DE3305766A1 - Method for minimising energy costs, and a maximum load monitor for carrying it out - Google Patents
Method for minimising energy costs, and a maximum load monitor for carrying it outInfo
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Abstract
Description
AnwaltsbüroLaw office
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D-6350 Bad Nauheim
Telefon: 06032/23 37Bahnhofeallee 11
D-6350 Bad Nauheim
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M. Pitsch / E. Seuring D2.02.83M. Pitsch / E. Seuring D 02.02.83
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Verfahren zum Minimieren der Energiekosten sauie Höchstlastwächter zu seiner DurchführungMethod for minimizing energy costs for high load monitors for its implementation
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Minimieren der nach Gesamtverbrauch und Höchstverbrauch innerhalb festgelegter Zeitintervalle berechneten Energiekasten, insbesondere für elektrische Energie. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen Höchstlastwächter zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for minimizing the total consumption and maximum consumption within energy box calculated at fixed time intervals, in particular for electrical energy. Farther the invention relates to a maximum load monitor for performing this method.
Die Elektrizitätswerke sind daran interessiert, eine über die Zeit möglichst gleichmäßige Strommenge zu liefern, damit das Leitungsnetz möglichst gleichmäßig ausgelastet ist. Haben Abnehmer kurzfristig einen hohen Arbeitsverbrauch, so muß das Stromnetz für diesen kurzen Zeitraum ausgelegt werden und bleibt ansonsten ungenutzt. Diese Begebenheiten führen dazu, daß größere Verbraucher nicht nur für den insgesamt aufgetretenen Arbeitsverbrauch in küJh zahlen, sondern auch für die Bereitstellung der Energie Gebühren entrichten müssen. Zur Ermittlung der Bereitstellungskasten dienen sogenannte Höchstlastzähler, die 2D für feste Intervalle von meist 15 Minuten immer wieder den Arbeitsverbrauch in diesem Intervall messen. Die heuteThe electric utilities are keen to get one over the time to deliver the same amount of electricity as possible so that the line network is utilized as evenly as possible is. If customers have high labor consumption in the short term, the power grid must be used for this short period of time are laid out and otherwise remains unused. These occurrences mean that larger consumers do not only for the total labor consumption in küJh, but also have to pay fees for the provision of energy. To identify the staging box so-called maximum load counters are used 2D measure the work consumption in this interval over and over again for fixed intervals of mostly 15 minutes. Today
gebräuchlichen Höchstlastzähler haben einen Zeiger, der in 15 Minuten-Intervallen entsprechend des Arbeitsverbrauchs über eine Skala umndert und dabei einen Schleppzeiger mitnimmt. Je höher am Zählerablesetag die Stellung des Schleppzeigers iat, umso höher sind die zu entrichtenden Bereitstellungsgebühren.Common peak load meters have a pointer that in 15 minute intervals according to the work consumption changes over a scale and thereby a drag pointer takes away. The higher the position of the drag pointer iat on the meter reading day, the higher the amount to be paid Deployment fees.
Um es dem Abnehmer zu ermöglichen, seine Höchstlast möglichst klein zu halten, sind bereits Höchstlastwächter bekannt, welche ein Warnsignal abgeben, wenn sich etwa nactder halben Intervallzeit zeigt, daß die bis zum Ende des Intervalls voraussichtlich bezogene Arbeit oberhalb eines Grenzwertes liegt. Der Abnehmer hat dann die MöglichkEit, zum Beispiel eine elektrische Raumheizung vorübergehend abzuschalten, damit die Höchstlast innerhalb gewünschter Grenzen bleibt.In order to enable the customer to use his maximum load as possible To keep it small, there are already high-load monitors known, which give a warning signal, for example, if there are nactors half the interval time shows that the work probably drawn up to the end of the interval is above of a limit value. The customer then has the option, for example, of an electrical room heating system temporarily switch off so that the maximum load remains within the desired limits.
