Mehrstufige Strategien
Mehrstufige Leistungsregelung
Setzt die Import-/Export-Leistungsgrenzen an jedem elektrischen Anschlusspunkt eines Standorts gleichzeitig durch – zum Beispiel an jedem Transformator oder Unterzähler –, sodass die gemeinsame Aktivität auf untergeordneten Zweigen nie über das hinausgeht, was der vorgelagerte Anschluss sicher tragen kann.
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Diagramm einer mehrstufigen Messtopologie auf weißem Hintergrund. Oben ein Strommast (Netz), durch eine Linie nach unten mit einem Zähler mit der Beschriftung Main grid meter verbunden, in Rot: exp. 1000 kW/ imp. 1200 kW. Von diesem Zähler führt eine senkrechte Linie nach unten; an einem Knoten zweigt eine waagerechte Linie nach rechts ab. Vom Knoten nach unten: Symbole einer Ladestation mit Auto und einer Wärmepumpe mit der Beschriftung other consumption. Entlang der waagerechten Linie zwei Zweige: zuerst ein Zähler mit der Beschriftung PV1/BESS energy meter, in Rot: exp. 800 kW/ imp. 1400 kW, darunter eine Linie mit einem Knoten, die zu einem Solarmodul-Symbol und einem Batterie-Symbol führt; dann ein Zähler mit der Beschriftung PV2 energy meter, in Rot: exp. 1000 kW/ imp. 100 kW, darunter ein Solarmodul-Symbol.
Beispiel für eine mehrstufige Regelung. Schema mit einem Hauptnetzzähler, der drei untergeordnete Zweige speist, mit oder ohne eigenen Energiezähler:
- sonstiger Verbrauch (Ladestation und HVAC),
- ein PV1/BESS-Energiezähler, der eine Solaranlage und einen Batteriespeicher speist,
- und ein PV2-Energiezähler, der eine zweite Solaranlage speist.
In diesem Beispiel haben beide Zweige eine ebenso hohe Export-/Import-Bemessung wie der Hauptanschlusspunkt. Würden beide untergeordneten Zweige gleichzeitig mit ihrer vollen Einzelleistung arbeiten, überstiege die Gesamtleistung die eigene Grenze des Hauptanschlusses von 1000/1200 kW – genau dieses Szenario soll die mehrstufige Regelung verhindern.
Überblick
Die mehrstufige Regelung erweitert die Leistungsbegrenzung des Controllers von einem einzelnen Messpunkt auf jede relevante Ebene der elektrischen Hierarchie eines Standorts: den Hauptnetzanschluss und jeden untergeordneten elektrischen Anschluss oder Energiezähler darunter. Eine untergeordnete Ebene ist meist ein Energiezähler mit einem Energie-Unterzweig, derselbe Mechanismus gilt aber allgemein für jeden elektrischen Anschluss und jeden Energietransformator in der Hierarchie. Jede Ebene wird von einem eigenen Zähler gemessen und als eigene Strategie, mit eigenen Import-/Exportgrenzen und eigenem lokalem Optimierungsverhalten (zum Beispiel Lastspitzenkappung) konfiguriert.
Die Regelung ist hierarchisch: Eine untergeordnete Ebene kann nie dazu führen, dass die gemeinsame Leistung auf einer übergeordneten Ebene deren konfigurierte Grenze überschreitet, auch wenn jede Ebene zusätzlich ihre eigene lokale Grenze durchsetzt. Das ist nötig, weil Standorte häufig so gebaut sind, dass ein Hauptanschluss zwei oder mehr kleinere untergeordnete Anschlüsse speist, die jeweils niedriger, ähnlich hoch oder sogar höher bemessen sind als der Hauptanschluss selbst. Dürfte jede untergeordnete Ebene gleichzeitig ihre volle Nennleistung nutzen, könnte ihre gemeinsame Leistung das übersteigen, wofür der Hauptanschlusspunkt tatsächlich ausgelegt ist.
Wird die Nennkapazität für Bezug und Einspeisung eines Netzanschlusspunkts überschritten, kann der Zähler abschalten oder es können sogar Schutzsicherungen auslösen. Das führt zu hohen Kosten für Ersatz und Einsatz, zu längeren Ausfallzeiten und zu entgangenen Erzeugungserlösen, solange der Anschluss außer Betrieb ist.
Voraussetzungen
- Ein Standort mit mehr als einer elektrischen Ebene, die geregelt werden soll – ein Hauptnetzanschluss plus mindestens ein untergeordneter elektrischer Anschluss oder Energiezähler (häufig ein Transformatorzweig). Standorte mit nur einer Ebene brauchen keine mehrstufige Regelung.
