Energiemanager - Parameter Lastabwurf

In der Software kann man Lastabwurfmanagement realisieren und die Systeme Licht, Lüftung, Gerät/Steckdose, Raumregelung, E-Mobil und Sauna an- steuern bzw. ausschalten. Das Lastabwurfmanagement schaltet Geräte aus, wenn der Netzanschluss überlastet wird und schaltet sie automatisch wieder ein, wenn genügend Leistung vorhanden ist. Dies ist bspw. bei Netzanschlüssen mit einer maximalen Bezugsleistung nützlich (Netzdienlichkeit).

Das Lastmanagement ermöglicht also das Ausschalten und die Reduzierung von Lasten ab einer einstellbaren Leistung. Dabei kann der maximale Netzbezug, ab dem das Lastabwurfmanagement aktiviert wird, angegeben werden. Die angeschlossenen Verbraucher (siehe Energiemanager – Parameter – Lastabwurfmanagement - Geräteauswahl) können in diesem Fall entweder ausgeschaltet oder in ihrer Leistung reduziert werden. So ist es beispielsweise möglich, die Ladeleistung einer Ladestation zu verringern, anstatt den Ladevorgang komplett zu stoppen. Zusätzlich können die Ab- und Zuschaltverzögerungen für das erste beziehungsweise letzte Gerät sowie die Ab- und Zuschaltintervalle für die weiteren Geräte individuell eingestellt werden (siehe Energiemanager – Parameter – Lastabwurfmanagement - Einstellungen).

Eine weitere Form des Lastabwurfmanagement ist die Spitzenlastoptimierung. Eine Spitzenlastoptimierung ist in gewerblichen Einrichtungen nützlich, wo ein 15 Minute Spitzenlastzähler installiert ist.

Freigabe und maximaler Netzbezug

  • Freigabe: Hier kann die softwareseitige Freigabe des Lastabwurfs ein- gestellt werden.
  • Netzbezug Max: Hier kann der maximale Netzbezug eingestellt werden, ab wann das Lastabwurfmanagement aktiviert wird.

Das Lastabwurfmanagement kann entweder direkt über den Controller oder optional über einen externen digitalen Eingang aktiviert und deaktiviert werden. Der Sollwert für den maximalen Netzbezug, ab dem das Lastabwurfmanagement eingesetzt werden soll, kann ebenfalls auf dem Controller selbst eingestellt oder über einen externen analogen Eingang vorgegeben werden. Die externe Vorgabe wird unter System Energiemanager > IO-Konfiguration > Lastabwurf/EMS eingestellt.

 
Hinweis

§14a EnWG in Deutschland wird realisiert, indem der Freigabekontakt des Lastabwurfmanagements unter System Energiemanager > IO-Konfiguration > Lastabwurf/EMS > Freigabe auf den Ralais/EEBus Konakt der Steuerbox des intelligenten Messsystems gelegt wird. Die entsprechende Dimmung und damit verbundenen Geräte werden dann, wie in diesem Kapitel beschrieben definiert.

Einstellungen des Lastabwurfmanagement

Hier kann das Verhalten des Lastabwurfmanagements eingestellt werden.

Leistungsberechnungsart: Standard

  • Wiedereinschalten laut Liste erzwingen: Wenn dieser Parameter auf „Ein“ gesetzt wird, dann werden die Geräte nach der Liste in der Geräteauswahl ausgeschaltet und in umgekehrter Reihenfolge wieder eingeschaltet und nur dann, wenn genügend Leistung für das Gerät zu Verfügung steht. Die Leistung des Gerätes kann angegeben werden. Ist dieser Parameter auf „Aus“ gesetzt, werden die Geräte laut Liste abgeschaltet, aber nicht laut Liste, sondern nach Leistungsverfügbarkeit wieder eingeschaltet.
  • Abschaltverzögerung: Hier kann die Zeit angegeben werden, nach welcher das erste Element in der Liste ausgeschalten wird.
  • Abschaltintervall: Hier kann das Intervall angegeben werden, nach welchem die Elemente in der Liste absteigend nacheinander ausgeschaltet werden, sobald die Abschaltverzögerung erreicht wurde.
  • Zuschaltverzögerung: Hier kann die Zeit angegeben, nach welcher das letzte deaktivierte Element in der Liste eingeschaltet wird.
  • Zuschaltintervall: Hier kann das Intervall angegeben werden, nach welchem die Elemente in der Liste aufsteigend nacheinander eingeschaltet werden, sobald die Zuschaltverzögerung erreicht wurde.

Leistungsberechnungsart: Spitzenlastberechnung 15 min

Die Spitzenlastoptimierung erfolgt innerhalb von 15 Minuten durch eine automatische Berechnung der maximal verwendbaren Energie, basierend auf dem einstellbaren maximalen Netzbezug. Dabei können sowohl das Berechnungsintervall als auch die zulässige Netzbezug-Überhöhung individuell eingestellt werden.

  • Berechnungsintervall: Hier kann das Berechnungsintervall innerhalb der 15 Minuten festgelegt werden. Innerhalb der 15 Minuten wird der aktuelle Netzbezug mit P_Rest verglichen und Geräte, wenn möglich, dazu oder weggeschalten.
  • Netzbezugsüberhöhung Max: Hier kann eine Netzbezugsüberhöhung eingestellt werden. Wenn diese überschritten wird, dann werden die Geräte im Lastabwurfmanagement sofort ausgeschaltet bzw. reduziert. Dies ist notwendig, wenn z.B. die maximale Anschlussleistung nicht über- schritten werden soll. Dies kann passieren, wenn bspw. innerhalb der 15 Minuten für einen längeren Zeitraum eine Leistung unter Netzbezug max. umgesetzt wird. Dadurch steigt P_Rest an und am Ende des Intervalls könnten zu viele Geräte gleichzeitig eingeschalten werden.