In der Praxis führen solche Höchstlastwächter nur zu einer geringen Senkung der Höchstlaat. Das liegt daran, daß es schwierig abzuschätzen ist, welche Verbraucher jeweils am zweckmäßigsten für wielange abgeschaltet werden. Hiervan abgesehen ist ein manuelles Abschalten lästig und macht es erforderlich, nach einiger Zeit wieder an das Ei" schalten zu denken.In practice, such maximum load monitors only lead to one minor reduction in the maximum price. This is because it is difficult to gauge which consumers each most expedient for how long to be switched off. Apart from this, switching it off manually is annoying and makes it necessary to return to the egg after a while " switch to think.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, welches ohne ' Eingreifen von Personen automatisch durchführbar ist und eine möglichst hohe Ausnutzung einer gewählten Höchstlastgrenze ermöglicht. Außerdem soll ein Höchstlastwächter zur Durchführung des Verfahrens entwickelt werden.The invention is based on the object of a method to develop the type mentioned, which can be carried out automatically without human intervention and enables the highest possible utilization of a selected maximum load limit. In addition, a maximum load monitor should be to be developed to carry out the procedure.
Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach Erreichen eines festgelegten Arbeitsverbrauchs in jedem Zeitintervall unter Berücksichtigung derThe first-mentioned object is achieved according to the invention by that after reaching a specified work consumption in each time interval taking into account the
-J-J
bis dahin verstrichenen Zeit mittels eines Rechners die hie zum Intervallende voraussichtlich geleistete Arbeit ermittelt wird, und daß entsprechend des ermittelten Maximalwertes zum Intervallende Verbraucher nach einem vorbestimmten Programm in ihrer Leistung heruntergeschaltet, abgeschaltet oder zugeschaltet werden.up to then elapsed time by means of a computer the work likely to be performed here at the end of the interval is determined, and that according to the determined Maximum value at the end of the interval Consumers downshifted in their power according to a predetermined program, switched off or switched on.
Mit diesem Verfahren kann die im Betrieb eines Abnehmers auftretende Höchstlast drastisch gesenkt werden, weil bei einem kurzfristigen hohen Energieverbrauch automatisch Verbraucher abgeschaltet ader heruntergeschaltet werden, deren Leistung nicht ständig gleichbleiben muß. Zum Herunter- oder Abschalten zwecks Höchstlastabsenkung eignet sich zum Beispiel eine elektrische Raumheizung. Zeigt sich, daß die Höchstlast in einem bestimmten Intervall nicht ausgenutzt wird, so wird nach dem Verfahren ein zuvor abgeschalteter Verbraucher, also zum Beispiel die Raumheizung wieder zugeschaltet. Deshalb werden dank des erfindungagemäßen Verfahrens keine Verbraucher unnötig lange abgeschaltet. Da das Herunterschalten oder Abschalten oder Zuschalten van Verbrauchern nach einem festgelegten Programm erfolgt, können unerwünschte Rückwirkungen auf den Produktionsverlauf weitgehend vermieden werden.With this procedure, the company can be used by a customer occurring maximum load can be reduced drastically because at a short-term high energy consumption automatically Consumers are switched off or switched down, the power of which does not have to remain constant at all times. To the For example, electric room heating is suitable for switching off or switching off in order to reduce the maximum load. If it turns out that the maximum load is not being used in a certain interval, the procedure a previously switched off consumer, e.g. the room heating switched on again. So be thanks of the method according to the invention, no consumers are unnecessary switched off for a long time. Since the downshifting or disconnection or connection of consumers after a a fixed program, undesired repercussions on the course of production can largely be avoided will.
Das Ausnutzen eines gewählten Höchetlastgrenzwertes ist j besonders einfach, wenn das Verfahren wie im Anspruch .2 angegeben ausgestaltet ist.The utilization of a selected maximum load limit value is j particularly simple if the method is designed as specified in claim .2.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann ohne Austausch des Höchstlastzählers und ohne Eingriff in diesen Zähler durchgeführt werden, wenn ein Höchstlastwächter mit einem D auf den HöchstlastzBhler aufsetzbaren, die Zähleranzeige abtastenden Sensor verwendet wird.The inventive method can without replacing the Maximum load counter and without intervention in this counter can be carried out if a maximum load monitor with a D can be placed on the maximum load meter, the meter display scanning sensor is used.
