能量消耗的可靠的预测的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明由一种用于原料工业的设备的运行方法出发，该设备具有多个耗电器，运 些耗电器由供电网供给，
[0002] -其中，耗电器中的至少一个属于类型1，并且其他的耗电器属于类型1、类型2或 者类型3，
[0003] -其中，为类型1和类型2的耗电器分别限定多个工作点，
[0004] -其中，在类型1的耗电器的情况中的工作点的数量至少为三并且在类型2的耗 电器的情况中的数量精确地为二，
[0005] -其中，为类型3的耗电器分配平均预期要从供电网中获取的功率，
[0006] -其中，在位于预定的开始时间点和预定的第一结束时间点之间的实际时间点期 间，分别求出瞬时预期的总能量供应，
[0007]-其中，相应的瞬时预期的总能量供应通过由耗电器从开始时间点到相应的实际 时间点为止实际从供电网获取的、基于测量数据测定的电能和对于从相应的实际时间点到 第一结束时间点的时间段所预期的剩余能量供应的总和来获得，
[0008]-其中，相应的预期的总能量供应与最大允许的总能量供应比较。
[0009] 本发明还设及一种计算机程序，其包括机器码，该机器码能由用于原料工业设备 的控制装置来执行，其中，通过控制装置执行机器码使得控制装置根据运种运行方法运行 原料工业设备。
[0010] 本发明还设及一种用于原料工业设备的控制装置，其中，该控制装置利用运种计 算机程序进行编程，从而使控制装置根据运种运行方法运行原料工业设备。
[0011] 本发明还设及一种原料工业设备，
[0012] -其中，原料工业设备具有多个耗电器，运些耗电器由供电网供给，
[0013] -其中，原料工业设备具有W下的控制装置，该控制装置根据运种运行方法运行原 料工业设备。
【背景技术】
[0014] 工业大型耗电器通常经由专口的合同调节利用供能企业的电能供应。该合同通常 由两部分组成，运些部分确定了相应的工业大型耗能器的能量成本。运种合同的一个部分 是每结账单元实际所获取的电能价格。结账单元大多是一年，例如日历年。另一个部分是 在限定的时间段内提供最大能获取的电能的价格。限定的时间段通常在分钟的范畴中，例 如在5分钟到一小时之间，特别是8分钟和30分钟。典型地，例如是15分钟的时间段。要 提供的能量越高，要支付的报酬就越高。如果工业大型耗能器在所限定的时间段内获取了 比所约定的最大能获取的电能更多的电能，那么要支付违约罚金。例如对于总结账单元来 说，对于每个在结账单元内消耗的千瓦小时能够设置更高的费率。替代地或附加地，罚金支 付能够W事先规定的高度来支付。因此，工业大型耗能器的运行商出于成本原因一方面致 力于对于所限定的时间段尽可能低地选择所约定的最大能获取的电能，并且另一方面不超 过该能量额。为了避免超过，甚至能够发生的是，必须在确定的负载情状态中有选择地关断 单个的耗能器。由此干扰了按计划的生产运行。降低了生产率。
[0015] 工业大型耗能器的实例是电炼钢设备。作为主要的耗能器，电炼钢设备具有用于 烙化金属的电弧炉、用于接下来的缓冲并且冶金处理的平炉（Pfannenofen)和下级的设 施、例如连铸设备和社机。此外，电炼钢设备具有"常规的"耗电器，例如通风装置、压缩机、 冷却设施、电照明器等。
[0016]从位于 73；34S. Alton Way, Centennial, CO 80112,美国的 Measurlogic Inc.公司 在 2014 年 6 月 16H http ://www. measurloRic. com/EnerRvManaRement/Resources/ 址eman地OO k loM6. pdf发布并且在同一天出版的公司刊物《最大需求控制系统》 (MAXIMUM DEMAND CONTROL SYSTEM巧中已知，在运种限定的时间段期间，检测到此为止所 消耗的能量。此外，根据到此为止所消耗的能量结合关于将来的能量消耗的预测来估算，是 否超过所约定的最大能获取的电能。如果是运样的情况，那么就警告操作人员或者关断所 选择的耗能器。监视系统在运种系统中不具有关于单个耗电器的实际过程状态的认知。
