用于运行自主能源供应网络的方法和系统与流程

本发明涉及一种用于运行自主能量供应网络的方法，该自主能量供应网络包括多个能量产生器和多个能量消耗器。本发明还涉及一种用于运行这种自主能量供应网络的系统。

背景技术：

响应于与能量供应网络的供应可靠性和再生能量生产商(例如风力发电厂，光伏电站)的增加的比例有关的问题，最近已经使用了自主能量供应网络(以下也称为“微电网”)。这种微电网是包括能量产生器和能量消耗器的相对小的能量供应网络。除此之外，这种微电网还可以包括电能存储单元。这种能量存储单元将在下面被视为能量产生器(能量存储单元传递电力)或能量消耗器(能量存储单元汲取电力)，这取决于它们的运行模式。通常，微电网根据存在的能量产生器和能量消耗器的容量来配置，使得电能的产生和消耗至少近似彼此平衡，使得可以使用术语自主的，即自供电的运行。

此外，微电网并不连接到其它能量供应网络(例如岛上的微电网或在远程区域中)，或者它们在网络连接点处耦合到上级能量供应网络(配电网络)并且可以从其汲取电力或向其输送电力。在后一种变型的情况下，存在借助上级能量供应网络进行功率补偿的可能性，同时在上级能源供应网络的故障时确保微电网的内部电力供应可以通过其自身的能量产生器来维持。

微电网的运行可以根据各种参数来优化。例如，微电网可以以最低可能成本或最低可能的co2排放运行。在这种情况下，常规能量产生器(例如柴油发电机)和再生能量产生器(从可再生能源(例如太阳，风)产生电能的能量产生器)和任何能量存储单元都要被考虑、建模和控制。具体地，为了使网络运行尽可能高效，一个重要方面在于预测微网络中网络内部的未来能量产生以及网络内的未来能量消耗，其中两个量通常至少部分地依赖于天气，以及优化投资组合，即综合使用各个能源生产商。

当前可用于微电网中的能量自动化的解决方案基本上基于常规管理系统，例如也用于站自动化(例如，西门子sicam系列)或网络管理技术(例如西门子spectrumpower系列)。原则上，这些系统非常适合于微电网的控制和调节。然而，它们的运行和建模概念主要涉及技术培训的专业人员，他们通常不能用于上述应用情况，并且其使用还需要相对高的成本。此外，这种自动化解决方案的成本/效益比对于微电网的数量级是不利的，微电网通常仅具有几mw的生产功率。这不仅涉及系统成本(即相应自动化解决方案的组件和软件)，而且还涉及参数化和调试所需的费用。具体地，在这种情况下，建立通常所需的数学建模函数特别导致高的手动分析和参数化花费。此外，已知的自动化解决方案通常假设微电网和管理中心之间的恒定通信。这已经是有问题的，特别是当微电网用于确保在偏远地区的安全电力供应时，或者在上级能量供应网络故障(通常还涉及长距离通信的故障)的情况下。

此外，美国专利申请us2010/0023174a1公开了一种微电网的控制系统，其中微电网由相应的各个本地控制装置控制，并且微电网的本地控制装置彼此交换控制数据，以便使上级能源供应网络的运行进入优化。在该解决方案中，对于各个本地控制装置存在高配置费用。

技术实现要素：

本发明的目的是减少自主能量供应网络(微电网)的运行所需的参数化开销。

该目的通过根据本发明的方法来实现。因此，提供了构建为用于控制能量产生器和/或能量消耗器的本地控制装置；在所述方法中执行以下步骤：在对于所述本地控制装置上级布置的计算装置的数据存储器中提供自主能量供应网络的模型数据，其中所述模型数据说明了所述微电网的相应设施，特别是可用的能量产生器，以及能量消耗器和/或存储器，以及它们的运行参数；通过使用所述模型数据，利用所述计算装置确定所述自主能量供应网络的运行计划，其中所述运行计划规定了所述自主能量供应网络在特定时间间隔期间的运行状态；所述运行计划被发送到所述本地控制装置；并且能量产生器和/或能量消耗器由本地控制装置根据运行计划的规定来控制。

