ProWin. ProEko-S. Bezugskostenoptimierung Strom. Automation Systems GmbH Gutenbergstr Rodgau

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1 ProWin ProEko-S Bezugskostenoptimierung Strom Automation Systems GmbH Gutenbergstr Rodgau Telefon: 06106/ Fax: 06106/ Internet: Stand:

2 Inhaltsverzeichnis 1 Aufgabenumfang von ProEko-Strom Allgemein Spezifikationen Objekte Fahrplan Optimierung Zeitplan Funktionen der Strombezugsoptimierung in der Übersicht Systembedingungen Arbeitsweise Zeitplansteuerung (dispositive Lastführung) Handeingriff Bediener Schaltkontrolle Systemübersicht ProEko-Strom Komponenten Das ProEko-Strom Laufzeitsystem (Basissystem) Der Konfigurator Objekt Info Control Handbediener-Control ProWin Prozessvisualisierung ProSko-S Simulationsprogramm Laufzeitsystem ProEko-Strom (PES) im Detail Prinzipieller Funktionsablauf Schaltkontrolle Optimierung und Trendrechnung Prognosewert P prog (t) Bestimmung der Freileistung Korrekturleistung Längerfristiger Trend Bestimmung der Momentanleistung P mom (t) Optimierung Schaltstrategien und Randbedingungen Modifizierte Korrekturleistung P* korr (t) und längerfristiger Trend Vermeidung ungewollter Schalthandlung Fahrpläne der Optimierung Signale Eingangssignale Zählwertverarbeitung Ausgangssignale Bezugsüberschreitung Bedienermenüs Der Konfigurator Objekt Info Control Handbediener Control Präsentation der ProEKO-S Daten Anlagenvisualisierung Optionales Anlagenvisualisierungsbild Kurvengrafik...15 Seite - 2 -

3 1 Aufgabenumfang von ProEko-Strom 1.1 Allgemein Der Energiebezug eines Unternehmens, einer Industrieanlage oder vergleichbarer Anlagen beeinflusst die Gesamtkosten und damit Wirtschaftlichkeit eines Betriebes. Diesen Energiebezug zu erfassen, zu kontrollieren und je nach Betriebsmittelmöglichkeiten zu beeinflussen ist Aufgabe des Softwarepakets ProEko-Strom, ein Modul lauffähig im Zusammenhang mit der Prozessleitsystemsoftware ProWin. Abb. Erfasste ¼-Stundenbezugswerte mit Überschreitung des max. Wertes (10.000) Aufgabe von ProEko-Strom ist es, durch bestimmte Maßnahmen, wie z.b. Objekte abzuschalten oder Objekte einzuschalten und für einen gleichmäßigen und unterhalb der Bezugsgrenze liegenden Energiebezug zu sorgen. Objekte ist der Sammelbegriff für Verbraucher (Abnehmer) und Aggregate (Erzeuger) innerhalb des ProEko-Strom Systems. Die Steuerung der Objekte ist nicht nur von Optimierungskriterien, sondern darüber hinaus auch von bestimmten technischen und ggf. von vertraglichen Randbedingungen abhängig, die von ProEko-Strom berücksichtigt werden. Beispiel: Minimale und maximale Ein- und Ausschaltzeiten sowie die Existenz gewisser Zeitfenster, durch die die Verfügbarkeit der Objekte für Schaltungen eingeschränkt ist. Mit ProEko-Strom ist es zusätzlich möglich dispositive Lastführung vorzunehmen, d.h. Auslösen von zeitabhängigen Schaltaufträgen. Neben der Optimierung des Leistungsbezugs und der dispositive Lastführung können Schaltaufträge auch per Hand abgesetzt werden. Seite - 3 -

