WO2008135043A2 - Verfahren und einrichtungen zur nutzung von in mechanischen-elektrischen systemen und anderen elektrischen systemen gespeicherter energie als regelreserve in elektrischen versorgungsnetzen - Google Patents
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Definitions
- So z. B. in DE 694 21 242 T2 describes a method for operating a lift and an elevator machinery by means of a hydraulic pressure accumulator.
- the pressure accumulator can be additionally charged by means of an auxiliary drive.
- DE 197 28 674 Al is a hydraulic elevator with a cabin, a counterweight and a
- the piston-side cylinder space of the differential cylinder is connected via a first adjustable hydraulic machine with the tank and a second adjustable hydraulic machine with the piston chamber of the differential cylinder and both hydraulic motors are coupled to an electric motor described.
- the electric motor is driven over-synchronously and thereby energy can be fed back into an energy source.
- DE 10 2005 056 084 A1 discloses a method for controlling and controlling electrical energy to be provided and for harmonizing the load structure of a supply network by communication between energy supplier and energy consumer, each of these having a local energy management system with power detection, load peak limitation and / or priority or on-demand load shedding described. Each connected local energy management system continuously performs projections on an expected
- the determined load and energy reduction or connection potentials are transferred to a central computer via a web-based connection via a star-shaped connection by means of a standard data transfer procedure after automatic initial log-on, the central computer routinely polls the registered local energy management systems and this query is monitored by the respective local energy management systems in order to initiate a new application in the absence of a query.
- the central computer executes a load requirement forecast from the sum of all decentrally available control energies and, on the one hand, creates load rejection requests via an access to selected local energy management systems or, on the other hand, initiates interconnections of energy producers.
- the object of the invention is, either autonomously or centrally controlled, to regenerate the network of energy consumers having potential energy, e.g. Elevator systems or charging stations for electric vehicles with interchangeable
- the provision of short-term available control power or regular consumers is crucial.
- the requirement for the provision of short-term control energy leads to a reduction in the efficiency of energy production.
- the lack of access to rule consumers can lead to a whip effect and large-scale power outage (black out) in the case of short-term disruptions in the networks.
- the invention contributes to the simplification of the control task and to the stabilization of the mains supply. At the same time, this results in possible new business models in the form of service companies, which provide the electrical energy for the elevator operators and for this purpose may influence the regulation of the elevator systems or the creation of a standard for communication between the elevator systems and the energy producers.
- the maximum speed of moving lifts is additionally reduced and required or the starting time of individual lifts delayed at required control energy in the electrical supply network.
- the emitting energy can be increased to the electrical supply network.
- the elevator control with the other building services such as air conditioning, escalators, pumps, etc. coupled and it can be appropriate additions or shutdowns to smooth the energy consumption made or other building services can be used as additional control reserve with appropriate technical equipment.
- the network parameter monitoring and feedback is electrically connected to a capacitor and an inverter of the elevator system.
- the additional capacitors or other energy storage can represent significant energy reserves.
- Fig. 1 is a schematic representation of several elevator systems coupled with a control center via a control and
- the elevator systems consist of an elevator car A, an elevator drive B, the counterweight C and the autonomous
- Elevator control 12 The elevator control 12 is provided with a
- the interface allows external control of a central or decentralized
- Control 6 which can also represent the network parameter monitoring and feedback. This controller 6 forms the
- the controller 6 may, for. B. control or process the following functions and information: - detect the condition of all elevators 4, energy requirements and available energy reserves,
- Behavior of the elevators 4 can also be partially autonomously evaluated by the individual elevator controls 12.
- a price model is possible, which takes into account the short-term electricity costs and thus enables a partially autonomous control of the elevators.
- Energy consumers such as air conditioners, escalators, etc., or energy reserves, such as capacitors 8, to network and thus allow further optimization.
- the device for using energy stored in mechanical-electrical systems 4 as a control reserve in electrical supply networks 2 preferably has a network parameter monitoring 6 and feedback 6 and a control 7 of the mechanical electrical system 4.
- a control center 1 of the electrical supply network 2 which is connected via house connections 3 with the mechanical electrical systems 4, have a control and monitoring network 5 to the mechanical electrical systems 4.
- the network parameter monitoring 6 and feedback 6 can be electrically connected to a capacitor 8 as energy storage and a converter 9 of the mechanical-electrical system 4. Between the individual mechanical-electrical systems 4 optimally a communication line 10 is provided.
