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Pflichtenheft Lastmanagement Zählerketten

Übersicht

Zielsetzung

Erweiterung des existierenden Lastmangements, dass pro Gruppe eine "Zählerkette" hinterlegt werden kann. Das bedeutet, dass man für jede Gruppe festlegen kann, welche Zähler sich zwischen Netzanschlusspunkt und den jeweiligen Ladestationen befinden.

Durch diese Zählerketten wird es möglich unterschiedliche Strom-/Leistungsbegrenzungen zu überwachen und ggfs. ein Laden mit überschüssiger Leistung zu realisieren.

Alle relevanten Daten der Zähler und Ladestationen werden kontinuierlich über eine eigene API ans Portal übertragen, damit dort eine Visualisierung möglich ist.

Strom- / Leistungsbegrenzung

Für jeden Zähler, der einer Gruppe zugeordnet wird, soll es möglich sein eine Strom- und/oder Leistungsgrenze festzulegen. Außerdem soll auswählbar sein, welcher Wert bei Überschreitung zu einer Abschaltung von Ladestationen führt.

So kann z.B. eingestellt werden, dass Ladestationen einen Strom pro Phase von 100A nicht überschreiten dürfen, um das Auslösen einer Sicherung zu verhindern, aber gleichzeitig eine Leistungsbegrenzung von 0W hinterlegt werden kann, damit die Ladestationen nur mit überschüssiger Leistung angesteuert werden und ansonsten mit dem hinterlegten Minimalstrom arbeiten. So ist es jederzeit möglich mit reduzierter Leistung zu Laden, die PV-Erzeugung optimal zu nutzen und dennoch ein Auslösen der Sicherung durch zusätzliche nicht-steuerbare Verbraucher zu verhindern.

Priorisierung

Des Weiteren soll die Intelligenz für die Priorisierung erweitert werden. Aktuell können entweder feste Prioritäten vergeben oder eine automatische Verteilung durch First Plug, First Charge festgelegt werden. Zukünftig soll es auch Optionen für Priorisierung durch geladene Energie, Ladedauer oder aktuellen SoC (bei DC-Ladestationen) geben.

Benötigte Komponenten

Einstellmöglichkeiten

  • Auswahl für Hauptzähler wird entfernt
  • Strom-/Leistungsbegrenzung pro Gruppe wird entfernt
  • Konfiguration von Zählerketten pro Gruppe
    • Hier sind zugelassene Zähler, Summe aus Messwerten der Ladestationen oder Summe der Sollwerte der Ladestationen auswählbar
    • So kann rein durch die gewählte Zählerkette festgelegt werden, ob es sich um eine "statische", "dynamische" oder "statisch-dynamische" Gruppe handelt
  • Konfiguration von Strom und/oder Leistungsbegrenzung pro Zähler
  • Konfiguration welche Begrenzung zu einer Abschaltung der Ladestationen führen soll
  • Auswahl für die Priorisierungslogik

Funktionale Umsetzung

Ermittlung des verfügbaren Stroms bzw. der verfügbaren Leistung

Damit für eine Gruppe ermittelt werden kann, wie viel Strom bzw. Leistung noch verfügbar ist, werden alle Zähler in der Zählerkette geprüft. Hierbei gilt dann der niedrigste Strom- bzw. Leistungswert, welcher gleichmäßig auf alle Ladestationen in der Gruppe verteilt wird.

Sollte eine Begrenzung überschritten werden, werden die Stationen solange gleichmäßig reduziert, bis die Begrenzung wieder eingehalten wird.

Abschaltung von Ladestationen

Sollte eine der gesetzten Begrenzungen überschritten werden, für die die Abschaltung der Stationen aktiviert wurde, und bereits alle Ladestationen in der Gruppe mit dem jeweiligen Minimalstrom betrieben werden, so wird anhand der Prioritätenliste die Ladestation mit der niedrigsten Priorität deaktiviert.

Die Überschreitung einer Begrenzung, für die keine Abschaltung aktiviert wurde, führt nur dazu, dass alle Ladestationen in der Gruppe mit ihrem Minimalstrom betrieben werden. Eine Deaktivierung erfolgt hier nicht.

Laden mit PV-Überschuss

Ein PV-optimmiertes Laden mit Minimalleistung kann dadurch realisiert werden, dass als Leistungsbegrenzung 0W am Netzanschluss gewählt und die Abschaltung der Ladestationen deaktiviert wird.

Hierdurch werden weiterhin potentielle Strombegrenzungen eingehalten, aber die Ladeleistng der Stationen nur erhöht, wenn genug Überschuss vorhanden ist.

Der jeweilige Mindeststrom kann pro Ladestation individuell vergeben werden.

Priorisierung

Die Abschaltung von Ladestationen erfolgt anhand einer Prioritätenliste. Die Reihenfolge kann hierbei folgendermaßen vergeben werden:

  • Fest im Konfigurator hinterlegt
  • Intelligent durch SmartDog ermittelt
    • First Plug, First Charge
    • Geladene Energie
    • SoC des verbundenen Fahrzeugs (nur bei DC-Ladestationen verfügbar)
    • Ladedauer

Datenübertragung ans Portal

Die Datenübertragung ans Online-Portal erfolgt über eine JSON-API, welche kontinuierlich die aktuellen Mess- und Sollwerte überträgt.

Hierdurch ist eine Visualisierung am Portal möglich und es kann jederzeit einfach der Status des Lastmanagements geprüft werden.

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