being operated today, they are often inefficient. Previous regenerative energy storage are operated so that excess energy is stored and then fed back into the power grid.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in einer Energiezwischenspeichereinrichtung zwischengespeicherte Energie effizient zu verwalten.It is an object of the present invention to efficiently manage cached energy in an intermediate energy storage device.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.This object is solved by the objects with the features according to the independent claims. Further embodiments are shown in the dependent claims.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung zum Verwalten von Energie geschaffen, die eine selektiv energetisch beladbare oder endladbare Energiezwischenspeichereinrichtung zum Zwischenspeichern von (insbesondere elektrischer) Energie und eine Steuereinrichtung (zum Beispiel einen Prozessor) aufweist, die eingerichtet ist, basierend auf einem Vorhersagemodell hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung von Energieverfügbarkeit aus einem Energieversorgungsnetz und unter Berücksichtigung eines lokalen Energieversorgungssicherheitskriteriums eine energiebezogene Zeit-Menge-Charakteristik zu steuern, gemäß welcher in der Energiezwischenspeichereinrichtung zwischengespeicherte Energie daraus entladen und in das Energieversorgungsnetz eingespeist (bzw. rückgespeist) wird.According to an embodiment of the present invention, there is provided an arrangement for managing energy comprising a selectively energetically-chargeable or dischargeable energy buffering means for buffering (particularly electrical) energy and a controller (e.g., a processor) arranged based on a predictive model with regard to the future development of energy availability from an energy supply network and taking into account a local energy supply security criterion to control an energy-related time-amount characteristic according to which cached in the intermediate energy storage device energy is discharged from it and fed into the power grid (or fed back).

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Verwalten von Energie bereitgestellt, wobei bei dem Verfahren Energie in einer selektiv energetisch beladbaren oder endladbaren Energiezwischenspeichereinrichtung zwischengespeichert wird, und eine energiebezogene Zeit-Menge-Charakteristik, gemäß welcher in der Energiezwischenspeichereinrichtung zwischengespeicherte Energie daraus entladen und in ein Energieversorgungsnetz eingespeist wird, basierend auf einem Vorhersagemodell hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung von Energieverfügbarkeit aus dem Energieversorgungsnetz und unter Berücksichtigung eines lokalen Energieversorgungssicherheitskriteriums gespeichert wird.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of managing energy, wherein the method caches energy in a selectively energetically-chargeable or dischargeable energy buffer, and an energy-time-amount characteristic according to which energy stored in the intermediate energy buffer discharges therefrom and is fed into a power grid stored based on a predictive model of the future evolution of power availability from the power grid and in consideration of a local power security security criterion.

In einem computerlesbaren Speichermedium gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Programm zum Verwalten von Energie gespeichert, welches Programm, wenn es von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt wird, die oben beschriebenen Verfahrensschritte aufweist bzw. durchführt.A computer-readable storage medium according to an embodiment of the present invention stores a program for managing energy, which program, when executed by one or more processors, performs the method steps described above.

Ein Software-Programm (zum Beispiel gebildet durch ein oder mehrere Computerprogramm-Elemente, welche optional auch örtlich verteilt und/oder mit kommunikativem Datenaustausch untereinander verbunden sein können) gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Verwalten von Energie weist die oben beschriebenen Verfahrensschritte auf (bzw. führt diese durch oder steuert diese), wenn es von einem oder mehreren Prozessoren der Anordnung ausgeführt wird.A software program (for example formed by one or more computer program elements, which optionally can also be distributed locally and / or connected to one another by means of communicative data exchange) according to an exemplary embodiment of the present invention for managing energy comprises the method steps described above ., executes or controls these) when executed by one or more processors of the array.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können sowohl mittels eines Computerprogramms, das heißt einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektrischer Schaltungen, das heißt in Hardware, oder in beliebig hybrider Form, das heißt mittels Software-Komponenten und Hardware-Komponenten, realisiert werden.Embodiments of the present invention can be realized both by means of a computer program, that is to say a software, and by means of one or more special electrical circuits, that is to say in hardware, or in any hybrid form, that is to say by means of software components and hardware components.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „selektiv energetisch beladbare oder entladbare Energiezwischenspeichereinrichtung“ insbesondere ein Energiepuffergerät verstanden, in dem insbesondere elektrische Energie zwischengespeichert werden kann, um diese Energie später zum Beispiel zur Versorgung einer (zum Beispiel elektrischen) Last oder zum Ein- oder Rückspeisen in ein Energieversorgungsnetz wieder aus dem Energiepuffergerät entnehmen zu können. Dabei ist die Energiezwischenspeichereinrichtung vorzugsweise derart eingerichtet, dass sie viele (insbesondere mindestens 100, weiter insbesondere mindestens 1000, noch weiter insbesondere mindestens 10000) energetische Be- und Entladezyklen durchführen kann. Die Energiezwischenspeichereinrichtung ist vorzugsweise auch nur teilweise beladbar oder entladbar. Eine solche Energiezwischenspeichereinrichtung kann als Energiepuffer betrieben werden, der in Zeiten verfügbarer Energie (zum Beispiel aus einem Energieversorgungsnetz oder aus einer Energieerzeugungseinrichtung) energetisch aufgeladen und in Zeiten knapper Energie entladen werden kann (zum Beispiel zum Rückspeisen von Energie in das Energieversorgungsnetz oder zum Betreiben einer Energieverbraucheinrichtung). Ein Beispiel für eine Energiezwischenspeichereinrichtung ist ein wiederaufladbarer Akkumulator. Dieser kann sowohl ortsfest als auch Teil einer mobilen Anlage (z.B. Fahrzeug) sein und temporär mit dem Energieversorgungsnetz verbunden sein.In the context of the present application, the term "selectively energetically-chargeable or dischargeable energy buffer device" is understood to mean, in particular, an energy buffer device in which, in particular, electrical energy can be temporarily stored in order to supply this energy later, for example, to supply a (for example electrical) load or to or to be able to remove energy from the energy buffer device in a power supply network. In this case, the intermediate energy storage device is preferably set up such that it can carry out many (in particular at least 100, more particularly at least 1000, even more particularly at least 10000) energetic charging and discharging cycles. The intermediate energy storage device is preferably also only partially loadable or dischargeable. Such an intermediate energy storage device can be operated as an energy buffer which can be energetically charged in times of available energy (for example from a power supply network or from an energy generating device) and discharged in times of limited energy (for example for feeding back energy) Energy into the power grid or to operate a power-consumption device). An example of a power cache device is a rechargeable battery. This can be both stationary and part of a mobile system (eg vehicle) and be temporarily connected to the power grid.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „Vorhersagemodell“ insbesondere eine prognosebasierte Entscheidungslogik verstanden, die auf der Basis von Eingangsdaten betreffend die Charakteristik, Eigenschaften, Betriebsparameter und/oder Umgebungsparameter eines Energieversorgungsnetzes eine Entscheidungsprognose abgeben kann, wie sich die Verfügbarkeit der Energie aus dem Energieversorgungsnetz in der Zukunft entwickeln wird.In the context of the present application, the term "predictive model" is understood in particular to be a prognosis-based decision logic that can make a decision as to the availability of the energy from the energy based on input data concerning the characteristics, properties, operating parameters and / or environmental parameters of a power supply network Energy supply network in the future.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „lokales Energieversorgungssicherheitskriterium“ insbesondere ein auf die lokalen Verhältnisse der Anordnung (aus Energiezwischenspeichereinrichtung, Steuereinrichtung und mindestens einer zugehörigen Energieverbraucheinrichtung) bezogenes Kriterium verstanden, durch dessen Anwendung auf Basis eines aktuellen anordnungsbezogenen Energieversorgungsszenarios und Energieverbrauchsszenarios entschieden werden kann, ob ein gegenwärtiger oder in absehbarer Zeit (insbesondere innerhalb eines nachfolgenden begrenzten Zeitintervalls) zu erwartender Energiebedarf der lokalen Anordnung mindestens mit einer ausreichenden (zum Beispiel vorgebbaren) Wahrscheinlichkeit gedeckt werden kann, um die lokalen Energiebedürfnisse zu erfüllen. Die von der Energiezwischenspeichereinrichtung in das Energieversorgungsnetz eingespeiste Energie kann dann durch Anwendung des Energieversorgungssicherheitskriterium quantitativ so bemessen werden, dass ungeachtet der Einspeisung die lokale Energiesicherheit mit mindestens der vorgegebenen Wahrscheinlichkeit erreichbar ist. Anders ausgedrückt kann die Steuerung der Energiezwischenspeichereinrichtung derart erfolgen, dass mit einer vorgebbaren Wahrscheinlichkeit (zum Beispiel mit einer Wahrscheinlichkeit von mindestens 90% oder mit einer Wahrscheinlichkeit von mindestens 99%) Engpässe bei der Versorgung lokaler Energieabnehmer oder Lasten mit (insbesondere elektrischer) Energie (zum Beispiel aus dem Energieversorgungsnetz und/oder mindestens einer lokalen Energieerzeugungseinrichtung, die der Anordnung zugeordnet ist) vermieden sind. Dabei kann zum Beispiel auf historische Energieverbrauchsdaten zurückgegriffen werden. Insbesondere kann die Steuerung derart erfolgen, dass ein vorgebbares lokales Energieversorgungssicherheitskriterium (das heißt insbesondere die Sicherstellung von Energieverfügbarkeit einer lokalen Last in einem vorbestimmten Zeitraum mit mindestens einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit) erfüllt ist, da ein aktueller Ladezustand der Energiezwischenspeichereinrichtung mit mindestens der vorgebbaren Wahrscheinlichkeit für eine ausreichende Energiedeckung sorgen kann. In the context of the present application, the term "local energy supply security criterion" is understood in particular as a criterion relating to the local conditions of the arrangement (from intermediate energy storage device, control device and at least one associated energy consumption device), the application of which can be decided on the basis of a current arrangement-related energy supply scenario and energy consumption scenarios whether a current or in the foreseeable future (in particular within a subsequent limited time interval) expected energy demand of the local arrangement can be covered with at least a sufficient (for example, predeterminable) probability to meet the local energy needs. The energy fed into the energy supply network by the intermediate energy storage device can then be quantitatively dimensioned by applying the energy supply security criterion such that, regardless of the feed-in, the local energy security can be achieved with at least the predetermined probability. In other words, the control of the intermediate energy storage device can be such that with a predetermined probability (for example, with a probability of at least 90% or with a probability of at least 99%) bottlenecks in the supply of local energy consumers or loads with (in particular electrical) energy (for Example from the power grid and / or at least one local power generating device, which is associated with the arrangement) are avoided. In this case, for example, historical energy consumption data can be used. In particular, the control can be carried out such that a predefinable local energy supply security criterion (that is, in particular the guarantee of energy availability of a local load in a predetermined period of time with at least one predetermined probability) is met, since a current state of charge of the energy buffer device with at least the predetermined probability for a sufficient Energy coverage can provide.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „energiebezogene Zeit-Menge-Charakteristik“ ein Zeitverlauf der Einspeisemenge von Energie von der Energiezwischenspeichereinrichtung in das Energieversorgungsnetz verstanden. Anders ausgedrückt kann die energiebezogene Zeit-Menge-Charakteristik eine Funktion der eingespeisten Energie von der Zeit repräsentieren.In the context of the present application, the term "energy-related time-amount characteristic" is understood to mean a time profile of the feed quantity of energy from the intermediate energy storage device into the energy supply network. In other words, the energy-related time-amount characteristic may represent a function of the energy input over time.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein vorsorgliches Leeren einer Batterie oder einer anderen Energiezwischenspeichereinrichtung in einer Energieversorgung durchgeführt, wenn und insoweit vorhersagemodellbasiert davon ausgegangen werden kann, dass sie mit hoher Sicherheit wieder (bis zu einem bestimmten Zeitpunkt) so ausreichend gefüllt werden kann, dass es lokal mit ausreichender Sicherheit zu keinen Energieengpässen kommt. Somit kann eine Energiezwischenspeichereinrichtung also dafür verwendet werden, nicht nur Energie aus einem Energieversorgungsnetz zwischenzuspeichern, um bedarfsweise eine lokale Last mit dieser zwischengespeicherten Energie zu versorgen (zum Beispiel wenn das Energieversorgungsnetz gegenwärtig keine ausreichende Kapazität aufweist), sondern kann auch zeitweise Energieknappheit in dem Energieversorgungsnetz ausgleichen oder zumindest teilweise kompensieren, indem Energie von der Energiezwischenspeichereinrichtung in das Energieversorgungsnetz eingespeist wird (insbesondere für Verbraucher in geografischer Nähe, was die Verlustleistung im Energieversorgungsetz weiter verkleinert oder minimiert). Dadurch kann das Energieversorgungsnetz gestützt bzw. stabilisiert werden, was die Versorgungssicherheit insgesamt verbessert. Auf diese Weise kann eine Energiezwischenspeichereinrichtung bereitgestellt werden, die nicht nur die lokalen Bedürfnisse nach Energieversorgungssicherheit im Bereich der Anordnung berücksichtigt, sondern auch die globalen Anforderungen des Energieversorgungsnetzes in die Steuerung mit einbezieht. Die Energiezwischenspeichereinrichtung kann in Kombination mit der Steuereinrichtung somit ein intelligentes Energieverwaltungssystem bilden, das gleichzeitig ein stabiles Energieversorgungsnetz sicherstellt, andererseits aufgrund der Berücksichtigung des Energieversorgungssicherheitskriteriums auch die lokalen Erfordernisse hinsichtlich Versorgungssicherheit mit Energie in die Steuerung mit einbezieht.According to an exemplary embodiment of the present invention, a precautionary emptying of a battery or another energy buffer device is performed in a power supply if it can be assumed that it can be sufficiently filled again with high reliability (until a certain point in time) there is no energy shortage locally with sufficient certainty. Thus, an intermediate energy storage device can thus be used not only to temporarily store energy from a power grid to supply, as needed, a local load with this cached energy (for example, if the power grid does not currently have sufficient capacity), but also to temporarily compensate for energy shortage in the power grid or at least partially compensate for energy from the intermediate energy storage device is fed into the power grid (especially for consumers in geographic proximity, which further reduces or minimizes the power loss in the power grid). As a result, the energy supply network can be supported or stabilized, which improves the overall security of supply. In this way, an intermediate energy storage device can be provided which not only takes into account the local needs for power supply security in the array, but also incorporates the global requirements of the power grid into the controller. The intermediate energy storage device, in combination with the control device, can thus form an intelligent energy management system which at the same time ensures a stable energy supply network and, on the other hand, also incorporates the local energy security requirements into the control due to the consideration of the energy supply security criterion.

