电网监控装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于供电电网（4）的电网监控装置（1，2）以及一种用于驱控开关仪器（51，52，81，82）的方法，其中开关仪器（51，52，81，82）能够控制联接在供电电网（4）上的用电器（71，72，73，74）的能量供应。为了防止供电电网（4）或其一部分过负载而提出，电网监控装置（1，2）包括通信装置（9），其中电网监控装置（1，2）能够经由通信装置（9）接收用于开关仪器（51，52，81，82）的开关命令并能发送给开关仪器（51，52，81，82），其中电网监控装置（1，2）设计用于，借助于测量装置（3）测定供电电网（4）的当前电网负荷，并根据测定的当前电网负荷影响用于开关仪器（51，52，81，82）的所接收的开关命令，所述开关命令可能引起供电电网（4）处的能量消耗提高。
【专利说明】电网监控装置【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于供电电网的电网监控装置以及一种用于驱控开关仪器的方法，所述开关仪器能够控制联接在供电电网处的用电器的能量消耗。
【背景技术】
[0002]在将马达接通到供电电网上时，尤其在直接启动的情况下、但是也在星形三角形启动(Stern-Dreieck-Start)的情况下出现显著的起动电流。所述起动电流在直接启动的情况下能够是马达额定电流的六至八倍，并且在星形三角形启动的情况下是马达额定电流的3.5至4.5倍。在软启动或变频的情况下总是还出现双倍的马达电流。但是也在接通另外的用电器、例如补偿装置中的电容器或工厂车间中的照明生产线中，暂时造成显著更高的电流消耗。
[0003]除了这种电流大小之外，这种过载的持续时间也是重要的。所述持续时间在电容性和电阻性的负载中典型地低于10至最大100ms。对于马达而言，该时间常数显著更长。起动持续时间在理想的情况下能够小于200ms但是也至几十秒(硬起动)。
[0004]这两个核心参量对于进行馈电的供电电网的负载以及对于供电电网的电网品质(电压扰动)具有显著的影响。尤其在并联接通多个(大的)用电器的情况下，供电电网的馈电功率会过小。通过然后出现的电压扰动会造成部件出故障或过载。
[0005]因此，电网供电设有特定的同时使用系数，所述同时使用系数典型地低于全部用电器的额定负载的80%。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，防止供电电网或其一部分的过载。优选地，应当确保供电电网的尽可能最佳的电网品质。
[0007]本发明的目的通过根据权利要求1所述的装置来实现，即通过具有通信装置的电网监控装置来实现，其中电网监控装置能够经由通信装置接收用于开关仪器的开关命令，并且能够发送给开关仪器，其中开关仪器能够控制联接在供电电网上的用电器的能量供应，其中电网监控装置设计用于，借助于测量装置测定供电电网的当前电网负荷并根据测定的当前电网负荷影响用于开关仪器的所接收的开关命令，所述开关命令可能引起供电电网处的能量消耗提高，并且，本发明的目的通过根据权利要求12所述的方法来实现，即通过用于驱控开关仪器的方法来实现，所述开关仪器能够控制联接在供电电网上的用电器的能量供应，其中电网监控装置借助于测量装置测定供电电网的当前电网负荷并根据测定的当前电网负荷影响用于开关仪器的所接收的开关命令，所述开关命令可能引起供电电网处的能量消耗提闻。
[0008]本发明的有利的改进形式在从属权利要求2至11和13中说明。
[0009]本发明所基于的逻辑尤其如下:
[0010]-通过电网监控装置优选持久地借助于测量装置测定电网负荷，电网监控装置监控供电电网的电网负荷。测量装置能够是电网监控装置的组成部分，但是同样能够是与电网监控装置连接的单独构件。
[0011]-电网监控装置例如从在上级的控制器接收用于控制用电器的开关仪器的开关命令(例如接通或断开命令)。在此，电网监控装置例如直接地、即借助于开关仪器的控制电压、或间接地经由在电网监控装置和在上级的控制器之间的通信联接从在上级的控制器获得开关命令。