4 2 Spezifikationen 2.1 Objekte Unter einem ProEKO-Strom Objekt versteht man jede Art von Objekt, das von ProEKO-S überwacht und/oder gesteuert werden kann. Abnehmer (Verbraucher) sind ein- und ausschaltbare Objekte ohne Eigenerzeugung. Erzeuger (Aggregate) sind ein- und ausschaltbare Objekte mit Eigenerzeugung. ProEko-Strom kann maximal 48 Objekte verwalten, jedes Objekt wird durch technische systeminterne Angaben gekennzeichnet. und Kenndaten der ProEko-S Objekte Objekt Freigabe, allgemeine Freigabe Objektnummer, interne Referenznummer Objektname, Klartext Kommentar Objekttyp, Abnehmer oder Erzeuger Rückmeldekontakt, Istzustand des Objektes Schaltkontakt, Sollzustand des Objektes Freigabekontakt, Freigabe des Objektes vom Prozess Sollwert-Pv, Analoger Sollwert für SW-Generator Istwert-Pv, Analoger Istwert vom SW-Generator Freigabekontakt, Freigabe des Objektes vom Prozess Optimierung freigeben Schaltbare Nennleistung Priorität Optimierung Schalthäufigkeit pro Tag Minimale Einschaltzeit Minimale Ausschaltzeit Maximale Aus-/Einschaltzeit Maximale Nachlaufzeit Maximal Hochlaufzeit Zeitfenster Lastsperre (Nachlauf/Bereitschaft) Bereitschaftsüberwachung Parameter für Sollwert Generatoren (Mindest Ein - Sollwert, Schaltstufen, etc.) 2.2 Fahrplan Optimierung ProEko-Strom kann bis zu 16 Fahrpläne verwalten. Jeder Fahrplan hat eine Gültigkeitszeitspanne (von, bis). Sollten sich Fahrpläne überlappen, so wird der Fahrplan mit der höchsten Priorität und der kleinsten Fahrplannummer zum aktuellen Fahrplan erhoben. 2.3 Zeitplan ProEko-Strom kann bis zu 16 Zeitpläne verwalten. Jeder Zeitplan hat eine Gültigkeitszeitspanne (von, bis) und kann bis zu 256 Zeitplanaufträge bearbeiten. Sollten sich Zeitpläne überlappen, so wird der Zeitplan mit der höchsten Priorität und der kleinsten Zeitplannummer zum aktuellen Zeitplan erhoben. Seite - 4 -

5 3 Funktionen der Strombezugsoptimierung in der Übersicht Tarif- bzw. Messperiodenlänge 15 Minuten Hochrechnung der Leistung innerhalb einer Tarifperiode Gleitende Leistungsberechnung mit exp. Glättung, Tarifperiode Korrektur- und Schaltleistungsberechnung Ermittlung des längerfristigen Bezugstrends Kontinuierliche Hochrechnung alle 30 Sekunden Bis zu 48 Objekte optimierbar Berücksichtigung von Objektspezifikationen minimale Einschaltzeit/Ausschaltzeit maximale Ein-/Ausschaltzeit Hochlaufzeit Nachlaufzeit Schalthäufigkeit pro Tag Zeitfenster, Uhrzeit und Wochentag Generatoren mit Sollwertvorgaben Freie Fahrplangestaltung, max. 16 Fahrpläne Berücksichtigung von Fahrplanspezifikationen Zu- und Abschaltsperren bei Tarifperiodenanfang und -ende Zu- und Abschalthysterese Bereitschaftssollwertüberwachung Spitzenlastsperre mit Nachlaufzeit Verwaltung von 16 Zeitplänen mit 256 Einträgen zur dispositiven Lastführung, prioritätsgesteuert 31 Tagessollwertlisten mit 96 Viertelstundenwerten (Leistungswerte in kw) Messperiodensignal: Ausfallüberwachung und Ersatzsignal erzeugen HT/NT Signal: Ausfallüberwachung (Sommer- und Winterzeit) und Ersatzsignal erzeugen Anzeigen und Darstellen aller relevanten ProEko-Strom Variablen in der ProWin Prozessvisualisierung Erfassung aller Signale und Zustände über die ProWin Datenbasis Protokollierung aller Ereignisse und Schaltvorgänge im ProWin Betriebstagebuch 4 Systembedingungen 1. Betriebssystem Windows 2. Laufzeitsystem ProWin mit Visualisierung und Betriebstagebuch 3. DCF-Funkuhrempfänger (PC-Zeitsynchronisierung) 4. ProWin-Strom-Softwaremodule ProEkoS 5. Schnelle Erfassung bezüglich des EVU-Tarifperiodensignals (Meldung, < x Sek) 6. Schnelle Erfassung bezüglich der Bezugsdaten (Zählwert, < 5 Sek) 7. Impulswertigkeit der Bezugsdaten relativ klein (abhängig vom max. Bezug) Seite - 5 -