Im Weiteren werden zusätzliche exemplarische Ausführungsbeispiele der Anordnung, des Verfahrens, des computerlesbaren Speichermediums und des Software-Programms beschrieben.In the following, additional exemplary embodiments of the arrangement, the method, the computer-readable storage medium and the software program will be described.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, die Zeit-Menge-Charakteristik der eingespeisten Energie basierend auf einem Energieeigenbedarf mindestens einer lokalen Energieverbraucheinrichtung zu steuern, die mit der Energiezwischenspeichereinrichtung und/oder mit dem Energieversorgungsnetz gekoppelt oder koppelbar ist, um von der Energiezwischenspeichereinrichtung und/oder dem Energieversorgungsnetz mit Energie versorgt zu werden. Eine solche Energieverbraucheinrichtung kann zum Beispiel eine lokale Last wie zum Beispiel eine Wärmepumpe oder eine elektrische Fußbodenheizung sein, oder aber ein Gebäudebereich oder gesamtes Gebäude. Auch ein Gebäudekomplex kann als Energieverbraucheinrichtung angesehen werden. Wenn der zu erwartende Energieeigenbedarf einer solchen Energieverbraucheinrichtung aufgrund des Vorliegens historischer Daten ausreichend zuverlässig abgeschätzt werden kann, kann durch Extrapolation der historischen Daten in die Zukunft die Erfüllung des Energieversorgungssicherheitskriteriums mit ausreichender Wahrscheinlichkeit sichergestellt werden, ohne die Fähigkeit der Energiezwischenspeichereinrichtung zu konterkarieren, das Energieversorgungsnetz durch bedarfsweises Einspeisen von Energie zu stabilisieren. According to an exemplary embodiment, the controller may be configured to control the time-amount characteristic of the injected energy based on an energy demand of at least one local energy device coupled or couplable to the energy buffer and / or to the power network to from the intermediate energy storage device / or to be supplied with energy to the power grid. Such a power consumption device may be, for example, a local load such as a heat pump or electric floor heating, or a building area or entire building. Even a building complex can be regarded as an energy consumption device. If the expected energy demand of such a power-consuming device can be estimated with sufficient reliability due to the presence of historical data, by extrapolating the historical data into the future, it can be assured with sufficient probability of meeting the power security criterion without counteracting the capability of the power buffer, by powering the power grid Feeding energy to stabilize.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das lokale Energieversorgungssicherheitskriterium indikativ sein für eine, insbesondere vorgebbare oder vorgegebene, Wahrscheinlichkeit, dass die Energiezwischenspeichereinrichtung bis zu einem vorgebbaren oder vorgegebenen Zeitpunkt wieder mindestens bis zu einem vorgebbaren oder vorgegebenen Aufladungsgrad aufgeladen ist. Die Erfüllung oder Nichterfüllung dieses Kriteriums (insbesondere basierend auf einem früherem, vorbekannten und/oder erwarteten Benutzerverhalten) kann dann bestimmen, ob bzw. welche Energiemenge von der Energiezwischenspeichereinrichtung in das Energieversorgungsnetz übertragen wird.According to an exemplary embodiment, the local energy supply security criterion may be indicative of a, in particular predeterminable or predefined, probability that the energy buffer device is recharged at least up to a predefinable or predefined charging level up to a presettable or predetermined time. The fulfillment or non-fulfillment of this criterion (in particular based on an earlier, previously known and / or expected user behavior) can then determine whether or which amount of energy is transferred from the energy buffer device into the energy supply network.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, die Zeit-Menge-Charakteristik der eingespeisten Energie basierend auf einer Netzqualitätscharakteristik, insbesondere basierend auf einem Zeitverlauf der Netzqualitätscharakteristik, des Energieversorgungsnetzes zu steuern. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Netzqualitätscharakteristik“ eine auf eine Qualität des Energieversorgungsnetzes bezogene Charakteristik verstanden werden, die in dem Energieversorgungsnetz in der Vergangenheit herrschte, gegenwärtig herrscht und/oder in der Zukunft herrschen wird. Die eingespeiste Energiemenge kann also davon abhängig gemacht werden, ob in dem Energieversorgungsnetz bzw. einem von dem Energieversorgungsnetz bereitgestellten Energiesignal Störereignisse auftreten. Das Vorliegen solcher Störereignisse (zum Beispiel Spannungsspitzen oder eine zeitweise Abweichung eines Ist-Werts von einem Soll-Wert) können ein Indikator dafür sein, dass gegenwärtig die Energieversorgungskapazität des Energieversorgungsnetzes unterdurchschnittlich ist und durch zeitweise Rückspeisung von in der Energiezwischenspeichereinrichtung zwischengespeicherter elektrischer Energie verbessert werden kann. Indem der zeitliche Verlauf der Netzqualität für die Steuerung berücksichtigt wird, insbesondere ein Vergleich zwischen einem historischen Mittelwert und aktuell gegebenen Verhältnissen hinsichtlich der Netzqualität vorgenommen wird, kann die Anordnung selbsttätig das Erfordernis erkennen, die Energiezwischenspeichereinrichtung ganz oder teilweise zur Stützung des Energieversorgungsnetzes zu entladen, sofern dies die anordnungsinterne Energieversorgungssicherheit erlaubt.According to an exemplary embodiment, the control device may be configured to control the time-amount characteristic of the energy fed in based on a network quality characteristic, in particular based on a time characteristic of the network quality characteristic, of the energy supply network. In the context of the present application, the term "network quality characteristic" can be understood to mean a characteristic relating to a quality of the energy supply network which prevailed, currently prevails in the energy supply network in the past and / or will prevail in the future. The fed-in amount of energy can therefore be made dependent on whether disturbances occur in the energy supply network or in an energy signal provided by the energy supply network. The presence of such disturbance events (eg voltage spikes or a temporary deviation of an actual value from a target value) may be an indicator that currently the power supply capacity of the power grid is below average and can be improved by temporarily regenerating cached electrical energy in the power buffer , By taking account of the time evolution of the network quality for the control, in particular a comparison between a historical mean and current network quality conditions, the arrangement can automatically detect the requirement to fully or partially discharge the energy buffer for support of the power grid, if so this allows on-site power security.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Netzqualitätscharakteristik indikativ sein für die von dem Energieversorgungsnetz gegenwärtig und/oder in absehbarer Zukunft leistbare Energieversorgungskapazität, insbesondere eine Energieknappheit oder ein Energieüberangebot. In Zeiten von Energieknappheit kann die Energiezwischenspeichereinrichtung Energie in das Energieversorgungssystem rückspeisen, wohingegen in Zeiten eines Energieüberangebots (zum Beispiel bei starken Winden, während deren Anhaltens eine Windkraftanlage mehr Energie liefert als eigentlich benötigt wird) kann die Energiezwischenspeichereinrichtung als Energiepuffer fungieren und aufgeladen werden und in diesem Zeitraum von einer Einspeisung von Energie in das überlastete Energieversorgungsnetz absehen.According to an exemplary embodiment, the network quality characteristic may be indicative of the energy supply capacity presently and / or in the foreseeable future that can be afforded by the energy supply network, in particular an energy shortage or a surplus energy. In times of energy shortage, the intermediate energy storage device may re-energize energy into the power system, whereas in times of energy surges (eg, high winds, during which a wind turbine supplies more energy than is actually needed), the energy buffer may act as an energy buffer and be recharged therein Period from a supply of energy in the overloaded power grid refrain.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Netzqualitätscharakteristik ein von dem Energieversorgungsnetz bereitgestellter elektrischer Spannungswert und/oder ein von dem Energieversorgungsnetz sich durch Verbrauch ergebender elektrischer Stromwert und/oder ein Crest Faktor der von dem Energieversorgungsnetz bereitgestellten Versorgung und/oder mindestens ein insbesondere diskontinuierliches Spannungsereignis in der von dem Energieversorgungsnetz gestellten elektrischen Spannung und/oder eine von dem Energieversorgungsnetz bereitgestellte Leistung und/oder eine von dem Energieversorgungsnetz bereitgestellte Energie und/oder Flicker-Ereignisse in dem von dem Energieversorgungsnetz bereitgestellten Signal und/oder mindestens eine Harmonische oder Zwischenharmonische der oder des von dem Energieversorgungsnetz bereitgestellten elektrischen Spannung oder elektrischen Stroms und/oder ein Rundsteuersignal (wobei die sogenannte Rundsteuertechnik (ripple control) zur Fernsteuerung von Stromverbrauchern durch Energieversorgungsunternehmen eingesetzt wird) und/oder eine Asymmetrie in der oder dem von dem Energieversorgungsnetz bereitgestellten elektrischen Spannung oder elektrischen Strom und/oder eine Frequenz der oder des von dem Energieversorgungsnetz bereitgestellten elektrischen Spannung oder elektrischen Strom sein. Diese oder andere Netzqualitätscharakteristika können durch die Steuereinrichtung durch eine Analyse des Energieversorgungsnetzes oder von Teilen davon ermittelt werden und in die Steuerung eingehen. Dadurch erfolgt die Steuerung aufgrund objektiver, physikalischer Parameter des Energieversorgungsnetzes und somit in präziser Weise.According to an exemplary embodiment, the power quality characteristic may be an electrical voltage value provided by the power supply network and / or an electric current value resulting from the power supply and / or a crest factor of the supply provided by the power supply network and / or at least one particular discontinuous voltage event in the the power supply network provided electrical voltage and / or provided by the power grid power and / or provided by the power grid energy and / or flicker events in the signal provided by the power grid and / or at least one harmonic or interharmonic of or from the power grid provided electrical voltage or electric current and / or a ripple control signal (the so-called ripple control) to Fernsteue of electricity consumers by utility companies is used) and / or an asymmetry in or provided by the power grid electrical voltage or electric current and / or a frequency of or provided by the power grid electrical voltage or electric current. These or other network quality characteristics may be determined by the controller through analysis of the power grid or portions thereof and incorporated into the controller. As a result, the control takes place on the basis of objective, physical parameters of the power supply network and thus in a precise manner.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Netzqualität anhand von Informationen hinsichtlich einer Impedanz von zumindest einem Teil des Energieversorgungsnetzes charakterisiert werden. Anders ausgedrückt kann ein entsprechender Impedanzwert die Netzqualitätscharakteristik darstellen. Gemäß einer ersten Ausgestaltung kann die Erfassung der Netzqualitätscharakteristik durch eine Messung einer Frequenzabhängigkeit der Impedanz erfolgen. Die Frequenzabhängigkeit der Impedanz erlaubt eine Bestimmung oder Abschätzung, wie und welche Kommunikation über Netzversorgungsleitungen möglich ist und/oder welche Störung (zum Beispiel Messung einer Dämpfung von harmonischen Oberwellen) im lokalen System vorhanden ist. Gemäß einer zweiten Ausgestaltung kann die Erfassung der Netzqualitätscharakteristik durch eine Messung der Impedanz zur Bestimmung eines Innenwiderstandes des Energieversorgungsnetzes erfolgen. Dadurch kann zum Beispiel sichergestellt werden, dass auf der Endverbraucherseite im Rahmen vorgesehener Energiebezugsmengen keine Unterspannung (zum Beispiel weniger als Nennspannung minus 10 %) bzw. bei Energieeinspeisung keine Überspannung (d.h. mehr als Nennspannung plus 6 %, insbesondere plus 10 %) auftritt. Gemäß einer dritten, besonders bevorzugten Ausgestaltung kann die Erfassung der Netzqualitätscharakteristik auch eine Messung eines Zeitverlaufs von Impedanz (insbesondere Quellenimpedanz) und Nennspannung beinhalten. Dies erlaubt eine konkrete Aussage über einen lokalen Netzauslastungszustand.According to an exemplary embodiment, the network quality may be characterized by information regarding an impedance of at least a portion of the power grid. In other words, a corresponding impedance value may represent the power quality characteristic. According to a first embodiment, the detection of the power quality characteristic can be done by measuring a frequency dependence of the impedance. The frequency dependency of the impedance allows a determination or estimation of how and what communication is possible over power supply lines and / or what disturbance (for example, measurement of harmonic harmonic damping) is present in the local system. According to a second embodiment, the detection of the power quality characteristic can be carried out by measuring the impedance for determining an internal resistance of the power supply network. It can thus be ensured, for example, that no undervoltage (for example less than rated voltage minus 10%) or no overvoltage (that is more than rated voltage plus 6%, in particular plus 10%) occurs on the end-user side within the provided energy reference quantities. According to a third, particularly preferred embodiment, the detection of the power quality characteristic may also include a measurement of a time characteristic of impedance (in particular source impedance) and nominal voltage. This allows a concrete statement about a local network utilization status.