[0012]-如果所接收的开关命令在要驱控的开关仪器处执行开关命令时引起供电电网处的能量消耗提高，那么根据供电电网的所测定的当前电网负荷可能通过电网监控装置影响所接受的开关命令。如果存在供电电网的正常的电网负荷(电网负荷没有提高)，那么不改变地将所接收的开关命令转发给开关仪器，使得在开关仪器处进行在控制器方面期望的开关操作。由开关仪器所控制的用电器例如接通到供电电网上。如果相反存在提高的电网负荷，那么通过电网监控装置采取相应的措施，使得在供电电网处通过开关命令不造成电网负荷提高。所接收的开关命令尤其在电网监控装置方面被影响。在此，例如通过电网监控装置拒绝用于开关仪器的所接收的开关命令(这就是说，不转发给开关仪器)，使得不造成开关仪器处的状态变化进而在供电电网处不出现能量消耗提高。同样能够考虑的是，例如在时间上延迟将所接收的开关命令输出给开关仪器。当通过在开关装置上执行开关命令而不引起供电电网处的电网负荷提高时，开关命令优选地然后才输出给开关仪器。因此，通过由电网监控装置以时间上错开的方式驱控开关仪器引起通过由开关仪器所驱控的用电器所引起的供电电网在时间上错开的负荷。电网监控装置因此优选接着将(所执行的、时间上延迟的、未执行的等)开关命令的状态反馈给上级的控制器。
[0013]对于电网监控装置而言，在存在用于开关仪器的、可能引起用电器的能量消耗提高的开关命令的情况下，根据供电电网的所测定的负荷率(电网负荷)尤其能够考虑下述功能范围:
[0014]a)根据所测定的电网负荷，通过电网监控装置影响或不影响用于开关仪器的开关命令。特别是通过电网监控装置准许、延迟或拒绝用于开关仪器的开关命令。
[0015]b )对于准许或延迟开关命令而言，考虑由于启动、直接接通和/或持续运行引起的要期待的附加的电网负荷。
[0016]c)根据用电器优先级和/或供电电网处的用电器的开关状态，进行接通或断开命令的划分优先级。
[0017]对于全部3种功能范围(a_c)而言，至少电网监控装置针对其电网节点(测量点)必须识别最大的电网可负荷能力。对于功能范围b和/或c而言，需要关于连接在供电电网上的用电器的其他信息(例如，起动电流、起动时间、额定运行电流和/或用电器的重要性)。这些信息优选地存储在电网监控装置中。优选地，所提出的信息能够直接地输入到电网监控装置中，或者由上级的控制器(例如SPS)例如经由总线联接传递给电网监控装置。因此，用电器在能量方面的消耗性能能够存储在电网监控装置中。此外，优选地在电网监控装置中存储哪个开关仪器控制哪个用电器，使得可能通过电网监控装置目的明确地驱控用电器进而目的明确地控制电网负荷。
[0018]通过开关仪器尤其控制要由供电电网供应能量的用电器的能量输送，使得能够通过开关仪器影响供电电网内的能量消耗。开关仪器例如是接触器、软启动器或变频器。开关仪器优选地连接在电网监控装置的测量装置的下游。
[0019]因此，借助于电网监控装置能够目的明确地根据供电电网的当前电网负荷经由其开关仪器控制用电器的能量消耗。在存在供电电网的电网负荷提高的情况下，优选地影响用于用电器的、由电网监控装置所接收的开关命令。如果存在正常的电网负荷，那么优选地不影响所接收的开关命令进而由电网监控装置为开关装置准许所述开关命令。
[0020]在一个有利的实施形式中，能够借助于电网监控装置目的明确地根据所存在的电网负荷影响多个与所述电控监控装置连接的开关仪器的相应开关命令。通过开关仪器例如仅能够控制用电器的能量供应。但是同样能够考虑的是，借助于多个开关仪器能够控制多个连接在供电电网上的用电器。以该方式能够实现用电器到供电电网的最佳的接通性能进而实现供电电网的最佳的电网负荷。
[0021]因为电网监控装置能够借助于测量装置测定供电电网的当前实际的电网负荷，所以优选地在接通用电器时能够借助于经由电网监控装置控制的开关仪器来控制:这是否在供电电网上引起过载。如果将用电器接通到供电电网上引起过载，那么能够目的明确地通过电网监控装置采取相应的对策，优选地，能够时间上延迟将用电器接通到供电电网上(至能够排除由于供电电网上的开关过程引起的过载)，能够中断该接通，或者能够在接通该用电器之前通过供电电网的电网监控装置采用另一用电器。因此，电网监控装置能够根据由其所测定的当前电网负荷而采取防止当前供电电费过载的措施。
[0022]电网监控装置优选地在正常的电网负荷和提高的电网负荷之间进行区分。在电网负荷提高的情况下，电网负荷优选地大于供电电网的所规定允许的电网可负荷能力的70%。因此，在正常电网负荷的情况下位于小于供电电网的所规定允许的电网负荷能力的70%的范围中。