根据本发明的方法的特别的优点是，本地控制装置的几乎所有的参数化都不是现场地而是借助计算装置来执行。这避免了微电网的运营商在现场使用受过训练的人员的需要。此外，可以使用相对简单的装置作为本地控制装置，在该装置上不必对其计算能力提出严格的要求，因为计算密集的过程，特别是数学运算优化通过计算装置来执行。

借助于计算装置提供的模型数据尤其包括例如相应能量产生器的类型和安装位置、空间取向、名称、能量产生器的最小和最大生产功率、效率特性、可能使用的燃料的燃料价格或电池容量。

在根据本发明的方法的一个有利的改进方案中，为了借助计算装置确定相应的时间间隔中的运行计划，确定相应的能量产生器的预期馈送功率，并且预期馈送功率使用相应的能量产生器以便确定运行计划。

在该实施方式中，相应能量产生器的运行预测有利地用作运行优化的基础。以这种方式，每个能量产生器的预期馈送功率可以本身被预测，使得例如对于所讨论的时间间隔，可以计划是否需要从任何上级分配网络提取电功率或者可以递送到其中，例如以便优化货币收益。

在此，在根据本发明的方法的一个有利的实施方式中，此外，借助于计算装置为相应的时间间隔确定自主能量供应网络的区域的天气预报，并且对于那些其馈送功率取决于相应能量产生器的区域中的当前天气条件的能量产生器，通过使用与相应能量产生器的运行相关的天气预报的信息以及至少一些模型数据来确定相应时间间隔的预期馈送功率。

特别地，从短期可再生能源(风力，太阳辐射)产生电能的那些能量产生器在特定程度上取决于相应能量产生器的区域中的相应天气情况。根据最后提及的实施方式，计算装置然后确定各个能量产生器的区域的天气预报。由于微电网通常仅具有小的空间范围，在这种情况下，仅仅为微电网的区域确定天气情况就足够了，并且对于所有可用的能量产生器使用这种天气情况。基于天气情况或与相应能量产生器的电能生产相关的信息(例如风强度、云量、日光长度和太阳光的入射角)，在特定模型数据的知识的基础上对于相应的能量产生器(例如效率、安装地点、取向)，计算装置可以确定所讨论的时间间隔的预期馈送功率。因此也可以借助计算装置对这样的能量产生器进行假设，而不需要使用本地控制装置。

在根据本发明的方法的另一有利实施方式中，通过由计算装置提供或连接到计算装置的数据编辑器获取模型数据作为用户输入，并且将模型数据存储在计算装置的数据存储器中。

这提供了由计算装置获取模型数据的简单可能性。也不需要在本地控制装置之一处手动输入。

此外，在根据本发明的方法的另一有利实施方式中，计算装置由配置为云计算机系统的数据处理设备构成。

在该实施方式中，以特别灵活的方式配置计算装置。云计算机系统在这种情况下旨在表示具有一个或多个数据存储设备和一个或多个数据处理设备的装置，其可以通过适当的编程来配置以便执行任何期望的数据处理运行。在这种情况下，数据处理设备通常构成通用数据处理设备(例如服务器)，其最初在其设计和其编程方面没有特定配置。只有通过已经执行的编程，通用数据处理设备才被设置为执行特定功能。如果云计算机系统包括多个单独的组件，则这些将以适于数据通信的合适方式(例如通过通信网络)彼此连接。可以向云计算机系统提供用于数据存储和/或处理的任何期望的数据。云计算机系统本身使得存储的数据和/或执行的数据处理的结果又可用于其他设备，例如微电网的本地控制装置和连接到云计算机系统的计算机工作站。云计算机系统可以例如由一个计算中心或多个联网的计算中心提供。通常，云计算机系统被配置为在空间上远离微电网。

