DE102014201114A1

DE102014201114A1 - Communication device for a plant

Info

Publication number: DE102014201114A1
Application number: DE102014201114.0A
Authority: DE
Inventors: Dominic Buchstaller; Johannes Reinschke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2015-07-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung (42) für eine Anlage (10) mit einer ersten Schnittstelle (44), die mit zumindest einer Komponente (12) der Anlage (10) verbindbar ist, und einer zweiten Schnittstelle (46), die mit einer Steuereinrichtung (30) zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in der Anlage (10) verbindbar ist, wobei die Kommunikationsvorrichtung (42) dazu ausgebildet ist, über die erste Schnittstelle (44) Betriebsgrößen, die einen Betriebszustand der zumindest einen Komponente (12) charakterisieren, zu empfangen und die Betriebsgrößen über die zweite Schnittstelle (46) an die Steuereinrichtung (30) zu übertragen.The invention relates to a communication device (42) for a system (10) having a first interface (44) connectable to at least one component (12) of the system (10) and a second interface (46) connected to a control device (30) for controlling electrical energy flows in the system (10) is connectable, wherein the communication device (42) is adapted to receive over the first interface (44) operating variables that characterize an operating state of the at least one component (12) and to transmit the operating variables via the second interface (46) to the control device (30).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung für eine Anlage. Überdies betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Steuern eines elektrischen Energieflusses in einer Anlage. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Energieflusses in einer Anlage. The present invention relates to a communication device for a plant. Moreover, the present invention relates to a system for controlling an electrical energy flow in a plant. Finally, the present invention relates to a method for controlling an electrical energy flow in a plant.

Das Energiemanagement und speziell das Management elektrischer Energieströme wird auch als „Power Management" bezeichnet. Das Power Management wird im Zuge der „Energiewende“ und der Etablierung einer intelligenten und dezentralen Elektroenergieerzeugung und -verteilung („Smart Grid") in zunehmenden Maße in (Groß-)Gebäuden, Industrieanlagen und in Energieverteilnetzen benötigt. Vorliegend wird der Begriff „Power Management“ wie folgt definiert: Power Management bezieht sich ausschließlich auf elektrische Energie und Leistung nicht auf andere Energieformen. Des Weiteren wird der Begriff Power Management auf die Steuerung von elektrischen Energieflüssen dahingehend eingeschränkt, dass diese Steuerung dazu dient, den Elektroenergieeinkauf einer Anlage und die Elektroenergieverteilung in einer Anlage zu optimieren, wobei eine Anlage ein (Groß-)Gebäude, eine Industrieanlage oder ein Energieverteilnetz sein kann. Zudem diesem Zweck umfasst die Anlage eine entsprechende Steuereinrichtung, mit der die elektrischen Energieflüsse in der Anlage gesteuert werden können. Energy management and especially the management of electrical energy flows is also referred to as "power management." In the course of the "energy revolution" and the establishment of intelligent and decentralized power generation and distribution ("smart grid"), power management is increasingly becoming (large -) buildings, industrial plants and energy distribution networks needed. In the present case, the term "power management" is defined as follows: Power management refers exclusively to electrical energy and power not to other forms of energy. Furthermore, the term power management is limited to the control of electrical energy flows in that this control is used to optimize the electrical energy purchase of a plant and the electrical energy distribution in a plant, where a plant is a (large) building, an industrial plant or an energy distribution network can be. In addition, for this purpose, the system comprises a corresponding control device with which the electrical energy flows in the system can be controlled.

Das Ziel von Power Management ist nicht die Steigerung der Energieeffizienz beispielsweise durch gezieltes Abschalten temporär nicht benötigter Aggregate bzw. Komponenten. Das Power-Management-System einer Anlage optimiert die elektrischen Energiestrome in einer Anlage z.B. so, dass am zentralen Einspeisepunkt der Anlage der Stromeinkauf möglichst kostengünstig erfolgen kann. Dies geschieht durch eine mit dem Strompreis korrelierte Strommengenabnahme und/oder durch Service-Leistungen gegenüber dem Stromlieferanten, wie Bereitstellung von Lastgangsprognosen am Einspeisepunkt und Einhaltung dieser Prognosen bzw. Einhaltung vorab vereinbarter Lastgänge und/oder durch Vermeidung von Lastspitzen. Alternativ können die elektrischen Energieströme auch so optimiert werden, dass der Eigenverbrauch maximiert wird. Die Kostenersparnis gegenüber einem Anlagenbetrieb ohne Power-Management-System, Erreichung einer Eigenverbrauchsmaximierung und/oder regulative Anforderungen, wie Normen, Gesetzgebung und Anforderungen des Energielieferanten (sogenannte „grid codes“ bzw. Netzanschlussbedingungen) können einen Anlagenbetreiber zur Einführung eines Power-Management-Systems motivieren. The goal of power management is not to increase energy efficiency, for example, by deliberately switching off temporarily unneeded units or components. The power management system of a plant optimizes the electrical energy currents in a plant e.g. so that electricity can be purchased as cheaply as possible at the central feed-in point of the system. This is done by correlating the electricity price with the amount of electricity purchased and / or by providing services to the electricity supplier, such as providing load profile forecasts at the entry point and adhering to these forecasts or observing previously agreed load profiles and / or avoiding peak loads. Alternatively, the electrical energy flows can also be optimized to maximize self-consumption. The cost savings compared to a plant operation without power management system, achievement of a self-consumption maximization and / or regulatory requirements, such as standards, legislation and requirements of the energy suppliers (so-called "grid codes" or grid connection conditions) can a plant operator to introduce a power management system motivate.

In vielen leistungselektronischen Anwendungen, wie (Groß-)Gebäuden, Industrieanlagen oder Energieverteilnetzen, kommen heute Komponenten aus der Sinamics-Reihe der Anmelderin zum Einsatz. Beispielsweise kann die Leistungselektronik für DC-Schnellladestationsprototypen auf Sinamics DCM oder Sinamics ALM AC-DC Wandlern basieren. Weitere Beispiele für die Verwendung von Standard-Komponenten sind die Anbindung von Batteriespeichern, Schwungradspeichern und Wasserstoff-Elektrolyseeinrichtungen – neben den originären Anwendungen gesteuerter elektrischer Antriebe (z.B. für Krane, Werkzeugmaschinen, Servopressen). In many power electronic applications, such as (large) buildings, industrial plants or energy distribution networks, today components from the applicant's Sinamics series are used. For example, the power electronics for DC fast charging station prototypes can be based on Sinamics DCM or Sinamics ALM AC-DC converters. Further examples of the use of standard components include the connection of battery storage, flywheel storage and hydrogen electrolysis equipment - in addition to the original applications of controlled electric drives (for example for cranes, machine tools, servo presses).