[0023]在电网负荷提高的情况下，电网监控装置例如将所接收的开关命令(例如接通用电器)修改并输出给控制用电器的开关仪器，使得借助于所输出的开关命令不进行立即接通用电器，而是借助于开关仪器进行时间上延迟地接通用电器或者保持用电器接通。同样能够考虑的是，在存在提高的电网负荷的情况下，在接通要驱控的用电器之前通过电网监控装置将开关命令输出给控制另一用电器的开关仪器，使得在接通第一用电器之前，另一用电器首先释放能量源(例如断开)。因此，首先在通过电网监控装置驱控要开关的开关仪器之前，首先引起由通过电网监控装置而目的明确地驱控另一开关仪器所产生的电网负荷降低。通过驱控另一开关仪器，尤其这样降低电网负荷，使得通过接下来执行用于要驱控的开关仪器的开关命令并不引起电网负荷提高。这例如同样可以由电网监控装置通过目的明确地断开多个用电器进而通过目的明确地驱控多个其他开关仪器来进行。在目的明确地断开用电器的情况下尤其断开下述用电器，所述用电器的可用性对于用户和/或总系统而言并不重要。因此能够借助于这种电网监控装置这样监控供电电网，使得在将负载接通到供电电网上时能够避免电网过载。因此，通过监控当前电网负荷能够实现供电网络中改进的电网品质。此外，能够通过由电网监控装置目的明确地监控当前电网负荷能够实现供电电网的极闻负荷。
[0024]所接收的开关命令优选地源自上级的控制器，并且优选借助于在控制器和电网将空装置之间的总线连接，由控制器传递给电网监控装置。同样能够考虑的是，由控制器将用于开关仪器的控制电压作为开关命令来传递，并且在电网监控装置方面能够影响用于开关仪器的所述控制电压。
[0025]在本发明的另一有利的实施形式中，借助于通信装置能够直接地控制开关仪器，和/或所测定的当前电网负荷能够传递给开关仪器。经由通信装置能够将电网监控装置与开关仪器连接，使得由此能够将开关命令输出给开关仪器。在直接控制开关仪器的情况下，电网监控装置能够接收由用于开关仪器的控制器发送给电网监控装置的开关命令并且不改变地转发。但是如果存在提高的电网负荷，那么电网监控装置能够以影响所接收的开关命令的方式将其输出给开关仪器。同样能够考虑的是，在电网监控装置方面将所测定的当前电网负荷输出给开关仪器，使得由此影响用于要驱控的开关仪器的开关命令。
[0026]在直接控制开关仪器的情况下，优选地，将供电电网的全部可主要由电网监控装置所影响的用电器(优选地还具有其起动特性)存储在电网监控装置中。此外，电网监控装置优选地已知:分别与电网监控装置连接的开关仪器控制哪个用电器。因此，电网监控装置能够借助于逻辑单元决定:出于当前电网负荷的角度，是否能借助于所属的开关仪器接通要切换到供电电网上的用电器，其中所述逻辑单元具有所驱控的用电器的当前电网负荷以及表征特征的耗电值。如果存在正常的电网负荷，那么能够接通用电器。因此，不改变地将所接收的开关命令转发给要开关的开关仪器，使得将用电器接通到供电电网上。如果相反存在提高的电网负荷，那么电网监控装置的逻辑单元这样改变(影响)用于开关仪器的所接收的开关命令，即例如要开关的用电器的接通过程在时间上延迟，并不接通要开关的用电器，和/或在接通用电器之前借助于经由电网监控装置所控制的另一开关仪器从供电电网中移除另一用电器，或者降低该用电器的能量消耗。同样能够考虑的是，借助于电网监控装置在供电电网高负荷的情况下，目的明确地通过多个用电器的开关仪器从供电电网中移除这些用电器，或者降低这些用电器的能量消耗。为此，电网监控装置将开关命令发送给用电器的相关的开关仪器。
[0027]在直接控制开关仪器的情况下，用于要控制的开关仪器的开关命令(接通/断开)直接由电网监控装置经由其通信装置输出给要控制的开关仪器。在此，技术上尤其存在下述可行性:
[0028]a)电网监控装置“仅仅”作为“中间继电器”起作用，这就是说，上级的控制器的驱控信号直接到达电网监控装置(所接收的开关命令)。所述驱控信号在电网监控装置中根据当前电网负荷转发、延迟或中断至开关仪器/用电器。
[0029]b )电网监控装置借助于控制器和电网监控装置之间的通信联接从控制器中获得控制信号(所接收的开关命令)。电网监控装置接着根据当前的网负荷经由其通信装置将驱控信号(开关命令)发送给开关仪器。这就是说，电网监控装置同时负责辅助连接器的输出(将逻辑信号转换成具有几瓦(大约十瓦)的驱控信号)。
[0030]c )电网监控装置借助于控制器和电网监控装置之间的通信联接从控制器中获得控制信号(所接收的开关命令)。电网监控装置接着根据当前电网负荷经由其通信装置将控制信号(开关命令)发送给开关仪器。优选地，在电网监控装置和控制器和这个/这些开关仪器之间的通信借助于总线连接来进行。因此，仅处理逻辑信号。