6 8. Arbeitsweise Die Erfassung aller relevanten Daten aus der Datenbasis erfolgt zyklische alle 5 Sekunden (Bildung von gleitenden Mittelwerten und Tendenzen). Die Optimierung und Trendrechnung erfolgt im 30 Sekunden Zyklus, dem Optimierungszyklus. Der Optimierungszyklus wird synchron mit dem internen Messperiodensignal gestartet. Um eine genauere Synchronisation zwischen EVU- Messperiodensignal und internen Messperiodensignal zu erreichen wird die Verwendung eines DCF77-Funkempfägers als Vergleichgröße empfohlen. Pro Optimierungszyklus wird ein Wert für die am Ende der laufenden Tarifperiode (= Tarif-, Verrechnungsperiode) zu erwartende kumulierte bezogene Arbeit prognostiziert. Aus dem Prognosewert und der prognostizierten Leistung zum Tarifperiodenende wird die aktuelle Korrekturleistung für diesen Optimierungszyklus bestimmt. Abhängig von dem Vorzeichen der Korrekturleistung gilt nun: Pkorr > 0 Abnehmer zuschalten bzw. Erzeuger abschalten oder Pkorr < 0 Abnehmer abschalten bzw. Erzeuger zuschalten Aufgrund der Korrekturleistung wählt die Optimierung nach einer entsprechenden Strategie, unter Einhaltung von Randbedingungen und dem Zustand des Objekts, aus der Menge der zur Verfügung stehenden Objekte einen geeigneten aus und schlägt diesen der Schaltkontrolle vor. 4.1 Zeitplansteuerung (dispositive Lastführung) Die Zeitplansteuerung wird alle Minute einmal aufgerufen. Die anstehenden Zeitplanaufträge werden der Schaltkontrolle mitgeteilt und es erfolgt ein Eintrag ins ProWin Ereignisprotokoll. 4.2 Handeingriff Bediener Die Überwachung eines Handeingriffes vom Bediener wird zyklisch überwacht und an die Schaltkontrolle weitergereicht und im ProWin Ereignisprotokoll dokumentiert. 4.3 Schaltkontrolle Die Schaltkontrolle wird zum Schluss eines Programmintervalls (5 Sekunden) ausgeführt. Sie gewährleistet, dass die einzelnen Komponenten Optimierung, Zeitplansteuerung und Handeingriff Bediener, keine sich widersprechende Schaltaufträge an die einzelnen Objekte über die ProWin-Datenbasis absetzen. Die Schaltkontrolle speichert den Sollzustand und die Auftragspriorität eines jeden Objektes, der von dem jeweiligen Komponenten einzunehmen ist. Dadurch wird erreicht, dass ein Objekt immer dem Modul mit der höchsten Priorität zugeordnet ist und dessen Sollzustand einnimmt. Seite - 6 -