Bisher werden, mit wenigen Ausnahmen, für das Power Management infrage kommende Komponenten, also elektrische Energieverbraucher, -speicher und -erzeuger, separat über Low-Level-Protokolle, beispielsweise basierend auf CAN oder Profibus, angesteuert. Das heißt, es muss für jede Komponente und für jede Ausprägung des Power Managements von Hand dafür gesorgt werden, dass das Power Management die Komponenten korrekt anspricht und es alle nötigen Informationen zum sicheren und/oder optimalen Betrieb erhält. Falls etablierte High-Level-Protokolle existieren, werden diese meist über anwendungsspezifische Speziallosungen realisiert. So far, with few exceptions, for the power management candidate components, ie electrical energy consumers, storage and generators, separately via low-level protocols, for example based on CAN or Profibus, driven. That is, for each component and for each level of power management, it must be ensured by hand that the power management system correctly addresses the components and obtains all necessary information for safe and / or optimal operation. If established high-level protocols exist, they are usually implemented using application-specific special solutions.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anlage, die eine Steuereinrichtung zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in der Anlage umfasst, effizienter zu betreiben. It is an object of the present invention to more efficiently operate a system comprising a control device for controlling electrical energy flows in the system.

Diese Aufgabe wird durch eine Kommunikationsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a communication device having the features of patent claim 1, a system having the features of patent claim 6 and by a method having the features of patent claim 10. Advantageous developments of the present invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung für eine Anlage umfasst eine erste Schnittstelle, die mit zumindest einer Komponente der Anlage verbindbar ist, und eine zweite Schnittstelle, die mit einer Steuereinrichtung zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in der Anlage verbindbar ist, wobei die Kommunikationsvorrichtung dazu ausgebildet ist, über die erste Schnittstelle Betriebsgrößen, die einen Betriebszustand der zumindest einen Komponente charakterisieren, zu empfangen und die Betriebsgrößen über die zweite Schnittstelle an die Steuereinrichtung zu übertragen. The communication device according to the invention for a system comprises a first interface, which is connectable to at least one component of the system, and a second interface, which is connectable to a control device for controlling electrical energy flows in the system, wherein the communication device is adapted to the first interface operating variables that characterize an operating state of the at least one component, and to transmit the operating variables via the second interface to the control device.

Derzeit existiert keine „standardisierte“ Schnittstelle, um Komponenten, wie z.B. Pufferbatterien oder Schwungradspeicher, insbesondere wenn sie von Sinamics-Umrichtern gesteuert werden, an eine Steuereinrichtung zum Steuern von elektrischen Energieflüssen bzw. ein Power-Management-System anzubinden. Eine solche universelle Schnittstelle wird durch die Kommunikationsvorrichtung bereitgestellt, um Interoperabilität zwischen einem zentralen Power-Management-System und von ihm gesteuerten Komponenten mit möglichst geringem Aufwand herzustellen. Die Kommunikationsvorrichtung kann zumindest eine Betriebsgröße der zumindest einen Komponente empfangen. Eine solche Betriebsgröße kann beispielsweise eine Messgröße, insbesondere eine elektrische Spannung sein, die einen Betriebszustand der Komponente beschreibt. Diese Betriebsgröße kann an die Steuereinrichtung übertragen werden. Damit liegen die Betriebsgrößen in der Steuereinrichtung vor und die Anlage kann effizienter betrieben werden. At present, there is no "standardized" interface for connecting components, such as backup batteries or flywheel storage, in particular, when they are controlled by Sinamics converters, to a controller for controlling electrical power Energy flows or a power management system to connect. Such a universal interface is provided by the communication device to provide interoperability between a central power management system and components controlled by it with the least possible effort. The communication device may receive at least one operation amount of the at least one component. Such an operating variable may be, for example, a measured variable, in particular an electrical voltage, which describes an operating state of the component. This operating variable can be transmitted to the control device. Thus, the operating variables are present in the control device and the system can be operated more efficiently.

Bevorzugt ist die Kommunikationsvorrichtung dazu ausgebildet, über die zweite Schnittstelle Stellgrößen zum Steuern eines Betriebs der zumindest einen Komponente von der Steuereinrichtung zu empfangen und die Stellgrößen über die erste Schnittstelle zu der zumindest einen Komponente zu übertragen. Somit können die elektrischen Energieflüsse in der Anlage auf einfache Weise gesteuert werden. Preferably, the communication device is designed to receive actuating variables for controlling an operation of the at least one component from the control device via the second interface and to transmit the manipulated variables via the first interface to the at least one component. Thus, the electrical energy flows in the system can be controlled easily.

In einer Ausgestaltung umfasst die Kommunikationsvorrichtung eine Speichereinheit, auf der die Betriebsgrößen und/oder charakteristischen Merkmale der Komponenten gespeichert sind. Die Betriebsgrößen bzw. die charakteristischen Merkmale können z.B. die Kapazität, der Ladezustand, die maximale Leistung oder dergleichen sein. Die Speichereinheit kann beispielsweise als entsprechende Datenbank ausgeführt sein. Damit kann einfach auf die Betriebsgrößen zugegriffen werden. In one embodiment, the communication device comprises a memory unit, on which the operating variables and / or characteristic features of the components are stored. The operating quantities or the characteristic features can e.g. the capacity, the state of charge, the maximum power or the like. The storage unit can be designed, for example, as a corresponding database. This makes it easy to access the farm sizes.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Kommunikationsvorrichtung dazu ausgebildet, die Betriebsgrößen zu der Steuereinrichtung nach einem vorbestimmten Kommunikationsprotokoll zu übertragen. Insbesondere wird hierbei eine sogenannte High-Level-Kommunikation verwendet. Als Kommunikationsprotokoll für die Datenübertragung kann beispielsweise Profinet/Profienergy, BACnet, ISO61850, OCPP oder dergleichen verwendet werden. In a further embodiment, the communication device is designed to transmit the operating variables to the control device in accordance with a predetermined communication protocol. In particular, a so-called high-level communication is used here. As a communication protocol for the data transmission, for example, Profinet / Profienergy, BACnet, ISO61850, OCPP or the like can be used.