云计算机系统可以例如由与微电网相同的运营商运行。例如，在这种情况下，它可以是相同运营商的服务器系统或计算中心。然而，还可以规定云计算机系统被分配给除微电网的运营商之外的运营商。对于微电网的运营商，这可以具有这样的优点，即它们本身不必注意云计算机系统的运行和维护，而是将这些任务转移给云计算机系统的运营商，云计算机系统提供这种服务。

在根据本发明的方法的另一个有利的实施方式中，此外，相应时间间隔的运行计划可以包括总体运行计划，其规定自主能量供应网络的网络连接点处的电功率，以及部分运行计划，用于自主能量供应网络的能量产生器和/或能量消耗器。

以这种方式，不仅可以控制微电网的各个能量产生器和/或消耗器进行运行，而且可以通过总体运行计划规定网络连接点处的电功率。以这种方式，例如，可以确定微电网在该时间间隔内应当吸取或发出预定电功率，或者应该在孤岛运行中完全自主地运行。在那些没有任何耦合到分配网络的微电网的情况下，每次在(在这种情况下不存在的)网络连接点处的电功率被设置为零。

关于部分运行计划，还可以特别地规定，它们至少分别包括关于相应能量产生器或能量消耗器的功率输出或功率需求的开关状态和额定值的规定。

根据另一实施方式，关于部分运行计划，还可以包括关于在相应能量产生器或能量消耗器的能量产生或能量消耗期间产生的成本的规定。在能量生产期间产生的成本特别是相应设备的运行成本(包括任何燃料成本)和采购成本。在能量消耗期间发生的成本例如是能量存储单元的运行和采购成本，但是也可以是这样的支出，其在超过已经(例如与配电网络的运营商)合同约定的功率限制时必须支付。当微电网的运营商与上级分配网络的运营商具有供应合同时，消耗成本更为重要。

关于微电网的运行，根据一个有利的实施方式，可以进一步规定，在自主能量供应网络由本地控制装置运行期间，自主能量供应网络的当前功率结余形成为传输到自主能量供应网络的功率和从其获取的功率之差，由本地控制装置确定自主能量供应网络的正储备功率和负储备功率，将当前功率结余与正和负储备功率相比较，并且将比较的结果用于控制能量产生器。

在这种情况下，正储备功率被确定为所有活动的(被接通的)能量产生器的最大可能功率输出和实际当前功率输出之间的差。相应地，负储备功率被确定为实际当前功率输出和所有活动的能量产生器的最小可能功率输出之间的差。

最后提到的有利实施方式允许借助于仅少量测量量和简单计算来调节微电网的运行。这些也可以用相对简单的控制装置来执行，而不必在后者上设置过高的计算能力需求。

在上下文中，在根据本发明的方法的另一有利实施方式中，可以具体地规定，在功率结余小于或等于正的或负的储备功率的情况下，相应地控制所接通的能量产生器以便适配其待馈送的功率，并且在功率结余大于正的或负的储备功率的情况下，修改至少一个能量产生器的开关状态。

在该实施方式中，通过相对简单的调节规则运行微电网成为可能。只要能够通过在储备功率内控制主动能量产生器来实现功率结余的均衡，就这样做。当正储备功率不再足够时，其它(先前关闭的)能量产生器被投入运行。当负储备功率不再足够时(太多功率馈送到微电网中)，主动能量产生器被关闭。执行这些步骤直到存在平衡的功率结余。

接通或断开能量产生器的顺序可以由优化参数确定。例如，可以首先接通其运行涉及最低成本的那些产生器，从而始终接通需要最低生产成本的那些不活动能量产生器。在相反的情况下，当关闭时，具有最高能量生产成本的那些能量产生器首先停止运行等。进一步优化可以例如是相应能量产生器的co2排放。