- Regenerative 6 and network parameter monitoring 6 monitor the network parameters, such. B. the frequency according to predetermined specifications that are either fixed or specified by the control center 1.
- the setting of the parameters takes place z. B. so that falls below the mains frequency by more than 2% (-1 Hz), the energy from the capacitor 8 and / or the potential energy from the mechanical-electrical system 4 is fed back into the electrical supply network 2.
- the elevator controller 12 is controlled so that the elevator drive B feeds energy via the return feed 6 in the supply network 2.
- the network parameter monitoring 6 and feedback 6 can report the information about the control intervention and possibly the network status via the control and monitoring network 5 to the control center 1. Likewise, when the mains frequency is exceeded, the intermediate circuit 8 and possibly the load are controlled so that the intermediate circuit 8 and the elevator 4 receives energy from the supply network 2.
- a possible selection of messages between control center 1 and network parameter monitoring 6 transmits the control and reporting network 5, z.
- Eg parameters of the control center 1 and network parameter monitoring 6 optional, such as intervention limits (minimum and maximum frequency), target availability of the control reserve in% of time, reserve quadrant (feed and / or consumer) and percentage or price for control reserve (fixed and variable ).
- Network parameter monitoring 6 and control center 1 are the control intervention with control reason, network parameters and parameters of the infeed (time and energy quantity), the acceptance of the control agreement, the available control reserve - consumer / feed-in power, the time in the energy available, reaction time, availability ( % of the time in which the control reserve is not available, time for how long the control reserve is not available, time between two periods in which the control reserve is not available), ID of the control and regular transmission of the available control reserve.
- control energy either a reduction of the charging power of the charging station 4 can be made or it is fed energy from the batteries of the charging station 4 in the supply network 2. Compared to the use of energy from elevator systems 4 can be fed over a longer period in the supply network 2 here.
- the control of the method is also advantageous here autonomously.
- predetermined parameters such as. As a fixed frequency, the individual decentralized charging stations 4 start to work if necessary.
- the parameters for the control interventions can either be fixed in the decentralized charging station 4 or set via a control and monitoring network 5.
- the control interventions can be reported on to decentralized or central control units if required. This allows the higher-level control loops to react.
- the principle of centralized or decentralized load influencing as a control reserve in electrical supply networks 2 can also be extended to non-electric energy storage systems, such as compressed air storage or storage systems
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Abstract
Aufgabe der Erfindung ist es, entweder autonom oder zentral gesteuert eine Netzrückspeisung von Energieverbrauchern, die potentielle Energie besitzen, wie z.B. Aufzugsysteme oder Ladestationen für Elektrofahrzeuge mit austauschbaren Energiespeichern, oder eine zusätzliche Energieentnahme aus elektrischen Versorgungsnetzen zu ermöglichen, um somit kurzfristig Regelenergie bei Störungen oder Spitzenbelastungen in elektrischen Versorgungsnetzen zur Verfügung zu haben, bis anderweitige Maßnahmen der Energieversorger wirken oder eine zusätzliche Belastung des Versorgungsnetzes zu ermöglichen. Weiterhin werden entsprechende Einrichtungen zur Durchführung der Verfahren geschaffen. Das Verfahren zur Nutzung von in mechanischen-elektrischen Systemen (4) gespeicherter Energie und anderen elektrischen Systemen (4) als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen (2), insbesondere diesbezügliche Nutzung von Aufzugsystemen (4) oder von dezentralen oder zentralen Ladestationen (4) für Elektrofahrzeuge mit austauschbaren Energiespeichern mit einer Einspeisemöglichkeit überschüssiger Energie oder als Verbraucher elektrischer Energie je nach Betriebszustand in das elektrische Versorgungsnetz (2), nutzt die Aufzugsysteme (4) oder Ladestationen einer ganzen Region. Hierzu werden die Aufzüge (4) bevorzugt bei Nichtbenutzung in der untersten Ebene gehalten und bei Auftreten einer Lastspitze im elektrischen Versorgungsnetz (2), also einer benötigten Regelreserve/Regelenergie, ferngesteuert von einer Leitzentrale (1), z. B. vom Energieproduzenten, über Internet, GSM-Mobilfunk oder ein Steuerungs- und Meldenetzwerk (5) oder auch autonom vor Ort durch eine entsprechende Steuerung nach oben gefahren und somit wird Energie in das elektrische Versorgungsnetz (2) eingespeist. Das Anwendungsgebiet der Erfindung sind elektrische Versorgungsnetze und Aufzugsysteme und andere elektrische Speichersysteme, wie Ladestationen.