[0031]代替直接控制与电网监控装置连接的开关仪器，能够通过电网监控装置将所测定的当前电网负荷传递给要控制的一个或多个开关仪器。因为电网监控装置优选地与多个连接在供电电网上的开关仪器连接，所以开关仪器能够通过传递当前电网负荷来自给自足地根据供电电网的当前电网负荷驱控通过开关仪器所控制的用电器。如果存在提高的电网负荷，那么例如能够自动地通过其开关仪器从供电电网中移除可缺省的用电器(例如车间的空气调节装置)。如果再次存在正常的电网负荷，那么用电器能够自动地再次通过其开关仪器接通到供电电网上。优选地,在供电电网的电网负荷临界时,能够从电网中移除具有高负荷的可放弃的用电器。如果例如通过电网监控装置将控制器的开关命令不改变地转发给开关仪器，并且附加地将表征提高的电网负荷的信号输出给开关仪器，那么能够在用户方面这样对开关仪器进行参数化，使得开关命令在存在提高的电网负荷的情况下被完全地忽略。因此，不引起在开关仪器的用电器处执行开关命令，使得已经在电网监控装置方面影响上级的控制器的开关命令。
[0032]在本发明另一有利的实施形式中，电网监控装置设计用于，将利用测量装置测定的值与存储在电网监控装置中的参考值相比较，使得能够测定供电电网的当前电网负荷。参考值例如能够在用户方面被输入，或者通过总线耦联由上级的控制器传递给电网监控装置。参考值优选地表征供电电网的标准的电网负荷和提高的电网负荷之间的阈值。此外，优选地同样通过参考值来说明供电电网的最大允许的电网负载能量。借助于参考值和通过测量装置所测定的值因此能够推导出当前的电网负荷。根据所测定的当前电网负荷因此能够在电网监控装置方面影响为开关仪器所接收的开关信号。
[0033]通过将所测定的值与参考值相比较，能够将供电电网的电网负荷划分成多个类别，例如临界的电网负荷(>90%的供电电网的所允许的规定电网负载能力)，提高的电网负荷率(例如90%至70%的供电电网的所允许的规定电网负载能力)和正常的电网负荷率(例如<70%的供电电网的所允许的规定电网负载能力)。根据这种类别能够目的明确地驱控供电电网的特定的用电器。在供电电网的电网负荷临界或电网负荷提高的情况下，例如不接通特定的用电器或通过电网监控装置延迟接通。同样能够考虑的是，通过电网监控装置目的明确地断开特定的用电器。用电器的接通或断开经由开关仪器(例如连接器、软启动器、变频器)来进行，所述开关仪器与电网监控装置连接。
[0034]借助于电网监控装置能够将当前电网负荷尤其划分成两个、但也可以划分成更多个类别。根据相应的类别(例如:临界电网负荷、提高的电网负荷和正常的电网负荷)能够不同地取消通过电网监控装置对所接收的开关命令的影响，使得能够借助于供电电网确保稳定的能量供应，并且尤其防止过载。在电网负荷正常期间，所接收的开关命令尤其相应于由电网监控装置发送给开关仪器的开关命令。在电网负荷临界或提高期间，所接收的开关命令尤其在时间上被延迟地转发给开关仪器，从而影响输送开关命令。
[0035]在本发明的另一有利的实施形式中，电网监控装置设计用于，在存在用于开关仪器的开关命令的情况下能够这样驱控与电网监控信装置连接的另一开关仪器，使得由另一开关仪器所驱控的用电器在供电电网处的能量消耗降低。
[0036]在本发明的另一有利的实施形式中，在电网监控装置中存储有多个用电器的耗电值。因此，电网监控装置的逻辑单元能够基于连接在供电电网上的用电器的当前电网负荷和存储的耗电值分析:通过借助于用电器的开关仪器来驱控用电器是否形成在供电电网处的过载。优选地，通过用电器的所存储的耗电值在其接通过程、启动过程期间和/或在其持续运行期间表征用电器的能量消耗。因此，在供电电网的电网负荷临界或提高时，电网监控装置能够借助于驱控用电器的开关仪器来对经由供电电网供应能量的用电器执行目的明确的驱控。
[0037]在本发明的另一有利的实施形式中，可编程存储控制器(SPS )包括电网监控装置。因此，将电网监控装置集成到控制器(SPS)中，借助于所述控制器能够驱控一个或多个开关仪器。
[0038]在本发明的另一有利的实施形式中，供电系统包括供电网络、至少一个开关仪器和电网监控装置，其中电网监控装置借助于测量装置可以测定供电电网的第一测量点处的当前电网负荷，并且能够根据在第一测量点处的所测定的当前电网负荷影响用于开关仪器的开关命令，所述开关命令可能引起供电电网处的能量消耗提高。