- Ein eigener, unabhängig auslesbarer Zähler auf jeder Ebene, die eine eigene Grenze braucht (Hauptanschluss und jeder untergeordnete Anschluss).
- Jede Ebene ist als eigene Strategie in der Controller-Plattform konfiguriert.
- Es kann mehr als zwei Strategie-Ebenen geben. Auch eine Mischung aus normalen einstufigen und mehrstufigen Strategien ist möglich. Der Nutzer kann die Struktur völlig frei festlegen.
- Wird am Standort der Optimierungsmodus AI energy manager verwendet, muss er der Strategie der obersten (Haupt-)Ebene zugewiesen werden
So funktioniert es
- Jede Ebene ist eine eigene Strategie. Eine Strategie ist meist nach der physischen Anlage benannt, die sie abbildet, zum Beispiel ein Hauptnetz-Energiezähler oder ein untergeordneter („PV“-)Energiezähler. Jede Strategie misst ihre eigene Ebene unabhängig und kann einen eigenen Optimierungsmodus ausführen (zum Beispiel Lastspitzenkappung oder Eigenverbrauch).
- Grenzen werden von oben nach unten durchgesetzt. Jede Ebene hat eigene Min.-/Max.-Grenzen für die Import- und Export-Wirkleistung. Erreicht die gemeinsame Leistung auf einer übergeordneten Ebene deren konfigurierte Grenze, schränkt der Controller die darunterliegenden untergeordneten Ebenen weiter ein – auch wenn diese ihre jeweils eigene konfigurierte Grenze noch nicht erreicht haben.
- Ungenutzte Kapazität wird dynamisch umverteilt. Verbraucht oder exportiert ein Zweig weniger als den ihm zugeteilten Anteil, steht der dadurch frei werdende Spielraum unter der Grenze der übergeordneten Ebene anderen Zweigen derselben übergeordneten Ebene zur Verfügung, statt starr pro Zweig reserviert zu bleiben.
- Die Struktur entsteht, indem eine übergeordnete Strategie auf eine untergeordnete Strategie verweist. Eine untergeordnete Strategie wird in die Liste „Regulated devices“ der übergeordneten Strategie aufgenommen, genau wie jedes andere einzelne steuerbare Gerät. Dadurch wird die übergeordnete Strategie angewiesen, genau diese untergeordnete Strategie zu steuern.
- Der Optimierungsmodus AI energy manager muss auf der obersten Ebene liegen. Wird die KI-Strategie eingesetzt, muss sie auf der obersten Ebene liegen, weil sie Einblick in die Daten jeder untergeordneten Strategie braucht, um die Leistung über den ganzen Standort zu verteilen. Der Optimierungsmodus AI energy manager wird deshalb immer der Strategie der obersten Ebene zugewiesen, nie einer untergeordneten. Untergeordnete Ebenen dienen meist der Lastspitzenkappung oder dem Eigenverbrauch.
Konfiguration
1. Legen Sie zuerst für jeden untergeordneten Zweig eine eigene untergeordnete Strategie an, mit eigenen Min.-/Max.-Grenzen für Import und Export.
2. Öffnen Sie für jede dieser Strategien Included items und weisen Sie drei Gruppen zu: das Messgerät, das diese Ebene misst (Measurement devices and strategies), die Geräte, die diese Strategie steuern soll (Regulated devices and strategies) und – optional – weitere untergeordnete Strategien, die sie steuern kann (Regulated devices and strategies).
3. Legen Sie den Optimierungsmodus fest (zum Beispiel Eigenverbrauch)
Beispiel für eine typische Einstellung einer untergeordneten Strategie
4. Nachdem Sie alle untergeordneten Strategien definiert haben, legen Sie eine Strategie für die Hauptebene (oberste Ebene) an und konfigurieren Sie deren Grid settings: Min.-/Max.-Import-Wirkleistung und Min.-/Max.-Export-Wirkleistung.
5. Der wichtigste Schritt: Öffnen Sie bei dieser Hauptstrategie Included items und weisen Sie drei Gruppen zu: das Messgerät, das diese Ebene misst (Measurement devices and strategies) – meist der Netzzähler, die Geräte, die diese Strategie steuern soll (Regulated devices and strategies) und – am wichtigsten – weitere untergeordnete Strategien, die die Hauptstrategie ebenfalls steuern muss (Regulated devices and strategies).
Konfigurationsbildschirm Included items für die Hauptstrategie, mit geregelten Geräten, darunter zwei Strategien der untergeordneten Ebene.
6. Nutzt der Standort den Optimierungsmodus AI energy manager, fügen Sie ihn nur der Strategie der obersten Ebene hinzu, nicht einer untergeordneten Strategie.