NACHGEREICHTISUBMITTED I.
Besonders einfach gestaltet sich der Sensor, uenn er zum Abtasten einer Zeigerstellung, beispielsweise durch Infrarot, ausgebildet ist.The sensor is particularly simple if it is is designed for scanning a pointer position, for example by infrared.
Zur Durchführung des Verfahrens bedient man sich zweckmäßigerueise einer Steuerlagik, welche wie im Anspruch 5 «. angegeben gestaltet ist.It is expedient to use them to carry out the process a tax situation, which as in claim 5 «. specified is designed.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Steuerlagik ist im Anspruch 6 angegeben.An advantageous development of the tax situation is in Claim 6 stated.
Da die Zeitintervalle des Hüchstlastzählers mit den Zeitintervallen des Referenzzeitgebers der Steuerlogik übereinstimmen müssen, ist es erforderlich, den Referenzzeitgeber stets synchron mit dem Höchstlastzähler zu starten. Das kann vorteilhafteruielBe durch den zurückfallenden Zeiger des HöchstlastzMhlera erfolgen, was durch den Sensor am Höchstlastzähler feststellbar ist.Since the time intervals of the maximum load counter with the time intervals of the reference timer of the control logic match it is necessary to always start the reference timer synchronously with the maximum load counter. This can be beneficial due to the falling back Pointer of the maximum load meter, what is done by the Sensor on the maximum load counter is detectable.
Das Zuschalten von Verbrauchern zuiecks Ausnutzung der gewählten Höchstlastgrenze erfolgt zmeckmäßigeruieise durch Festlegung einer zweiten Sensorschwelle, wie das im Anspruch B angegeben ist.The connection of consumers in addition to utilizing the selected Maximum load limit is usually carried out through Establishing a second sensor threshold, as indicated in claim B.
2D Zur näheren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und eines erfindungsgemäßen HöchstlastwMchters wird nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen. Eg zeigen2D For a more detailed explanation of the method according to the invention and a high load converter according to the invention is now referred to the drawing. Eg show
Figur 1 - einen elektrischen Stromzähler mit HBchBtlastzähler und der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung;Figure 1 - an electric power meter with HBchBtlastzähler and the control device according to the invention;
Figur 2 - ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung;Figure 2 - a block diagram of the invention Control device;
Figur 3 - Ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens.Figure 3 - a diagram to explain the operation of the method according to the invention.
Die Figur 1 zeigt einen Stromzähler 1, welcher einen Rollenblack 2 zur Anzeige des Arbeitsverbrauchs und einen ; Höchstlastzähler 3 zur Anzeige des maximalen ArbeitBverbrauches in sich ständig wiederholenden Zeitintervallen von üblicherweise 15 Minuten hat. Der Höchstlastzähler hat einen Zeiger k, der einen Schleppzeiger 5 zu verstellen vermag, so daß der Schleppzeiger 5 stets den maximalen Ausschlag des Zeigers k markiert. Der Zeiger ff fällt alle 15 Minuten in seine Nullstellung zurück und beginnt dann entsprechend des Arbeitsverbrauchs sich erneut im Uhrzeigersinn zu bewegen.FIG. 1 shows an electricity meter 1, which has a roller black 2 for displaying the work consumption and a; Maximum load counter 3 for displaying the maximum work consumption in constantly repeating time intervals of usually 15 minutes. The maximum load counter has a pointer k which is able to adjust a drag pointer 5 so that the drag pointer 5 always marks the maximum deflection of the pointer k. The pointer ff returns to its zero position every 15 minutes and then begins to move clockwise again according to the work consumption.
Für die Erfindung wesentlich iat ein Sensor 6, welcher auf der Scheibe des Stromzählers 1 gesetzt ist und ein Sensorsignal erzeugt, sobald sich der Zeiger U hinter dem Sensor 6 befindet. Der Sensor S kann zum Beispiel ein Infrarotsensor sein. Vom Sensor 6 führt eine Leitung 7 zu einer Steuereinrichtung 8, weiche verschiedene Schaltstufen 9 zu schalten vermag. Bei diesen Schaltstufen 9 handelt es sich um die Schaltstufen verschiedener Verbraucher eines Betriebes.A sensor 6, which is placed on the disk of the electricity meter 1 and generates a sensor signal as soon as the pointer U is located behind the sensor 6, is essential for the invention. The sensor S can be, for example, an infrared sensor. A line 7 leads from the sensor 6 to a control device 8, which is able to switch different switching stages 9. These switching stages 9 are the switching stages of various consumers in a company.