Geräteauswahl des Lastabwurfmanagement

In der Geräteauswahl werden die Elemente oder Gruppen angegeben, welche über das Lastabwurfmanagement angesteuert werden sollen. Es können bis zu 32 Elemente oder Gruppen angegeben werden.

  • Licht: Die Lichter können ausgeschaltet werden. • Lüftung: Die Lüftung kann ausgeschaltet werden.
  • Gerät/Steckdose: Eine Steckdose kann ausgeschaltet werden.
  • Raumregelung: Die Raumregelung kann ausgeschaltet werden.
  • E-Mobil: Die Leistung einer Ladestation kann auf eine bestimmte Leistung reduziert werden oder der Ladevorgang kann gestoppt werden.
  • Sauna: Die Temperatur der Sauna kann um bis zu 3 Stufen reduziert oder komplett ausgeschaltet werden.
  • Logik: Der Sollwert der Logik kann geschaltet werden, um individuelle Beeinflussungen realisieren zu können.

Um ein Element oder Gruppe anzugeben sollten die folgende Schritte befolgt weden:

  1. Ein Gerät mit der Geräteauswahl verknüpfen .
  2. Unter Aktion die gewünschte Funktion auswählen und dann den Parameter für die Aktion angeben.
  3. Eine Einschaltschwelle definieren. Das Gerät wird wieder eingeschaltet, wenn der aktuelle Netzbezug unter dem maximalen Netzbezug liegt. Bspw. bei einer Einschaltschwelle von 1kW wird das Gerät eingeschaltet, wenn der aktuelle Netzbezug 1kW unter dem maximalen Netzbezug liegt.
    • Das Element wird nun über das Lastabwurfmanagement automatisch aus- und eingeschaltet.

Spitzenlastoptimierung im Lastabwurfmanagement

Funktionsweise der Spitzenlastoptimierung

Bei der Spitzenlastberechnung wird anhand des angegebenen maximalen Netzbezug die maximal bezogene Energie innerhalb von 15 Minuten berechnet. Anhand des aktuellen Netzbezugs (P_Aktuell) wird berechnet, wie viel Energie innerhalb der 15 Minuten aus dem Netz bezogen werden kann (P_Rest). Wenn P_Aktuell höher als P_Rest, dann kann der Controller Verbraucher für eine einstellbare Zeit ausschalten oder reduzieren. Wenn P_Rest höher als P_Aktuell ist, dann können die Geräte automatisch wieder eingeschaltet werden.

Beispiel für die Spitzenlastoptimierung

In der Grafik werden 3 Verbraucher über das Lastabwurfmanagement gesteuert. Verbraucher 3 hat eine hohe Priorität, Verbraucher 2 hat ei- ne mittlere Priorität und Verbraucher 1 hat eine niedrige Priorität. Jeder Verbraucher hat eine Zeit „Ein min“ und „Aus min“. P_Aktuell beschreibt die aktuelle Leistung. P_Rest beschreibt die Leistung, welche in der restlichen Zeit umgesetzt werden kann, ohne dass „Netzbezug Max“ überschritten wird.

In der Geräteauswahl sind die 3 Verbraucher nacheinander von oben nach unten aufgelistet.

Zu Beginn werden alle Verbraucher manuell eingeschaltet. Erst wird Verbraucher 3, dann Verbraucher 2 und dann Verbraucher 1 eingeschaltet. Nun ist P_Rest kleiner als P_Aktuell und das Lastabwurfmanagment versucht ein Gerät auszuschalten. Hier werden die „Ein min“ Zeiten berücksichtigt. Verbraucher 1 hat zwar die niedrigste Priorität, aber die Zeit „Ein min“ wurde noch nicht überschritten. Deswegen wird als erstes Verbraucher 2 und dann Verbraucher 1 ausgeschaltet. Da P_Aktuell nach Ausschalten der beiden Verbraucher immer noch über P_Rest ist, wird Verbraucher 3 nach Überschreiten von „Ein min“ ebenfalls ausgeschaltet. Nun ist P_Aktuell unter P_Rest und P_Rest steigt. Nach einer ein- stellbaren Zeit „Aus min“ werden die Verbraucher wieder dazugeschaltet, wenn P_Aktuell unter P_Rest ist. In diesem Fall wird Verbraucher 3 wieder dazugeschaltet. Die gelbe Kurve unten zeigt die Energie in kWh an. Nach den 15 Minuten beträgt die Energie ungefähr 1kWh (für max. 4kW Netzbezug).

Vereinfacht kann diese Kennlinie auch so dargestellt werden:

Einstellen der Zeiten in der Geräteauswahl

Bei einer Spitzenlastoptimierung kann in der Geräteauswahl im Menü „Zeiten“ die Einschalt- und Ausschaltzeiten des Elements festgelegt werden.

  • Aus Max: Diese Zeit beschreibt, wie lange das Gerät ausgeschaltet bleiben darf, wenn es über das Lastabwurfmanagment ausgeschaltet wurde. Wenn diese Zeit abgelaufen ist, dann wird das Gerät wieder eingeschaltet.
  • Aus Min: Diese Zeit beschreibt, wie lange das Gerät ausgeschaltet bleiben muss, wenn es über das Lastabwurfmanagment ausgeschaltet wurde. Das Gerät kann nach dieser Zeit wieder vom Lastabwurfmanagment eingeschaltet werden, wenn die aktuelle Leistung unter der restlichen verfügbaren Leistung liegt.
  • Ein Min: Diese Zeit beschreibt, wie lange das Gerät eingeschaltet bleiben muss. Das Gerät kann erst nach dieser Zeit vom Lastabwurfmanagment ausgeschaltet werden.