Bevorzugt umfasst die Kommunikationsvorrichtung eine Ablaufsteuereinheit, die dazu ausgebildet ist, die Funktion von zumindest einen Komponente zu steuern als auch die Betriebsgrößen von zumindest einer Komponente zu empfangen und in das vorbestimmte High-Level Kommunikationsprotokoll zu übertragen und umgekehrt. Die Betriebsgrößen, die von der Komponente erfasst werden, liegen üblicherweise als Low-Level-Signale wie z.B. Profibus, Can, Analog I/O, etc. vor. Diese Signale können von der Ablaufsteuereinheit in ein High-Level-Protokoll übertragen werden. Preferably, the communication device comprises a sequence control unit which is designed to control the function of at least one component as well as to receive the operating variables of at least one component and to transmit them to the predetermined high-level communication protocol and vice versa. The operational quantities detected by the component are usually in the form of low-level signals, e.g. Profibus, Can, Analog I / O, etc.. These signals can be transmitted by the flow control unit in a high-level protocol.

Das erfindungsgemäße System zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in einer Anlage umfasst eine Mehrzahl von Komponenten der Anlage, eine Steuereinrichtung zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in der Anlage und zumindest eine erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung, wobei die erste Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung mit zumindest einer der Mehrzahl von Komponenten verbunden ist und wobei die zweite Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung mit der Steuereinrichtung verbunden ist. The system according to the invention for controlling electrical energy flows in a plant comprises a plurality of components of the plant, a control device for controlling electrical energy flows in the plant and at least one communication device according to the invention, wherein the first interface of the communication device is connected to at least one of the plurality of components and wherein the second interface of the communication device is connected to the control device.

Bevorzugt ist die Kommunikationsvorrichtung dazu ausgebildet, die Betriebsgrößen der zumindest eine Komponente nach dem Verbinden der ersten Schnittstelle mit der zumindest einen Komponente und dem Verbinden der zweiten Schnittstelle mit der Steuereinrichtung automatisch an die Steuereinrichtung zu übertragen. Preferably, the communication device is designed to automatically transmit the operating variables of the at least one component to the control device after connecting the first interface to the at least one component and connecting the second interface to the control device.

Somit wird ein kostengünstiges „Plug-and-play“-Power-Management-Systems bereitgestellt. Dies bietet insbesondere Vorteile, wenn ein Anlagenbetreiber mit dem Argument der Kostenersparnis motiviert werden soll, ein Power-Management-System einzuführen. Aus Sicht des Lieferanten eines Power-Management-Systems besteht der Bedarf nach einer kostengünstigen Lösung mit geringem Engineering- und Inbetriebsetzungsaufwand schon deshalb, weil nur so ein profitables Geschäft möglich ist. Thus, a cost-effective plug-and-play power management system is provided. This offers particular advantages if an operator is to be motivated by the argument of cost savings to introduce a power management system. From the point of view of the supplier of a power management system, there is a need for a cost-effective solution with low engineering and commissioning effort, if only because such a profitable business is possible.

In einer Ausführungsform umfasst die Komponente die Kommunikationsvorrichtung. Die Komponente und die Kommunikationsvorrichtung können beispielsweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Somit kann eine Komponente mit geringem Aufwand in eine Anlage integriert werden. In an embodiment, the component comprises the communication device. The component and the communication device can be arranged, for example, in a common housing. Thus, a component can be integrated into a system with little effort.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die zumindest eine Komponente als Energieerzeuger, Energieverbraucher und/oder Energiespeicher ausgebildet sind. Die Komponente kann auch als Kombination eines elektrischen Energieerzeugers, eins elektrischen Energieverbrauchers und/oder eins elektrischen Energiespeichers ausgebildet sein. In a further embodiment, the at least one component is designed as an energy generator, energy consumer and / or energy storage. The component can also be designed as a combination of an electrical energy generator, an electrical energy consumer and / or an electrical energy store.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in einer Anlage umfasst das Bereitstellen einer Mehrzahl von Komponenten der Anlage, das Steuern von elektrischen Energieflüssen in der Anlage mit einer Steuereinrichtung, das Bereitstellen einer Kommunikationsvorrichtung, die eine erste und eine zweite Schnittstelle aufweist, das Verbinden der ersten Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung mit zumindest einer der Mehrzahl von Komponenten, das Verbinden der zweiten Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung mit der Steuereinrichtung, das Empfangen von Betriebsgrößen, die einen Betriebszustand der zumindest einen Komponente charakterisieren, über die erste Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung und das Übertagen der Betriebsgrößen über die zweite Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung an die Steuereinrichtung. The method according to the invention for controlling electrical energy flows in a system comprises providing a plurality of components of the system, controlling electrical energy flows in the system with a control device, providing a communication device having a first and a second interface, connecting the first interface of the communication device with at least one of the plurality of components, connecting the second interface of the communication device with the control device, receiving operating variables that characterize an operating state of the at least one component, via the first interface of the communication device and the transfer of the operating variables via the second interface of the communication device to the control device.

Die zuvor im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung beschriebenen Weiterbildungen gelten sinngemäß für das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Verfahren. The developments described above in connection with the communication device according to the invention apply mutatis mutandis to the inventive system and the inventive method.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen: The present invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Showing:

1 eine schematische Darstellung einer Anlage gemäß dem Stand der Technik; 1 a schematic representation of a plant according to the prior art;

2 eine weitere Ausführungsform einer Anlage gemäß dem Stand der Technik; 2 a further embodiment of a plant according to the prior art;

3 eine Kommunikationsvorrichtung für eine Anlage in einer schematischen Darstellung; 3 a communication device for a plant in a schematic representation;

4 eine Anlage mit der Kommunikationsvorrichtung gemäß 3; und 4 a system with the communication device according to 3 ; and

5 eine Anlage in einer weiteren Ausführungsform mit der Kommunikationsvorrichtung gemäß 3; 5 a system in a further embodiment with the communication device according to 3 ;

Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. The embodiments described in more detail below represent preferred embodiments of the present invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anlage 10 gemäß dem Stand der Technik. In dem vorliegenden vereinfachten Ausführungsbeispiel umfasst die Anlage 10 zwei Komponenten 12. Grundsätzlich können die Komponenten 12 der Anlage 10 als elektrische Energieerzeuger, als elektrische Energieverbraucher und/oder als elektrischen Energiespeicher ausgebildet sein. Beispiele für Energieerzeuger sind Photovoltaik-Installationen und Kraft-Wärme-Pumpen. Beispiele für Energieverbraucher sind Lampen, Klimaanlagen und Motoren, die nicht über einen rückspeisefähigen Umrichter betrieben werden. Beispiele für Energiespeicher sind Batteriespeicher, Schwungradspeicher oder andere elektrische Energiespeicher. 1 shows a schematic representation of a plant 10 according to the prior art. In the present simplified embodiment, the plant comprises 10 two components 12 , Basically, the components can 12 the plant 10 be designed as electrical energy generator, as an electrical energy consumer and / or as an electrical energy storage. Examples of energy producers are photovoltaic installations and power-heat pumps. Examples of energy consumers are lamps, air conditioners and motors that are not operated via a regenerative converter. Examples of energy storage are battery storage, flywheel storage or other electrical energy storage.