7 5 Systemübersicht ProEko-Strom 5.1 Komponenten Das ProEko-Strom (PES) ist als Client Software zu ProWin realisiert und besteht aus folgenden Modulen: Laufzeit System Konfigurator Objekt Info-Control Handbediener-Control Optimierungssimulator und Sollwertlisten-Anzeige Simulation (option) Das Anzeigen und Darstellen aller relevanten ProEko-Strom Variablen erfolgt in der ProWin Prozessvisualisierung. Die Erfassung aller Signale und Zustände erfolgt über die ProWin Datenbasis, sowie die Protokollierung aller Ereignisse und Schaltvorgänge im ProWin Betriebstagebuch Das ProEko-Strom Laufzeitsystem (Basissystem) Das Laufzeitsystem ist die Basis des ProEko-Strom Softwaremodul für ProWin Version 4. Es handelt sich hier um eine EXE-Datei, die die vier Komponenten des PES Laufzeitsystems Der Konfigurator Der Konfigurator ist das Projektierungswerkzeug für das Modul ProEko-Strom Laufzeitsystem, hier können alle Parameter für das Laufzeitsystem eingegeben und geändert werden Objekt Info Control Das Objekt Info Modul dient zur Anzeige aller Zustände eines Objektes, während das ProEko- Strom Laufsystem aktiv ist Handbediener-Control Mit dem Handbediener Modul können die Objekte von Hand geschaltet werden ProWin Prozessvisualisierung Die Präsentation der PES-Daten erfolgt in der ProWin Prozessvisualisierung. 6 ProSko-S Simulationsprogramm Mit dem optoinalen ProSeko-S Simulationsprogramm kann man ohne direkten Prozessanschluss die Optimierungsstrategie offline testen. Das Programm erzeugt einen Zählwert [kwh] aus: Grundlast (Basisbezugsleistung positiver Zählwert) Verbraucher (positiver Zählwert) nach Ist-Zustand und prozentualer Nennleistung Erzeuger (negativer Zählwert) nach Ist-Zustand und prozentualer Nennleistung Seite - 7 -

8 7 Laufzeitsystem ProEko-Strom (PES) im Detail Das Laufzeitsystem ist eine EXE-Datei, das keine Anwenderschnittstelle über die grafische Windows Oberfläche, ausgenommen Info - Versionsanzeige -, besitzt. Die Projektierung des Laufzeitsystems erfolgt über das ProEko- Strom Konfigurator Software Modul. Anzeige, Archivierung und Protokollierung aller relevanten Daten erfolgen über ProWin. Die Softwaremodule Objekt Info Control und Handbediener-Control dienen zur Anzeige der objektspezifischen Daten und zur Objekt- Steuerung per Hand. 7.1 Prinzipieller Funktionsablauf Befindet sich PES in der Betriebart <<läuft>>, so werden zyklisch alle Prozessvariablen von der ProWin -Datenbasis übernommen und ausgewertet, z.b.: Zählwertvorschübe, Objektzustände ein/aus usw.. Anschließend werden alle Werte einer Plausibilitätsprüfung unterzogen und die folgenden Module nacheinander aufgerufen. Das Totmannsignal wird generiert, d.h. PES erzeugt einen Impuls. Danach werden die Schaltaufträge und alle PES relevanten Daten an die ProWin - Datenbasis übergeben. Alle Schaltaufträge bzw. Systemänderungen werden in das ProWin Betriebstagebuch eingetragen. Befindet sich PES in der Betriebart <<steht>>, so werden keine Schaltaufträge verarbeitet und das Totmannsignal nicht generiert. 7.2 Schaltkontrolle Die Schaltkontrolle ist zentraler Bestandteil von PES. Die Schaltkontrolle gewährleistet, dass die drei Komponenten Optimierung, Zeitplan und Handeingriff Bediener keine sich widersprechenden Schaltaufträge an den Leitrechner absetzen. Alle Schaltaufträge der zuvor genannten Komponenten werden an die Schaltkontrolle übergeben, die dann prioritätengesteuert entscheidet, ob der Auftrag tatsächlich ausgeführt wird. Alle Schaltaufträge sind mit einer Auftragspriorität, einer Komponentenkennung und dem Schaltzustand (Ein/Aus) versehen. Wird ein Schaltauftrag abgesetzt so speichert die Schaltkontrolle den Auftrag und dessen Parameter. Danach vergleicht sie die drei verschiedenen Auftragsprioritäten des betroffenen Objekts und schaltet den Auftrag mit höchster Auftragspriorität. Das hat zur Folge, dass ein Objekt immer der Komponente mit der höchsten Auftragspriorität zugeordnet ist und alle anderen Komponenten- Sollzustände weiterhin gespeichert sind. Die Einteilung der Schaltkontrolle-Prioritäten erfolgt nicht durch frei wählbare Prioritätswerte, sondern durch Festlegung. Jede Komponente hat ihre Prioritätswerte. 7.3 Optimierung und Trendrechnung Eine Optimierung und Trendrechnung innerhalb von PES erfolgt im 30 Sekunden Zyklus (Optimierungszyklus). Der Optimierungszyklus wird synchron mit dem internen Messperiodensignal gestartet. Die Überwachung des externen EVU- Messperiodensignals erfolgt alle 5 Sekunden im Programmintervall, d.h. das EVU- Messperiodensignal sollte länger als 5 Sekunden anstehen. Die Ermittlung der aktuellen Bezugswerte erfolgt alle 5 Sekunden, die Werte werden bis zur vollen Zykluszeit (30 Sekunden) wegen Messtechnisch bedingter Schwankungen gemittelt und geglättet. Hierbei wird ein gewichteter und gleitender Mittelwert über die letzten 50 Sekunden bestimmt, der dann als aktueller Bezugswert W(t) in die nachfolgenden Berechnungen eingeht. Seite - 8 -