Jede der genannten Formen der Netzimpedanzmessung (und insbesondere die Kombination der verschiedenen Formen) kann zur dynamischen Abschätzung der aktuellen Quellenspannung, Parallellast und Innenimpedanz des Niederspannungsnetzes sowie der (Zukunfts-)Projektion dieser Werte verwendet werden.Each of the mentioned forms of network impedance measurement (and in particular the combination of the different forms) can be used for the dynamic estimation of the current source voltage, parallel load and internal impedance of the low-voltage network as well as the (future) projection of these values.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Anordnung eine Netzqualitätserfasseinrichtung aufweisen, die eingerichtet ist, die Netzqualitätscharakteristik des Energieversorgungsnetzes zu erfassen und der Steuereinrichtung als Basis für das Steuern bereitzustellen. Die Netzqualitätserfasseinrichtung kann ein Sensor sein, der für die Netzqualität indikative Messgrößen erfasst. Zum Beispiel kann ein solcher Sensor ein Voltmeter sein, der die Zeitabhängigkeit der Spannung des Energieversorgungsnetzes erfasst und Abweichungen eines Ist-Verlaufs von einem Soll-Verlauf ermitteln kann. Alternativ oder ergänzend kann der Sensor ein Amperemeter sein, der aus einem Stromsignal entsprechende Daten extrahieren kann.According to an exemplary embodiment, the arrangement may comprise a network quality detection device which is set up to detect the network quality characteristic of the energy supply network and to provide it to the control device as the basis for the control. The power quality detection device can be a sensor that detects indicative measured variables for the network quality. For example, such a sensor may be a voltmeter which detects the time dependence of the voltage of the power supply network and can determine deviations of an actual course from a desired course. Alternatively or additionally, the sensor may be an ammeter that can extract data corresponding to a current signal.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, das Steuern basierend auf mindestens einer zeitlichen Ableitung, insbesondere der ersten Ableitung und/oder der zweiten Ableitung, der erfassten Netzqualitätscharakteristik durchzuführen. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Steuerung der zeitweisen Entladung der Energiezwischenspeichereinrichtung ins Netz hinein nicht nur basierend auf dem Wert der Netzqualität selbst, sondern auf Basis von deren Steigungsverhalten und/oder Krümmungsverhalten durchzuführen. Dadurch kann eine wesentlich feinere Nachverfolgung von bestehenden und sogar drohenden Störungen der Netzqualität ermöglicht werden, da die erste bzw. zweite Ableitung für derartige Störungen sensibler ist als das (insbesondere Strom- oder Spannungs-)Signal der Netzqualität selbst.According to an exemplary embodiment, the control device may be configured to perform the control based on at least one time derivative, in particular the first derivative and / or the second derivative, of the detected network quality characteristic. It has proved to be particularly advantageous to carry out the control of the temporary discharge of the intermediate energy storage device into the network not only based on the value of the network quality itself, but on the basis of its pitch behavior and / or curvature behavior. This allows a much finer tracking of existing and even impending network quality disturbances, since the first or second derivative is more sensitive to such disturbances than the (especially current or voltage) signal of the network quality itself.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Anordnung eine Lerneinrichtung aufweisen, die zum Auffinden von Verhaltensmustern der Anordnung und/oder des Energieversorgungsnetzes in der Vergangenheit und zum Bereitstellen aufgefundener Verhaltensmuster an die Steuereinrichtung als Basis für die zukünftige Steuerung eingerichtet ist. Eine derartige Lerneinrichtung kann Elemente der künstlichen Intelligenz verwirklichen, zum Beispiel neuronale Netzwerke, Fuzzylogik oder Methoden der Mustererkennung. Wenn die Lerneinrichtung zum Beispiel in einem Benutzerverhalten in der Vergangenheit bestimmte wiederkehrende Ereignisse erkennt (zum Beispiel ein erhöhter Warmwasserbedarf morgens und ein erhöhter Strombedarf mittags an Werktagen), so kann basierend auf diesen Verhaltensmustern präziser vorhergesagt werden, welcher Energiebedarf lokal in der nahen Zukunft wahrscheinlich zu erwarten ist. Dieser Energiebedarf kann von einer Restladung der Energiezwischenspeichereinrichtung bedient werden, zum Beispiel wenn die Energiebereitstellungskapazität des Energieversorgungsnetzes gegenwärtig eingeschränkt ist. Das Energieversorgungssicherheitskriterium kann derartige Verhaltensmuster berücksichtigen. Auf diese Weise kann in benutzerspezifischer Weise die Energieversorgungssicherheit erhöht werden und dennoch die Menge von bedarfsweise in das Energieversorgungsnetz rückgespeister Energie vergrößert werden. Sowohl lokale als auch globale Erfordernisse können dadurch optimal bedient werden.According to an exemplary embodiment, the arrangement may comprise a learning device configured to locate behavior patterns of the device and / or the power supply network in the past and to provide retrieved behavior patterns to the controller as a basis for future control. Such a learning device can realize elements of artificial intelligence, for example neural networks, fuzzy logic or methods of pattern recognition. For example, if the learning device recognizes certain recurring events in a user behavior in the past (for example, increased hot water demand in the morning and increased power consumption at midday on weekdays), it can be more accurately predicted based on these behavior patterns which local energy demand is likely to increase in the near future is expected. This energy requirement may be served by a residual charge of the energy buffer device, for example when the power supply capacity of the power grid is currently limited. The energy security criterion can take into account such patterns of behavior. In this way, the power supply security can be increased in a user-specific manner, and nevertheless the amount of energy which is required to be fed back into the energy supply network is increased become. Both local and global requirements can thereby be optimally served.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, die Energieverwaltung basierend auf Vorhersagedaten zum Voraussagen einer von dem Energieversorgungsnetz gegenwärtig und/oder in absehbarer Zukunft leistbaren Energieversorgungskapazität und/oder zum Voraussagen von einer aus dem Energieversorgungsnetz gegenwärtig und/oder in absehbarer Zeit abgerufenen Energiemenge und/oder zum Voraussagen von mittels einer Energieerzeugungseinrichtung gegenwärtig und/oder in absehbarer Zeit in das Energieversorgungsnetz einspeisbarer Energiemenge zu steuern. Sowohl Elemente positiver als auch Elemente negativer Energiebilanz können somit von den Vorhersagedaten berücksichtigt werden. Sagt eine Wettervorhersage kalte Temperaturen voraus, so kann zum Beispiel ein erhöhter Energiebedarf der lokalen Endverbraucher erwartet werden. Werden allerdings gleichzeitig starke Winde vorausgesagt, so ist auch mit einer Erhöhung der Energielieferung durch angeschlossene Windkraftanlagen des Energieversorgungsnetzes zu rechnen. Eine gleichzeitige Bewölkung lässt allerdings erwarten, dass angeschlossene Solaranlagen wenig Energie bereitstellen werden. Basierend auf dieser und anderer Vorhersagedaten kann das Verhältnis zwischen Energieeinspeisung und Netzentnahme eingestellt oder sogar optimiert werden. Gegebenenfalls können in solche Vorhersagemechanismen auch saisonale Erkenntnisse einfließen (z.B. „Im Sommer bei zu erwartender hoher Außentemperatur und viel Sonne werden von 13.00 Uhr bis 16.00 Uhr sehr viele Klimaanlagen Energie beziehen“).According to an exemplary embodiment, the controller may be configured to manage power based on prediction data for predicting a power supply capacity currently and / or foreseeable in the foreseeable future, and / or for predicting an amount of power currently being retrieved from the power grid and / or in the foreseeable future / or to predict the current quantity of energy which can be fed into the energy supply network by means of an energy generating device and / or in the foreseeable future. Both elements of positive and negative energy balance elements can thus be taken into account by the forecast data. If a weather forecast predicts cold temperatures, for example, an increased demand for energy from local end consumers can be expected. However, if strong winds are predicted at the same time, an increase in the energy supply due to connected wind turbines of the energy supply network can be expected. However, simultaneous clouding can lead to the expectation that connected solar systems will provide little energy. Based on this and other predictive data, the relationship between power feed and grid draw can be adjusted or even optimized. If appropriate, such predictive mechanisms can also incorporate seasonal insights (for example, "In the summer with the expected high outside temperature and plenty of sun, many air conditioners will draw energy from 1:00 pm to 4:00 pm").

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können die Vorhersagedaten zumindest eines aus der Gruppe enthalten, die besteht aus einer Wetterprognose, einer Wettervergangenheit, einem Datum, einer Jahreszeit, einer Tageszeit, einer Verbrauchserwartung, einer aus einer Verbrauchshistorie abgeleiteten Prognose eines zukünftigen Benutzerverhaltens, einer Benutzerpräsenzdetektion (befindet sich ein Benutzer in einem Gebäude, ist mit einer höheren Energienachfrage zu rechnen, als wenn sich kein Benutzer in dem Gebäude aufhält), und einem Reservationsauftrag eines Benutzers (hat ein Benutzer Energie bereits reserviert, ist diese Energiemenge für das Energiemanagement zu berücksichtigen). Andere Daten können selbstverständlich auch berücksichtigt werden.According to an exemplary embodiment, the prediction data may include at least one of the group consisting of a weather forecast, a weather history, a date, a season, a time of day, a consumption expectation, a consumption history derived forecast of a future user behavior, a user presence detection (located a user in a building is expected to have a higher energy demand than if there is no user in the building), and a user's reservation order (if a user has already reserved energy, this amount of energy must be taken into account for energy management). Of course, other data can also be taken into account.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Anordnung eine Sicherheitseinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, die Anordnung vor externen Manipulationen zu schützen. Um eine Störung des Energieversorgungsnetzes als auch der lokalen Energieversorgung zu vermeiden, kann zum Beispiel ein Datentransfer zwischen kommunizierfähigen Komponenten der Anordnung und kommunikativ koppelbaren anderen Entitäten geschützt werden. Hierfür kann zum Beispiel eine Firewall oder ein verschlüsselter Datenverkehr verwendet werden. Auch kann die Steuerung der Zeitabhängigkeit der Einspeisung bzw. Rückspeisung der Energiezwischenspeichereinrichtung durch einen verschlüsselten Datenverkehr bewerkstelligt werden. Dadurch kann die Steuerung vor einem Hackerangriff geschützt werden, der sowohl auf die lokale Energieversorgungssicherheit als auch auf die globale Energieversorgungssicherheit negativen Einfluss hätte.According to an exemplary embodiment, the arrangement may comprise a safety device which is adapted to protect the device from external manipulation. In order to avoid a disruption of the power supply network as well as the local power supply, for example, a data transfer between communicable components of the device and communicatively coupled other entities can be protected. For example, a firewall or encrypted traffic can be used. Also, the control of the time dependency of the feeding or recovery of the intermediate energy storage device can be accomplished by an encrypted data traffic. This can protect the controller from hacking that would negatively impact both local power security and global power security.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Anordnung eine Aufzeichnungseinrichtung aufweisen, die zum Aufzeichnen von Daten eingerichtet ist, die indikativ für mittels der Steuereinrichtung in der Vergangenheit eingestellte Zeit-Mengen-Charakteristika und/oder für in der Vergangenheit herrschende Netzqualitätscharakteristika des Energieversorgungsnetzes sind. Eine solche Aufzeichnungseinrichtung kann eine Historie der Steuerung aufzeichnen und dadurch erfolgreiche sowie nicht erfolgreiche Steuerzyklen identifizieren. Durch die Aufzeichnung einer vergangenen Steuerlogik kann die Steuerung zum Beispiel unter Verwendung von selbstlernenden Algorithmen stetig auf der Basis empirischer Daten verfeinert werden. Die Energieversorgung kann auf diese Weise noch sicherer gestaltet werden.According to an exemplary embodiment, the arrangement may comprise recording means arranged to record data indicative of time-quantity characteristics set in the past by the control means and / or historical power quality characteristics of the power supply network. Such a recording device can record a history of the control and thereby identify successful as well as unsuccessful control cycles. For example, by recording a past control logic, control can be steadily refined based on empirical data using self-learning algorithms. The energy supply can be made even safer in this way.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, das Steuern autonom von dem Energieverteilungsnetz durchzuführen. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „autonomes Steuern“ insbesondere verstanden, dass die Steuereinrichtung vollkommen eigenständig und unabhängig von anderen Steuereinrichtungen darüber entscheidet, welcher Anteil der Energie, die in der Energiezwischenspeichereinrichtung gegenwärtig gespeichert ist, in das Energieversorgungsnetz eingespeist wird, und welcher verbleibende Anteil zu anderen Zwecken eingesetzt wird (zum Beispiel um mindestens eine angeschlossene Energieverbraucheinrichtung mit Energie zu versorgen). Die Steuerung kann somit ohne eine übergeordnete Steuerzentrale durchgeführt werden und ist auch nicht von bindenden Steuerkommandos abhängig, die von dem Energieversorgungsnetz bereitgestellt werden. Es hat sich herausgestellt, dass die Bereitschaft von Endverbrauchern, sich an einer Stützung des Energieversorgungsnetzes durch zeitweises Rückspeisen von Energie zu beteiligen, dann stärker ausgeprägt ist, wenn die Entscheidungshoheit über das ob und wieviel dieser Rückspeisung auf lokaler Ebene verbleibt und nicht durch eine zentrale Steuerlogik des Energieversorgungsnetzes beherrscht wird. Durch die autonome Steuerung kann somit der Pool der Endverbraucher erhöht werden, sich an dem sowohl lokale als auch globale Bedürfnisse berücksichtigenden Energieverwaltungssystem zu beteiligen. Dadurch können auch Schwankungen der Energieverteilung besser ausgeglichen werden. Durch eine autonome Steuerung kann jeweils lokal sichergestellt werden, dass der Energieverbrauch des Endbenutzers auch tatsächlich durch lokale Energieversorgungsentitäten sichergestellt werden kann.According to an exemplary embodiment, the controller may be configured to perform the autonomous control of the power distribution network. In the context of the present application, the term "autonomous control" means, in particular, that the control device decides completely independently and independently of other control devices what proportion of the energy currently stored in the energy buffer device is fed into the energy supply network, and which remaining portion is used for other purposes (for example, to provide energy to at least one connected energy The control can thus be performed without a higher-level control center and is also not dependent on binding control commands that are provided by the power grid. It has been found that the willingness of end users to participate in support of the energy supply network through temporary energy recovery is more pronounced when decision-making power over whether and how much of this recovery remains at local level and not through centralized control logic of the power grid is dominated. Due to the autonomous control can thus the pool of the end user to participate in the local and global needs of the energy management system. As a result, fluctuations in the energy distribution can be better compensated. Autonomous control can locally ensure that the energy consumption of the end user can actually be ensured by local energy supply entities.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, das Steuern nicht nur autonom von dem Energieversorgungsnetz, sondern zusätzlich kooperierend mit anderen an das Energieversorgungsnetz angeschlossenen Anordnungen mit Energiezwischenspeichereinrichtung zum Einspeisen von Energie in das Energieversorgungsnetz durchzuführen. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „kooperatives Steuern“ insbesondere verstanden, dass die Steuereinrichtung bei ihrer Steuerlogik das Verhalten anderer Steuereinrichtungen berücksichtigt und/oder im Vorfeld und/oder im Nachgang zu dem eigenen Steuern mit anderen Steuereinrichtungen zum Abstimmen oder Koordinieren oder Synchronisieren des Steuerverhaltens kommuniziert. Mit anderen Worten kann in einen Steuerungsalgorithmus, den die Steuereinrichtung als Basis für die Steuerung des Grads der Einspeisung gepufferter Energie in das Energieversorgungsnetz durchführt, auch das Betriebsverhalten anderer Anordnungen mit Energiezwischenspeichereinrichtung eingehen. Zum Beispiel kann der Grad der Energieeinspeisung durch eine Anordnung vom Grad der Energieeinspeisung durch andere Anordnungen abhängig gemacht werden (zum Beispiel kann ein antizyklisches Einspeiseverhalten zwischen den Anordnungen abgestimmt werden, um Einspeisespitzen und somit ein Energieüberangebot in dem Energieversorgungsnetz durch ein gleichförmiges, unabgestimmtes Verhalten zu verhindern). Die Steuerlogik einer bestimmten Anordnung kann zum Erreichen des Ziels angepasst werden, dass Steuervorschläge anderer Anordnungen, sofern diese nicht im Widerspruch zu höherpriorisierten eigenen Steuerprinzipien der Anordnung stehen, in der eigenen Steuerlogik berücksichtigt werden. Eine Mitteilung eines eigenen Steuerverhaltens von einer Steuereinrichtung an andere Steuereinrichtungen über ein Kommunikationsnetzwerk kann die anderen Steuereinrichtungen mit der Datenbasis versorgen, die nötig ist, um das Steuerverhalten der kommunizierenden Steuereinrichtung auch für das Steuern der anderen Steuereinrichtungen zu berücksichtigen. Besonders vorteilhaft ist es also, die autonome Steuerung kooperativ durchzuführen, das heißt in die Steuerlogik auch Parameter zu integrieren, die ein kooperatives Verhalten mehrerer lokaler Steuerungen unterschiedlicher Anordnungen berücksichtigt. Dadurch kann zum Beispiel ein Aufschaukeln durch ein gleichförmiges unabgestimmtes Verhalten der einzelnen Anordnungen vermieden werden.According to an exemplary embodiment, the controller may be configured to perform the control not only autonomously from the power grid, but in addition cooperatively with other power buffer network devices connected to the power grid for injecting energy into the power grid. In the context of the present application, the term "cooperative control" is understood in particular to mean that the control device takes into account the behavior of other control devices in its control logic and / or prior to and / or after its own control with other control devices for tuning or coordinating or synchronizing the tax behavior communicates. In other words, a control algorithm that the controller performs as the basis for controlling the degree of injection of buffered energy into the power grid may also address the performance of other power buffered device arrangements. For example, the degree of power feed through an array may be made dependent on the degree of power feed-in by other arrangements (eg, anti-cyclic feed behavior between the arrangements may be tuned to prevent feed spikes and thus excess energy in the power grid through uniform, uncoordinated behavior ). The control logic of a particular arrangement may be adjusted to achieve the goal that control suggestions from other arrangements, if not inconsistent with higher prioritized control principles of the arrangement, are taken into account in their own control logic. A communication of a separate control behavior from one control device to another control device via a communication network can provide the database to the other control devices which is necessary to take into account the control behavior of the communicating control device also for the control of the other control devices. It is therefore particularly advantageous to carry out the autonomous control cooperatively, that is to integrate into the control logic also parameters that take into account a cooperative behavior of several local controls of different arrangements. As a result, for example, a rocking can be avoided by a uniform uncoordinated behavior of the individual arrangements.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das Vorhersagemodell lokale Vorhersagedaten (die also auf die Verhältnisse in der Anordnung bezogen sind) und anordnungsexterne (insbesondere auf das Energieversorgungsnetz und/oder auf andere Anordnungen, die an das Energieversorgungsnetz angeschlossen sind, bezogene) Vorhersagedaten berücksichtigen, insbesondere kombinatorisch berücksichtigen.According to an exemplary embodiment, the prediction model can take into account, in particular combinatorially, local prediction data (which are thus related to the conditions in the arrangement) and prediction data (in particular related to the energy supply network and / or to other arrangements connected to the energy supply network) ,