Natürlich können die Komponenten als Kombination eines elektrischen Energieerzeugers, eines elektrischen Energieverbrauchers und/oder eines elektrischen Energiespeichers ausgebildet sein. Beispielsweise stellt ein über einen rückspeisefähigen Umrichter betriebener Motor (z. B. Kranantriebe zum Heben und Senken von Lasten) eine Kombination aus einem Energieerzeuger und einem Energieverbraucher dar. Eine bidirektionale Ladestation für Elektrofahrzeuge stellt eine Kombination aus Energieerzeuger, Energieverbraucher und Energiespeicher dar. Of course, the components may be formed as a combination of an electric power generator, an electrical energy consumer and / or an electrical energy storage. For example, a motor operated via a regenerative converter (eg crane drives for lifting and lowering loads) is a combination of a power generator and an energy consumer. A bidirectional charging station for electric vehicles represents a combination of energy generator, energy consumer and energy storage.

In dem Beispiel gemäß 1 ist eine der Komponenten 12 als Schwungradspeicher ausgebildet und umfasst ein Schwungrad 14. Das Schwungrad 14 ist über zwei Einspeisemodule 16 mit einen Stromnetz 18 verbunden. Die Einspeisemodule 16, die auch als Active Line Modul bezeichnet werden, können auch als Rückspeisemodule dienen. Die Einspeisemodule 16 werden mittels einer Steuereinheit 18 angesteuert. Die zweite Komponente 12 ist als Batteriespeicher ausgebildet und weist zwei Batterien 20 auf. Diese sind über jeweilige Gleichspannungswandler 22 mit einem Einspeisemodul 16 verbunden. Das Einspeisemodul 16 ist wiederum mit einer Steuereinheit 18 verbunden, mit der das Einspeisemodul 16 angesteuert werden kann. In the example according to 1 is one of the components 12 designed as flywheel storage and includes a flywheel 14 , The flywheel 14 is via two feed modules 16 with a power grid 18 connected. The feed modules 16 , which are also referred to as Active Line Module, can also serve as regenerative modules. The feed modules 16 be by means of a control unit 18 driven. The second component 12 is designed as a battery storage and has two batteries 20 on. These are via respective DC-DC converter 22 with a feed module 16 connected. The feed module 16 is in turn with a control unit 18 connected to the feed module 16 can be controlled.

Die Komponenten 12 werden über Versorgungsleitungen 24 von einem Stromnetz 26 mit elektrischer Energie versorgt. Die Steuereinheiten 18 sind über eine Datenleitung 28 mit einer Steuereinrichtung 30 verbunden. Über die Datenleitung 28 können Low-Level-Steuersignale übertragen werden. Die Datenleitung 28 kann beispielsweise als CAN-Bus oder als Profibus ausgebildet sein. Die Steuereinrichtung 30 ist dazu ausgebildet, die elektrischen Energieflüsse in der Anlage 10 zu steuern. Die Steuereinheiten 18 können Betriebsgrößen der Komponenten 12 an die Steuereinrichtung 30 übertragen. The components 12 be via utility lines 24 from a power grid 26 supplied with electrical energy. The control units 18 are over a data line 28 with a control device 30 connected. Via the data line 28 Low-level control signals can be transmitted. The data line 28 For example, it can be designed as a CAN bus or as a Profibus. The control device 30 is designed to control the electrical energy flows in the system 10 to control. The control units 18 can operate sizes of components 12 to the controller 30 transfer.

Im Sinne des Power Managements kann ein elektrischer Energiespeicher beispielsweise durch folgende Betriebsgrößen bzw. (Mess-)Größen charakterisiert sein: Eine aktuelle Messzeit, ein absoluter maximaler Energieinhalt, ein eingestellter maximaler Energieinhalt, ein eingestellter minimaler Energieinhalt, ein tatsächlicher bzw. aktueller Energieinhalt (zeitlich veränderliche Größe), eine aktuelle Lade- oder Entladeleistung (eine zeitlich veränderliche Variable), eine maximale Ladeleistung, ein Wirkungsgrad des Ladevorgangs, eine maximale Entladeleistung, ein Wirkungsgrad des Entladevorgangs und Kosten bzw. Kostenvorhersagen, die durch eine bestimmte Lade- oder Entladeaktion entstehen. Diese können beispielsweise vom Batteriemanagement aus einem hinterlegtem Batterie-Alterungsmodell sowie den Investitionskosten der Batterie bestimmt werden. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann man für den absoluten minimalen Energieinhalt des Speichers annehmen, dass dieser den Wert Null annimmt. In terms of power management, an electrical energy store can be characterized, for example, by the following operating variables or (measured) variables: a current measuring time, an absolute maximum energy content, a set maximum energy content, a set minimum energy content, an actual or current energy content (temporally variable size), current charging or discharging power (a variable in time), maximum charging power, charging efficiency, maximum discharging power, discharging efficiency, and cost or cost predictions generated by a specific charging or discharging action. These can be determined, for example, by the battery management from a stored battery aging model as well as the investment costs of the battery. Without limiting the generality, one can assume for the absolute minimum energy content of the memory that it assumes the value zero.

Von der Gültigkeit dieser Annahme wird nachstehend immer ausgegangen. The validity of this assumption is always assumed below.