此外，根据另一个有利的实施方式，对于在功率结余大于正的或负的储备功率的情况下不存在可以修改开关状态的另外的能量产生器的情况，改变至少一个能量消耗器的开关状态。

在该实施方式中，如果不可能通过接通或断开能量产生器进行进一步调节，则对微电网的负载侧采取影响。因此，当需要时，负载被接通或断开，以便实现微电网中的平衡的功率结余。

在根据本发明的方法的另一有利的实施方式中，此外，借助本地控制装置在自主能量供应网络的运行期间采集测量值,这些测量值说明了在网络连接点处能量产生器和/或能量消耗器和/或整个自主能量供应网络的运行状态，将至少一些测量值和/或从其导出的值传输到计算装置，并且计算装置通过使用所传输的测量值和/或从其导出的值确定当前时间间隔或者其后的时间间隔的更新的运行计划。

以这种方式，微电网的运行可以适应性地适应当前变化。例如，可以平衡预期传送的功率的预测中的不确定性，或者可以补偿规划到微电网的运行中的能量产生器的故障。通过计算装置执行运行计划的相对计算密集的适配，其中优化的重新计算至少部分地进行，从而减轻了本地控制装置的负担。

此外，在根据本发明的方法的另一个有利的实施方式中，多个自主能量供应网络的相应运行计划由计算装置确定，并且多个自主能量供应网络的相应能量产生器和/或能量消耗器由相应的本地控制装置根据相应运行计划的规定来控制。

使用该解决方案，因此由计算装置提供用于多个微电网的服务。这些微电网可以被分配给相同或不同的网络运营商。在后一种情况下，将注意通过适当的措施来确保计算装置上的数据安全性。

上述目的还通过用于运行自主能量供应网络的系统来实现，该自主能量供应网络包括多个能量产生器和多个能量消耗器。

根据本发明，提供了构建为用于控制能量产生器和/或能量消耗器的本地控制装置，以及对于本地控制装置上级布置的计算装置，该计算装置具有数据存储器，用于提供自主能量供应网络的模型数据，其说明相应的能量产生器及其运行参数。在这种情况下，计算装置构建为用于通过使用模型数据来确定自主能量供应网络的运行计划，并且将运行计划传输到本地控制装置，其中运行计划规定特定时间间隔期间自主能量供应网络的运行状态。本地控制装置构建为用于根据运行计划的规定控制能量产生器和/或能量消耗器。

具体地，关于根据本发明的系统，可以规定，该系统构建为用于运行多个自主能量供应网络，并且相应的自主能量供应网络分别被分配有它们自己的本地控制装置，其连接到计算装置。

关于根据本发明的系统，上下文关于根据本发明的方法做出的所有评论以相应的方式应用，反之亦然，特别地，根据本发明的系统构建为用于执行按照任何期望的实施方案或按照任何期望的实施方案的组合的根据本发明的方法。关于根据本发明的系统的优点，参考针对根据本发明的方法描述的优点。

附图说明

下面借助实施例详细解释本发明。实施例的具体配置应理解为不以任何方式限制根据本发明的方法和根据本发明的系统的一般配置；而是实施例的各个配置特征可以以任何期望的方式彼此自由地和与上述特征自由地组合。附图中:

图1示出了具有连接到配电网络的多个自主能量供应网络(微电网)的能量供应系统的示意图；

图2示出了两个微电网的示意图，其借助本地控制装置和上级计算装置运行；

图3示出了本地控制装置的示意图；

图4示出了计算装置的示意图；

图5示出了用于解释具有本地控制装置的微电网的运行模式的第一条形图；

图6示出了用于解释具有本地控制装置的微电网的运行模式的第二条形图；和

图7示出了用于解释具有本地控制装置的微电网的运行模式的第三条形图。

具体实施方式

图1示出了能量供应系统10的非常高度示意性的图示，其中多个自主能量供应网络(微网)11a-c在相应的网络连接位置12a-c处耦合到分配网络13。与分配网络13连接有发电厂14形式的能量生产器，其确保电能的基本供给。