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die von der Energiezwischenspeichereinrichtung maximal speicherbare und/oder in das Energieversorgungsnetz in einem Entladevorgang maximale einspeisbare Energiemenge kleiner als 100 kWh, insbesondere kleiner als 10 kWh, weiter insbesondere kleiner als 1 kWh, sein. Insbesondere kann eine von der Anordnung verwaltete Leistung kleiner als 30 kW, insbesondere kleiner als 10 kW, weiter insbesondere kleiner als 3 kW, sein. Bei den Anordnungen kann es sich also um kleinere und mittlere Anlagen handeln, von denen sehr viele an das Energieversorgungsnetz angeschlossen sein können.According to an exemplary embodiment, the maximum energy that can be stored by the intermediate energy storage device and / or the maximum energy that can be fed into the energy supply network in a discharge process can be less than 100 kWh, in particular less than 10 kWh, and in particular less than 1 kWh. In particular, a power managed by the arrangement may be less than 30 kW, in particular less than 10 kW, more particularly less than 3 kW. The arrangements may therefore be smaller and medium-sized installations, many of which may be connected to the energy supply network.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann eine Gewichtung zwischen einem Maß der Berücksichtigung der zukünftigen Entwicklung von Energieverfügbarkeit aus dem Energieversorgungsnetz und einem Maß der Berücksichtigung des lokalen Energieversorgungssicherheitskriteriums benutzerdefinierbar und/oder parametrisierbar und/oder steuerungseinrichtungsseitig vorgebbar und/oder fernsteuerbar sein. Auf diese Weise können Benutzerbedürfnisse selektiv eingestellt werden und damit die Bereitschaft von Benutzern weiter erhöht werden, sich einem Energieverwaltungssystem anzuschließen, das über die lokalen Bedürfnisse hinaus auch globale Anforderungen des Energieversorgungsnetzes in das Energiemanagement mit einbezieht.According to one exemplary embodiment, a weighting between a degree of consideration of the future evolution of energy availability from the power grid and a degree of consideration of the local power security criterion may be user definable and / or parameterizable and / or controllable on the controller side and / or remotely controllable. In this way, user needs can be selectively adjusted, further increasing the willingness of users to join a power management system that, in addition to local needs, also incorporates global power grid requirements into energy management.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, basierend auf dem Vorhersagemodell einen Soll-Rückspeisezeitpunkt zum Beginn des Rückspeisens von in der Energiezwischenspeichereinrichtung zwischengespeicherten Energie in das Energieversorgungsnetz zu ermitteln. Das Einspeisen der Energie von der Energiezwischenspeichereinrichtung in das Energieversorgungsnetz kann dadurch gezielt zeitgesteuert werden und zum Beispiel so lange zurückgehalten oder verzögert werden, bis lokale Energiesicherheitskriterien den Beginn des Einspeisens erlauben. According to an exemplary embodiment, the control device may be configured to determine a desired feedback time based on the prediction model for the beginning of the recovery of energy temporarily stored in the energy buffer device into the energy supply network. The feeding of the energy from the intermediate energy storage device into the energy supply network can thereby be controlled in a timely manner and, for example, retained or delayed until local energy security criteria allow the beginning of the feed-in.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das lokale Energieversorgungssicherheitskriterium indikativ für eine Wahrscheinlichkeit sein, dass die Energiezwischenspeichereinrichtung bis zu einem vorgegebenen Zeitpunkt wieder mindestens bis zu einem vorgegebenen Füllegrad (zum Beispiel ein vorgebbarer Prozentsatz, etwa 80%) aufgeladen ist. Dabei können auch lokale bzw. benutzerdefinierte Besonderheiten oder Gewohnheiten berücksichtigt werden.According to an exemplary embodiment, the local power security criterion may be indicative of a probability that the energy buffer is recharged to at least a predetermined fill level (eg, a predeterminable percentage, about 80%) by a predetermined time. Local or user-specific features or habits can also be taken into account.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Anordnung eine lokale Energieerzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Energie aufweisen, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, mit zumindest einem Teil der erzeugten Energie die Energiezwischenspeichereinrichtung zu beladen. Bei der Anordnung kann somit die Energiezwischenspeichereinrichtung nicht nur durch das Energieversorgungsnetz geladen werden, sondern alternativ oder ergänzend auch durch eine Energieerzeugungseinrichtung, die lokal angeordnet ist (zum Beispiel eine Solaranlage auf dem Dach eines Einfamilienhauses).According to an exemplary embodiment, the arrangement may comprise a local energy generating device for generating energy, wherein the control device is set up to load the energy buffer device with at least part of the generated energy. In the arrangement, therefore, the intermediate energy storage device can be charged not only by the power supply network, but alternatively or additionally by an energy generating device which is arranged locally (for example, a solar system on the roof of a detached house).

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die lokale Energieerzeugungseinrichtung aus einer Gruppe ausgewählt sein, die besteht aus einer Fotovoltaikanlage, einer Windkraftanlage, einer Brennstoffzelle, einem Blockheizkraftwerk, einem eMobility-System und einer Geothermieanlage. Andere Energieerzeugungseinrichtungen sind möglich (z.B. Generatoren an nichtelektrischen Speichern wie Druckluftspeicher, Wasserstofftanks oder Biomethan/-diesel, d.h. insbesondere auf Verbrennung von Treibstoff (fest, flüssig und/oder gasförmig) basierende Generatoren, oder ein Rekuperator von Abwärme).According to an exemplary embodiment, the local power generation device may be selected from a group consisting of a photovoltaic system, a wind turbine, a fuel cell, a combined heat and power plant, an eMobility system, and a geothermal plant. Other power generation devices are possible (e.g., generators on non-electric storage such as compressed air storage, hydrogen tanks, or biomethane / diesel, i.e., generators based on combustion of fuel (solid, liquid and / or gaseous), or a recuperator of waste heat).

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, einen anderen (d.h. nicht in das Energieversorgungsnetz einzuspeisenden) Teil der in der Energiezwischenspeichereinrichtung zwischengespeicherten Energie daraus zum Versorgen eines lokalen Energieabnehmers mit Energie zu entladen. Somit kann die Steuereinrichtung einen Ausgleich zwischen in das Energieversorgungsnetz rückgespeisten und zur Versorgung des lokalen Energieabnehmers mit Energie bereitgestellten Anteils herbeiführen.According to an exemplary embodiment, the controller may be configured to discharge another (i.e., not being fed into the power grid) portion of the energy cached in the energy buffer means therefrom to power a local power consumer. Thus, the control device can bring about a balance between fed back into the power grid and provided to supply the local energy consumer with energy share.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Energiezwischenspeichereinrichtung eine wiederaufladbare Batterie sein. Andere Energiezwischenspeichereinrichtungen als wiederaufladbare Akkumulatoren sind jedoch ebenfalls möglich. Zum Beispiel kann die Energiezwischenspeichereinrichtung die Energie auch in Form von Wärme oder unter Ausnutzung des Potentials von Flüssigkeiten und Gasen (insbesondere Energiespeicherung chemisch und physikalisch, zum Beispiel mittels Druck) zwischenspeichern. Auch kann die Steuerung Mechanismen zur Leistungsoptimierung des Speichers enthalten: Insbesondere bei NiCd (Nickel-Cadmium) und NiMh (Nickel-Metallhydrid) Batterien wird durch die Verwendung der beschriebenen Steuerung, welche den ganzen (oder fast ganzen) Kapazitätszyklus der Batterien umfassen kann (bzw. regelmäßig durchlaufen werden kann), vorsorglich ein Memoryeffekt verhindert, bzw. kann durch die Steuerung ein Memoryeffekt nachhaltig vermieden oder eine Batteriegruppe regeneriert werden.According to an exemplary embodiment, the energy buffer device may be a rechargeable battery. However, other energy storage devices than rechargeable batteries are also possible. For example, the intermediate energy storage device may also cache the energy in the form of heat or utilizing the potential of liquids and gases (particularly, energy storage chemically and physically, for example, by pressure). Also, the controller may include memory performance optimization mechanisms. Particularly for NiCd (nickel-cadmium) and NiMh (nickel-metal hydride) batteries, the use of the described controller, which may or may not cover the entire (or nearly full) capacity cycle of the batteries . can be run regularly), as a precaution prevents a memory effect, or can be avoided by the control memory effect lasting or regenerated a battery group.

Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die folgenden Figur detailliert beschrieben.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the following figure.

1 zeigt eine Anordnung zum Verwalten von Energie gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 shows an arrangement for managing energy according to an exemplary embodiment of the invention.

Bevor bezugnehmend auf die Figur exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, sollen noch einige allgemeine Aspekte der Erfindung erläutert werden:
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann bei Vorliegen bestimmter Vorhersageszenarien und unter Berücksichtigung lokaler Energieversorgungssicherheit ein vorsorgliches Leeren von Speichern zur Stromerzeugung durchgeführt werden.Before describing exemplary embodiments of the invention with reference to the figure, a few general aspects of the invention will be explained:
According to an exemplary embodiment of the invention, in the presence of certain prediction scenarios and taking into account local power security, a precautionary emptying of storage for power generation can be performed.

Steuerungen von herkömmlichen Energiespeichern, die zum Einspeisen von Strom in ein Energieversorgungsnetz geeignet sind, sind so konzipiert, dass die Speicher- und Wiedereinspeiseleistung nicht oder nur sehr selten im vollen Leistungsswing verwendet werden. Aus Gründen von vermeintlich benötigten bzw. vorsorglich gewahrten Energiereserven oder dem Vorwand der Batterieschonung werden Leistungsspeicher nur selten im vollen Swing (d.h. 0% bis 100%) oder fast vollem Swing (zum Beispiel 10% bis 90%) betrieben.Controllers of conventional energy storage devices, which are suitable for feeding electricity into a power supply network, are designed so that the storage and regenerative power are not or only rarely used in the full power swing. For reasons of supposedly required or conserved energy reserves or the pretense of battery conservation, power memories are rarely operated in full swing (i.e., 0% to 100%) or almost full swing (eg, 10% to 90%).

Meteorologische Vorhersagemodelle können zur Leistungsdisposition eingesetzt werden. Zum Beispiel Hebungswolken, welche in einer Region durch Kondensation einer aufsteigenden Luftmasse sehr schnell die photovoltaische Stromproduktion mittel- oder großflächig massiv reduzieren können, stellen für die Leistungsbereitstellung in einem intelligenten Energieverwaltungssystem eine Herausforderung dar. Da gewisse Energiequellen bis zu 30 Minuten brauchen, um zwischen Einschaltung und Einspeisung ihre Energieproduktion hochzufahren, ist es in einer hochgradig von Photovoltaik oder Wind gespeisten Umgebung problematisch, kurzfristig genügend Alternativleistung bereitzustellen bzw. wieder herunterzufahren. Des Weiteren können solche schnellen Veränderungen geografisch kleine Regionen betreffen und so ein Energieverwaltungssystem besonders belasten.Meteorological forecasting models can be used for performance planning. For example, lift clouds, which can very rapidly massively reduce photovoltaic power production over a medium or large area in a region by condensing an ascending air mass, pose a challenge to power delivery in an intelligent power management system. Because certain energy sources take up to 30 minutes to switch between and feeding their energy production, it is problematic in a highly photovoltaic or wind-fed environment to provide enough alternative power at short notice or shut down again. Furthermore, such rapid changes can be geographically small Regions and thus place a particular burden on an energy management system.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Steuerlogik implementiert, die gleichzeitig netzorientiert als auch benutzerorientiert (zum Beispiel optimale Reserven, Kosten und Komfort) ausgerichtet ist. Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können beide Aspekte gewichtet werden. Insbesondere ist es möglich, das Gewichtungsverhältnis zwischen den beiden Bedürfnisgruppen frei einzustellen.In accordance with an exemplary embodiment of the invention, control logic is implemented that is simultaneously network oriented and user oriented (eg, optimal reserves, cost, and convenience). According to an exemplary embodiment, both aspects may be weighted. In particular, it is possible to freely set the weighting ratio between the two requirement groups.

Es sind Batterien verfügbar, bei welchen die Lebensdauer nicht mehr wesentlich reduziert wird, wenn die Lade/Entladeleistung über den ganzen Leistungsbereich der Batterie geht (zum Beispiel Zyklus: 100% -> 5% -> 100%). Dadurch ist es möglich, eine optimierte Steuerung der Batterien (bzw. anderer Energiezwischenspeichereinrichtungen) zu konzipieren, welche einen hohen Nutzen aus dem vollen Swing einer Kapazität des Speichers schöpfen.Batteries are available in which the life is no longer significantly reduced when the charge / discharge power over the entire power range of the battery goes (for example cycle: 100% -> 5% -> 100%). This makes it possible to design an optimized control of the batteries (or other intermediate energy storage devices), which derive great benefit from the full swing of a capacity of the storage.