[0017] 从专业杂志《测量自动化》（Metering automation)的2011年特刊的论文"面向 未来的负载管理使能源成本优化"狂址unftso;rientie;rtes Lastmanagement optimiert 化ergiekosten)中已知，在运种限定的时间段期间，检测到此为止消耗的能量，并且根据到 此为止消耗的能量结合关于将来的能量消耗的预测来估算，是否超过所约定的最大能获取 的电能。附加地可行的是，确定所诊断的负载曲线并且全自动地追踪。"运行计划"手动地 馈送到监视系统中。在该系统中，监视系统也不具有关于单个耗电器的实际过程状态的认 知。
[0018] 从Vico Haverkamp等人在钢与铁128卷（2008)第10期、61至68页的论文"用 于电炼钢设备的可预计的负载控制"中已知，根据电弧炉的要烙化的原料的数量和种类来 估算，电弧炉还要运行多久，并且与此相关地决定是否超过所约定的最大能获取的电能。如 果是运样的情况，那么电弧炉就转入到更低的运行级别中，在该运行级别中电弧炉从供电 网获取较少的能量。运种工作方法已经是一种进步，因为在有限的范围中预先连同考虑了 原料工业设备的实际运行参数。
【发明内容】
[0019] 本发明的目的在于，实现一种特别可靠的可行性，借助于该可行性能够实现原料 工业设备的技术上优化的运行，该运行对于所限定的时间段而言不超过所约定的最大能获 取的电能。
[0020] 根据本发明，由此设计开头所述类型的运行方法，
[0021] -在类型1的和类型2的耗电器的开始时间点之前，在考虑运行原料工业设备时的 技术标准的情况下分别确定运行图，该运行图在时间窗口之内为每个时间点确定相应的耗 电器的相应的工作点，
[0022] -时间窗口至少从开始时间点延伸到第一结束时间点，
[0023]-为工作点分别分配对于相应的工作点来说预期要从供电网中获取的功率，
[0024]-确定用于类型1的和类型2的耗电器运行图，W使得在开始时间点和第一结束时 间点之间预期有起始的总能量供应，该总能量供应不超过最大允许的总能量供应，
[0025] -相应的预期的剩余能量供应通过类型I和类型2的耗电器的从相应的实际时间 点到第一结束时间点的运行图和类型3的耗电器的平均预期要从供电网中获取的功率来 得出，
[0026] -在相应的预期总能量供应超过最大允许的总能量供应的情况下，在考虑运行原 料工业设备时的技术标准的情况下，改变类型1的或类型2的至少一个耗电器的运行图和 /或关断类型3的耗电器中的至少一个，或者抑制类型3的至少一个耗电器的接通，从而使 该预期总能量供应不超过最大允许的总能量供应。
[0027] 因此，不是仅仅被动地预测了原料工业设备的表现。也不仅追踪了原料工业设备 的表现。而是一方面在考虑运行原料工业设备时的技术标准的情况下且另一方面通过直接 预测由此产生的对能量供应的效果实现了追踪。
[002引 由此实现了，特别地能够W高精度预测类型1和类型2的耗电器的耗电表现，并且 由此能够相应地优化运些耗电器的运行图。
[0029] 可行的是，仅当相应的预期总能量供应超过最大允许的总能量供应的时，才改变 起始确定的运行图。然而在一个优选的设计方案中，相应的预期总能量供应不仅与最大允 许的总能量供应比较，而附加地也与最小总能量供应比较。由此实现了，在相应的预期总能 量供应低于最小总能量供应的情况下，在考虑运行原料工业设备时的技术标准的情况下， 如下地改变类型1或类型2的至少一个耗电器的运行图和/或接通类型3的耗电器中的至 少一个，使得该预期总能量供应接近最大允许的总能量供应。
[0030] 最终，不仅确保了没有超过最大允许的总能量供应，而且附加地也确保了至少在 趋势上尽可能地充分利用最大允许的总能量供应。
[0031] 通常，为了保持最大允许的总能量供应，改变类型1的耗电器的运行图。然而在一 些情况下，特别是当仅稍微超过最大允许的总能量供应时，合适的能够是，在考虑运行原料 工业设备时的技术标准的情况下，关断类型3的耗电器中的至少一个，或者抑制类型3的该 耗电器的接通。例如，运种耗电器例如是压缩机、冷却单元、通风装置和诸如此类的。
[0032] 可行的是，运行图仅延伸到第一结束时间点为止或者稍微超出。然而在一个特别 优选的设计方案提出，
[0033] -运行图超过第一结束时间点至少到第二结束时间点为止地延伸，
[0034] -在第二结束时间点和第一结束时间点之间的时间差等于第一结束时间点和开始 时间点之间的时间差，并且
[0035] -在求出和改变运行图的范畴中也考虑另外的预期能量需求，其与在第一结束时 间点和第二结束时间点之间的时间段相关。
[0036] 由此实现了，主要在当