Description
Verfahren und Einrichtungen zur Nutzung von in mechanischen- elektrischen Systemen und anderen elektrischen Systemen gespeicherter Energie als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen
Verfahren und Einrichtungen zur Nutzung von in mechanischen- elektrischen Systemen und anderen elektrischen Systemen gespeicherter Energie als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen, insbesondere diesbezügliche Nutzung von Aufzugsystemen oder von dezentralen oder zentralen
Ladestationen für Elektrofahrzeuge mit austauschbaren Energiespeichern mit einer Einspeisemöglichkeit überschüssiger Energie je nach Betriebszustand in das elektrische Versorgungsnetz.
Bei Aufzügen ist es heute Stand der Technik, dass je nach Betriebszustand die überschüssige Energie in das elektrische Versorgungsnetz zurückgespeist wird oder entsprechende elektrische Speicher aufgeladen werden. Diese Rückspeiseenergie kann immer dann eingespeist werden, wenn ein leerer oder fast leerer Aufzug nach oben fährt und die potentielle Energie des Gegengewichts umgewandelt wird, wobei diese potentielle Energie sich ungefähr aus der Differenz der Masse des Gegengewichts und der Masse der Kabine multipliziert mit der Höhe des möglichen Fahrwegs der Kabine ergibt .
So wird z. B. in der DE 694 21 242 T2 ein Verfahren zum Betrieb eines Aufzuges und einer Aufzugsmaschinerie mittels eines hydraulischen Druckspeichers beschrieben. Bei dieser Lösung kann der Druckspeicher noch zusätzlich mittels eines Hilfsantriebes aufgeladen werden.
In der DE 695 20 533 T2 wird die Bremsenergie eines Aufzuges
einer Batterie der Aufzugsanlage zugeführt. Die Batterie dient in diesem Fall zur Versorgung der Aufzugsausrüstung, jedoch ausgenommen des Antriebsmotors .
In der DE 197 28 674 Al wird ein hydraulischer Aufzug mit einer Kabine, einem Gegengewicht und einem
Differentialzylinder , dessen Kolben hydraulisch eingespannt ist, wobei der kolbenseitige Zylinderraum des Differentialzylinders über eine erste verstellbare Hydromaschine mit dem tank und über eine zweite verstellbare Hydromaschine mit dem Kolbenraum des Differentialzylinders verbunden ist und beide Hydromaschinen mit einem E-Motor gekuppelt sind, beschrieben. Beim Abbremsen wird der E-Motor übersynchron angetrieben und dadurch kann Energie in eine Energiequelle zurückgespeist werden.
Alle diese Lösungen bieten jedoch nicht die Möglichkeit einer schnellen und kurzfristigen Zurverfügungstellung von Regelenexgie aus Aufzugsanlagen an elektrische Versorgungsnetze .
In der DE 10 2005 056 084 Al wird ein Verfahren zur Kontrolle und zur Steuerung bereitzustellender elektrischer Energie sowie zur Harmonisierung der Belastungsstruktur eines Versorgungsnetzes durch Kommunikation zwischen Energieversorger und Energieverbraucher, wobei diese jeweils ein lokales Energiemanagement -System mit Leistungserfassung, Lastspitzenbegrenzung und/oder prioritäts- oder bedarfsgesteuertem Lastabwurf aufweisen, beschrieben. Jedes angeschlossene lokale Energiemanagement -System führt kontinuierlich Hochrechnungen über einen erwarteten
Energieverbrauch in einer vorgegebenen Zeiteinheit durch und bestimmt hieraus ein Last- und Energiereduzierungs - oder Zuschaltpotential. Die ermittelten Last- und Energiereduzierungs- oder Zuschaltpotentiale werden mittels Standard-Datenübertragungsprozedur webbasiert über eine sternförmige Anbindung einem Zentralrechner übergeben, wobei
nach automatischer Erstanmeldung der Zentralrechner die angemeldeten lokalen Energiemanagement- Systeme routinemäßig abfragt und diese Abfrage von den jeweiligen lokalen Energiemanagement -Systemen überwacht wird, um bei fehlender Abfrage eine Neuanmeldung zu initiieren. Der Zentralrechner führt aus der Summe aller dezentral verfügbaren Regelenergien eine Lastbedarfsprognose durch und erstellt einerseits über einen Zugriff auf ausgewählte lokale Energiemanagement- Systeme Anforderungen zum Lastabwurf oder veranlasst andererseits Zuschaltungen von Energieerzeugern.