Für die Steuerlogik gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung können zum Beispiel Vorhersagen von außen verwendet werden. Zum Beispiel können Informationen hinsichtlich einer Wettervorhersage verwendet werden. Aus der Wettervorhersage „morgen scheint die Sonne“ kann prognostiziert werden, dass der Akku mit hoher Wahrscheinlichkeit vollgeladen werden wird. Aus der Wettervorhersage „viel Wind“ kann prognostiziert werden, dass mehr Energie erzeugt werden wird, als man speichern können wird. Es ist auch möglich, gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen Verbrauchsprognosen zu berücksichtigen. Auch kann ein erwartetes schwarmhaftes Ändern von Benutzerbedürfnissen berücksichtigt werden. Zum Beispiel lassen sich gruppendynamische Effekte in ein Prognosesystem integrieren, das adäquat zukünftiges Benutzerschwarmverhalten voraussagen kann. Unter „Schwarmverhalten“ kann in diesem Zusammenhang ein Verhalten verstanden werden, dem ein Großteil einer Population folgt. Derart vorbereitete Prognosen können von außen in ein Steuerungssystem einfließen. Andererseits kann ein Steuerungssystem selbst aufgrund der Sammlung von historischen Daten eine (zum Beispiel heuristische) Prognose eines Zukunftswertes erstellen. So können zum Beispiel basierend auf lokalen meteorologischen Daten kurzfristige Prognosen erstellt werden. Es ist auch möglich, ein Benutzerverhalten in die Zukunft zu projizieren (zum Beispiel: „in diesem Haus wird nie vor 12:00 Uhr mittags gekocht“ und damit Peakenergie verbraucht); oder mit hohem Präzisionsgrad: „Dieser Verbraucher benötigt in 83% der Fälle zwischen 12:30 Uhr und 12:45 Uhr zusätzlich 3 kW Leistung gegenüber seinem Durchschnittsverbrauch“). Es können auch Mechanismen integriert sein, welche dafür sorgen, dass die Rückspeisung von Energie mit tieferer Priorität gesteuert wird als der Ausgleich der Abweichung der vom Energieversorger bezogenen Monatsdurchschnittsleistung (z.B. Minimierung eines 15 Minutenmaximums an bezogener Leistung, da dieses Maximum einen hohen technischen Aufwand auf Seiten des Energieversorgungsnetzes generiert und somit in der Endverbraucherverrechnung zunehmend teurer wird; je höher der Peak vom Mittelwert abweicht, desto teurer wird das dadurch entstehende erhöhte 15 Minutenmaximum).For example, for the control logic according to an exemplary embodiment of the invention, predictions from outside may be used. For example, information regarding a weather forecast may be used. From the weather forecast "tomorrow the sun shines" can be predicted that the battery is likely to be fully charged. From the weather forecast "a lot of wind" it can be predicted that more energy will be generated than can be stored. It is also possible to consider consumption forecasts according to exemplary embodiments. Also, an expected swarming change of user needs may be considered. For example, group dynamic effects can be integrated into a forecasting system that can adequately predict future user swarm behavior. In this context, "swarm behavior" can be understood as behavior that follows a large part of a population. Such prepared forecasts can be incorporated from outside into a control system. On the other hand, a control system itself can create a (for example heuristic) forecast of a future value based on the collection of historical data. For example, short-term predictions can be made based on local meteorological data. It is also possible to project a user behavior into the future (for example: "in this house is never cooked before 12:00 noon" and thus consumes peak energy); or with a high degree of precision: "In 83% of cases, this consumer needs between 3:30 and 12:45 an additional 3 kW of power compared to its average consumption"). Mechanisms may also be integrated to ensure that energy recovery is controlled at a lower priority than balancing the deviation of the monthly average power received by the utility (eg, minimizing a 15 minute maximum of related power, since this maximum requires a lot of technical effort) generated in the energy supply network and thus becomes more and more expensive in the consumer accounting, the higher the peak deviates from the mean, the more expensive is the resulting increased 15-minute maximum).

Diese externen oder internen Prognosen verwendet eine Steuereinrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Beispiel dafür, eine Energiezwischenspeichereinrichtung vorsorglich zu einem großen Teil oder vollständig zu leeren, wenn prognosebasiert eine hohe Gewissheit vorliegt, dass die Energiezwischenspeichereinrichtung bis zu einem bestimmten Zeitpunkt wieder genügend (oder vollständig) geladen werden kann. Diese vorsorgliche Leerung eines Speichers erlaubt es, mit gegebenen (zum Beispiel bereits installierten) Speichern, eine möglichst vollständige Nutzung des Speicherswings (d.h. Nutzung der Speicherkapazität zwischen „voll“ und „leer“) zu erreichen. Je präziser die Prognosen sind, desto größer darf die vorsorgliche Entladung sein, weil dadurch die Sicherheit wächst, dass zum gewünschten Zielzeitpunkt X der Ladezustand wieder den für diesen Zeitpunkt geforderten Wert Y erreicht (um zum Beispiel noch sicher einen Verbrennungsmotor starten zu können oder um genügend Energie für den Eigenbedarf des Besitzers zur Verfügung zu haben).These external or internal forecasts use a control device according to an exemplary embodiment of the invention, for example, for precautionary to a large part or completely empty, if there is a high degree of certainty that the energy buffer device until a certain time sufficient (or completely ) can be loaded. This precautionary emptying of a memory makes it possible, with given (for example, already installed) memories, to achieve the fullest possible use of the memory wing (i.e., use of the storage capacity between "full" and "empty"). The more precise the prognoses are, the greater the precautionary discharge may be, because this increases the certainty that at the desired target time X the state of charge again reaches the value Y required for this time (for example, to safely start an internal combustion engine or enough) Energy for the owner's own use available).

Des Weiteren kann ein Steuerprozess gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung durch eine Netzqualitätsmessung mit Aufzeichnung einer Historie und/oder Projektion einer Zukunftsqualität weiter verbessert werden: Die lokalen (insbesondere netztopologiebezogenen) Bedürfnisse des Verteilnetzes können ermittelt werden und daraufhin optimierte Verbesserungen erzielt werden. Es kann so auch eine autonome Steuerung der Rückspeiseleistung realisiert werden, welche vor allem dann rückspeist, wenn es für das Energieversorgungsnetz optimal ist (zum Beispiel ein erhöhter Bedarf vorhanden ist). Durch diese autonome Selbststeuerung wird keine Echtzeitkommunikation und keine hierarchische Steuerung benötigt. Es kann zum Beispiel durch die Steuereinrichtung frei gewählt werden, welches Maß an Autonomie zum Einsatz kommen soll. Das Maß an Autonomie kann auch basierend auf dem Kommunikationsangebot, den Sicherheitsmechanismen und/oder übertragenen Daten angepasst werden.Furthermore, a control process according to an exemplary embodiment of the invention can be further improved by a power quality measurement recording a history and / or projection of a future quality: The local (in particular network topology) needs of the distribution network can be determined and then optimized improvements can be achieved. It can also be implemented as an autonomous control of the recovery power, which in particular regenerates when it is optimal for the power grid (for example, an increased need exists). This autonomous self-control does not require real-time communication and hierarchical control. It can be freely selected for example by the controller, which degree of autonomy is to be used. The degree of autonomy can also be adjusted based on the communication offer, the security mechanisms and / or transmitted data.

Zusätzlich kann durch vorstehend beschriebene Netzqualitätssteuerung auch ein sehr kurzfristiger Bedarf (zum Beispiel sofort oder innerhalb von 20ms) von Energie durch Einspeisung gedeckt werden. So ist es zum Beispiel möglich, eine energetische Überbrückung des Hochfahrens langsamerer Energieerzeuger (zum Beispiel das Hochfahren von Turbinen in Kraftwerken) zu bewerkstelligen. Da in solchen Momenten bzw. Kurzzeiträumen zwar nur kurz, dafür aber zum Teil sehr viel Energie eingespeist werden soll, können auch schnell entladbare Batterien verwendet werden, insbesondere solche, welche trotz hoher Energieentnahme dennoch eine hohe Speicherfähigkeit besitzen. Der Entscheid, ob und wieviel Energie ins Energieversorgungsnetz zurückgespeist wird, kann die Steuerung selbst ermitteln. Dies kann erfolgen basierend auf Benutzerbedürfnissen, Speicherzustand, maximaler Speichermenge und Netzbedarf. Dies kann zum Beispiel durch eine Parametrierung erfolgen, die erlaubt festzulegen, wie hoch Benutzer- und/oder Besitzerbedürfnisse gegenüber den Bedürfnissen des Energieversorgungsnetzes gewichtet werden sollen. Anstelle einer Parametrierung kann auch ein selbstlernender Mechanismus eingesetzt werden und/oder können Eckdaten eines Kostenmodells berücksichtigt werden. In addition, by the power quality control described above, a very short-term demand (for example, immediately or within 20 ms) of energy can be covered by feed-in. For example, it is possible to bring about an energetic bridging of the ramp-up of slower energy producers (for example, the start-up of turbines in power plants). Since in such moments or short periods of time, although only a short amount of energy is to be fed in, it is also possible to use batteries which can be discharged quickly, in particular those which despite high energy consumption nevertheless have a high storage capacity. The decision as to whether and how much energy is fed back into the energy supply network can be determined by the controller itself. This can be done based on user needs, memory state, maximum amount of memory and network demand. This can be done for example by a parameterization that allows to determine how high user and / or owner needs are to be weighted against the needs of the power grid. Instead of a parameterization, a self-learning mechanism can also be used and / or basic data of a cost model can be taken into account.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann auf die beschriebene Weise eine Photovoltaikanlage oder ein Windkraftwerk mit Speicherbatterie gesteuert werden. Solche Anlagen können auch Kleinanlagen sein, die bei einem Endverbraucher aufgebaut sind.According to an exemplary embodiment, a photovoltaic system or a wind power plant with storage battery can be controlled in the manner described. Such systems may also be small systems that are constructed by an end user.

Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann eine Steuereinrichtung zur Steuerung einer Brennstoffzelle mit Batteriespeicher ausgebildet sein, wobei mit der Batterie eine Zeit überbrückt werden kann, bis die Brennstoffzelle auf Betriebstemperatur ist (die oben angesprochene Restenergie ist in diesem Fall das Minimum, um die Zelle noch starten zu können).According to another exemplary embodiment, a controller may be configured to control a fuel cell with battery storage, with the battery being able to bridge a time until the fuel cell is at operating temperature (in this case, the residual energy referred to above is the minimum to still start the cell to be able to).

Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann eine Steuereinrichtung zur Steuerung eines eMobility-Systems eingesetzt werden, welches mindestens eine Batterie umfasst, die in der Lage ist, Energie zurückzuspeisen. In dieser Ausführungsform kann das Lernen (und daraus abgeleitet die Projektion des Verhaltens) des Benutzerverhaltens bzw. des Mobilitätsbedarfs vorteilhaft sein, um sowohl eine vorsorgliche Leerung der Batterie zu realisieren, als auch die Benutzerbedürfnisse (zum Beispiel in Bezug auf einen gewünschten Ankunftszeitpunkt am Ziel) abzudecken.According to another exemplary embodiment, a control device may be used to control an eMobility system comprising at least one battery capable of feeding back energy. In this embodiment, the learning (and hence the projection of the behavior) of the user behavior or mobility needs may be advantageous in order to realize both a precautionary emptying of the battery and the user needs (for example with respect to a desired arrival time at the destination). cover.

Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann eine Steuereinrichtung zur Steuerung einer Batterie eingesetzt werden, welche im Zusammenhang mit einem Blockheizkraftwerk verwendet wird. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft möglich, die Restenergiemenge so auszulegen, dass das Aggregat zuverlässig gestartet werden kann. Der Einsatz von Primärenergie kann in Bezug auf Bedürfnisse des Energieversorgungsnetzes und auf Benutzerbedürfnisse hin eingestellt bzw. optimiert sein.According to another exemplary embodiment, a control device may be used to control a battery used in connection with a combined heat and power plant. In this context, it is advantageously possible to design the amount of residual energy so that the unit can be reliably started. The use of primary energy can be adjusted or optimized with regard to the needs of the energy supply network and user needs.

Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann eine Steuereinrichtung zur Steuerung einer Batterie eingesetzt werden, deren Rückspeiseleistung mittels eines intelligenten Energieverwaltungssystems koordiniert wird.According to another exemplary embodiment, a control device may be used to control a battery whose feedback power is coordinated by means of a smart power management system.

Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann eine Steuereinrichtung zur Steuerung einer batteriebasierenden Rückspeiseeinrichtung eingesetzt werden, welche mittels Demand Side Management kontrolliert wird.According to another exemplary embodiment, a control device may be used to control a battery-based feedback device, which is controlled by demand side management.

Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das beschriebene Prinzip zur Erweiterung des Datenangebots bzw. zur Präzisierung der Entscheidungsdaten einer onlinebasierenden Vorhersageeinrichtung eingesetzt werden, wenn diese speicherbasierende Systeme beliefert.According to another exemplary embodiment, the described principle can be used for expanding the data offering or for clarifying the decision data of an online-based prediction device when it supplies memory-based systems.

Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann eine Steuereinrichtung als autonome selbständige Entscheidungseinheit ausgebildet werden, welche sowohl ein separates Gerät, ein einbettbarer Systemteil oder Teil eines Speichersystems ist.According to another exemplary embodiment, a control device may be formed as an autonomous autonomous decision unit, which is both a separate device, an embeddable system part or part of a memory system.

Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuerung per App realisiert werden, wobei Steuerparameter durch einen Benutzer verändert werden können.According to another exemplary embodiment, the control can be implemented by app, wherein control parameters can be changed by a user.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuerung einer speicherbasierenden Stromrückspeiseeinheit derart durchgeführt werden, dass sie aufgrund von Vorhersagemechanismen entscheidet, vorsorglich den Speicherinhalt ins Netz zurückzuspeisen und/oder lokal zu verwenden. Insbesondere können die Vorhersagemechansimen lokal und/oder autonom sein. Der Speicher kann ein Batteriesystem sein. Es ist vorteilhaft möglich, Vorhersagedaten lokaler Art mit externen Vorhersagedaten zu kombinieren. Eine lokale Rückspeiseleistung kann verhältnismäßig klein sein (zum Beispiel kleiner als 3 kW, kleiner als 10 kW oder kleiner als 30 kW). Die gesteuerte Speichermenge kann ebenfalls klein sein (zum Beispiel kleiner als 1 kWh, kleiner als 10 kWh oder kleiner als 100 kWh). Das Mass der Steuerung in Bezug zu Netzoptimierung zum Maß der Steuerung in Bezug zu den Benutzer- und/oder Besitzerbedürfnissen kann eingestellt und/oder parametriert und/oder ferngesteuert werden. Teile der Vorhersage können auf einer Netzqualitätsmessung basieren. Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuerung einer speicherbasierenden Stromrückspeiseeinheit derart durchgeführt werden, dass sie aufgrund von Vorhersagemechanismen autonom und unabhängig entscheidet, wann ein idealer Rückspeisezeitpunkt ist.According to an exemplary embodiment, the control of a memory-based power feedback unit may be performed such that it decides on the basis of prediction mechanisms, as a precaution, to feed back the memory contents into the network and / or to use locally. In particular, the prediction schemes may be local and / or autonomous. The memory may be a battery system. It is advantageously possible to combine prediction data of a local type with external forecast data. A local regenerative power can be relatively small (for example less than 3 kW, less than 10 kW or less than 30 kW). The controlled amount of storage may also be small (for example less than 1 kWh, less than 10 kWh or less than 100 kWh). The degree of control related to network optimization to the extent of control related to user and / or owner needs may be adjusted and / or parameterized and / or remotely controlled. Parts of the prediction can be based on a power quality measurement. According to another exemplary embodiment, the control of a memory-based power feedback unit may be performed such that it is due to Prediction mechanisms autonomously and independently decides when an ideal recovery time is.

Parameter der Netzqualitätsmessung können sein:

• • Spannung (Mittel-, Max-, Min-Wert)
• • Strom (Mittel-, Max-, Min-Wert)
• • CF Crest Faktor Strom
• • Strom IN (Mittel-, Max-Wert)
• • CF Crest Faktor N-Leiter Strom
• • Spannungsereignisse (Einbrüche, Überhöhungen, Unterbrechungen)
• • Leistung P, Q, S (Mittel-, Max-, Min-Wert), Power Faktor PF, TAN
• • Summenleistung (Mittel-, Max-, Min-Wert), Power Faktor PF, TAN
• • Energie, Energie total
• • Flicker (Pst, Plt)
• • Spannungs- und Stromharmonische (bis zur 40. Harmonischen)
• • THD U (Spannung Mittel-, Max-Wert)
• • THD I (Strom Mittel-, Max-Wert)
• • Zwischenharmonische der Spannung
• • Rundsteuersignale
• • Netzimpedanz und Innenwiderstand des Versorgungsnetzes
• • Asymmetrien
• • Frequenz

Parameters of the power quality measurement can be:

• • voltage (middle, max, min)
• • current (average, max, min)
• • CF Crest Factor Current
• • current IN (mean, max value)
• • CF Crest Factor N-conductor current
• • Voltage events (break-ins, overshoots, interruptions)
• • Power P, Q, S (mid, max, min), power factor PF, TAN
• • Total power (average, max, min), power factor PF, TAN
• • Energy, energy totally
• • Flicker (Pst, Plt)
• • Voltage and current harmonics (up to the 40th harmonic)
• • THD U (voltage average, max value)
• • THD I (current middle, max value)
• • Interharmonic of the voltage
• • ripple control signals
• • Mains impedance and internal resistance of the supply network
• • asymmetries
• • Frequency

1 zeigt eine in einem Gebäude 104 angeordnete Anordnung 100 zum lokalen Verwalten von Energie innerhalb des Gebäudes 104 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 shows one in a building 104 arranged arrangement 100 to locally manage energy within the building 104 according to an exemplary embodiment of the invention.