9 7.4 Prognosewert P prog (t) Dem Trendmodul wird der aufsummierte Gesamtbezug der Arbeit [kwh] übergeben, der in zwei Schritten einen Wert für die am Ende der Tarifperiode zu erwartende mittlere Bezugsleistung berechnet. Beim ersten Schritt handelt es sich um den Algorithmus der exponentielle Glättung, der einen Wert für den nächsten Zyklus zu erwartenden Bezugswert prognostiziert.der zweite Prognoseabschnitt berechnet anschließend den für das Ende der laufenden Tarifperiode zu erwarteten Wert für die mittlere Periodenleistung. 7.5 Bestimmung der Freileistung Die Freileistung ergibt sich aus der bis zum Ende der Messperiode noch zur Verfügung stehenden Restarbeit geteilt durch die zur Verfügung stehende Restzeit. Oder anders formuliert, die Freileistung entspricht genau dem Leistungswert, der bis zum Ende der Messperiode beibehalten werden muss, damit das Bezugsmaximum nicht überschritten wird. 7.6 Korrekturleistung Die Korrekturleistung ist die Differenz zwischen der Freileistung und der prognostizierte Leistung zum Tarifperiodenende. Sie entspricht der Leistung, die bis zum jeweiligen Messperiodenzeitpunkt zugeschaltet oder abgeschaltet werden muss, um den Sollwert genau zu erreichen Längerfristiger Trend Die Korrekturleistung reicht zwar zur Ausregelung der Leistung innerhalb einer Tarifperiode aus, d.h. alle Berechnungen und Schalthandlungen beziehen sich ausschließlich auf die laufende Tarifperiode. Systeme die sich ausschließlich auf die laufende Tarifperiode beziehen, neigen dazu, Schalthandlungen Als Beispiel folgender Sachverhalt: Der Leistungsbezug innerhalb einer Tarifperiode steigt so stark an, dass die Optimierung mit der Zuschaltung eines Dieselaggregates reagiert. Da solche Aggregate Mindesteinschaltzeiten von 15 und mehr Minuten haben, beginnt die Optimierung in der nächsten Tarifperiode mit einem zugeschalteten Erzeuger, der über den allergrößten Teil der Periode Energie ins Netz liefert. Wenn sich nun der Bezugswert unterhalb des Sollwertes bewegt, bei gleich bleibender Bezugstendenz, ergibt sich im Laufe der Tarifperiode eine freie Arbeit. Aus der freien Arbeit resultiert unter u.u. eine sehr hohe positive Korrekturleistung gegen Ende der Tarifperiode, aufgrund der immer kürzer werdenden Restperiodenzeit. Diese positive Abb: Prognoseberechnung auszuführen, die in Bezug auf die Einhaltung des Sollwertes in der laufenden Tarifperiode zwar richtig sein mögen, die jedoch bei Kenntnis des Leistungsbezuges in der oder den nachfolgenden Tarifperiode(n) nicht immer als richtig anzusehen sind. Korrekturleistung führt nach Ablauf der Mindesteinschaltzeit zu einem Abschalten des Aggregates, denn in der laufenden Tarifperiode wird kein Erzeuger mehr benötigt. In der nächsten Tarifperiode, gleich bleibender Bezug vorausgesetzt, beginnt die Optimierung ohne diesen Erzeuger und muss daraus erkennen, dass sie den abgeschalteten Erzeuger jetzt wieder zuschalten müsste, um das Bezugsmaximum nicht zu überschreiten. Der abgeschaltete Erzeuger steht jedoch erst nach Ablauf einer Mindestausschaltzeit (Ruhezeit) zur Verfügung. Die Optimierung muss somit auf ein anderes Objekt ausweichen. Deshalb wurde in PES ein Trendalgorithmus integriert, der einen Prognosewert für die nächste Tarifperiode liefert, langfristiger Trend genannt. Seite - 9 -