Aufgabe der Erfindung ist es, entweder autonom oder zentral gesteuert eine Netzrückspeisung von Energieverbrauchern, die potentielle Energie besitzen, wie z.B. Aufzugsysteme oder Ladestationen für Elektrofahrzeuge mit austauschbaren
Energiespeichern, oder eine zusätzliche Energieentnahme aus elektrischen Versorgungsnetzen zu ermöglichen, um somit kurzfristig Regelenergie bei Störungen oder Spitzenbelastungen in elektrischen Versorgungsnetzen zur Verfügung zu haben, bis anderweitige Maßnahmen der
Energieversorger wirken oder eine zusätzliche Belastung des Versorgungsnetzes zu ermöglichen. Weiterhin werden entsprechende Einrichtungen zur Durchführung der Verfahren geschaffen.
Für die Regelung der elektrischen Energieversorgung ist die Bereitstellung von kurzfristig verfügbarer Regelleistung bzw. Regelverbrauchern entscheidend. Die Anforderung an die Bereitstellung von kurzfristiger Regelenergie führt zu einer Verringerung des Wirkungsgrades bei der Energieerzeugung. Der fehlende Zugriff auf Regelverbraucher kann bei kurzfristigen Störungen in den Netzwerken zu einem Peitscheneffekt und großflächigem Stromausfall (Black Out) führen. Die Erfindung trägt hier zur Vereinfachung der Regelaufgabe und zur Stabilisierung der Netzversorgung bei.
Gleichzeitig ergeben sich hieraus mögliche neue Geschäftsmodelle in Form von Servicegesellschaften, die die elektrische Energie für die Aufzugsbetreiber zur Verfügung stellt und dafür die Regelung der Aufzugsysteme beeinflussen darf oder die Schaffung eines Standards zur Kommunikation zwischen den Aufzugsystemen und den Energieerzeugern.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Verfahrens und der Einrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der Weiterbildung nach Anspruch 2 wird zusätzlich bei benötigter Regelenergie im elektrischen Versorgungsnetz die Maximalgeschwindigkeit fahrender Aufzüge reduziert und/oder der Startzeitpunkt einzelner Aufzüge verzögert. Somit kann die abgebende Energie an das elektrische Versorgungsnetz erhöht werden. Nach Anspruch 3 wird die Aufzugsteuerung mit der sonstigen Haustechnik, wie Klimaanlagen, Rolltreppen, Pumpen usw. gekoppelt und es können entsprechende Zu- oder Abschaltungen zur Glättung des Energieverbrauchs vorgenommen werden bzw. die sonstige Haustechnik kann als zusätzliche Regelreserve bei entsprechender technischer Ausrüstung genutzt werden. Bei der Weiterbildung nach Anspruch 4 als Nebenanspruch werden Netzparameter, wie Frequenzänderung oder Spannungsabfall autonom am Aufzugsystem oder an Ladestationen für Elektrofahrzeuge mit austauschbaren Energiespeichern zur Auslösung entsprechender Aktivitäten genutzt, jeweils nach der Situation, ob eine Regelreserve benötigt wird oder eine zusätzliche Last aus dem elektrischen Versorgungsnetz zu entnehmen ist. Bei der Weiterbildung nach Anspruch 5 wird zusätzlich ein Steuersignal über ein Steuerungs- und Meldenetzwerk von einer Leitzentrale an die Steuerung des Aufzugsystems oder der Ladestation gesendet. Gleichzeitig oder nur alleine kann zwischen den Aufzugsystemen oder Ladestationen ein Informationsaustausch notwendiger Aktivitäten zur Stabilisierung des elektrischen Versorgungsnetzes über Kommunikationsleitungen stattfinden.
Ladestationen interessant. Nach Anspruch 6 werden zur Stabilisierung des elektrischen Versorgungsnetzes in der Steuerung des Aufzugssystems integrierte Kondensatoren oder sonstige elektrische Energiespeicher als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen genutzt. Bei der Weiterbildung nach Anspruch 7 werden bei Signalisierung einer Gefahr für das elektrische Versorgungsnetz hinsichtlich Überlastung sich in Fahrt befindliche Aufzüge an der nächstmöglichen Station angehalten und/oder die elektrischen Energiespeicher werden entladen.
