Lastoptimierung mit Gipsy Micro

Marktliberalisierung mit Folgen

 

Aachen, März 2001 - Die Liberalisierung der Energiemärkte freut den Verbraucher, stellt jedoch die Energieversorgungsunternehmen (EVU) vor neue Herausforderungen. Schlagworte wie neue Tarifstruktur, Leistungsverträge, Internationalisierung, Durchleitungsverträge, Strombörse bestimmen die Diskussion. Die festen Rahmenbedingungen, unter denen die EVU bisher ihren Auftrag erfüllt haben, lösen sich mehr und mehr auf, steter Wandel prägt das Geschäftsumfeld der EVU wohl noch für geraume Zeit.

Und dieser Wandel greift bis in die technisch-operative Ebene, wo neue Herausforderungen neue technische Lösungen bedingen, um an einem dynamischen Markt bestehen zu können. Dazu sind vorhandene Installationen mit möglichst geringem Aufwand und Risiko an die veränderte Situation anzupassen.

Die Stadtwerke Viersen haben diese Notwendigkeit erkannt. Dort wird kein technischer Rundumschlag geführt, sondern die Optimierung von bestehenden Systemen. So wurde für das Lastführungsmanagement ein System auf der Basis eines Gesytec Embedded PC eingeführt, das die heutigen Unzulänglichkeiten eines bewährten Systems auf effiziente Weise durch Standartgeräte ausgleicht ohne das System selbst zu verändern. Ein ergänzender Lastprofil-Generator macht das bestehende Lastführungssystem nun auch für den dynamischen Energiebezug tauglich.

Lastführung unter dynamischen Anforderungen

Lastführungssysteme zur Vermeidung von Lastspitzen orientierten sich bisher üblicherweise an statischen Tarifstrukturen, parametrierbar für Haupt- und Nebentarif, aber fixiert auf einen Maximalbezug von einem festen Vorlieferanten. Die Erweiterung um einen weiteren Vorlieferaten mit viertelstündlicher Abrechung unter wechselnden Tarifen verändert die Anforderung radikal. Die Aufgabe für das Lastführungssystem lautet nunmehr, den Aktualverbrauch unterhalb des sich aus der Summe der beiden Teilbezüge ergebenden Gesamtbezugs zu halten – also eine dynamische Vorgabeleistung nicht zu überschreiten.

Grundlage der Lastführung unter den neuen Versorgungsbedingungen sind Leistungsfahrpläne vom Vorlieferanten, die den Verbrauch in festen Perioden wiedergeben. Diese Summeninformationen (z.B. 33,64 MW von 08:15 bis 08:30 am 24. März 2001) liegen als Datei vor, können aber so nicht vom aktuellen Lastführungssystem verarbeitet werden. Es gibt jedoch Zählimpulseingänge zur Leistungsmessung, über die sowohl Verbrauch als auch Eigenerzeugung von Leistung aufgeschaltet werden.

Zählimpulsfolgen in Echtzeit mit Embedded PC

Das Ingenieurbüro EnerOPT hat unter Einsatz des Gipsy Micro Embedded PC der Gesytec eine Lösung entwickelt, bei der die Leistungsfahrpläne mittels geeigneter Wichtung in Zählimpulsfolgen umgewandelt und in Echtzeit auf das Lastführungssystem aufgeschaltet werden. Hierdurch ändert sich der vom Lastführungssystem ermittelte Ist-Leistungsbezug, und das System hält die neue dynamische Vorgabeleistung ohne Änderung an seiner Softwarebasis ein.

Das realisierte System besteht aus einem Bediendialog (auf PC) und einer Gipsy Micro. Der Bediendialog, lauffähig unter allen gängigen Windows Betriebssystemen, dient der Parametrierung, der Konvertierung der Leistungsfahrpläne und der Bedienung. Er liest die summarischen Leistungsfahrpläne ein, überprüft sie auf Plausibilität und rechnet sie in Zählimpulsfolgen um. Diese kompakten Darstellungen werden seriell die Gipsy Micro übertragen, einen Windows CE Embedded PC. Die Gipsy Micro arbeitet die gewünschte von zwei verfügbaren Zählimpulsfolgen ab und generiert die Zählimpulse für das Lastführungsystem an einem seiner digitalen Ausgänge. Parametriert mit Uhrzeit (synchronisiert übe DCF-Uhr), Winter/Sommerzeit-Schaltzeitpunkten erfüllt sien Aufgabe auch ohne Bediendialog. Zur Funktionsüberwachung verfügt sie über einen Watchdog. Über einen zusätzlichen Ausgang sie frühzzeitig auf den Ablauf der aktuellen Zählimpulsfolge hin.

Die vom Gipsy Micro generierten Zählimpulse erhält das bestehende Lastführungssystem über einen seiner Impulserfassungskanäle. Es berücksichtigt die derart erfasste Leistung als negativen Verbrauch resp. Eigenerzeugung und ist damit einem dynamischen Verhalten sowohl auf der Verbrauchsseite wie auch von Seiten des Vorlieferanten gewachsen.

Robuste Lösung unter Windows

Das System wird seit letztem Herbst bei den Stadtwerken Viersen und weiteren Partner-EVUs erfolgreich eingesetzt. Attraktiv ist die Lösung durch ihr günstiges Preis/Leistungsverhältnis. So wäre die softwaretechnische Aufrüstung des Lastführungssystems um die Möglichkeit, dynamische Vorgabeleistungen integriert zu berücksichtigen, um eine Größenordnung aufwendiger geworden als der Embedded PC und die durchgängige Programmierung unter Windows von Bediendialog und Gipsy Micro.

Weitere Argumente für den Embedded PC-basierten Lastprofilgenerator waren:

  • Keine Änderung bestehender Systeme
  • Einfachheit durch Beschränkung auf klare Aufgabe
  • Wartungsfreiheit
  • Ersetzbarkeit bei zukünftiger technischer Restrukturierung

Eine Systemverbesserung durch Einbindung in Ethernet Netzwerke ist vorbereitet. Durch eine veränderte Art der Basisdateneingabe wird das System in die Lage versetzt werden, auch Spotmengen zu berücksichtigen. Der Einsatz beschränkt sich nicht auf die Lastführung. Einsatzmöglichkeiten bestehen z. B. im Zusammenhang mit der Unterstützung von Durchleitungsverträgen o.ä. sowie in Simulationsaufgaben.

Kontakt

Ing.-Büro EnerOPT • Herr Peter Kaffanke • Dommerswinkel 84 • 52146 Würselen
Tel.: 02405-467054 • Mobil: 0171-4442776 • email: enerOPT@t-online.de