10 Mit der so gewonnenen Korrekturleistung gilt nun: oder Pkorr > 0 Pkorr < 0 Abnehmer zuschalten bzw. Erzeuger abschalten Abnehmer abschalten bzw. Erzeuger zuschalten Für den Objekttyp Abnehmer gilt: Eine negative Korrekturleistung gibt dabei den Leistungsbetrag an, der zum Zeitpunkt (t) abgeschaltet werden muss, ohne das Bezugsmaximum der laufenden Tarifperiode zu überschreiten, während eine positive Korrekturleistung umgekehrt bedeutet, dass zum Zeitpunkt (t) der entsprechende Leistungsbetrag hinzugeschaltet werden kann. 7.7 Bestimmung der Momentanleistung P mom (t) Die Berechnung erfolgt zyklisch (alle 5 Sek.) aus der Summe der Arbeitsimpulse dividiert durch die Zeit. Die so ermittelte Momentanleistung P mom (t) unterliegt Messtechnisch bedingt starken Schwankungen, deshalb wird ihr Wert zunächst geglättet. Hierbei wird ein gewichteter Mittelwert über die letzten 50 Sekunden bestimmt. 7.8 Optimierung Die Aufgabe der Optimierung ist es, unter Beachtung des Bezugssollwertes: So wenig Schalthandlungen wie möglich vorzunehmen und das Abnehmer so oft wie möglich zur Verfügung stehen, d.h. nicht von der Optimierung abgeschaltet werden. 7.9 Schaltstrategien und Randbedingungen Jedem Objekt wird eine Priorität zugeordnet, die vom Bediener jederzeit online änderbar ist. Die niedrigste Priorität ist die 1 und die höchste Priorität ist die 48, entspricht der Anzahl maximale Objekte. Die Priorität bestimmt die Reihenfolge, in der die Optimierung prüft, ob die entsprechenden Objekt zu- oder abzuschalten sind. Das Objekt mit der größten Priorität (1-48) wird als erstes von der Optimierung verwendet und als letztes wieder freigegeben. Die starre Reihenfolge des Prioritätensystems kann unter Umständen mehr Leistung schalten als eigentlich zur Abdeckung der Korrekturleistung nötig wäre. Um nach Möglichkeit nur soviel Leistung zu schalten wie unbedingt erforderlich, können mehrere Objekte dieselbe Priorität erhalten. Sollten mehrere Objekte die gleiche Priorität besitzen, so wird das Objekt vom Typ Erzeuger vorrangig verwendet, das am nächsten mit seiner Nennleistung über der Korrekturleistung liegt. Somit wird innerhalb der Prioritätengruppe nur soviel Leistung wie nötig geschaltet. Für Objekte die mit einer Hoch- bzw. Nachlaufzeit behaftet sind, ermittelt die Optimierung eine so genannte effektive Schaltleistung. Darunter soll die mittlere Schaltleistung verstanden werden, die ein Objekt in der laufenden Tarifperiode und der noch freien Zeitspanne zugeordnet wird. Die Auswahl der zu schaltenden Objekte ist nicht allein durch Kriterien der Optimierung bestimmt, sondern es müssen bestimmte technische und vertragliche Randbedingungen zusätzlich erfüllt werden. Dazu gehören Mindest- und Höchstzeiten für Ein- und Ausschaltungen. Diese Randbedingungen haben eine höhere Priorität als die Optimierung, d.h. es kommt zu Zwangsschaltungen, die durch das Ablaufen einer dieser Zeiten bedingt sind, ohne Rücksicht auf die aktuelle Bezugssituation. Darüber hinaus bleiben bei der Auswahl der Objekte solche unberücksichtigt, die laut Randbedingungen nicht Verfügbar sind, die sich in Störstellung befinden, die Kommunikation unterbrochen ist oder auf Schaltbefehl über den Rückmeldekontakt nicht reagieren. Seite