7. Einzelne Geräte, etwa ein Batteriespeicher, haben auf Geräteebene ebenfalls eigene Felder für Min.-/Max.-Wirkleistung. Sie geben die Nennleistung des Geräts an und sind von den Import-/Export-Grenzen auf Strategie-Ebene getrennt.
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Screenshot eines Chrome-Browserfensters mit dem Reduxi Configurator unter der Adresse reduxi.local/#/strategies/3/items (Not secure, Schaltfläche Finish update, Lesezeichenleiste mit Einträgen wie Amibit Portals, Development, To read, Projects, MKT/SALES, Competition, Amibit EU Projects, FLEX, Dokumentacija, Vodenje, GoogleCloud, Crowdin, OPEN TABS!!!, All Bookmarks). Seite: Strategy / Energy manager - PV1/BESS branch, Tab Included items (weitere Tabs: Optimization modes, Last measurements, Analyze, Archive, Details); grünes Link- und Cloud-Symbol. Linkes Menü: Devices (+); Strategies (Minus) mit den Einträgen Energy manager - PV1/BESS branch (fett), Energy manager - PV2 branch, Main AI Energy manager, + Add strategy; Utility Rate Plan; Settings (+). Drei Spalten. Devices and strategies (dunkle Liste): BESS - 800 kW (Batterie-Symbol), Main grid energy meter (Strommast-Symbol), PV 1 - 900 kW (Sonnensymbol), PV 2 - 1200 kW (Sonnensymbol), PV 2 branch energy meter (Strommast-Symbol), PV1/BESS branch energy meter (Strommast-Symbol); darunter eine zweite Liste: Energy manager - PV1/BESS branch, Energy manager - PV2 branch, Main AI Energy manager. Measurement devices and strategies: PV1/BESS branch energy meter. Regulated devices and strategies: PV 2 - 1200 kW, BESS - 800 kW. Text unten: To remove supply or node items drag them outside frame.
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Screenshot der Seite Strategy / Energy manager - PV1/BESS branch im Reduxi Configurator, Tab Optimization modes (weitere Tabs: Included items, Last measurements, Analyze, Archive, Details); grünes Link- und Cloud-Symbol oben rechts. Tabellenspalten: Name, Event description, Export limit, Goal, Import limit, Advanced. Eine Zeile: Default mode; Event description /; Export limit 800 kW; Goal Self-consumption (Dropdown); Import limit 1400 kW; Bearbeiten-Symbol. Schaltflächen unten rechts: + und Save.
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Warnsymbol: ein orangefarbenes (bernsteinfarbenes) abgerundetes Dreieck mit einem weißen Ausrufezeichen darin, auf einem transparenten Schachbrett-Hintergrund.
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Screenshot eines Chrome-Browserfensters mit dem Reduxi Configurator unter der Adresse reduxi.local/#/strategies/1/items (Not secure, Schaltfläche Finish update, Lesezeichenleiste). Seite: Strategy / Main AI Energy manager, Tab Included items (weitere Tabs: Optimization modes, Last measurements, Analyze, Archive, Details); grünes Link- und Cloud-Symbol. Linkes Menü: Devices (+); Strategies (Minus) mit Energy manager - PV1/BESS branch, Energy manager - PV2 branch, Main AI Energy manager (fett, ausgewählt), + Add strategy; Utility Rate Plan; Settings (+). Drei Spalten. Devices and strategies (dunkle scrollbare Liste, oberster Eintrag HVAC teilweise abgeschnitten): Main grid energy meter, PV 1 - 900 kW, PV 2 - 1200 kW, PV 2 branch energy meter, PV1/BESS branch energy meter; zweite Liste: Energy manager - PV1/BESS branch, Energy manager - PV2 branch, Main AI Energy manager. Measurement devices and strategies: Main grid energy meter. Regulated devices and strategies: Energy manager - PV1/BESS branch, Energy manager - PV2 branch, HVAC, EV charger. Ein roter Pfeil zeigt auf den ersten Eintrag der Liste Regulated (Energy manager - PV1/BESS branch). Text unten: To remove supply or node items drag them outside frame. Schaltfläche Save unten rechts.
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Screenshot der Seite Strategy / Main AI Energy manager im Reduxi Configurator (der Titel Main AI Energy manager ist rot unterstrichen). Oben rechts: grünes Link-Symbol und grünes Cloud-Symbol. Tabs: Optimization modes (ausgewählt), Included items, Last measurements, Analyze, Archive, Details. Tabellenspalten: Name, Event description, Export limit, Goal, Import limit, Advanced. Zeile 1: Default mode; Event description /; Export limit 1000 kW; Goal Self-consumption (Dropdown); Import limit 1200 kW; Bearbeiten-Symbol. Zeile 2: AI energy manager * (Namenszelle mit einem roten Kasten hervorgehoben, Text teilweise abgeschnitten); Bearbeiten- und Löschen-Symbol. Hinweis: * premium feature. Schaltflächen unten rechts: + und Save.