Die Messzeit, der Energieinhalt und die Lade- oder Entladeleistung können noch verfeinert werden. Z.B. kann der maximale Energieinhalt zeitabhängig sein, um Alterungseffekte wiedergeben zu können. Die maximale Ladeleistung und die maximale Entladeleistung können Funktionen von dem Energieinhalt sein, denn für Batterien gilt typischerweise, dass die maximale Ladeleistung nahe der Ladeschlussspannung bzw. nahe des maximalen Energieinhaltes der Batterie abnimmt. Im Sinne des hier betrachteten Power Managements sind elektrische Energieverbraucher und Energieerzeuger durch Last- und Erzeugungsgange, also durch die Leistung als Funktion der Zeit, charakterisiert. Wird Leistung aufgenommen bzw. Energie verbraucht, ist die Leistung größer als Null; wird Leistung abgegeben bzw. Energie eingespeist, ist die Leistung kleiner als Null. Bei kombinierten Verbraucher-Erzeugern, z.B. Motoren an rückspeisefähigen Umrichtern, kann die Lastgangskurve abschnittsweise positiv und negativ sein. The measuring time, the energy content and the charging or discharging power can be further refined. For example, the maximum energy content can be time-dependent in order to be able to reproduce aging effects. The maximum charging power and the maximum discharging power may be functions of the energy content, because for batteries it is typically the case that the maximum charging power decreases close to the charge end voltage or near the maximum energy content of the battery. In terms of the power management considered here, electrical energy consumers and energy generators are characterized by load and generation processes, ie by the power as a function of time. If power is consumed or energy consumed, the power is greater than zero; If power is supplied or energy is fed in, the power is less than zero. For combined load generators, eg motors on regenerative converters, the load profile curve can be positive and negative in sections.

Elektrische Energieerzeuger sind z.T. abregelbar. Beispielsweise können Photovoltaik-Umrichter, wenn das Steuersignal es zulässt, zwischen 0% und 100% ihrer aktuell verfügbaren Einspeiseleistung (quasi-kontinuierlich) abgeregelt werden. Elektrische Energieerzeuger und Verbraucher können entweder kontinuierlich bzw. unterbrechungsfrei (bis auf Wartungsintervalle) betrieben werden oder intermittierend bzw. zeitlich abschnittsweise (bspw. Ladestationen von Elektrofahrzeugen). Im letzteren Falle besteht der Lastgang für einen ganzen Tag aus mehreren Einzellastkurven, die durch folgende (Mess-)Größen charakterisiert sind: Eine Wirkleistungs-Einspeise-Abregelbarkeit bis auf wieviel Prozent (0%: komplett abregelbar; 100%: gar nicht abregelbar) für diese Einzellastkurve, eine eingestellte Wirkleistungs-Einspeise-Abregelbarkeit auf wieviel Prozent (0%: komplett abgeregelt; 100%: gar nicht abgeregelt) für diese Einzellastkurve, einen frühesten Startzeitpunkt dieser Einzellastkurve, einen spätesten Startzeitpunkt dieser Einzellastkurve, eine zeitliche Diskretisierung dieser Einzellastkurve, eine Anzahl der Datenpunkte dieser Einzellastkurve und einen Lastgangsvektor der Wirkleistung dieser Einzellastkurve. Electric power generators are z.T. abregelbar. For example, if the control signal permits, photovoltaic inverters can be regulated between 0% and 100% of their currently available feed-in power (quasi-continuously). Electric power generators and consumers can be operated either continuously or without interruption (except for maintenance intervals) or intermittently or in sections (eg charging stations of electric vehicles). In the latter case, the load path for a whole day consists of several individual load curves, which are characterized by the following (measured) variables: An active power feed-in controllability up to how many percent (0%: completely adjustable, 100%: not adjustable) for This single load curve, a set active power feed-Abregelbarkeit on what percentage (0%: completely regulated, 100%: not at all) for this single load curve, an earliest start time of this single load curve, a latest start time of this single load curve, a temporal discretization of this single load curve, a Number of data points of this single load curve and a load vector of the active power of this single load curve.

Optional kann zudem ein Lastgangsvektor der maximalen Blindleistung dieser Einzellastkurve, eine Bildleistungs-Einspeise-Abregelbarkeit bis auf wieviel Prozent (100%: gar nicht abregelbar; 0%: komplett abregelbar; –100%: statt induktiv in gleicher Hohe kapazitiv realisierbar) für diese Einzellastkurve, eine eingestellte Blindleistungs-Einspeise-Abregelbarkeit auf wieviel Prozent (100%: gar nicht abgeregelt; 0%: komplett abgeregelt; –100%: statt induktiv in gleicher Höhe kapazitiv realisiert) für diese Einzellastkurve und Kosten bzw. eine Kostenvorhersage, die durch eine bestimmte Lastkurve entstehen (Alterung, Zykluskosten). Diese können beispielsweise aus einem hinterlegten Komponenten-Alterungsmodell bestimmt werden. Tages- oder Wochenlastgangskurven können als Aneinanderreihung von mehreren Einzellastkurven dargestellt werden. Optionally, in addition, a load vector of the maximum reactive power of this single load curve, an image power feed-Abregelbarkeit up to how many percent (100%: not adjustable, 0%: completely adjustable, -100%: instead of inductively in the same amount capacitively realizable) for this single load curve , a set reactive power feed-in controllability on what percentage (100%: not at all regulated, 0%: completely regulated, -100%: instead of inductively in the same amount capacitively realized) for this single load curve and costs or a cost prediction by a certain load curve arise (aging, cycle costs). These can be determined, for example, from a stored component aging model. Daily or weekly load curves can be displayed as a sequence of several individual load curves.

Die Steuereinrichtung 30 bzw. das zentrale Power Management System kann Speicher und Verbraucher und Erzeuger durch folgende Stellgroßen beeinflussen: Eine aktuelle Stellzeit, ein einzustellender maximaler Energieinhalt, ein einzustellender minimaler Energieinhalt, eine einzustellende Lade- oder Entladeleistung, eine einzustellende Wirkleistungs-Einspeise-Abregelbarkeit auf wieviel Prozent (0%: komplett abgeregelt; 100%: gar nicht abgeregelt), einen Startzeitpunkt der Einzeltastkurve, eine zeitliche Diskretisierung dieser Einzellastkurve, eine Anzahl der Datenpunkte dieser Einzellastkurve und einen Lastgangsvektor der Wirkleistung dieser Einzellastkurve. Optional kann ein Lastgangsvektor der Blindleistung dieser Einzellastkurve berücksichtigt werden. Die längerfristige Beeinflussung von Tages- oder sogar Wochenlastgangskurven durch das Power Management System erfolgt durch eine Aneinanderreihung der Stellgrößen für mehrere, aufeinanderfolgende Einzellastkurven. The control device 30 or the central power management system can influence storage and consumers and producers by the following manipulated variables: a current positioning time, a maximum energy content to be set, a minimum energy content to be set, a charging or discharging power to be set, an adjustable active power injection controllability to what percentage ( 0%: completely decelerated, 100%: not at all decelerated), a start time of the single load curve, a temporal discretization of this single load curve, a number of data points of this single load curve and a load vector of the active power of this single load curve. Optionally, a load profile vector of the reactive power of this single load curve can be taken into account. The longer-term influence on daily or even weekly load curves by the power management system is achieved by stringing together the control variables for several consecutive individual load curves.