11 7.10 Modifizierte Korrekturleistung P* korr (t) und längerfristiger Trend Die Korrekturleistung, ermittelt wie zuvor beschrieben, kann so noch nicht verwendet werden, um daraus Schalthandlungen abzuleiten, denn die Objekte, Abnehmer und Erzeuger, sind für Schalthandlungen durch technische und vertragliche Randbedingungen eingeschränkt verfügbar. Der Grund dafür ist z.b., dass bestimmte Abnehmer unabhängig von der Lastsituation zugeschaltet werden müssen, weil ihre maximale Auszeit erreicht ist oder Schaltverzögerungszeiten (Hoch- und Nachlaufzeiten, Austrudelzeiten), mit denen die einzelnen Objekte behaftet sein können, wirken. Einflüsse dieser Art werden von PES durch eine Modifikation der Korrekturleistung berücksichtigt. Die momentane Korrekturleistung wird um die zu erwartende Zu- und Abschaltung der Nennleistung modifiziert. Aufgrund der modifizierten Korrekturleistung und dem längerfristigen Trend wählt die Optimierung nach einer entsprechenden Strategie, unter Einhaltung von Randbedingungen und dem Zustand des Objekts, aus der Menge der zur Verfügung stehenden Objekte einen geeigneten aus und schlägt dieser der Schaltkontrolle vor Vermeidung ungewollter Schalthandlung Die Bezugsoptimierung soll unter Beachtung des Bezugssollwertes so wenig wie möglich Schalthandlungen vornehmen. Der Optimierung stehen verschiedene Schutzmechanismen zur Verfügung, die dazu beitragen, dies zu verhindern. Dies wären: Zu- und Abschalthysterese, Schaltsperre am Periodenanfang und Periodenende, Zuschaltsperre am Periodenende. Spitzlastsperre zwischen der Schaltsperre am Periodenanfang und Periodenende Die Eingabe aller Parameter für die Schutzmechanismen erfolgt im Fahrplan. Sind alle Parameter sehr klein bzw. auf Null gesetzt, so wird ein häufigeres Schalten aller Objekte erreicht. Abb: Überwachungszeiträume der Spitzlastsperre 7.12 Fahrpläne der Optimierung ProEko-Strom kann bis zu 16 Fahrpläne verwalten. Jeder Fahrplan hat eine Gültigkeitszeitspanne (von, bis) und definiert den gültigen Sollbezugsleistungswert. Sollten sich Fahrpläne überlappen, so wird der Fahrplan mit der höchsten Priorität und der kleinsten Fahrplannummer zum aktuellen Fahrplan erhoben. Der Sollbezugsleistungswert kann auch durch eine Sollwertliste (externe ASCII-Datei) dem System bekannt gegeben werden. Somit lassen sich variable Leistungssollwerte je 15-Minuten Tarifperiode automatisch einstellen. Fahrplanparameter Freigabe Fahrplan Nummer Kommentar Gültigkeitsdatum Leistungssollwert Sollwertliste Trendprognose Dämpfungsfaktor Schaltsperre Periodenanfang Zuschaltsperre Periodenende Zuschalthysterese und Abschalthysterese Spitzenlastschaltsperre (SLS) Korrekturwert (+Pkgw) Objekt Nachlaufzeit Objekt Bereitschaftszeit Bereitschaftsgrenzwert Bereitschaftsgrenzwert Nachlaufzeit Seite