微电网本身包括多个能量产生器15a-c和能量消耗器16a-c，其在图1中仅通过示例的方式示出。具体地，例如，可以是光伏电站形式的能量产生器(能量产生器15a)，小型发电厂，例如联合热电厂，沼气发电厂，微型涡轮机等(能量产生器15b)或风力发电厂(能量产生器15c)以及办公室或商业建筑形式的能量消耗器(能量消耗器16a)或房屋(能量消耗器16b)。此外，还可以存在根据运行模式可以产生和汲取电能的所谓的“发电机”17a-c(生产者和消费者的合并)。这些包括例如具有其自己的发电模块的建筑物，例如具有光伏模块的房屋(消费者17a)，具有电能存储单元的电动车辆(消费者17b)和静态电能存储单元，例如电池系统(消费者17c)。在本说明书的上下文中，取决于其运行模式，这样的消费者被视为能量生成器或能量消耗器。例如，静态存储单元在其输送电能时被认为是能量产生器，并且在其正在汲取电能时被视为能量消耗器。

在图1中示出的能量产生器和能量消耗器仅仅通过示例的方式来理解。当然可以是具有任何所需数量和组合的能量产生器和能量消耗器的微电网。

与图1中所示不同，自主能量供应网络/微电网也可以在不耦合到配电网络的情况下运行。例如，对于岛屿或偏远地区就是这种情况。

为了控制微电网的运行，提供了局部控制装置18a-c，它们在图1中同样仅仅象征性地指示。利用这些局部控制装置，根据对于特定的时间间隔(例如持续15分钟)分别规定微电网的运行状态的运行计划，存在于微电网中的能量产生器和/或能量消耗器被控制为使得微电网的运行对应于特定调节策略。例如，调节策略可以包括建立微电网的成本优化的运行模式。为此，必须考虑与各个能量产生器相关联的相应能量生产成本(例如当前燃料价格，风力发电厂的运行成本等)，以及在向配电网13馈电或取电时考虑可能的电价。另一调节策略可基于具有最低可能的co2排放的运行模式或完全自主运行模式(岛运行)。

为了计划和优化微电网的运行，需要预测在微电网中分别在所讨论的时间间隔中产生的并且从微电网提取的电功率。为此，必须进行规划和参数化以及分别存在的能量产生器和能量消耗器的建模。这些过程需要高水平的技术理解和具有高计算能力的数据处理设备。就成本/效益比而言，两者对于单个微电网的单个局部运行也不是有效的。

在这种情况下，为了运行微电网，因此提出了将自动化解决方案划分为两个，如在图2中示意性地示出的。在这方面，图2示出了图1的能量供应系统10的子区域，具有微网络11a和11b，其在网络连接位置12a，b处耦合到分配网络(在图2中未进一步示出)。相应微电网11a，b的本地控制装置18a，b一方面适当地连接到相应微电网11a，b的能量产生器或能量消耗器，另一方面连接到上级计算装置20。

与能量产生器和能量消耗器的连接用于向相应的能量产生器和能量消耗器发送控制信号，以便根据相应时间间隔的运行计划调整其运行状态。此外，相应的本地控制装置18a，b连接到测量传感器，该测量传感器用于测量由相应的能量产生器或能量消耗器以及在网络连接位置12a，b的区域中的电能的输送或需求。以这种方式，本地控制装置分别被提供微电网的当前运行数据。为了确保清楚，仅仅通过示例的方式仅仅示出了本地控制装置18a，b到能量产生器15a的连接，并且代表图2中的所有其他连接。在这种情况下，连接包括到能量产生器21的控制模块21的第一连接，以便通过控制信号影响能量产生器的运行状态，以及到用于记录由能量产生器15a传送的功率的测量传感器22(仅示意性地示出)的第二连接，(例如通过适当地测量测量传感器的测量位置处的电流和电压)。还示出了到另一测量传感器23的连接，利用该测量传感器测量网络连接位置12a，b的区域中的功率。相应的本地控制装置18a，b与各个能量产生器或能量消耗器之间的连接可以以任何期望的合适形式(例如无线地或有线地)配置，并且基于一个或多个通信协议(例如根据iec61850，iec61870-5-104，dnp3(i)，xmpp，modbustcp/rtu)。