Bisher werden, mit wenigen Ausnahmen, für das Power Management infrage kommende Komponente 12, also elektrische Energieverbraucher, -speicher und -erzeuger, separat über (in der Regel unterschiedliche) Low-Level-Protokolle, beispielsweise basierend auf CAN oder Profibus, angesteuert. Das heißt, es muss für jede Komponente und für jede Ausprägung des Power Managements von Hand dafür gesorgt werden, dass das Power-Management die Komponenten 12 korrekt anspricht und es alle nötigen Informationen zum sicheren und/oder optimalen Betrieb erhält. So far, with few exceptions, components that are eligible for power management are being considered 12 , So electrical energy consumers, storage and generators, separately via (usually different) low-level protocols, for example based on CAN or Profibus, driven. That is, it must be ensured for each component and for each form of power management by hand that the power management components 12 addresses correctly and receives all necessary information for safe and / or optimal operation.

Falls etablierte High-Level-Protokolle existieren, werden diese meist über anwendungsspezifische Speziallösungen realisiert. Dies ist in 2 verdeutlicht, in der eine Anlage 10 dargestellt ist, die als Ladestation ausgebildet ist. Die Komponente 12 umfasst eine Energieversorgungseinheit 32, die über einen Stromrichter 34 mit einer galvanischen Trenneinheit 36 verbunden ist. Der Stromrichter 34 und die Trenneinheit 36 werden von einer Steuereinheit 16 angesteuert. Die Steuereinheit 16 ist wiederum mit einer Prüfeinheit 38 verbunden, die auch als CCBOX bezeichnet werden kann. Die Prüfeinheit 38 ist mit der Steuereinrichtung 30 über eine Datenleitung 40 verbunden, auf der beispielsweise das Open Charge Point Protocol (OCPP) übertragen wird. Dieses Protokoll dient zur Authentifizierung von Elektrofahrzeugen an Ladestationen. Somit kann im Anwendungsfall „Laden von Elektroautos“ die Komponente 12 durch die Steuereinrichtung 30 über eine Datenleitung 40 unter Verwendung eines High-Level Protokolls (OCPP) gesteuert werden. Jedoch werden keine charakteristischen Merkmale der Komponente 12 an die Steuereinrichtung 30 übertragen. If established high-level protocols exist, they are usually implemented using application-specific special solutions. This is in 2 clarifies in which a plant 10 is shown, which is designed as a charging station. The component 12 includes a power supply unit 32 that have a power converter 34 with a galvanic separation unit 36 connected is. The power converter 34 and the separation unit 36 be from a control unit 16 driven. The control unit 16 is in turn with a test unit 38 which can also be referred to as CCBOX. The test unit 38 is with the control device 30 via a data line 40 On the example, the Open Charge Point Protocol (OCPP) is transmitted. This protocol is used to authenticate electric vehicles at charging stations. Thus, in the application "charging of electric cars" the component 12 by the control device 30 via a data line 40 controlled using a high-level protocol (OCPP). However, no characteristic features of the component 12 to the controller 30 transfer.

3 zeigt das erfindungsgemäße System 50 zum Steuern von Energieflüssen in einer Anlage 10. Das System 50 beinhaltet eine Kommunikationsvorrichtung 42. Die Kommunikationsvorrichtung 42 weist eine einer ersten Schnittstelle 44 auf, die mit der Komponente 12 der Anlage 10 verbindbar ist. Zudem weist die Kommunikationsvorrichtung 42 eine zweite Schnittstelle 46 auf, die mit der Steuereinrichtung 30 zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in der Anlage 10 verbindbar ist. Die Kommunikationsvorrichtung 42 ist dazu ausgebildet, über die erste Schnittstelle 44 Betriebsgrößen der Komponente 12 zu empfangen und die Betriebsgrößen über die zweite Schnittstelle 46 an die Steuereinrichtung 30 zu übertragen. Zudem ist die Kommunikationsvorrichtung 42 dazu ausgebildet, über die zweite Schnittstelle 46 Stellgrößen zum Steuern der Komponente 12 von der Steuereinrichtung 30 zu empfangen und die Stellgrößen über die erste Schnittstelle 44 an die Komponente 12 zu übertragen. 3 shows the system according to the invention 50 for controlling energy flows in a plant 10 , The system 50 includes a communication device 42 , The communication device 42 has a first interface 44 on that with the component 12 the plant 10 is connectable. In addition, the communication device 42 a second interface 46 on that with the controller 30 for controlling electrical energy flows in the system 10 is connectable. The communication device 42 is designed to be over the first interface 44 Operating variables of the component 12 to receive and the operating variables via the second interface 46 to the controller 30 transferred to. In addition, the communication device 42 designed to be via the second interface 46 Manipulated variables for controlling the component 12 from the controller 30 to receive and the manipulated variables via the first interface 44 to the component 12 transferred to.

Die Kommunikationsvorrichtung 42 verwendet ein universelles Kommunikationsprotokoll, das das Übertragen von charakteristischen Betriebsgrößen bzw. Messdaten an die Steuereinrichtung 30 erlaubt sowie das Senden von Stellgroßen von der Steuereinrichtung 30. Hierzu wird eine entsprechende Datenleitung 52 verwendet. Zugehörig verfügt die Kommunikationsvorrichtung über ein Interface (zweite Schnittstelle 46) für gängige Domänen-spezifische High-Level Protokolle wie z. B. Profinet, Profienergy, BACnet, IS06185O oder OCPP bzw. eine entsprechende Erweiterung des Domänen-spezifischen High-Level-Protokolls. Durch die erste Schnittstelle 44 wird ein Interface für gängige Low-Level-Protokolle zur Kommunikation mit der Hardware, z. B. Profibus, CAN, Analog I/0 oder dergleichen bereitgestellt. The communication device 42 uses a universal communication protocol that transmits characteristic operating quantities or measurement data to the control device 30 allowed as well as the sending of manipulated variables from the control device 30 , For this purpose, a corresponding data line 52 used. In addition, the communication device has an interface (second interface 46 ) for common domain-specific high-level protocols such. As Profinet, Profienergy, BACnet, IS06185O or OCPP or a corresponding extension of the domain-specific high-level protocol. Through the first interface 44 is an interface for common low-level protocols for communication with the hardware, eg. B. Profibus, CAN, analog I / 0 or the like provided.