Einschränkungen und wichtige Hinweise
- Mehrstufige Regelung ist nur für Standorte mit mehr als einer gemessenen Ebene sinnvoll. Sie bedeutet zusätzlichen Konfigurationsaufwand (eine eigene Strategie, Zählerzuordnung und Grenzwerte je Ebene), den ein Standort mit nur einer Ebene nicht braucht.
- Die eigenen Min.-/Max.-Import-/Export-Grenzen einer untergeordneten Strategie werden zusammen mit der Grenze der übergeordneten Strategie durchgesetzt – nicht stattdessen. Die engere der beiden Grenzen gilt für den untergeordneten Zweig jeweils tatsächlich.
Offene Fragen/Einschränkungen
- Umgang mit einem Batteriespeicher und einer Last am selben Unterzähler. Hängen ein Batteriespeicher und eine Last am selben untergeordneten Zähler, und liegt die Import-/Export-Bemessung dieses Zählers unter der Nennleistung des Batteriespeichers, ist die Lösung möglicherweise noch nicht optimal. Betrachten Sie dieses Szenario erst dann als dokumentierte, unterstützte Konfiguration, wenn es bestätigt ist.
- Ob ein Zeitplan oder eine Prognose, die an eine untergeordnete Strategie weitergegeben wird, die Grenzen und den erwarteten Verbrauch weiterer darunterliegender Ebenen berücksichtigt oder nur die unmittelbar übergeordnete Ebene abbildet. Das ist derzeit offen und noch nicht vollständig unterstützt.
- Verwandte Funktion: mehrere Flex-Einheiten pro Standort - Ein einzelner Controller/Standort kann mehr als eine unabhängige „Flex“-Einheit registrieren – für die Teilnahme an Demand-Response- oder Netzausgleichsprogrammen –, indem verschiedene Geräte verschiedenen Strategien zugewiesen werden, jeweils mit einem eigenen zertifizierten Zähler. So kann ein physischer Standort einem Aggregator zwei oder drei getrennte Flexibilitätseinheiten anbieten statt nur einer für den ganzen Standort. Das ist derzeit offen und noch nicht vollständig unterstützt.
Fehlerbehebung
| Problem | Mögliche Ursache | Empfohlene Maßnahme |
|---|---|---|
| Ein untergeordneter Zweig wirkt stärker eingeschränkt, als es seine eigene konfigurierte Grenze erwarten lässt. | Die Grenze der übergeordneten Ebene ist erreicht, deshalb schränkt der Controller den untergeordneten Zweig wie vorgesehen weiter ein. | Prüfen Sie im Tab Analyze der übergeordneten Strategie für denselben Zeitraum, ob deren Import-/Exportgrenze erreicht wurde. |
| Die tatsächliche Leistung eines Geräts ist niedriger, als ein Prognose- oder Planungsmodul erwartet hat. | Die Grenze der Strategie oder des Geräts wurde erreicht und hat die Leistung korrekt unter die Prognose begrenzt. | Vergleichen Sie die Grenzlinie im Analyze-Diagramm der Strategie mit den Feldern Min./Max. active power des Geräts, um festzustellen, welche Grenze galt. |
Häufig gestellte Fragen
Wo sollte der Optimierungsmodus AI energy manager an einem mehrstufigen Standort platziert werden?
Immer in der Strategie der obersten Ebene. Er braucht die Daten jeder untergeordneten Strategie, um die Leistung korrekt über den ganzen Standort zu verteilen, und erhält sie nur, wenn er an der Spitze der Hierarchie liegt.
Kann ein Zweig mehr als seinen „Anteil“ der übergeordneten Grenze nutzen?
Ja. Die Verteilung zwischen den Zweigen ist dynamisch: Nutzt ein Zweig weniger als seinen Anteil, können andere Zweige unter derselben übergeordneten Ebene die frei gewordene Kapazität nutzen, solange die Gesamtgrenze der übergeordneten Ebene nicht überschritten wird.
Kann ein einzelner Standort einem Aggregator mehr als eine Flexibilitätseinheit (Flex) anbieten?
Ja — wenn Sie getrennte Geräte getrennten Strategien zuweisen, jeweils mit einem eigenen zertifizierten Zähler, kann ein Standort zwei oder drei unabhängige Flex-Einheiten registrieren statt einer für den ganzen Standort.