Die in dem Gebäude 104 angeordnete Anordnung 100 wirkt zusammen mit einem Energieversorgungsnetz 108, einem Kommunikationsnetzwerk 182 und weiteren dezentralen Anordnungen 100‘, von denen in 1 exemplarisch nur eine dargestellt ist. Die Anordnung 100‘ ist einem anderen Gebäude 144 zugeordnet und verwaltet Energie lokal innerhalb des anderen Gebäudes 144. In 1 ist das Gebäude 104 ein Einfamilienhaus und das andere Gebäude 144 ebenfalls ein Einfamilienhaus.The one in the building 104 arranged arrangement 100 works together with a power supply network 108 , a communication network 182 and other decentralized arrangements 100 ' of which in 1 only one is shown by way of example. The order 100 ' is another building 144 allocates and manages energy locally within the other building 144 , In 1 is the building 104 a family house and the other building 144 also a family house.

An dem Gebäude 144 ist eine Photovoltaikanlage als Energieerzeugungseinrichtung 102 vorgesehen. In dem Gebäude 104 ist eine Fußbodenheizung als Energieverbraucheinrichtung 136 installiert und eine Wärmepumpe als Energieerzeugungseinrichtung 102 vorgesehen, welche die Fußbodenheizung mit Energie versorgt. Die Energieerzeugungseinrichtung 102 wiederum wird über eine Stromleitung 190 mit elektrischer Energie versorgt, die von dem Energieversorgungsnetz 108 bereitgestellt wird. Die Wärmepumpe bezieht die von ihr an die Fußbodenheizung bereitgestellte Energie aus Umgebungsluft und/oder dem Boden in der Umgebung des Gebäudes 104 und benötigt für ihren Betrieb zudem elektrische Energie aus dem Energieversorgungsnetz 108.At the building 144 is a photovoltaic system as an energy generating device 102 intended. In the building 104 is a floor heating as energy consumption device 136 installed and a heat pump as an energy generating device 102 provided, which supplies the floor heating with energy. The power generation facility 102 in turn, will be via a power line 190 supplied with electrical energy from the power grid 108 provided. The heat pump draws the energy provided by it to the underfloor heating from ambient air and / or the floor in the vicinity of the building 104 and requires for their operation also electrical energy from the power grid 108 ,

Eine ebenfalls in dem Gebäude 104 angeordneter Steuercomputer 250 steuert die Energieverwaltung des Gebäudes 104. Der Steuercomputer 250 weist eine Sicherheitseinrichtung 116 (zum Beispiel eine Firewall) auf, um die Komponenten des Steuercomputers 250 vor einem externen Hackerangriff zu schützen, der die unten näher beschriebene Steuerung stören könnte. Eine Steuereinrichtung 106 kann als jeweiliger Prozessor des jeweiligen Steuercomputers 250 ausgebildet sein.One also in the building 104 arranged control computer 250 controls the energy management of the building 104 , The control computer 250 has a safety device 116 (for example, a firewall) to the components of the control computer 250 to protect against an external hacker attack that could interfere with the control described in more detail below. A control device 106 can as the respective processor of the respective control computer 250 be educated.

Wie ferner in 1 gezeigt, ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel das Energieversorgungsnetz 108 durch eine Mehrzahl von Windkrafterzeugungseinrichtungen 188 ausgebildet, die ihre energetischen Einzelbeiträge einer Energieverwaltungseinrichtung 192 bereitstellen und deren Energiebereitstellungskapazität mit der gerade vorhandenen Windenergiemenge skaliert. Ändert sich der Wind, so ändert sich die Energieversorgungskapazität des volatilen Energieversorgungsnetzes 108. As further in 1 is shown in the embodiment shown, the power grid 108 by a plurality of wind power generating devices 188 trained, their energy individual contributions of a power management facility 192 and scale their energy supply capacity with the currently available amount of wind energy. If the wind changes, the energy supply capacity of the volatile energy supply network changes 108 ,

Durch Einspeisung elektrischer Energie, die in gemäß 1 als wiederaufladbare Batterien ausgebildeten Energiezwischenspeichereinrichtungen 130 der Anordnungen 100, 100‘ in den Gebäuden 104, 144 zwischengespeichert werden kann, in das Energieversorgungsnetz 108 kann das Energieversorgungsnetz 108 stabilisiert werden, wenn zum Beispiel die Windkrafterzeugungseinrichtungen 188 aufgrund gegenwärtiger Windstille aktuell oder zukünftig nur eine geringe Menge von Energie liefern. Die jeweilige Steuereinrichtung 106 steuert Auflade- bzw. Entladevorgänge der jeweils zugeordneten Energiezwischenspeichereinrichtung 130.By feeding electrical energy, which in accordance with 1 designed as rechargeable batteries energy buffering devices 130 of the orders 100 . 100 ' in the buildings 104 . 144 can be cached in the power grid 108 can the power grid 108 stabilized when, for example, the wind power generating devices 188 Due to current calm, current or future supply only a small amount of energy. The respective control device 106 controls charging or discharging the respective associated energy buffer device 130 ,

Die Anordnung 100 fungiert also zum lokalen Verwalten von Energie in dem Gebäude 104. Dabei dient die selektiv energetisch beladbare oder endladbare Energiezwischenspeichereinrichtung 130 zum Zwischenspeichern von elektrischer Energie, die aus dem Energieversorgungsnetz 108 entnommen und/oder von der Energieerzeugungseinrichtung 102 erzeugt worden ist und (jedenfalls zum Zeitpunkt der Erzeugung) nicht anderweitig benötigt wird. Die Steuereinrichtung 106 der Anordnung 100 ist eingerichtet, basierend auf einem Vorhersagemodell hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung von Energieverfügbarkeit aus dem Energieversorgungsnetz 108 und unter Berücksichtigung eines lokalen, d.h. auf die Anordnung 100 bzw. das Gebäude 104, Energieversorgungssicherheitskriteriums eine energiebezogene Zeit-Menge-Charakteristik zu steuern, gemäß welcher in der Energiezwischenspeichereinrichtung 130 zwischengespeicherte Energie daraus entladen und in das Energieversorgungsnetz 108 eingespeist wird.The order 100 So it acts to manage energy locally in the building 104 , In this case, the selectively energetically loadable or endladbare energy buffer device is used 130 for buffering electrical energy coming from the power grid 108 taken and / or from the power generation facility 102 has been generated and (at least at the time of generation) is not otherwise required. The control device 106 the arrangement 100 is set up based on a predictive model for the future development of energy availability from the power grid 108 and considering a local, ie the arrangement 100 or the building 104 , Power supply security criterion to control an energy-related time-amount characteristic, according to which in the intermediate energy storage device 130 Cached energy from it discharged and into the power grid 108 is fed.

Dabei berücksichtigt die Steuereinrichtung 106 im Rahmen der Überprüfung des lokalen Energieversorgungssicherheitskriteriums einen Energieeigenbedarf innerhalb des Gebäudes 104, um nicht so viel Energie aus der Energiezwischenspeichereinrichtung 130 in das Energieversorgungsnetz 108 einzuspeisen, dass die lokale Energieversorgung innerhalb des Gebäudes 104 darunter leiden würde. Die Steuereinrichtung 106 steuert die Beladung bzw. Entladung der Energiezwischenspeichereinrichtung 130 zum Erfüllen des lokalen Energieversorgungssicherheitskriteriums so, dass mit mindestens einer über eine Benutzerschnittstelle 114 vorgebbaren Wahrscheinlichkeit (von zum Beispiel 95%) die Energiezwischenspeichereinrichtung 130 bis zu einem vorgegebenen Zeitpunkt (zum Beispiel bis zum Ablauf von 24 Stunden) wieder mindestens bis zu einem vorgegebenen Energiebereitstellungsgrad (von zum Beispiel mindestens 80 % des vollen Ladezustands) aufgeladen ist. Dabei können für das historische Benutzerverhalten indikative Daten vorteilhaft verwendet werden. Zu diesem Zweck ist in der Anordnung 100 eine als Datenbank ausgebildete Aufzeichnungseinrichtung 118 vorgesehen, die zum Aufzeichnen von Daten eingerichtet ist, die indikativ für mittels der Steuereinrichtung 106 in der Vergangenheit eingestellte Zeit-Mengen-Charakteristika eingespeister Energie sind. Ferner können in der Aufzeichnungseinrichtung 118 für in der Vergangenheit herrschende Netzqualitätscharakteristika des Energieversorgungsnetzes 108 indikative Daten gespeichert werden, die von der Steuereinrichtung 106 zum Steuern ebenfalls herangezogen werden können. Eine Lerneinrichtung 112 der Anordnung 100 kann auf die in der Aufzeichnungseinrichtung 118 gespeicherten Daten zugreifen, um Verhaltensmuster der Anordnung 100 bzw. des Energieversorgungsnetzes 108 in der Vergangenheit aufzufinden und der Steuereinrichtung 106 als Basis für die zukünftige Steuerung bereitzustellen. In this case, the control device takes into account 106 Within the framework of the verification of the local energy security criterion, an energy demand within the building 104 so as not to take up so much energy from the intermediate energy storage device 130 into the power grid 108 feed that local energy supply within the building 104 would suffer from it. The control device 106 controls the loading or unloading of the intermediate energy storage device 130 to comply with the local power security criterion such that at least one via a user interface 114 predetermined probability (of, for example, 95%) the intermediate energy storage device 130 until at least a predetermined time (for example, until the expiration of 24 hours) is again charged to at least a predetermined level of energy supply (of, for example, at least 80% of full charge). In this case, indicative data can advantageously be used for the historical user behavior. For this purpose is in the arrangement 100 a recording device designed as a database 118 provided for recording data indicative of by means of the control device 106 are set in the past time-quantity characteristics of injected energy. Furthermore, in the recording device 118 for in the past ruling network quality characteristics of the power grid 108 indicative data is stored by the control device 106 can also be used for tax purposes. A learning facility 112 the arrangement 100 can on the in the recording device 118 stored data access to patterns of behavior of the arrangement 100 or of the energy supply network 108 to locate in the past and the controller 106 as a basis for future control.

Eine Gewichtung (zum Beispiel 40 % zu 60 %) zwischen einem Maß der Berücksichtigung der zukünftigen Entwicklung von Energieverfügbarkeit aus dem Energieversorgungsnetz 108 und einem Maß der Berücksichtigung des lokalen Energieversorgungssicherheitskriteriums beim Ermitteln der Energieeinspeisemenge kann ein Benutzer ebenfalls über die Benutzerschnittstelle 114 einstellen.A weighting (for example, 40% to 60%) between a degree of consideration of the future evolution of energy availability from the utility grid 108 and a measure of the consideration of the local power supply security criterion in determining the energy feed amount, a user can also via the user interface 114 to adjust.

Die Steuereinrichtung 106 steuert die Menge der von der Energiezwischenspeichereinrichtung 130 in das Energieversorgungsnetz 108 eingespeisten Energie darüber hinaus basierend auf einem Zeitverlauf einer Netzqualitätscharakteristik des Energieversorgungsnetzes 108. Die Netzqualitätscharakteristik, die von einer Netzqualitätserfasseinrichtung 110 (zum Beispiel einem Voltmeter, das an der Stromleitung 190 kontinuierlich die von dem Energieversorgungsnetz 108 gelieferte Versorgungsspannung misst) der Anordnung 100 messtechnisch erfasst wird, liefert Informationen darüber, welche Energieversorgungskapazität das Energieversorgungsnetz 108 gegenwärtig hat, das heißt ob insbesondere gerade eine Energieknappheit oder ein Energieüberangebot in dem Energieversorgungsnetz 108 herrscht. Die Netzqualitätserfasseinrichtung 110 stellt der Steuereinrichtung 106 den erfassten Netzqualitätsparameter (zum Beispiel die gemessene Versorgungsspannung) als Basis für das Steuern der Energieverwaltung bereit. Um die Genauigkeit insbesondere der frühzeitigen Erkennung zukünftig drohender Über- oder Unterkapazitäten hinsichtlich der Energieversorgung aus dem Energieversorgungsnetz 108 weiter zu verbessern, kann die Steuereinrichtung 106 auch die erste und/oder zweite Ableitung des erfassten Netzqualitätsparameters (zum Beispiel die Steigung und/oder Krümmung der Versorgungsspannung über der Zeit) in das Vorhersagemodell hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung der Energieverfügbarkeit aus dem Energieversorgungsnetz 108 miteinbeziehen. Die für das Vorhersagemodell verwendeten Vorhersagedaten können zum Beispiel eine Wettervorhersage berücksichtigen. Während einer Kältewelle ist davon auszugehen, dass der Energieeigenbedarf innerhalb des Gebäudes 104 zum Heizen steigt, sodass mit einer erhöhten Nachfrage von Energie aus dem Energieversorgungsnetz 108 zu rechnen ist. Während eines Gewitters mit starken Winden und starker Bewölkung können Überkapazitäten der von den Windkrafterzeugungseinrichtungen 188 erzeugten Energie und eine nur geringe Energieproduktion der als Photovoltaikanlage ausgebildeten Energieerzeugungseinrichtung 102 des Gebäudes 144 erwartet werden.The control device 106 controls the amount of energy from the intermediate storage device 130 into the power grid 108 fed energy beyond based on a time course of a power quality characteristic of the power grid 108 , The network quality characteristic obtained from a network quality detection device 110 (For example, a voltmeter connected to the power line 190 continuously from the power grid 108 supplied supply voltage measures) of the arrangement 100 is measured, provides information about which energy supply capacity the power grid 108 currently has, that is, in particular, especially a shortage of energy or an energy shortage in the power grid 108 prevails. The network quality detection device 110 represents the controller 106 the detected power quality parameter (for example, the measured supply voltage) as the basis for controlling power management. To the accuracy in particular the early detection of future imminent over or undercapacities in terms of energy supply from the power grid 108 To further improve, the control device 106 also the first and / or second derivative of the detected power quality parameter (for example, the slope and / or curvature of the supply voltage over time) in the predictive model with respect to the future development of energy availability from the power grid 108 to include. For example, the prediction data used for the predictive model may take into account a weather forecast. During a cold spell it can be assumed that the energy demand within the building 104 for heating increases, so with increased demand for energy from the power grid 108 is to be expected. During a thunderstorm with strong winds and heavy cloud cover, overcapacities can be generated by the wind power generation facilities 188 generated energy and only a small amount of energy produced by the photovoltaic power generation device 102 of the building 144 to be expected.