Die Kommunikationsvorrichtung 42 umfasst eine Speichereinheit 48, in der die Betriebsgrößen der Komponente 12 gespeichert sind. In der Speichereinheit 48 können die charakteristischen Merkmale der angeschlossenen Komponente 12, wie z.B. Kapazität, Ladezustand, maximale Leistung. etc., die bei Bedarf an die Steuereinrichtung 30 übertragen wird, gespeichert sein. Zudem umfasst die Kommunikationsvorrichtung 42 eine Ablaufsteuereinheit 54, die die Funktion der Komponente 12 steuert und die korrekte, komponentenspezifische Umsetzung von Low-Level-Signalen, z. B. einer Spannung, in entsprechende High-Level-Nachrichten realisiert (z.B. auf S7-Basis). Eine mögliche Hardware-technische Realisierung der Kommunikationsvorrichtung 42 wäre eine S7-kompatible Box mit geeigneten Schnittstellen. The communication device 42 includes a storage unit 48 , in which the operating variables of the component 12 are stored. In the storage unit 48 can be the characteristic features of the connected component 12 , such as capacity, state of charge, maximum power. etc., if necessary to the controller 30 will be stored. In addition, the communication device includes 42 a flow control unit 54 that the function of the component 12 controls and the correct, component-specific implementation of low-level signals, eg. As a voltage, realized in corresponding high-level messages (eg on S7 basis). A possible hardware-technical realization of the communication device 42 would be an S7-compatible box with suitable interfaces.

4 zeigt die Einbindung von zwei Kommunikationsvorrichtungen 42 in die Anlag 10 gemäß 1. Im Rahmen der Inbetriebsetzung der Kommunikationsvorrichtung 42 wird eine Engineering-Umgebung bereitgestellt, die es zum einen erlaubt die (Ablauf)Steuerung von Komponenten 12, wie z.B. DC-Schnelladern, Pufferbatterien, Schwungradspeichen, oder dergleichen einfach zu implementieren und zum anderen das Verwalten von Einträgen im Komponenten-Charakteristika-Speicher (ggf. Datenbank) ermöglicht. 4 shows the integration of two communication devices 42 in the investment 10 according to 1 , As part of the commissioning of the communication device 42 An engineering environment is provided which on the one hand allows the (execution) control of components 12 , such as DC fast wires, backup batteries, flywheel spokes, or the like, is easy to implement and, secondly, allows for managing entries in the component characteristics memory (possibly database).

Die Kommunikationsvorrichtung 42 und das System 50 stellen einen einheitlichen Weg zur Anbindung von elektrischen Energieverbrauchern, -speichern und -erzeugern an eine zentrale Steuereinrichtung 30 dar. Das System 50 muss sich dabei weder um die Low-Level-Ansteuerung der einzelnen Komponenten 12 kümmern, noch müssen die charakteristischen Eigenschaften der Komponenten 12 von Hand in das System eingetragen werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Kommunikationsvorrichtung 42 zwischen jeder einzelnen Komponente 12 und der zentralen Steuereinrichtung 30 installiert wird. Diese zusätzliche Abstraktionsebene erlaubt das generische Auslesen und Ansteuern der einzelnen Komponenten 12 über ein einheitliches Interface. The communication device 42 and the system 50 provide a unified way to connect electrical energy consumers, storage and generators to a centralized controller 30 dar. The system 50 It does not have to be about the low-level control of the individual components 12 still need to take care of the characteristics of the components 12 be manually entered into the system. This is achieved by having the communication device 42 between each individual component 12 and the central controller 30 will be installed. This additional level of abstraction allows generic readout and control of the individual components 12 via a uniform interface.

Das erfindungsgemäße System 50 zur Steuerung von Energieflüssen in einer Anlage 10, das auch als Power-Management-System bezeichnet werden kann, besteht aus der Steuereinrichtung 30, die über eine Kommunikationsvorrichtung 42 mit den vom Power-Management-System gesteuerten Komponenten 12 verbunden ist. In der Steuereinrichtung 30 wird im Regelfall angenommen, dass die Summe der Lastgänge der gesteuerten Komponenten 12, optional unter Hinzunahme einer Grundlastkurve der ungesteuerten Komponenten, gleich der Lastgangskurve am zentralen Einspeisepunkt der Anlage 10 ist. Optional kann in der Steuereinrichtung 30 ein Anlagenmodell hinterlegt sein, welches den Zusammenhang zwischen den Lastgängen der einzelnen gesteuerten Komponenten 12 und dem Lastgang am zentralen Einspeisepunkt der Anlage 10 abbildet. The system according to the invention 50 for controlling energy flows in a plant 10 , which can also be referred to as a power management system, consists of the control device 30 that have a communication device 42 with the components controlled by the power management system 12 connected is. In the control device 30 As a rule, it is assumed that the sum of the load paths of the controlled components 12 , optionally with the addition of a base load curve of the uncontrolled components, equal to the load profile curve at the central feed point of the system 10 is. Optionally, in the control device 30 a plant model be deposited, which determines the relationship between the load paths of the individual controlled components 12 and the load at the central feed point of the plant 10 maps.

Die Steuereinrichtung 30 verfügt ferner über Preis- bzw. Tarifinformationen, mit denen es die Kosten, die mit einem gegebenen Lastgang am zentralen Einspeisepunkt der Anlage 10 verbunden sind, ermitteln kann. Die Steuereinrichtung 30 verfügt darüber hinaus über softwaretechnische Mittel zur optimalen Bestimmung der Stellgroßen für jede Komponente 12, so dass der resultierende Lastgang am zentralen Einspeisepunkt der Anlage 10 zu minimalen Elektroenergieeinkaufskosten führt The control device 30 also has pricing and tariff information that allows it to calculate the costs associated with a given load profile at the plant's central feed-in point 10 connected can determine. The control device 30 In addition, it has software-technical means for optimal determination of the manipulated variables for each component 12 , so that the resulting load at the central feed point of the plant 10 leads to minimal electricity purchase costs

Mit der Kommunikationsvorrichtung 42 können nicht nur Wirkleistungs-Lastgangskurven beeinflusst werden, sondern optional auch Blindleistungs-Lastgangskurven bzw. die Kombination aus Wirk- und Blindleistungskurven am Netzanschlusspunkt der Anlage 10 beeinflusst werden. Zwischen der Low-Level Ansteuerung der Leitungselektronik und der High-Level Ansteuerung durch das Power Management wird durch die Kommunikationsvorrichtung 42 eine neue generische Schnittstellen-Komponente einzufügen. With the communication device 42 Not only can active load load curves be influenced, but optionally also reactive power load curves or the combination of active and reactive power curves at the grid connection point of the system 10 to be influenced. Between The low-level control of the line electronics and the high-level control by the power management is provided by the communication device 42 to insert a new generic interface component.