[0039]在本发明的另一有利的实施形式中，开关仪器参照供电电网处的第一测量点连接在下游。
[0040]在本发明的另一有利的实施形式中，两个开关仪器连接在供电电网上，其中电网监控装置基于用于开关仪器的开关命令能够根据供电电网的所测得的当前电网负荷影响这两个开关仪器的当前开关状态。
[0041]在本发明的另一有利的实施形式中，供电系统包括另一电网监控装置，所述另一电网监控装置能够在供电电网的第二测量点处测定当前电网负荷。因此，另一电网监控装置能够经由用电器的开关仪器目的明确地控制连接在第二测量点下游的用电器的能量供应。供电电网上的第二测量点是不同于供电电网上的第一测量点的测量点，并且第二测量点具有与其不同的供电电网的电网负荷。优选地，电网监控装置同样能够将存在于第一测量点处的电网负荷传递给另一电网监控装置和/或从另一电网监控装置接收第二测量点处的电网负荷，使得能够继续进行分析。
[0042]因此能够对供电电网的不同节点(测量点)进行特定监控。例如，下级的电网监控装置也能够实施为“开关仪器”，并且因此由上级的电网监控装置来控制。从中得出构成级联式系统的可行性。
[0043]电网监控装置彼此间的联接以及至开关用电器的开关仪器上的联接能够不同地实现。电网监控装置例如能够借助于直接布线与要控制的开关仪器或另一电网监控装置连接。同样能够考虑的是，经由总线系统(AS-1、IO-Link、ProfibUS等)进行在电网监控装置和其开关仪器之间的通信。此外能够考虑的是，借助于将信息建模成供电电网的主流轨迹(必要时也冗余地建模成全部三个相)进行电网监控装置的通信。由电网监控装置输出给开关仪器的开关命令因此建模成供电电网的主流轨迹。开关用电器的开关仪器能够从供电电网中滤除已建模的开关命令，从而能够进行在电网监控装置和开关仪器之间的信号传递。预连接的、但是断开的开关仪器甚至可能中断通信路径，但是这可能不限制功能，因为后续的开关仪器不能被接通或不必被断开。因此会出现不期望地提高电网负荷。
[0044]只要开关仪器包括逻辑单元，那么就能够借助于电网监控装置仅仅将逻辑信号作为开关命令传递给开关仪器。在开关仪器自身中进行对所述逻辑信号的评估。在此，例如能够考虑下述情景:
[0045]a)开关仪器的逻辑单元从电网监控装置中获得接通或断开信号(开关命令)作为逻辑信号。开关仪器的逻辑单元此后控制其辅助电压供应，使得由此控制用电器。
[0046]b)开关仪器的逻辑单元获得编码的信号(例如开启5秒)作为逻辑信号。这就是说，在电网监控装置中做出决定，并且将该决定传递给开关仪器。仅仅在开关仪器中进行对开关命令的处理(开放式控制)。
[0047]如果在供电电网上存在提高的电网负荷，那么优选地通过电网监控装置自动地延迟、中断将用电器接到供电电网上，和/或通过电网监控装置自动地驱控另一开关仪器，使得通过另一开关仪器降低/结束用于用电器的、经由供电电网进行的能量输送。这种用电器优选地是其可用性不重要的用电器。
[0048]在另一实施形式中，电网监控装置在对开关仪器进行开关之前检查:在供电电网的开关仪器上执行所接收的开关命令是否引起电网负荷提高。如果通过在开关仪器上执行所接收的开关命令而存在提高的电网负荷，那么通过电网监控装置采取相应的措施，使得其在供电电网上通过开关命令不广生提闻的电网负荷(例如忽略开关命令、延迟开关命令，降低另一用电器的能量消耗)。
【专利附图】
【附图说明】
[0049]下面，根据在附图中示出的实施例详细描述并且阐明本发明和本发明的设计方案。其示出:
[0050]图1示出具有第一和第二电网监控装置的供电系统的示意结构图，其中电网监控装置借助于直接布线与开关仪器连接，并且
[0051]图2示出具有第一和第二电网监控装置的供电系统的示意结构图，其中电网监控装置借助于通信总线与开关仪器连接。
【具体实施方式】
[0052]图1示出具有第一和第二电网监控装置1，2的供电系统的示意结构图，其中电网监控装置1，2借助于直接布线12与开关仪器51，52，81，82连接。由电网监控装置1，2将开关命令传递给与其相关联的开关仪器51，52，81，82因此经由直接布线12来进行。在该实施例中，将四个用电器71，72，73，74连接到供电电网4上。各个用电器71，72，73，74分别具有开关仪器51，52，81，82，借助于所述开关仪器能够建立或阻止到供电电网4的能量输送。为此，相应的开关仪器断开或闭合至相应的用电器71，72，73，74的供电线路4。因此，开关仪器51，52，81，82能够与其所属的用电器71，72，73，74接通到供电电网4上，或者从供电电网中移除。开关仪器51，52，81，82例如是软启动器和/或变频器。根据在供电电网上所接通的用电器71，72，73，74的数量和类型能够在供电电网4处形成不同的电网负荷。