Zeigen die detektierte Netzqualität und/oder die Wetterprognose an, dass das Energieversorgungsnetz 108 in absehbarer Zeit (zum Beispiel aufgrund Windstille) an einer Energieknappheit leiden wird, so kann die Steuereinrichtung 106 die Energiezwischenspeichereinrichtung 130 ansteuern, dass diese die in ihr gegenwärtig gespeicherte Energie ganz oder teilweise in das Energieversorgungsnetz 108 einspeist. Ob die Energiezwischenspeichereinrichtung 130 dabei vollständig oder teilweise entladen wird, entscheidet die Steuereinrichtung 106 auf Basis der Feststellung, für welche Dauer das Vorhersagemodell das Bestehenbleiben der Energieknappheit prognostiziert und welche Energieentlademenge die Energieversorgungssicherheit innerhalb des Gebäudes 104 erlaubt. Dadurch wird das Energieversorgungsnetz 108 stabilisiert.Display the detected power quality and / or the weather forecast that the power grid 108 in the foreseeable future (for example because of calm) will suffer from a shortage of energy, so the controller 106 the intermediate energy storage device 130 control that they are the energy currently stored in them completely or partially in the power grid 108 feeds. Whether the energy buffer device 130 is discharged completely or partially, decides the controller 106 on the basis of the determination for which duration the predictive model predicts the persistence of the energy shortage and which energy discharge quantity the energy security within the building 104 allowed. This will be the power grid 108 stabilized.

Zeigen die detektierte Netzqualität und/oder die Wetterprognose an, dass das Energieversorgungsnetz 108 auf absehbare Zeit (zum Beispiel aufgrund starker Winde) an einem Energieüberangebot leidet, so kann die Steuereinrichtung 106 die Energiezwischenspeichereinrichtung 130 ansteuern, dass diese (selbst wenn gegenwärtig in dem Gebäude 104 kein besonderer Energiebedarf herrscht) mit Energie aus dem überlasteten Energieversorgungsnetz 108 aufgeladen wird. Dadurch wird das Energieversorgungsnetz 108 wiederum stabilisiert.Display the detected power quality and / or the weather forecast that the power grid 108 For the foreseeable future (for example, due to strong winds) suffers from a surplus energy, so the controller 106 the intermediate energy storage device 130 drive that these (even if present in the building 104 no special energy demand) with energy from the overloaded power grid 108 is charged. This will be the power grid 108 in turn stabilized.

Zeigen die detektierte Netzqualität und die Wetterprognose an, dass das Energieversorgungsnetz 108 auf absehbare Zeit eine normale Energieversorgungskapazität bietet, so kann die Steuereinrichtung 106 die Energiezwischenspeichereinrichtung 130 aufladen oder entladen, abhängig davon, ob in dem Gebäude 104 aktuell überschüssige Energie erzeugt wird oder zu wenig Energie erzeugt wird.The detected power quality and the weather forecast indicate that the power grid 108 provides a normal power supply capacity for the foreseeable future, then the controller 106 the intermediate energy storage device 130 Charge or discharge, depending on whether in the building 104 currently excess energy is generated or too little energy is generated.

Die Vorhersagen können durch einen oder mehrere lokale Sensoren 146 ergänzt oder ersetzt werden, wobei ein solcher lokaler Sensor 146 zum Beispiel ein Windsensor auf dem Dach des Gebäudes 104 sein kann.The predictions can be through one or more local sensors 146 be supplemented or replaced, with such a local sensor 146 For example, a wind sensor on the roof of the building 104 can be.

Der Steuercomputer 250 kann die Sicherheitseinrichtung 116 (zum Beispiel eine Firewall) aufweisen, um die Anordnung 100 vor einem externen Hackerangriff zu schützen, der die Steuerung stören könnte.The control computer 250 can the safety device 116 (for example, a firewall) to the arrangement 100 to protect against an external hacker attack that could disrupt the controller.

Jeweilige Steuereinrichtungen 106 der jeweiligen Anordnungen 100, 100‘ sind zum autonomen Steuern eines Zeitverlaufs einer Einspeisemenge von Energie ausgebildet, die von jeweiligen Energiezwischenspeichereinrichtungen 130 im Falle drohender Energieknappheit in das Energieversorgungsnetz 108 eingespeist wird. Während jede Steuereinrichtung 106 autonom die Einspeiseenergie-Zeit-Funktion für die ihr zugeordnete mindestens eine Energiezwischenspeichereinrichtung 130 steuert, hat die Steuerlogik auch eine kooperative Komponente. Die Steuereinrichtungen 106 sind nämlich zum gegenseitigen Kooperieren beim Einspeisen von Energie in das Energieversorgungsnetz 108 ausgebildet. Hierfür können die Anordnungen 100, 100‘ mittels Kommunikationsschnittstellen über ein Kommunikationsnetzwerk 182, zum Beispiel das Internet, miteinander kommunizieren. Somit ist eine Abstimmung oder zeitliche Synchronisierung der Energieeinspeisung in das Energieversorgungsnetz 108 zwischen den einzelnen kommunizierfähig gekoppelten Anordnungen 100, 100‘ ermöglicht.Respective control devices 106 the respective arrangements 100 . 100 ' are configured to autonomously control a timing of an injection amount of energy received from respective intermediate energy storage devices 130 in case of imminent energy shortage in the power grid 108 is fed. While each control device 106 autonomously the feed-time function for its associated at least one intermediate energy storage device 130 controls, the control logic also has a cooperative component. The control devices 106 are in fact for mutual cooperation when feeding energy into the energy supply network 108 educated. For this purpose, the arrangements 100 . 100 ' by means of communication interfaces via a communication network 182 , for example, the Internet, communicate with each other. Thus, a vote or temporal synchronization of the power supply to the power grid 108 between the individual communicatively coupled arrangements 100 . 100 ' allows.

Um die kooperative Steuerlogik der Steuereinrichtungen 106 weiter zu verfeinern, weist das in 1 gezeigte Netzwerk eine zentrale Koordinierungseinrichtung 184 auf, die über das Kommunikationsnetzwerk 182 unidirektional oder bidirektional kommunizierfähig mit den Steuereinrichtungen 106 gekoppelt ist. Die Koordinierungseinrichtung 184 kann von einer der Anordnungen 100, 100‘ für ein Steuern dieser Anordnung 100, 100‘ in der Vergangenheit indikative Daten empfangen und kann diese an die anderen Anordnungen 100, 100‘ übermitteln. Die zentrale Koordinierungseinrichtung 184 kann darüber hinaus Betriebsoptimierungsvorschläge an die Anordnungen 100, 100‘ übermitteln, die für deren Steuereinrichtungen 106 aber nicht bindend sind.To the cooperative control logic of the control devices 106 further refine that in 1 network has a central coordination facility 184 on, over the communications network 182 unidirectional or bidirectionally communicable with the control devices 106 is coupled. The coordinator 184 can from one of the arrangements 100 . 100 ' for controlling this arrangement 100 . 100 ' in the past received indicative data and can this to the other arrangements 100 . 100 ' to transfer. The central coordinator 184 In addition, business optimization suggestions may be made to the arrangements 100 . 100 ' transmit to their controllers 106 but are not binding.

1 zeigt ferner ein als Mobiltelefon ausgebildetes portables Benutzer-Endgerät 120, das mit der Steuereinrichtung 106 durch eine Drahtlosverbindung 152 kommunizierfähig gekoppelt ist. Über das Benutzer-Endgerät 120 kann der Benutzer alle Steuerkommandos für den Steuercomputer 250 eingeben, ähnlich wie über die Benutzerschnittstelle 114. Das Benutzer-Endgerät 120 kann in einem anderen Ausführungsbeispiel die Benutzerschnittstelle 114 auch ersetzen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Prozessor des Benutzer-Endgeräts 120 die Steuereinrichtung 106 ersetzen und somit die Steuerung der Anordnung 100 übernehmen. Eine hierfür ausführbare Steuer-Software kann in dem Benutzer-Endgerät 120 in Form einer App abgelegt bzw. installiert sein. Auch können gegenwärtige Ereignisse durch die Drahtlosverbindung 152 an das mobile Benutzer-Endgerät 120 übermittelt werden, so dass ein Benutzer ständig über die Energieverhältnisse in dem Gebäude 104 informiert werden kann. 1 further shows a trained as a mobile phone portable user terminal 120 that with the control device 106 through a wireless connection 152 communicable is coupled. About the user terminal 120 the user can use all the control commands for the control computer 250 enter, similar to the user interface 114 , The user terminal 120 In another embodiment, the user interface 114 also replace. In another embodiment, the processor of the user terminal 120 the controller 106 replace and thus the control of the arrangement 100 take. A control software which can be executed for this purpose can be found in the user terminal 120 be stored or installed in the form of an app. Also, current events can be through the wireless connection 152 to the mobile user terminal 120 be transmitted so that a user is constantly aware of the energy conditions in the building 104 can be informed.

Über das Kommunikationsnetzwerk 182, im gezeigten Ausführungsbeispiel das Internet, können auch für eine Vorhersageprognose über den zukünftigen Energiebedarf bzw. das zukünftige Energievolumen aus dem Energieversorgungsnetz 108 indikative Daten bezogen werden. Zum Beispiel können über die Kommunikationsschnittstelle 182 Wetterdaten von einer Wetterdiensteinrichtung 186 bezogen werden. Für das Funktionieren der Anlage ist keine Übertragung in Echtzeit notwendig, kann aber bei Vorhandensein die Regelpräzision erhöhen.About the communication network 182 In the exemplary embodiment shown, the Internet can also be used for a prediction forecast of the future energy requirement or the future energy volume from the energy supply network 108 indicative data. For example, via the communication interface 182 Weather data from a weather service facility 186 be obtained. No real-time transmission is required to operate the system, but can increase control accuracy if present.

Durch das in 1 dargestellte System kann ein Ausgleich zwischen lokalen Energieversorgungsinteressen und globalen Energieversorgungsinteressen hergestellt werden, was sowohl auf dezentraler als auch auf zentraler Ebene zu einer hohen Versorgungssicherheit mit Energie führt. Through the in 1 As shown, a balance can be made between local energy supply interests and global energy supply interests, leading to a high level of energy security at both a decentralized and central level.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „übertragene Energie“, je nach Kontext, insbesondere eine gesamte zwischen dem Energieversorgungsnetz und Endnutzereinrichtungen übertragene Energiemenge oder nur ein Teil der insgesamt über das Energieversorgungsnetz übertragenen Energiemenge, welcher Teil sich auf eine bestimmte Endnutzereinrichtung oder eine Teilgruppe der Endnutzereinrichtungen bezieht, verstanden werden. Insbesondere kann darunter auch nur eine für eine lokale Belastung der Verteilstruktur relevante Energiemenge verstanden werden. Ferner kann der Begriff „übertragene Energie“ entweder eine erzeugte Energiemenge (zum Beispiel erzeugt durch das Energieversorgungsnetz oder eine Energieerzeugungseinheit einer Endbenutzereinrichtung) oder eine verbrauchte Energiemenge (zum Beispiel von einer Energieverbraucheinheit einer Endnutzereinrichtung verbraucht oder eine am Energieversorgungsnetz ankommende eingespeiste Energie) bezeichnen. Insbesondere kann die übertragene Energie das Resultat einer erzeugten Energie in Verwendung der Verteilstruktur und in Bezug auf die verbrauchte Energie sein.In the context of the present application, by the term "transmitted energy", depending on the context, in particular a total amount of energy transferred between the energy supply network and end user equipment or only part of the total amount of energy transmitted via the energy supply network, which part relates to a particular end user device or a subgroup the end-user facilities. In particular, this can also be understood to mean only an amount of energy relevant to a local load on the distribution structure. Further, the term "transmitted energy" may refer to either an amount of power generated (for example, generated by the power grid or an energy generating unit of an end user device) or a consumed amount of power (eg consumed by a power unit of an end user device or a power input from the power grid). In particular, the energy transmitted may be the result of a generated energy in use of the distribution structure and in terms of the energy consumed.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "having" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or steps described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

Claims (28)