Bei der Weiterbildung der Einrichtung nach Anspruch 9 ist die Netzparameterüberwachung und Rückspeisung elektrisch mit einem Kondensator und einen Umrichter des Aufzugsystems verbunden. Insbesondere die zusätzlichen Kondensatoren oder sonstige Energiespeicher können wesentliche Energiereserven darstellen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung naher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die schematische Darstellung mehrerer Aufzugsysteme gekoppelt mit einer Leitstelle über ein Steuerungs- und
Meldenetzwerk und untereinander durch eine
Kommunikationsleitung und Fig. 2 die schematische Darstellung eines elektrischen
Versorgungsnetzes mit angeschlossenen
Aufzugsystemen/Ladestationen und einem Steuerungs- und
Meldenetzwerk und Kommunikationsleitungen.
Die Aufzugsysteme bestehen aus einer Aufzugskabine A, einem Aufzugsantrieb B, dem Gegengewicht C und der autonomen
Aufzugsteuerung 12. Die Aufzugsteuerung 12 ist mit einer
Schnittstelle ausgestattet. Die Schnittstelle erlaubt die externe Ansteuerung von einer zentralen oder dezentralen
Steuerung 6, die auch gleich die Netzparameterüberwachung und Rückspeisung darstellen kann. Diese Steuerung 6 bildet die
Schnittstelle zwischen dem Energieversorger/elektrisches
„
Versorgungsnetz 2 und den Aufzugsteuerungen 12. Falls die Aufzugsteuerungen 12 mit einer Netzrückspeisung ausgestattet sind, kann die Energie im Aufzugsystem 4 aktiv genutzt werden. Ansonsten ist nur eine Reduzierung der Netzlast durch ein gezieltes Drosseln oder verzögern bzw. zeitliches Verschieben von Lehrfahrten möglich.
Die Steuerung 6 kann z. B. folgende Funktionen und Informationen ansteuern oder verarbeiten: - Zustand aller Aufzüge 4, Energiebedarf und verfügbare Energiereserven erfassen,
- Austausch der Informationen über verfügbare Energie mit dem Netzbetreiber,
- Ansteuerung der Aufzüge 4 zur gezielten Speicherung von Energie und Abrufen dieser Energie,
- Drosseln der Fahrgeschwindigkeit der Aufzüge 4,
- Festlegen des günstigsten Zeitpunktes für Leerfahrten und
- Verzögern des Anfahrens der Aufzüge 4.
Die Informationen zum Ansteuern der Aufzüge 4 und zum
Verhalten der Aufzüge 4 können auch teilautonom von den einzelnen Aufzugsteuerungen 12 ausgewertet werden. Hier ist zum Beispiel ein Preismodell möglich, welches die kurzfristigen Stromkosten mit berücksichtigt und somit eine teilautonome Steuerung der Aufzüge ermöglicht.
Für den Ansatz zur gezielten Optimierung des Gesamtnetzwerkes ist die Entwicklung von Modellen notwendig, mit der die Steuerungskomplexität reduziert und jeder Aufzug zum Beispiel hinsichtlich folgender Freiheitsgrade klassifiziert ist:
- kurzfristige Verfügbarkeit,
- Beeinflussung der Ruhelage des Aufzugs und
- Beeinflussung der Fahrgeschwindigkeit usw.
Damit kann ein Optimum zwischen Energiekosten und Service und Aufzugleistung für jeden Aufzug 4 separat vereinbart werden. Ferner besteht die Möglichkeit, diese Steuerung 6 mit anderen
„
Energieverbrauchern, wie Klimaanlagen, Rolltreppen usw. oder Energiereserven, wie Kondensatoren 8, zu vernetzen und somit eine weitere Optimierung zu ermöglichen.
Die Einrichtung zur Nutzung von in mechanischen-elektrischen Systemen 4 gespeicherter Energie als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen 2 besitzt vorzugsweise eine Netzparameterüberwachung 6 und Rückspeisung 6 und eine Ansteuerung 7 des mechanischen- elektrischen Systems 4. Zusätzlich oder auch nur allein kann eine Leitzentrale 1 des elektrischen Versorgungsnetzes 2, welches über Hausanschlüsse 3 mit den mechanischen- elektrischen Systemen 4 verbunden ist, ein Steuerungs- und Meldenetzwerk 5 zu den mechanischen- elektrischen Systemen 4 besitzen. Die Netzparameterüberwachung 6 und Rückspeisung 6 kann elektrisch mit einem Kondensator 8 als Energiespeicher und einem Umrichter 9 des mechanischen-elektrischen Systems 4 verbunden sein. Zwischen den einzelnen mechanischen-elektrischen Systemen 4 ist optimal eine Kommunikationsleitung 10 vorgesehen.