[0053]用电器71，72，73，74尤其是需要来自供电电网4的能量的工业装置部件。用电器71，72，73，74例如是照明系统、车间的空调装置、冲压机、生产线或各个电机。为了能够对供电电网4的不同的电网负荷做出反应，供电系统包括第一电网监控装置I和第二电网监控装置2。第一电网监控装置I能够借助于测量装置3在供电电网4的第一测量点10 (结点)处测定供电电网4在第一测量点10处的当前电网负荷。第二电网监控装置2同样能够借助于与其相关联的测量装置3执行对第二测量点11处的供电电网4的电网负荷的测定。因此，第一电网监控装置I能够识别，供电电网4在第一测量点10处是否具有正常的电网负荷(例如〈70%的供电电网的所允许的最大电网负载)或者存在提高的电网负荷(>70%的供电电网的所允许的最大电网负载)。第二电网监控装置2同样能够识别:供电电网4在第二测量点11处是否具有正常的电网负荷(例如〈70%的供电电网的所允许的最大电网负载)或者存在提高的电网负荷(>70%的供电电网的所允许的最大电网负载)。为了在正常的电网负荷和提高的电网负荷之间进行区分，在相应的电网监控装置1，2中存储有参考值，使得通过将供电电网4的所测定的电网负荷与参考值进行比较来识别出:在供电电网4的相应的测量点10，11处是否存在正常的电网负荷或提高的电网负荷。所述参考值优选地能够在用户方面在电网监控装置1，2处进行设定。这例如能够是供电电网4的最大允许的电网负荷以及对此的百分比值，所述百分比值说明:在供电电网4上从哪个时间点起存在正常的电网负荷，并且从哪个时间点起存在提闻的电网负荷。同样能够考虑的是，关于电网负荷而形成多个类别，从而能逐步地采取节能的措施。例如能够限定另一电网负荷状态，其说明临界的电网负荷(例如>90%的供电电网的所允许的最大电网负载)。
[0054]在该实施例中，电网监控装置1，2分别与单独的控制器6连接。同样能够考虑的是，这两个电网监控装置1，2仅与一个控制装置6连接。相应的控制器6能够将用于要驱控的开关仪器51，52，81，82的开关命令输出给其所属的电网监控装置1，2。通过驱控相应的开关仪器51，52，81，82能够最终控制其用电器71，72，73，74。
[0055]在期望地驱控开关仪器51，52，81，82中任一个的情况下，控制器6首先将用于相应的开关仪器51，52，81，82的开关命令输出给电网监控装置1，2。控制器6的开关命令经由所属的电网监控装置1，2传导，电网监控装置1，2从而根据当前电网负荷能够影响所述开关命令或不能够对其进行影响。
[0056]为了通信，相应的控制器6借助于直接布线12与电网监控装置1，2连接。同样能够考虑的是，相应的控制器6借助于总线连接与电网监控装置1，2连接以用于通信。
[0057]如果现在例如应当将用电器72接通到供电电网上，那么控制器6将用于开关仪器52的开关命令输出给电网监控装置I。如果在电网监控装置I处存在正常的电网负荷，那么不影响开关命令。电网监控装置I将所接收的开关命令不改变地转发给开关仪器52，从而引起开关仪器52的由控制器6所期望的开关装置，并且最终引起用电器72的期望的开关状态。如果相反在第一测量点10处存在供电电网4的提高的电网负荷，那么能够借助于电网监控装置1，对用于开关仪器52的、由其控制器6所接收的开关命令进行目的明确的影响。在电网监控装置I方面尤其能够拒绝所接收的开关命令，从而并不引起在要开关的开关仪器52处的开关状态改变，或者在时间上延迟将开关命令输出给要开关的开关装置52。在时间上延迟的情况下，当确保通过执行开关命令不引起电网负荷提高时，优选地才通过电网监控装置驱控开关仪器52。因此，用电器72首先在存在正常的电网负荷的情况下接通到供电电网4上。附加地，第一供电监控装置I例如能够通过驱控已经接通到供电电网4上的可缺省的用电器71，73，74的开关装置51，81，82从供电电网4中移除该用电器，从而降低电网负荷。为了断开用电器73，74，能够将相应的开关命令由第一电网监控装置I输出给第二电网监控装置2。如果例如在供电系统中能放弃用电器73 (例如车间的空调装置)，那么第一电网监控装置I能够将信号输出给第二电网监控装置2，第二电网监控装置从而驱控开关仪器81，使得从供电电网中移除用电器73。随后，第一测量点10处的电网负荷下降，从而通过由第一电网监控装置驱控开关仪器51能够将要接通的用电器71接通到供电电网4上，而并不引入电网负荷提高。