Durch die Kommunikationsvorrichtung 42 und das System 50 kann eine automatische Übermittelung von charakteristischen Großen zu der Steuereinrichtung 30 ermöglicht werden. Somit müssen verschiedene Komponenten 12 oder deren Varianten nicht mehr aufwendig ins Power Management eingepflegt werden. Dies ermöglicht eine einfache (physikalische) Einbindung von verschiedensten Komponenten 12 in ein Gesamtsystem. Zudem muss nicht auf verschiedene Bus-Systeme und Protokolle Rücksicht genommen werden. Jede mit einer Kommunikationsvorrichtung 42 ausgestattete Komponente 12 besitzt ein definiertes Interface zum Power Management unter Verwendung der gängigen High-Level-Protokolle. Zusätzliche Komponenten 12, die mit der Kommunikationsvorrichtung 42 ausgestattet sind, können mit geringem Engineering-Aufwand für die notwendige Erweiterung des Anlagenmodells in das Power-Management-System eingebunden werden („almost plug and play“). Die Ausstattung einer völlig neuen Komponente 12 mit einer Kommunikationsvorrichtung 42 ist relativ einfach, da es sich um einen sich wiederholenden Arbeitsablauf handelt. Ferner ist Unterstützung von verschiedene High-Level-Protokollen, je nachdem in welcher Domäne das Power-Management-System eingesetzt wird, z.B. als Ladestation im/am Gebäude oder in einer Tankstelle, geboten. Through the communication device 42 and the system 50 can be an automatic transmission of characteristic Great to the controller 30 be enabled. Thus have different components 12 or their variants are no longer elaborately incorporated into the power management. This allows a simple (physical) integration of various components 12 in an overall system. In addition, there is no need to consider different bus systems and protocols. Each with a communication device 42 equipped component 12 has a defined power management interface using common high-level protocols. Additional components 12 that communicate with the communication device 42 equipped, can be integrated with little engineering effort for the necessary extension of the system model in the power management system ("almost plug and play"). The equipment of a completely new component 12 with a communication device 42 is relatively simple because it is a repetitive workflow. Furthermore, support for various high-level protocols, depending on the domain in which the power management system is used, for example, as a charging station in / on the building or in a gas station, is required.

5 zeigt ein Beispiel für die Einbindung der Kommunikationsvorrichtung 42 in die Anlage 10 gemäß 2. Bei dem Spezialfall einer DC-Schnelladestation könnte die Prüfeinheit 38, die heute z.B. die Aufgabe der Ladeablaufsteuerung übernimmt, optional in der Ladestation belassen werden. Jedoch sollte es auf lange Sicht das Ziel sein, die Prüfeinheit 38 bzw. CCBOX durch die Kommunikationsvorrichtung 42 zu ersetzen. Dies bedeutet, dass Kommunikationsvorrichtung 42 in der Lage sein muss, auch komplizierte Ladeabläufe und damit Lastgangskurven, wie z.B. nach dem CHAdeMO- oder ISO15118-Standard , zu realisieren. 5 shows an example of the integration of the communication device 42 in the plant 10 according to 2 , In the special case of a DC fast charging station, the test unit could 38 , which takes over the task of loading drain control today, for example, optionally left in the charging station. However, in the long term, it should be the goal of the test unit 38 or CCBOX through the communication device 42 to replace. This means that communication device 42 be able to also complicated loading procedures and thus load profile curves, such as after the CHAdeMO- or ISO15118 standard , to realize.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

ISO15118 standard [0049]

Claims

Communication device ( 42 ) for a plant ( 10 ) with - a first interface ( 44 ) with at least one component ( 12 ) the plant ( 10 ), and - a second interface ( 46 ) connected to a control device ( 30 ) for controlling electrical energy flows in the plant ( 10 ), wherein - the communication device ( 42 ) is adapted, via the first interface ( 44 ) Operating variables which determine an operating state of the at least one component ( 12 ) characterize, receive and - the operating variables via the second interface ( 46 ) to the control device ( 30 ) transferred to.

Communication device ( 42 ) according to claim 1, characterized in that the communication device ( 42 ) is adapted, via the second interface ( 46 ) Manipulated variables for controlling an operation of the at least one component ( 12 ) from the control device ( 30 ) and the manipulated variables via the first interface ( 44 ) to the at least one component ( 12 ) transferred to.

Communication device ( 42 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the communication device ( 42 ) a storage unit ( 48 ) on which the operating variables and / or characteristic features of the at least one component ( 12 ) are stored.

Communication device ( 42 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the communication device ( 42 ) is adapted to the operating variables to the control device ( 30 ) according to a predetermined communication protocol.

Communication device ( 42 ) according to claim 4, characterized in that the communication device ( 42 ) a flow control unit ( 54 ), which is adapted to the operating variables of the at least one component ( 12 ) and to transmit in the predetermined communication protocol.

System ( 50 ) for controlling electrical energy flows in a plant ( 10 ) with - a plurality of components ( 12 ) the plant ( 10 ), - a control device ( 30 ) Control of electrical energy flows in the system ( 10 ) and - at least one communication device ( 42 ) according to one of claims 1 to 5, wherein - the first interface ( 44 ) of the communication device ( 42 ) with at least one of the plurality of components ( 12 ) and wherein - the second interface ( 46 ) of the communication device with the control device ( 30 ) connected is.

System ( 50 ) according to claim 6, characterized in that the communication device ( 42 ) is adapted to the operating variables of the at least one component ( 12 ) after connecting the first interface ( 44 ) with the at least one component ( 12 ) and connecting the second interface ( 46 ) with the control device ( 30 ) automatically to the control device ( 30 ) transferred to.

System ( 50 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the at least one component ( 12 ) the communication device ( 42 ).

System ( 50 ) according to one of claims 6 to 8, characterized in that the at least one component ( 12 ) is designed as an energy generator, energy consumer and / or energy storage.

Method for controlling electrical energy flows in a plant ( 10 by providing a plurality of components ( 12 ) the plant ( 10 ), - control of electrical energy flows in the plant ( 10 ) with a control device ( 30 ), - providing a communication device ( 42 ), which have a first and a second interface ( 44 . 46 ), - connecting the first interface ( 44 ) with at least one of the plurality of components ( 12 ), - connecting the second interface ( 46 ) with the control device ( 30 ), - Receiving operating variables which indicate an operating state of the at least one component ( 12 ), via the first interface ( 44 ) and - transfer of the operating variables via the second interface ( 46 ) to the control device ( 30 ).