Der genauere Aufbau der Steuereinrichtung β ergibt sich aus Figur 2. Dieae zeigt·zunächst den Zeiger k, welcher sich gerade vor dem Sensor 6 befindet. Gestrichelt ist die Steuereinrichtung 8 dargestellt. Das vom Sensor 6 erzeugte Signal gelangt zunächst in einen Sensorverstärker 10, welcher das Sensarsignal in ein Digitalsignal umwandelt und sowohl einer Steuerlogik 11 als auch einer Synchronimpulssteuerung 12 zuleitet. Von der Synchronimpulssteuerung 12 gelangt das vom Sensorverstärker 10The more precise structure of the control device β results from FIG. 2. Dieae initially shows the pointer k, which is just in front of the sensor 6. The control device 8 is shown in dashed lines. The signal generated by the sensor 6 first reaches a sensor amplifier 10, which converts the sensor signal into a digital signal and sends it to both a control logic 11 and a sync pulse controller 12. This arrives at the sensor amplifier 10 from the sync pulse control 12
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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NACHQEREICHTSUBSCRIBED
abgezweigte Signal über einen Referenzzeitgeber 13 in die SteuerlDgik 11.branched signal via a reference timer 13 in the tax logic 11.
Weiterhin ist in der Steuereinrichtung B eine Verbrauchererfassung 1*f vorgesehen. Aufgrund der Verbrauchsanforderungen der einzelnen Verbraucher und des Sensorsignals unter Berücksichtigung der Referenzzeit des Sensorsignals entscheidet die Steuerlogik 11, welche Schaltstufe 9 geschaltet wird und damit, welche Verbraucher an- oder abgeschaltet werden. Die Verbrauchererfassung muß na- ■Furthermore, in the control device B there is a consumer detection 1 * f provided. Due to consumption requirements the individual consumers and the sensor signal taking into account the reference time of the sensor signal the control logic 11 decides which switching stage 9 is switched and thus which consumers are switched on or be switched off. The consumer registration must na- ■
1G türlich in der Lage sein zu signalisieren, ob ein Ver«- braucher gerade eingeschaltet ist. Des kann über die Steuerleitungen der Verbraucher an den Schaltstufen 9 festgestellt werden, da diese nur bei eingeschalteten Verbrauchern Spannung führen.1G, of course, to be able to signal whether a consumer is currently switched on. Des can about the Control lines of the consumers at the switching stages 9 can be determined, as these only carry voltage when the consumers are switched on.