[0058]在供电电网4的电网负荷提高时，因此能够目的明确地影响所接收的开关命令，从而并不执行或在时间上延迟将用电器71，72，73，74接通到供电电网上。[0059]在控制器6和电网监控装置1，2之间优选地交换下述信息:
[0060]a)从控制器6到电网监控装置1，2:
[0061]-用于相应的开关仪器51，52，81，82的开关命令。
[0062]-供电电网4的最大电网负荷
[0063]-用电器71，72，73，74在启动时和/或在持续运行时的耗电值。
[0064]-用电器71，72，73，74的优先级，以便例如确定用电器71，72，73，74的接通/断开的顺序。
[0065]b)从电网监控装置1，2到控制器6:
[0066]-供电电网4的实际的当前电网负荷。
[0067]-是否执行所接收的开关命令的反馈。尤其是，是否通过所属的开关仪器51，52，81，82接通、延迟或者不接通用电器71，72，73，74。
[0068]第一电网监控装置I同样借助于单独的线路12与第二电网监控装置连接。第一电网监控装置I因此能够经由线路12与第二电网监控装置2通信。
[0069]电网监控装置1，2分别具有通信装置9。借助于通信装置9能够在电网监控装置1，2和所属的控制器6之间进行通信，使得能够由控制器6将用于要驱控的开关仪器51，52,81,82的开关命令传递给电网监控装置1，2。此外，能够借助于相应的通信装置9将开关命令从电网监控装置1，2输出给所连接的开关仪器51，52，81，82，从而由此能够控制经由开关仪器51，52，81，82控制的用电器71，72，73，74。
[0070]因为第一电网监控装置I与第二电网监控装置2连接，所以能够将第一测量点10处的当前电网负荷由第一电网监控装置I传递给第二电网监控装置2。第二电网监控装置2同样具有测量装置3，借助于所述测量装置，所述第二电网监控装置能够测定第二测量点11处的供电电网4的当前电网负荷。第二电网监控装置2同样能够借助于其通信装置9这样驱控下级的开关仪器81，82，即并不引起供电电网4的过载。
[0071]第二电网监控装置2能够直接地经由线路12(直接布线)驱控开关仪器81，82。在第二电网监控装置2中进行对用于开关仪器81，82的所接收的开关命令以及当前电网负荷的逻辑评估，使得目的明确地将用于开关仪器81，82之一的、由控制器6所接收的开关命令转发给相应的开关仪器81，82或者对其进行影响。
[0072]因为将开关仪器51，52，81，82连接到电网监控装置1，2上，所以在电网负荷高或临界时能够进行灵活的反应。
[0073]电网监控装置1，2的原理能够分等级地应用，即在供电电网4中，下级的电网监控装置(例如相对于第一电网监控装置I的第二电网监控装置2)也能够实施为用电器的用于开关的仪器。因此，也可能借助该技术有效地控制相对大型的供电电网4。
[0074]图2示出具有第一和第二电网监控装置1，2的供电系统的示意结构图，其中电网监控装置1，2借助于通信总线13与开关仪器51，52，81，82连接。与图1中绘出的供电系统的区别在于，代替直接布线而借助于在电网监控装置1，2和所属的开关仪器51，52，81，82和控制器6之间的通信总线13进行通信，并且电网监控装置1，2仅与控制器6连接。控制器6能够经由通信总线13将开关命令输出给相应的电网监控装置1，2。例如将Profibus、AS-接口或IO-Link应用作为通信总线13。
【权利要求】
1.一种具有通信装置(9)的电网监控装置(1，2)，其中所述电网监控装置(1，2)能够经由所述通信装置(9)接收用于开关仪器(51，52，81，82)的开关命令并发送给所述开关仪器(51，52，81，82)，其中所述开关仪器(51，52，81，82)能够控制联接在供电电网(4)上的用电器(71，72，73，74)的能量供应，其中所述电网监控装置(1，2)设计用于，借助于测量装置(3)测定所述供电电网(4)的当前电网负荷，并且根据测定的所述当前电网负荷影响用于所述开关仪器(51，52，81，82)的所接收的开关命令，所述开关命令可能引起所述供电电网(4)处的能量消耗提高。