计算密集型功能以及相应微电网的调度和参数化集中在计算装置20中，计算装置20例如可以是云计算机系统。为了输入参数和模型数据，计算装置20连接到数据编辑器24，数据编辑器24可以被配置为单独的数据处理设备(例如工作站)或者被配置为计算装置20本身的集成的组成部分。

通过将自动化系统划分为两个，需要高水平的专家知识、大的人工费用和/或高计算能力的过程从相应的本地控制装置18a，b重新定位到计算装置20，并且提升总体系统的效率。以这种方式，更简单且因此更经济的装置可以用作本地控制装置18a，b；此外，对于相应微电网的配置和运行引起了更少的本地人员支出。各个控制装置18a，b和计算装置20之间的连接可以以任何期望的适当形式配置，例如作为有线以太网连接。可以使用任何期望的通信协议，例如按照标准iec61850定义的协议。

计算装置20同样可以分配给一个或所有微电网11a，b的运营商。作为替代方案，计算装置20还可以由具有微电网控制领域的专业知识的服务提供商运行，并且提供相应优化的运行计划的参数化和计算，作为用于微电网的相应运营商的服务。

具体地，用于运行微电网的系统构造如下，并且如下运行：

如上所述，本地控制装置18a，b一方面与相应的能量产生器和能量消耗器进行通信，另一方面与计算装置20进行通信。

为此，如图3所示，本地控制装置18包括用于与计算装置20通信的第一通信接口31和用于将控制信号传输到相应的能量产生器和能量消耗器的第二通信接口32。此外，输入/输出接口33用于获取相应测量传感器的测量值。在这种情况下，测量值可以通过固定布线传输到控制装置18的输入/输出接口33，或者可以在中间过程中转换为报文，并作为报文内容提交到输入/输出接口33。输入/输出接口33相应地配置为测量值采集装置或通信装置。此外，控制装置18包括控制器模块，该控制器模块执行用于控制能量产生器和能量消耗器所必需的功能。控制器模块可以例如是微处理器、asic或fpga等。

基于试探法或数学优化方法，计算装置20包括用于相应微电网的能量产生器和能量消耗器的运行计划，其确保微电网的稳定的系统状态。计算装置20被配置为如图4所示。根据图4，计算装置20包括用于与数据编辑器24(参见图2)进行数据交换的接口41和用于连接到一个或多个本地控制装置18的通信接口42。该计算装置还包括控制器43，其构建为用于执行功能模块44a-d。

图4中的计算装置20的示图被认为是纯功能性的；如上所述，计算装置可以是单独的数据处理设备或例如以云计算机系统的形式的计算机设施，其提供图2所示的元件和功能。

通过连接到接口41的数据编辑器，可以参数化能量产生器和能量消耗器的主要模型数据。这些模型数据包括能量产生器和能量消耗器以及说明其运行参数的数据，例如能量产生器的最小和最大生产能力、效率特征、燃料价格或电池容量。这些模型数据存储在作为计算装置20的数据存储模块的功能模块44a中；与相应本地控制装置相关的子集被转发到本地控制装置18并存储在本地数据存储模块35(参见图3)中。

功能模块44b是用于提供天气预报的模块，其根据微电网的安装地点询问适当的天气服务，以便获得诸如风速、风向、日照等的天气参数的本地预测。询问的气象服务可以由计算装置20自身或由外部提供商(气象服务提供商)提供。

功能模块44c是用于计算其能量产生功率取决于相应的当前天气情况(例如光伏电站，风力发电站等)的那些能量产生器的预期馈送功率的模块。为了计算预期馈送功率，至少使用由功能模块44b提供的天气信息的相关部分和存储在功能模块44a中的模型数据的至少部分(例如效率特性)。