Die Arbeitsweise der Steuereinrichtung.B ist am leichtest anhand des Diagramms in Figur 3 zu verstehen. Dieses zeig den vom Höchstlastzähler 3 gemessenen Arbeitsverbrauch in KUIh mährend eines Meßintervalle van 15 Minuten. Mit 15 ist eine eingetragene horizontale Maximumlinie be-The operation of the control device.B is the easiest to be understood on the basis of the diagram in FIG. This shows the work consumption measured by the maximum load meter 3 in KUIh during a measurement interval of 15 minutes. With 15 is a registered horizontal maximum line
2D zeichnet. Sie soll die Höchstlaat markieren, die nicht überschritten werden soll. In 15 Minuten sollen als: nicht mehr ale- 7 KUIh verbraucht werden. Eine optimale Ausnutzung der gewählten HöchBtlast wäre erreicht, wenn die elektrische Leistung während der 15 Minuten konstant bei 28 KU läge. Der Arbeitsverbrauch verliefe dann ent-. sprechend der Geraden 16. Nach 15 Minuten wären genau 7 KbJh erreicht, was durch den Punkt A auf der Maximumlinie 15 markiert ist. Ist der Leistungsbedarf höher als 2ß KW, zum Beispiel 60 KLl, so würde der Arbeitsver- · brauch entsprechend der Geraden 17 verlaufen und ohne die Steuereinrichtung 8 nach 15 Minuten 15 KhSi betragen, also weit oberhalb der Maximumlinie 15 liegen.DaB wird dadurch verhindert, daß die Gerade 17 nach dreieinhalb Minuten in einem Punkt B eine erBte Sensorschuielle 1B schneidet. '^r&i \ 2D draws. It should mark the maximum amount that should not be exceeded. In 15 minutes: no more than 7 KUIh should be used. Optimal utilization of the selected maximum load would be achieved if the electrical output were constant at 28 KU during the 15 minutes. The labor consumption would then be lost. speaking of the straight line 16. After 15 minutes, exactly 7 KbJh would be reached, which is marked by the point A on the maximum line 15. If the power requirement is higher than 2 [beta] KW, for example 60 KLl, then the work consumption would run according to the straight line 17 and, without the control device 8, would be 15 KhSi after 15 minutes, i.e. well above the maximum line 15. that the straight line 17 after three and a half minutes at a point B intersects an inherited sensor circuit 1B. '^ r & i \
Der Sensor B gibt dann ein Signal an die Stgüerlogik Diese errechnet aufgrund dee Signals und der Referenzzeit, welche Laat .nach möglich ist, damit zum Ende des Intervalls van 15 Minuten die Maximumlinie 15 nicht überschritten wird."Bei diesem Beispiel sind nach dreieinhalb Minuten mit einer Leistung von 60 KuJ für den verbleibenden Zeitabschnitt nur noch 20 KUI zulösBig, um die 7 Klilh nicht zu überschreiten.The sensor B then sends a signal to the control logic This is calculated based on the signal and the reference time, which Laat. nach is possible so that at the end of the 15 minute intervals the maximum line 15 is not exceeded. "In this example, after three and a half Minutes with an output of 60 KuJ for the remaining one Time period only 20 KUI allowed, around 7 Klilh not to exceed.
.In dem Diagramm ist eine dritte Gerade 19 eingezeichnet, ι die den Arbeitsverbrauch eines 22,5 KliJ-Uerbrauchers wiedargibt. Nach 15 Minuten löge der Arbeitsverbrauch bei 5,5 KUJ, also erheblich unter der Maximumlinie 15. Um die gewählte Maximumlinie besser ausnutzen zu können, ist eine zweite SenaorBchuielle 20 vorgesehen. Idird diese erreicht, (Punkt C), dann prüft die Steuerlogik 11, ob noch ein weiterer Vierbraucher zugeschaltet werden kann. Bei dem Beispiel ist in Punkt 10 die Zuschaltung des ursprünglichen 60 KUI-Verbrauchers noch möglich.A third straight line 19 is drawn in the diagram, ι the labor consumption of a 22.5 KliJ user reflects. After 15 minutes, the work consumption is gone at 5.5 KUJ, i.e. considerably below the maximum line 15. In order to be able to better utilize the selected maximum line, a second sensor cabinet 20 is provided. I will this reached, (point C), then the control logic 11 checks whether another four-consumer can be switched on. In the example, the connection of the original 60 KUI consumer is still possible in point 10.
Es versteht aich, daß die Schwellen entsprechend der vorhandenen Verbraucher gesetzt werden müssen. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, muß die Steuerlogik natürlich ebenfalls den jeweiligen Begebenheiten angepaßt werden. Es ist natürlich auch möglich, statt der beschriebenen zwei Schwellen mehrere Schwellen vorzusehen, beispiels- !5 weise für jeden Verbraucher eine Schwelle.I understand that the thresholds correspond to the existing Consumers need to be put. Of course, the control logic must be used for optimal results can also be adapted to the respective circumstances. It is of course also possible instead of the one described two thresholds to provide multiple thresholds, for example! 5, one threshold for each consumer.
Claims (1)
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DE3305766A DE3305766A1 (en) | 1983-02-19 | 1983-02-19 | Method for minimising energy costs, and a maximum load monitor for carrying it out |
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