Die Rückspeisung 6 und Netzparameterüberwachung 6 überwacht die Netzparameter, wie z. B. die Frequenz entsprechend festgelegter Vorgaben, die entweder fest eingestellt oder durch die Leitzentrale 1 vorgegeben werden. Die Einstellung der Parameter erfolgt z. B. so, dass bei Unterschreitung der Netzfrequenz um mehr als 2 % (-1 Hz) die Energie aus dem Kondensator 8 und/oder die potentielle Energie aus dem mechanischen-elektrischen System 4 in das elektrische Versorgungsnetz 2 zurückgespeist wird. Die Rückspeisung der
Lageenergie erfolgt z. B. durch eine Leerfahrt des Aufzuges 4 nach oben. Die elektrische Energie aus dem Zwischenkreis (Kondensator) 8 kann direkt zurückgespeist werden. Voraussetzung dafür ist eine geeignete Wahl der ZwischenkreisSpannung.
D
Beispielsweise wird bei unterschreiten der Netzfrequenz die Aufzugsteuerung 12 so angesteuert, dass der Aufzugsantrieb B über die Rückspeisung 6 Energie in das Versorgungsnetz 2 einspeist .
Die Netzparameterüberwachung 6 und Rückspeisung 6 kann die Informationen über den Regeleingriff und eventuell den Netzzustand über das Steuerungs- und Meldenetzwerk 5 an die Leitzentrale 1 melden. Ebenso wird bei Überschreiten der Netzfrequenz der Zwischenkreis 8 und eventuell die Last so angesteuert, dass der Zwischenkreis 8 und der Aufzug 4 Energie aus dem Versorgungsnetz 2 aufnimmt.
Eine mögliche Auswahl der Nachrichten zwischen Leitzentrale 1 und NetzparameterÜberwachung 6 übermittelt das Steuerungsund Meldenetzwerk 5, z. B. Parameter der Leitzentrale 1 und Netzparameterüberwachung 6 optional, wie Eingriffgrenzen (Minimum und Maximum der Frequenz), Ziel -Verfügbarkeit der Regelxeserve in % der Zeit, Reservequadrant (Einspeisen und/oder Verbraucher) und prozentualer Anteil oder Preis für Regelreserve (fix und variabel) .
Eine Auswahl der Nachrichten zwischen
NetzparameterÜberwachung 6 und Leitzentrale 1 sind der Regeleingriff mit Regelgrund, Netzparameter und Parameter der Einspeisung (Zeit und Energiemenge) , die Annahme der Regelvereinbarung, die zur Verfügung stehende Regelreserve - Verbraucher/Einspeiseleistung, die Zeit in der Energie zur Verfügung steht, Reaktionszeit, Verfügbarkeit (% der Zeit, in der die Regelreserve nicht zur Verfügung steht, Zeit wie lange die Regelreserve nicht zur Verfügung steht, Zeit zwischen zwei Zeiträumen in denen die Regelreserve nicht zur Verfügung steht) , ID der Steuerung und regelmäßige Übertragung der zur Verfügung stehenden Regelreserve.
Analog des Verfahrens zur Nutzung von in mechanisehen- elektrischen Systemen 4 gespeicherter Energie als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen 2 können auch zentrale oder dezentrale Ladestationen 4 für Elektrofahrzeuge mit austauschbaren Energiespeichern genutzt werden. Bei benötigter Regelenergie kann entweder eine Reduzierung der Ladeleistung der Ladestation 4 vorgenommen werden oder es wird Energie aus den Batterien der Ladestation 4 in das Versorgungsnetz 2 eingespeist. Gegenüber der Nutzung der Energie aus Aufzugsanlagen 4 kann hier über eine längere Zeit in das Versorgungsnetz 2 eingespeist werden. Die Steuerung des Verfahrens erfolgt auch hier vorteilhaft autonom. Durch vorgegebene Parameter, wie z. B. eine festgelegte Frequenz, beginnen die einzelnen dezentralen Ladestationen 4 im Bedarfsfall zu arbeiten. Die Parameter für die Regeleingriffe können entweder fest in der dezentralen Ladestation 4 vorgegeben sein oder über ein Steuerungs- und Meldenetzwerk 5 eingestellt werden. Die Regeleingriffe können bei Bedarf an dezentrale oder zentrale Steuereinheiten weiter gemeldet werden. Dadurch können dann die übergeordneten Regelkreise reagieren.
