Energiemanagement
Autoren: Benedikt Lipinski, Rick Bürger , Weiran Wang
Einleitung
Im Studiengang Business and Systems Engineering wird in einem Projekt der Veranstaltung Systems Design Engineering der gesamte Energiehaushalt eines Hauses über ein Jahr simuliert. In diesem Artikel wird das Energiemanagement beschrieben, das sich hauptsächlich mit der Steuerung und Umverteilung der elektrischen Energie im Haus beschäftigt.
Energiemanagementsysteme, insbesondere in Verbindung mit einer PV-Anlage und einem Energiespeicher, sind ein großer Gewinn für eine effizientere und letztlich kostengünstigere Nutzung elektrischer Energie auch in privaten Haushalten.
Aus diesem Grund überwacht das Energiemanagementsystem (EMT) die von der PV-Anlage zur Verfügung gestellte Solarenergiegewinnung des Hauses, den von der Klimasystem angeforderten Verbrauch und die Verbraucher der HPU. Darüber hinaus steuert der EMT die Lade- und Entladezyklen des Energiespeichers der Solarenergiegewinnung und die Strombelastung der Stromquellen: PV-Anlage, Energiespeicher und Netz.
Projekt
Anforderungsanalyse
| Überschrift | Überschrift | Überschrift |
|---|---|---|
| 1.0 | Energie abführen | "Das System muss überschüssige Energie abführen |
| 1.1 | Einspeisen | Das System muss überschüssige Energie in das Stromnetz einspeisen |
| 1.2 | Intelligent eispeisen | Das System kann Überschüssige Energie zurückhalten um sie zu Monetär lukrativeren Zeitpunkten in das Netz zu geben |
| 2.0 | Energie Speichern | Das System muss Energie Speichern |
| 3.0 | Energie bereitstellen | Das System muss Verbrauchern Energie bereitstellen |
| 3.1 | Aktuelle Verbrauchswerte | Das System bezieht aktuelle Verbrauchswerte (Wünsche) der Verbraucher (Geräte), ein. |
| 4.0 | Energie beziehen | Das System muss Energie aus dem Stromnetz beziehen |
| 4.1 | Gesicherte Stromzufur | Das System muss bei bedarf Strom aus dem Stromnetz beziehen |
| 4.2 | Energiequellen Wahl | Das System kann aufrund von aktuellen Strompreisen entscheiden, ob der benötigte Strom aus der PV-Anlage, dem Speicher oder aus dem externen Stromnetz bezogen werden soll |
| 5.0 | Prognosen | Das System kann zu intelligenten Ernergiesteuerung einfache vorhersagen erstellen |
| 5.1 | Prognose zu erwartender Ertrag | Das System kann aufgrund von Wetterdaten eine Prognose der zu erwartenden erträge erstellen und auf dieser Basis, die Speicherung und die Abgabe der Energie Planen. |
| 5.1.1 | Vorhersage Akkuladung | Das System kann eine vorhersage treffen, welche Energiemenge in den Akku geladen werden soll |
| 5.1.2 | Vorhersage Einspeisung | Das System kann vorhersagen welche Energiemenge in das Netz eingespeist werden kann |
| 6.0 | Schnittstellen | Das System muss Steuerungsinformationen zur Energieverteilung an die Steuergeräte der PV Anlage , den Energie-Speicher und des Hausanschlusses(Externe Stromnetz) übertragen. |
| 7.0 | Nutzerinteraktion | Anforderungen, die an die Interaktion eines Nutzers mit dem System gestellt werden. |
| 7.1 | Feedback nach X_Sekunden | Der Nutzer soll nach maximal 400ms Feedback durch das System erhalten |
| 8.0 | Dokumentation | Anforderungen, die an edie Dokumentation des Projekts gestellt werden |
| 8.1 | Wiki-Seite | Das Projekt muss in einer Wiki- Seite Dokumentiert werden |
| 8.2 | Kollaboration | Das Projekt soll auf den Plattformen SVN & Sciebo kollaborativ zur verfügung gestellt werden. |
| 8.3 | Der letzte Meilenstein | Der Letzte Meilenstein muss auf einer Wikiseite hochgeladen werden |
| 9.0 | Entwicklungs - Anforderungen an das Projekt | Anforderungen, die an die Entwicklung des PRojekts gestellt werden |
| 9.1 | Sprache | Das System wird in der Sprache Matlab - Simulink umgesetzt |
| 9.2 | IDE | Zur Entwicklung des Systems wird die Umgebung Matlab Benutz |
| 9.3 | Softwareverwakltungssoftware | Verbindliche abgaben müssen in SVN erfolgen |
Funktionaler Systementwurf
Technischer Systementwurf
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