2.根据权利要求1所述的电网监控装置(I，2)，其中，借助于所述通信装置(9 )能够直接地控制所述开关仪器(51，52，81，82)和/或能够将所测定的所述当前电网负荷传输给所述开关仪器(51，52，81，82)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电网监控装置(1，2)，其中，所述电网监控装置(1,2)设计用于，将利用所述测量装置(3)测定的值与存储在所述电网电控装置(I，2)中的参考值相比较，使得能够测定所述供电电网(4)的所述当前电网负荷。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电网监控装置(1，2)，其中，所述电网监控装置(1，2)设计用于，在存在用于所述开关仪器(51，52，81，82)的所述开关命令的情况下能够驱控与所述电网监控装置(1，2)连接的另一开关仪器(51，52，81，82)，使得由所述另一开关仪器(51，52，81，82)所驱控的用电器(71，72，73，74)在所述供电电网(4)处的所述能量消耗降低。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电网监控装置(1，2)，其中，在所述电网监控装置(1，2)中存储有多个所述用电器(71，72，73，74)的耗电值。
6.根据 前述权利要求中任一项所述的电网监控装置(1，2)，其中，所述电网监控装置(1，2)能够与另一电网监控装置(1，2)通信，并且能够将所述供电电网(4)的所测定的所述当前电网负荷传递给所述另一电网监控装置(I，2 )。
7.一种可编程存储控制器，所述可编程存储控制器包括根据权利要求1至6中的任一项所述的电网监控装置(1，2)。
8.一种供电系统，具有供电网络(4)、至少一个开关仪器(51，52)和根据权利要求1至7中的任一项所述的电网监控装置(1)，其中，所述电网监控装置(I)借助于所述测量装置(3)能够测定所述供电电网(4)的第一测量点(10)处的当前电网负荷，并且所述电网监控装置能够根据在所述第一测量点(10)处所测定的所述当前电网负荷影响用于所述开关仪器(51，52)的开关命令，所述开关命令可能引起所述供电电网(4)处的能量消耗提高。
9.根据权利要求8所述的供电系统，其中，所述开关仪器(51，52)参照所述供电电网(4)处的所述第一测量点(10)连接在下游。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的供电系统，所述供电系统具有两个连接在所述供电电网(4)处的开关仪器(51，52)，其中所述电网监控装置(I)基于用于所述开关仪器(51,52)的开关命令能够根据所述供电电网(4)的所测得的所述当前电网负荷影响这两个所述开关仪器(51，52)的当前开关状态。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的供电系统，所述供电系统具有根据权利要求I至7中任一项所述的另一电网监控装置(2)，所述另一电网监控装置能够在所述供电电网(4)的第二测量点(11)处测定所述当前电网负荷。
12.一种用于驱控开关仪器(51，52，81，82)的方法，所述开关仪器能够控制联接在供电电网(4)上的用电器(71，72，73，74)的能量供应，其中电网监控装置(1，2)借助于测量装置(3)测定所述供电电网(4)的当前电网负荷，并且所述电网监控装置根据测定的所述当前电网负荷影响用于所述开关仪器(51，52，81，82)的所接收的开关命令，所述开关命令可能引起所述供电电网(4)处的能量消耗提高。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，基于用于所述开关仪器(51，52，81，82)的所述开关命令驱控与所述电网监控装置(1，2)连接的另一开关仪器(51，52，81，82)，使得由所述另一开关仪器(51，52，81，82)所驱控的用电器(71，72，73，74)在所述供电电网(4)处的能量消耗降低。`
【文档编号】H02J13/00GK103875145SQ201280050916
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年8月7日 优先权日:2011年8月30日
【发明者】巴尔多·科佩曼, 安德烈亚斯·克雷奇马尔 申请人:西门子公司