功能模块44d是用于计算各个微电网的运行计划的模块。在这种情况下，相应时间间隔的运行计划一方面包括各个能量产生器的部分运行计划，另一方面包括指示网络连接点处的功率流的总体运行计划。功能模块44d使用例如基于混合整数线性编程的数学运算优化，并且关于预定参数(例如微电网与配电网的功率交换，运行成本或者co2排放)优化微电网的运行。

相应微电网的计算装置20和本地控制装置18如下协作。

在微电网的投入运行之前，执行用于相应微电网的调度和参数化的数据输入。为此，用户首先借助于数据编辑器24输入微电网的模型数据。数据编辑器24从输入的数据中产生用于数学运算优化的数据模型。模型数据和从其导出的数据模型存储在功能模块44a中。

此外，计算装置20将相关模型数据发送到相应的本地控制装置。这样的模型数据被认为是相关的，所述模型数据对于控制装置18运行相应微电网11是必需的或有利的，并且涉及存在于相应微电网11中的能量产生器或能量消耗器。

在运行期间，计算装置20以周期性间隔(例如每天一次)询问气象服务的当前天气预报，并将它们存储在功能模块44b中。借助于这些天气预报，功能模块44c计算在要考虑的时间间隔内的每个能量产生器的预期能量输送，并且将该信息发送到功能模块44d，该功能模块44d通过使用这些信息来计算相应微电网的运行计划,和/或将其直接发送到本地控制单元。为此，根据优化规则执行微电网的运行的相应优化。利用功能组件44d，在这种情况下分别针对连续的时间间隔计算运行计划，例如持续15分钟。

最后，计算装置20将相应时间间隔的运行计划发送到相应的本地控制装置。运行计划包括总体运行计划(在网络连接点处的功率流；在纯岛网络的情况下，这总是为零)和相应能量产生器的部分运行计划。

这些部分运行计划对于每个时间间隔包含以下信息：

-能量产生器的开关状态(开/关)；

-功率输送的额定值；

-可能还有生产/消费的影子价格。

这些影子价格例如由功能模块44d如下确定：

-对于生产设备，作为运行成本变化与工作点周围的功率变化的比率；

-对于能量存储单元，作为已用于对所述存储单元充电的电能的平均生产成本；

-对于消耗器，作为假设的虚拟价格，其规定在关闭时的优先次序(具有最高价格的消耗器首先被关闭，并且具有最低价格的消费者最后；价格可以由微电网的运营商根据特定标准，例如消耗器的重要性来规定)。

如下所述，本地控制单元18通过使用所发送的运行计划对于相应的时间间隔如下控制能量产生器。

如上所述，本地控制单元获取描述能量产生器的相应功率馈送或能量消耗器的功率需求的测量值，并且从中形成微电网的功率结余，其形式为馈送和需求之间的差异。作为替代，也可以测量在网络连接点处的功率流，其对应于功率结余。

此外，本地控制装置确定正和负储备功率。在这种情况下，正储备功率rpos被确定为所有活动的(被接通的)能量产生器的最大可能功率输出和实际当前功率输出之间的差。相应地，负储备功率rneg被确定为实际当前功率输出和所有活动能量产生器的最小可能功率输出之间的差。

借助于参量“功率结余”，“正储备功率”和“负储备功率”，以及来自运行计划的规定，执行微电网的实时调节。在这种情况下，可以容易地考虑与运行计划的偏差，例如由于与预测的气象数据的偏差和因此的馈送量。

根据运行计划的规定，当在与当前时间匹配的时间间隔中，当根据运行计划的相关开关状态开启或关闭时，相应的能量产生器打开或关闭；此外，功率输出的额定值可能地作为调节规定传送到相应的能量产生器。