Das Prinzip der zentralen oder dezentralen Lastbeeinflussung als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen 2 kann auch auf nichtelektrische Energiespeicher ausgedehnt werden, so Z. B. auf Druckluftspeicher oder
Pumpspeicherwasserkraftwerke. Energiewandler zwischen elektrischer, mechanischer und thermischer Energie werden so gesteuert, dass einerseits das Netz lokal stabilisiert wird und andererseits die überregionale Optimierung über die
Vorgabe der regeln und Parameter für die lokale Steuerung erfolgt. Durch die Kommunikation der Regeleingriffe zwischen den einzelnen Einheiten und den zentralen Leitständen ist der Regelkreis geschlossen.
J()
Zusammenstellung der Bezugszeichen
1 - Leitzentrale
2 - elektrisches Versorgungsnetz, Energieversorger 3 - Hausanschluss
4 - mechanisches -elektrisches System, Aufzugsysteme, Aufzug,
Ladestation, elektrische Systeme
5 - Steuerungs- und Meldenetzwerk
6 - Netzparameterüberwachung, Rückspeisung, Steuerung 7 - Ansteuerung des mechanischen- elektrischen Systems
8 - Kondensator, Kondensatorbatterie, sonstige elektrische
Energiespeicher, Zwischenkreis
9 - Umrichter des mechanischen- elektrischen Systems
10 - Kommunikationsleitung zwischen den mechanischen- elektrischen Systemen
11 - sonstige Haustechnik, Klimaanlage, Pumpe
12 - autonome Aufzugsteuerung am Aufzug A - Kabine
B - Aufzugsantrieb C - Gegengewicht
Claims
1. Verfahren zur Nutzung von in mechanischen- elektrischen und anderen elektrischen Systemen gespeicherter Energie als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen, insbesondere diesbezügliche Nutzung von Aufzugsystemen oder von zentralen Ladestationen für Elektrofahrzeuge mit austauschbaren Energiespeichern mit einer Einspeisemöglichkeit überschüssiger Energie oder als Verbraucher elektrischer Energie je nach Betriebszustand in das elektrische Versorgungsnetz d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Aufzugsysteme (4) einer ganzen Region bevorzugt bei Nichtbenutzung in der untersten Ebene gehalten werden und bei Auftreten einer Lastspitze im elektrischen Versorgungsnetz (2) , also einer benötigten Regelreserve/Regelenergie, ferngesteuert von einer Leitzentrale (1), z. B. vom Energieproduzenten, über Internet, GSM-Mobilfunk oder anderes Steuerungs- und Meldenetzwerk (5) nach oben gefahren werden und somit Energie in das elektrische Versorgungsnetz (2) eingespeist wird oder die zentralen Ladestationen (4) geregelt von der Leitzentrale (1) die Ladeleistung reduziert oder Energie der Ladestation (4) in das elektrische Versorgungsnetz (2) eingespeist wird.
2. Verfahren zur Nutzung von in mechanischen- elektrischen Systemen gespeicherter Energie als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass bei benötigter Regelenergie im elektrischen
Versorgungsnetz (2) die Maximalgeschwindigkeit fahrender Aufzüge (4) reduziert und/oder der StartZeitpunkt einzelner Aufzüge (4) verzögert wird.
3. Verfahren zur Nutzung von in mechanischen- elektrischen Systemen gespeicherter Energie als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Aufzugsteuerung (6, 7) mit der sonstigen Haustechnik (11) , wie Klimaanlagen (11) und Pumpen (11) , gekoppelt ist und entsprechende Zu- oder Abschaltungen zur Glättung des Energieverbrauchs vorgenommen werden bzw. die sonstige Haustechnik als zusätzliche Regelreserve genutzt wird,
4. Verfahren zur Nutzung von in mechanischen- elektrischen Systemen und anderen elektrischen Systemen gespeicherter Energie als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen, insbesondere diesbezügliche Nutzung von Aufzugsystemen oder von Ladestationen für Elektrofahrzeuge mit austauschbaren Energiespeichern mit einer Einspeisemöglichkeit überschüssiger Energie oder als Verbraucher elektrischer Energie je nach Betriebszustand in das elektrische Versorgungsnetz, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mittels bekannter Mess- und Steuereinrichtungen ständig der Zustand des elektrischen Versorgungsnetzes (2) der Aufzugsysteme (4) oder einer zentralen oder dezentralen Ladestation (4) für Elektrofahrzeuge hinsichtlich Frequenz und/oder andere Netzparameter autonom am Aufzugsystem (4) oder Ladestation (4) kontrolliert wird und bei Überschreitung von festgelegten Abweichungen von den Standardwerten entsprechende Steuerungen aktiviert werden, um laufende Aufzugsysteme (4) mit einer Maximalgeschwindigkeit zu reduzieren oder an der nächsten Station anzuhalten bzw. die Geschwindigkeit zu Maximieren, stehende Aufzugsysteme (4) in die unterste Ebene zu bewegen und/oder auf der untersten Ebene stehende Aufzugsysteme (4) zu starten, jeweils nach der Situation, ob eine Reσfil refiRrvs hpnήH π-t- mirH r^A^-r ■=.-! ~~ zusätzliche Last aus dem elektrischen Versorgungsnetz (2) zu entnehmen ist oder bei benötigter Regelenergie die Ladeleistung der Ladestation (4) reduziert wird oder Energie von der Ladestation (4) in das Versorgungsnetz (2) eingespeist wird, das heißt die Steuerung arbeitet autonom oder teilautonom indem entsprechende Parameter vorgegeben sind und der Regeleingriff im Rahmen dieser Parameter autonom erfolgt.