12 8 Signale Alle Ein- und Ausgangsignale werden vom ProWin Datenbasis Server verarbeitet, d.h. ProWin liest die Daten von der Prozessperipherie und bereitet sie auf. 8.1 Eingangssignale Zählwertverarbeitung Innerhalb von ProWin wird die komplette Zählwertverarbeitung abgehandelt. ProEko-Strom fordert dann alle 5 Sekunden den Zählwert von ProWin an. Die Bezugseinheit für den Zählwert ist kwh Ausgangssignale Bezugsüberschreitung Das Signal steht dann auf Eins, wenn der Sollenergiebezug innerhalb einer Tarifperiode überschritten wird. 9 Bedienermenüs 9.1 Der Konfigurator Der Konfigurator ist das Projektierungswerkzeug für das Modul ProEko-Strom Laufzeitsystem, hier können alle Parameter für das Laufzeitsystem eingegeben und geändert werden. Das Modul läuft auf jedem abgesetzten ProWin Arbeitsplatz. 9.2 Objekt Info Control Das Objekt Info Modul dient zur Anzeige aller Zustände eines Objektes, während das ProEko- Strom Laufzeitmodul aktiv ist. Das Modul läuft auf jedem abgesetzten ProWin Arbeitsplatz bzw. kann direkt aus der Visualisierung heraus gestartet werden. 9.3 Handbediener Control Mit dem Handbediener Modul können die Objekte von Hand geschaltet werden, während das ProEko-Strom Laufzeitmodul aktiv ist. Das Modul läuft auf jedem abgesetzten ProWin Arbeitsplatz bzw. kann direkt aus der Visualisierung heraus gestartet werden. Seite

13 10 Präsentation der ProEKO-S Daten 10.1 Anlagenvisualisierung Für die Präsentation der ProEKO-S Daten steht die ProWin-Standard-Visualisierung (Anlagenbilder) zur Verfügung. Abb. Anlagenbildbeispiel Stromoptimierung Folgende Darstellungen möglich: Leistungswerte: - Bezugsgröße - Momentanleistung (numerisch / Balken) - Prognosewert Vorperiode - Prognosewert Momentanleistung - Korrekturleistung - freie Leistung - zugeschaltete Leistung - abgeschaltete Leistung Objektzustände: - Ist-Zustand - Tendenz-Vorwarung (Symbole) - Soll-Zustand - Bezugsüberschreitung - Optimierungs-Zustand Optimierung: - Status - Fahrplan-Nr. - Sperre (Anfang/Ende) Messperiode - Uhrzeit - aktuelle ¼-Zeit und Restzeit (numerisch / Balken) Alarm: - Tendenz-Vorwarung (Symbole) - Bezugsüberschreitung Seite

14 10.2 Optionales Anlagenvisualisierungsbild Das nachfolgend aufgezeigte Anlagenbild ist optional zu bewerten. Es werden im Wesentlichen die Energiewerte je Minute der 15 Minuten Periode aktuell dargestellt. Abb. optionales Anlagenbildbeispiel der Stromoptimierung Energiewerte Folgende Darstellungen möglich: Energiewerte - Energiewerte Ideallinie (kwh) 15 x Minutenwerte (numerisch / Balken) - Energiewerte aktuell (kwh) 15 x aktuelle Minutenwerte - Energiewerte Soll und Ist (kwh) letzter 15 Minutenwert Messperiode - Uhrzeit - aktuelle ¼-Zeit und Restzeit (numerisch / Balken) Leistungswerte: - Bezugsgröße max. Soll (numerisch / Balken) - Bezugsgröße aktuell Ist Ist - Bezugsgröße aktuell Rest Rest Energiewerte: - Bezugsgröße P-Soll (numerisch / Balken) - Prognosewert Vorperiode P-VMP - Prognosewert aktuell P-Prog - Prognosewert Momentan P-Mom Optimierung: - Optimierungs-Status (Text/Farb-Symbol) - Tendenz-Vorwarung Vor-Alarm - Bezugsüberschreitung Alarm Seite

15 10.3 Kurvengrafik Abb: Trenddarstellung Überwachung des Bezugsmaximums mit Alarmauslösung Erläuterung: rote Linie (Dreieck): stellt jeweils den Idealen Energiebezug einer ¼-Stunden Messperiode dar grüne Linie (Dreieck): stellt jeweils den aktuellen Energiebezug einer ¼-Stunden Messperiode dar rote Gerade: max. Bezugsgrenze gelbe Treppenkurve: stellt die berechnete prognostizierte Leistung bezogen auf das Tarifperiodenende zum Zeitpunkt x dar mangenta-linie: obere rote Linie: zeigt die Vorwarnauslösungen an zeigt die Alarmauslösung (Bezugsüberschreitung) an Seite

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