如果在根据运行计划执行的微电网的运行中功率结余小于正/负储备功率的大小，则根据所需的网络频率来调节能量产生器的功率输送。这将参考图5的示例来解释。图5示出了条形图，利用该条形图，当前接通的能量产生器的功率份额处于两个不同的调节时间t1，t2。在时间t1，第一子柱51代表第一接通的能量产生器的功率份额，第二子柱52相应地代表第二能量产生器的功率份额。

根据运行计划设置的两个能量产生器的当前功率输送由线53规定。可以看出，第一能量产生器被完全利用，而第二能量产生器被部分利用。功率结余的测量或计算值由虚线54规定；可以看出，在时间t1，需要比由运行计划的当前规定馈送的功率更多的功率。在存在与配电网络的耦合的情况下，例如通过附加的需求来补偿该功率。为了尽可能自主和有效地继续运行微电网，响应于功率结余和实际输送之间的差异，由本地控制装置控制第二能量产生器以输出更高的功率。这在图5中由箭头55指示。在调节时间t2，相应地实现功率输送(参见线56)，并且微电网可以在该运行状态下进一步运行，而不使额外的能量产生器运行。这是可能的，因为虽然功率结余具有与实际状态的正偏差，但是它仍然小于作为示例在图5中输入的正储备功率rpos(仅作为示例，负储备功率rneg也在图5中输入)。

在图6中通过示例的方式示出了另一种情况。这里，功率结余(线61)位于正储备功率rpos之上，其由当前运行状态(线62)和接通的能量产生器的功率份额给出。为了适应，另一能量产生器由控制装置投入运行，其功率份额在调节时间t2表示为子柱63。当选择要接通的能量产生器时，例如可以考虑它们的影子价格。因此，具有最低能量生产成本的能量产生器总是首先投入运行，并且具有更昂贵的能量生产成本的能量产生器仅在需要时才投入运行。

在图7中通过示例的方式示出了另一种情况。这里，功率结余(线71)位于负储存功率rneg之下，其由当前运行状态(线72)和接通的能量产生器的功率份额给出。为了适应，在时间t1处活动的能量产生器通过控制装置不工作，使得仅具有在调节时间t2处被表示为子柱73的功率份额的能量产生器保持接通。当选择要接通的能量产生器时，例如可以考虑它们的影子价格。当选择待断开的能量产生器时，它们的影子价格同样可以例如被考虑。因此，具有更昂贵的能量生产成本的能量产生器总是首先停止运行，并且具有较低能量生产成本的能量产生器仅在需要时才稍后停止运行。

如果最后所确定的功率结余大于正的或负的储备功率，并且所计算的生产缺陷不能通过接通或断开能量产生器来解决，则微电网进入紧急运行。在这种情况下，如果馈送功率和吸取功率之间的差为正，则关闭具有最高阴影价格的生产设备/电池，直到该差值再次处于调节带内，或者如果可能的话，则接通消耗器。如果馈送功率和吸取功率之间的差为负，则具有最低阴影价格的消耗器/电池被关闭，直到该差再次处于调节带内。

能量产生器或在网络连接点处的测量值以循环间隔(例如每小时)发送到计算装置并在那里存档。此外，启动新的运行优化，其启动对优化时段和/或其他时间段的剩余持续时间的重新计算。这样做的效果是时间和数量积分约束可以更好地遵守。

所提出的用于微电网运行的自动化概念尤其提供以下优点：

-与当前的复杂局部建模相比，单个微电网或单个能量产生器的费用急剧下降，因为不再需要获取综合的模型数据。

-本地控制装置可以保持非常简单，并且其不需要任何复杂的技术和复杂的调试。

-现场所需的参数化减少到最小量。

-由于减少的建模范围，工厂可以更快地并且在没有专业技术人员的条件下投入运行。

-由于简单的调节概念，该解决方案与用于微电网中的所有形式的能量产生器兼容。

-本地控制装置仅需要与计算装置偶尔通信。

尽管以上已经借助于优选的示例性实施例详细地示出和描述了本发明，但是本发明不限于所公开的示例，并且本领域技术人员可以从中导出其他变型，而不脱离权利要求的保护范围。