5. Verfahren zur Nutzung von in mechanischen- elektrischen Systemen und anderen elektrischen Systemen gespeicherter
Energie als Regelresexve in elektrischen Versorgungsnetzen nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zusätzlich ein Steuersignal über ein Steuerungs- und Meldenetzwerk (5) von einer Leitzentrale (1) des elektrischen Versorgungsnetzes (2) an die Steuerung des Aufzugsystems (4) bzw. der Aufzugsysteme (4) oder der Ladestation (4) bzw. Ladestationen (4) gesendet wird und/oder zwischen den Aufzugsystemen (4) bzw. Ladestationen (4) ein Informationsaustausch notwendiger Aktivitäten zur
Stabilisierung des elektrischen Versorgungsnetzes (2) über Kommunikationsleitungen (10) stattfindet oder die Regeleingriffe an dezentrale oder zentrale Leitzentralen (1) weiter gemeldet werden.
6. Verfahren zur Nutzung von in mechanischen- elektrischen Systemen gespeicherter Energie als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zur Stabilisierung des elektrischen Versorgungsnetzes (2) in der Steuerung des Aufzugsystems (4) integrierte Kondensatoren (8) oder sonstige elektrische Energiespeicher (8) zur Nutzung von in mechanischen- elektrischen Systemen (4) gespeicherter Energie als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen, genutzt werden.
7. Verfahren zur Nutzung von in mechanischen- elektrischen Systemen gespeicherter Energie als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass bei Signalisierung einer Gefahr für das elektrische Versorgungsnetz (2) hinsichtlich Überlastung sich in Fahrt befindliche Aufzüge (4) an der nächstmöglichen Station angehalten werden und/oder die elektrischen Energiespeicher (8) zur Speisung des Versorgungsnetzes (2) entladen werden.
8. Einrichtung zur Nutzung von in mechanischen- elektrischen Systemen und anderen elektrischen Systemen gespeicherter
Energie als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen, insbesondere diesbezügliche Nutzung von AufzugSystemen oder von dezentralen oder zentralen Ladestationen für Elektrofahrzeuge mit austauschbaren Energiespeichern mit einer Einspeisemöglichkeit überschüssiger Energie oder als Verbraucher elektrischer Energie je nach Betriebszustand in das elektrische Versorgungsnetz, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die mechanischen- elektrischen Systeme (4) oder Ladestation (en) (4) eine Netzparameterüberwachung (6) und Rückspeisung (6) und eine Ansteuerung (7) des mechanischen- elektrischen Systems (4) oder der Ladestation (en) (4) aus der Netzparameterüberwachung (5) besitzen und/oder dass eine Leitzentrale (1) des elektrischen Versorgungsnetzes (2) , welches über Hausanschlüsse (3) mit den mechanischen- elektrischen Systemen (4) oder der Ladestation (en) (4) verbunden ist, ein Steuerungs- und Meldenetzwerk (5) zu den mechanischen- elektrischen Systemen (4) oder Ladestation (en) (4) besitzt.
9. Einrichtung zur Nutzung von in mechanischen-elektrischen Systemen gespeicherter Energie als Regelreserve in elektrischen Versorgungsnetzen nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Netzparameterüberwachung (6) und Rückspeisung (6) elektrisch mit einem Kondensator (8) und einem Umrichter (9) des mechanischen-elektrischen Systems (4) verbunden ist und/oder dass zwischen einzelnen mechanischen-elektrischen Systemen (4) eine Kommunikationsleitung (10) vorhanden ist.
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