Anordnung (100) zum Verwalten von Energie, wobei die Anordnung (100) aufweist: eine selektiv energetisch beladbare oder endladbare Energiezwischenspeichereinrichtung (130) zum Zwischenspeichern von Energie; eine Steuereinrichtung (106), die eingerichtet ist, basierend auf einem Vorhersagemodell hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung von Energieverfügbarkeit aus einem Energieversorgungsnetz (108) und unter Berücksichtigung eines lokalen Energieversorgungssicherheitskriteriums eine energiebezogene Zeit-Menge-Charakteristik zu steuern, gemäß welcher in der Energiezwischenspeichereinrichtung (130) zwischengespeicherte Energie daraus entladen und in das Energieversorgungsnetz (108) eingespeist wird.Arrangement ( 100 ) for managing energy, the arrangement ( 100 ): a selectively energetically-chargeable or dischargeable energy buffer device ( 130 ) for caching energy; a control device ( 106 ), which is set up based on a predictive model with regard to the future development of energy availability from an energy supply network ( 108 ) and, taking into account a local power supply security criterion, to control an energy-related time-amount characteristic according to which in the energy buffer storage device ( 130 ) discharged therefrom energy stored in the energy supply network ( 108 ) is fed. Anordnung (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (106) eingerichtet ist, die Zeit-Menge-Charakteristik der eingespeisten Energie basierend auf einem Energieeigenbedarf mindestens einer lokalen Energieverbraucheinrichtung (136) zu steuern, die mit der Energiezwischenspeichereinrichtung (130) und/oder mit dem Energieversorgungsnetz (108) gekoppelt oder koppelbar ist, um von der Energiezwischenspeichereinrichtung (130) und/oder dem Energieversorgungsnetz (108) mit Energie versorgt zu werden.Arrangement ( 100 ) according to claim 1, wherein the control device ( 106 ), the time-quantity characteristic of the energy fed in, based on an energy requirement of at least one local energy consumption device ( 136 ) which are connected to the intermediate energy storage device ( 130 ) and / or with the energy supply network ( 108 ) or can be coupled in order to receive data from the intermediate energy storage device ( 130 ) and / or the power grid ( 108 ) to be energized. Anordnung (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinrichtung (106) eingerichtet ist, die Zeit-Menge-Charakteristik der eingespeisten Energie basierend auf einer Netzqualitätscharakteristik, insbesondere basierend auf einem Zeitverlauf der Netzqualitätscharakteristik, des Energieversorgungsnetzes (108) zu steuern. Arrangement ( 100 ) according to claim 1 or 2, wherein the control device ( 106 ), the time-quantity characteristic of the energy fed in based on a network quality characteristic, in particular based on a time characteristic of the network quality characteristic, of the energy supply network ( 108 ) to control. Anordnung (100) gemäß Anspruch 3, wobei die Netzqualitätscharakteristik indikativ ist für die von dem Energieversorgungsnetz (108) gegenwärtig und/oder in absehbarer Zukunft leistbare Energieversorgungskapazität, insbesondere eine Energieknappheit oder ein Energieüberangebot.Arrangement ( 100 ) according to claim 3, wherein the network quality characteristic is indicative of that of the power grid ( 108 ) and / or in the foreseeable future affordable energy supply capacity, in particular energy shortage or oversupply. Anordnung (100) gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die Netzqualitätscharakteristik zumindest eine aus der Gruppe aufweist, die besteht aus einer Impedanz von zumindest einem Teil des Energieversorgungsnetzes (108), einem von dem Energieversorgungsnetz (108) bereitgestellten elektrischen Spannungswert, einem von dem Energieversorgungsnetz (108) sich durch Verbrauch ergebenden elektrischen Stromwert, einem Crest Faktor der von dem Energieversorgungsnetz (108) bereitgestellten Versorgung, mindestens einem insbesondere diskontinuierlichen Spannungsereignis in der von dem Energieversorgungsnetz (108) bereitgestellten elektrischen Spannung, einer von dem Energieversorgungsnetz (108) bereitgestellten Leistung, einer von dem Energieversorgungsnetz (108) bereitgestellten Energie, Flicker-Ereignissen in dem von dem Energieversorgungsnetz (108) bereitgestellten Signal, mindestens einer Harmonischen oder Zwischenharmonischen der oder des von dem Energieversorgungsnetz (108) bereitgestellten elektrischen Spannung oder elektrischen Stroms, einem Rundsteuersignal, einer Asymmetrie in der oder dem von dem Energieversorgungsnetz (108) bereitgestellten elektrischen Spannung oder elektrischen Strom, und einer Frequenz der oder des von dem Energieversorgungsnetz (108) bereitgestellten elektrischen Spannung oder elektrischen Stroms.Arrangement ( 100 ) according to claim 3 or 4, wherein the network quality characteristic comprises at least one of the group consisting of an impedance of at least part of the power supply network ( 108 ), one of the power grid ( 108 ) provided electrical voltage value, one of the power grid ( 108 ) Consumption-yielding electric current value, a crest factor of the power supply network ( 108 ) supply, at least one particular discontinuous voltage event in the from the power grid ( 108 ) provided electrical voltage, one of the power grid ( 108 ), one of the power grid ( 108 ), flicker events in the power grid ( 108 ) provided signal, at least one harmonic or interharmonics of or from the power grid ( 108 ) provided electrical voltage or electric current, a ripple control signal, an asymmetry in or from the power grid ( 108 ) and a frequency of or from the power grid ( 108 ) provided electric voltage or electric current. Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Anordnung (100) eine Netzqualitätserfasseinrichtung (110) aufweist, die eingerichtet ist, die Netzqualitätscharakteristik des Energieversorgungsnetzes (108) zu erfassen und der Steuereinrichtung (106) als Basis für das Steuern bereitzustellen. Arrangement ( 100 ) according to one of claims 3 to 5, wherein the arrangement ( 100 ) a network quality detection device ( 110 ), which is set up, the network quality characteristic of the energy supply network ( 108 ) and the control device ( 106 ) as a basis for controlling. Anordnung (100) gemäß Anspruch 6, wobei die Steuereinrichtung (106) eingerichtet ist, das Steuern basierend auf mindestens einer zeitlichen Ableitung, insbesondere der ersten Ableitung und/oder der zweiten Ableitung, der erfassten Netzqualitätscharakteristik durchzuführen.Arrangement ( 100 ) according to claim 6, wherein the control device ( 106 ) is arranged to perform the control based on at least one time derivative, in particular the first derivative and / or the second derivative, the detected network quality characteristic. Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend eine Lerneinrichtung (112), die zum Auffinden von Verhaltensmustern der Anordnung (100) und/oder des Energieversorgungsnetzes (108) in der Vergangenheit und zum Bereitstellen aufgefundener Verhaltensmuster an die Steuereinrichtung (106) als Basis für die zukünftige Steuerung eingerichtet ist.Arrangement ( 100 ) according to one of claims 1 to 7, comprising a learning device ( 112 ) used to find patterns of behavior of the device ( 100 ) and / or the energy supply network ( 108 ) in the past and to provide found patterns of behavior to the Control device ( 106 ) is set up as the basis for future control. Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Steuereinrichtung (106) eingerichtet ist, das Steuern basierend auf Vorhersagedaten zum Voraussagen einer von dem Energieversorgungsnetz (108) gegenwärtig und/oder in absehbarer Zukunft leistbaren Energieversorgungskapazität und/oder zum Voraussagen von einer aus dem Energieversorgungsnetz (108) gegenwärtig und/oder in absehbarer Zeit abgerufenen Energiemenge und/oder zum Voraussagen von mittels der Energieerzeugungseinrichtung (102) gegenwärtig und/oder in absehbarer Zeit in das Energieversorgungsnetz (108) einspeisbarer Energiemenge durchzuführen.Arrangement ( 100 ) according to one of claims 1 to 8, wherein the control device ( 106 ) is arranged to control based on prediction data for predicting one of the power grid ( 108 ) current and / or for the foreseeable future energy-carrying capacity and / or for the prediction of 108 ) current and / or in the foreseeable future retrieved amount of energy and / or for predicting by means of the energy generating device ( 102 ) and / or in the foreseeable future into the energy supply network ( 108 ) to carry out einspeisbarer amount of energy. Anordnung (100) gemäß Anspruch 9, wobei die Vorhersagedaten zumindest eines aus der Gruppe enthalten, die besteht aus die besteht aus einer Wetterprognose, einer Wettervergangenheit, einem Datum, einer Jahreszeit, einer Tageszeit, einer Verbrauchserwartung, einem Sonnenstand, einer aus einer Verbrauchshistorie abgeleiteten Prognose eines zukünftigen Benutzerverhaltens, einer aus einer Verbrauchshistorie abgeleiteten Prognose anderer Energiebezieher, einer Benutzerpräsenzdetektion, einer vorgebbaren Benutzerpräferenz und einem Reservationsauftrag eines Benutzers.. Arrangement ( 100 ) according to claim 9, wherein the forecast data includes at least one of the group consisting of a weather forecast, a weather history, a date, a season, a time of day, a consumption expectation, a sunshine, a forecast of a future derived from a consumption history User behavior, a forecast derived from a consumption history of other energy consumers, a user presence detection, a specifiable user preference and a reservation request of a user. Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, aufweisend eine Sicherheitseinrichtung (116), die dazu eingerichtet ist, die Anordnung (100) vor externen Manipulationen zu schützen.Arrangement ( 100 ) according to one of claims 1 to 10, comprising a safety device ( 116 ), which is adapted to the arrangement ( 100 ) to protect against external manipulation. Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, aufweisend eine Aufzeichnungseinrichtung (118), die zum Aufzeichnen von Daten eingerichtet ist, die indikativ für mittels der Steuereinrichtung (106) in der Vergangenheit eingestellte Zeit-Mengen-Charakteristika und/oder für in der Vergangenheit herrschende Netzqualitätscharakteristika des Energieversorgungsnetzes (108) sind.Arrangement ( 100 ) according to one of claims 1 to 11, comprising a recording device ( 118 ) arranged to record data indicative of, by means of the control device ( 106 ) set in the past time-quantity characteristics and / or for prevailing power quality characteristics of the power grid ( 108 ) are. Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Steuereinrichtung (106) eingerichtet ist, das Steuern autonom von dem Energieversorgungsnetz (108), insbesondere autonom von dem Energieversorgungsnetz (108) und kooperierend mit anderen an das Energieversorgungsnetz (108) angeschlossenen Anordnungen (100) mit Energiezwischenspeichereinrichtung (130) zum Einspeisen von Energie in das Energieversorgungsnetz (108), durchzuführen.Arrangement ( 100 ) according to one of claims 1 to 12, wherein the control device ( 106 ), the autonomous control of the power grid ( 108 ), in particular autonomously from the energy supply network ( 108 ) and cooperating with others on the power grid ( 108 ) connected arrangements ( 100 ) with energy buffer device ( 130 ) for feeding energy into the power grid ( 108 ). Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Vorhersagemodell lokale Vorhersagedaten und anordnungsexterne Vorhersagedaten berücksichtigt, insbesondere kombinatorisch berücksichtigt.Arrangement ( 100 ) according to one of claims 1 to 13, wherein the prediction model takes into account local prediction data and prediction data external to the arrangement, in particular combinatorially. Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die von der Energiezwischenspeichereinrichtung (130) maximal speicherbare und/oder in das Energieversorgungsnetz (108) in einem Entladevorgang maximale einspeisbare Energiemenge kleiner als 100 kWh, insbesondere kleiner als 10 kWh, weiter insbesondere kleiner als 1 kWh, ist. Arrangement ( 100 ) according to any one of claims 1 to 14, wherein the information obtained from the intermediate energy storage device ( 130 ) maximum storable and / or in the power grid ( 108 ) in a discharging process, the maximum amount of energy that can be fed in is less than 100 kWh, in particular less than 10 kWh, and in particular less than 1 kWh. Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei eine von der Anordnung (100) verwaltete Leistung kleiner als 30 kW, insbesondere kleiner als 10 kW, weiter insbesondere kleiner als 3 kW, ist.Arrangement ( 100 ) according to one of claims 1 to 15, wherein one of the arrangement ( 100 ) managed power is less than 30 kW, in particular less than 10 kW, more particularly less than 3 kW. Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei eine Gewichtung zwischen einem Maß der Berücksichtigung der zukünftigen Entwicklung von Energieverfügbarkeit aus dem Energieversorgungsnetz (108) und einem Maß der Berücksichtigung des lokalen Energieversorgungssicherheitskriteriums benutzerdefinierbar und/oder parametrisierbar und/oder steuerungseinrichtungsseitig vorgebbar und/oder fernsteuerbar ist.Arrangement ( 100 ) according to one of claims 1 to 16, wherein a weighting between a degree of consideration of the future development of energy availability from the power grid ( 108 ) and a degree of consideration of the local energy supply security criterion user definable and / or parameterizable and / or control device side can be specified and / or remotely controlled. Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Steuereinrichtung (106) eingerichtet ist, basierend auf dem Vorhersagemodell einen Soll-Rückspeisezeitpunkt zum Beginn des Rückspeisens von in der Energiezwischenspeichereinrichtung (130) zwischengespeicherten Energie in das Energieversorgungsnetz (108) zu ermitteln.Arrangement ( 100 ) according to one of claims 1 to 17, wherein the control device ( 106 ) is set, based on the predictive model, a target recovery time for the start of recovery of in the energy buffer device ( 130 ) cached energy into the power grid ( 108 ) to investigate. Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das lokale Energieversorgungssicherheitskriterium indikativ für eine, insbesondere vorgebbare oder vorgegebene, Wahrscheinlichkeit ist, dass die Energiezwischenspeichereinrichtung (130) bis zu einem vorgebbaren oder vorgegebenen Zeitpunkt wieder mindestens bis zu einem vorgebbaren oder vorgegebenen Aufladungsgrad aufgeladen ist.Arrangement ( 100 ) according to any one of claims 1 to 18, wherein the local energy supply security criterion is indicative of a, in particular predeterminable or predefined, probability that the energy buffer storage device ( 130 ) is charged up to a predefinable or predetermined time again at least up to a predefinable or predetermined charge level. Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, ferner aufweisend eine lokale Energieerzeugungseinrichtung (102) zum Erzeugen von Energie; wobei die Steuereinrichtung (106) eingerichtet ist, mit zumindest einem Teil der erzeugten Energie die Energiezwischenspeichereinrichtung (130) zu beladen.Arrangement ( 100 ) according to one of claims 1 to 19, further comprising a local energy generating device ( 102 ) for generating energy; the control device ( 106 ) is arranged, with at least a part of the energy generated, the energy buffer device ( 130 ) to load. Anordnung (100) gemäß Anspruch 20, wobei die lokale Energieerzeugungseinrichtung (102) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus einer Fotovoltaikanlage, einem Rekuperator von Abwärme, einem auf Verbrennung von Treibstoff basierenden Generator, einer Windkraftanlage, einer Brennstoffzelle, einem Blockheizkraftwerk, einem eMobility-System und einer Geothermieanlage.Arrangement ( 100 ) according to claim 20, wherein the local energy generating device ( 102 ) is selected from a group consisting of a photovoltaic plant, a recuperator of waste heat, a fuel-burning generator, a wind turbine, a fuel cell, a combined heat and power plant, an eMobility system, and a geothermal plant. Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei die Steuereinrichtung (106) eingerichtet ist, einen anderen Teil der in der Energiezwischenspeichereinrichtung (130) zwischengespeicherten Energie daraus zum Versorgen eines lokalen Energieabnehmers (136) mit Energie zu entladen.Arrangement ( 100 ) according to one of claims 1 to 21, wherein the control device ( 106 ) is set up, another part of the in the Energy buffer device ( 130 ) cached energy therefrom for supplying a local energy consumer ( 136 ) with energy to discharge. Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei die Energiezwischenspeichereinrichtung (130) eine wiederaufladbare Batterie ist.Arrangement ( 100 ) according to one of claims 1 to 22, wherein the energy buffer device ( 130 ) is a rechargeable battery. Verfahren zum Verwalten von Energie, wobei das Verfahren aufweist: Zwischenspeichern von Energie in einer selektiv energetisch beladbaren oder endladbaren Energiezwischenspeichereinrichtung (130); Steuern einer energiebezogenen Zeit-Menge-Charakteristik, gemäß welcher in der Energiezwischenspeichereinrichtung (130) zwischengespeicherte Energie daraus entladen und in ein Energieversorgungsnetz (108) eingespeist wird, basierend auf einem Vorhersagemodell hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung von Energieverfügbarkeit aus dem Energieversorgungsnetz (108) und unter Berücksichtigung eines lokalen Energieversorgungssicherheitskriteriums. A method of managing energy, the method comprising: buffering energy in a selectively energetically-chargeable or dischargeable energy buffer (FIG. 130 ); Controlling an energy-related time-amount characteristic according to which in the energy buffer device ( 130 ) discharged energy stored therefrom and into a power grid ( 108 ) based on a predictive model of the future development of energy availability from the power grid ( 108 ) and taking into account a local energy security criterion. Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei in der Energiezwischenspeichereinrichtung (130) gespeicherte Energie bis auf höchstens 10% Restenergie, insbesondere bis zur vollständigen Entleerung der Energiezwischenspeichereinrichtung (130), in das Energieversorgungsnetz (108) eingespeist wird.A method according to claim 24, wherein in the intermediate energy storage device ( 130 ) stored energy up to a maximum of 10% residual energy, in particular until complete emptying of the intermediate energy storage device ( 130 ), into the energy supply network ( 108 ) is fed. Computerlesbares Speichermedium, in dem ein Programm zum Verwalten von Energie gespeichert ist, welches Programm, wenn es von einem Prozessor (106, 120) Anordnung ausgeführt wird, das Verfahren gemäß Anspruch 24 oder 25 ausführt oder steuert.Computer-readable storage medium in which a program for managing energy is stored, which program, if it is from a processor ( 106 . 120 ), The method according to claim 24 or 25 executes or controls. Software-Programm zum Verwalten von Energie, welches Software-Programm, wenn es von einem Prozessor (106, 120) Anordnung ausgeführt wird, das Verfahren gemäß Anspruch 24 oder 25 ausführt oder steuert.Software program for managing energy, which software program, if it is from a processor ( 106 . 120 ), The method according to claim 24 or 25 executes or controls. Software-Programm gemäß Anspruch 27, eingerichtet als App zum Ausführen auf einem portablen Benutzer-Endgerät (120), insbesondere einem Tablet oder einem Mobiltelefon.Software program according to claim 27, set up as an app for execution on a portable user terminal ( 120 ), in particular a tablet or a mobile phone.

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