Beschreibung Prüfung einer Parametrisierung einer oder mehrerer Messein- richtungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbe- griff des Patentanspruches 14. Energiesysteme mit mehreren Betriebsmitteln, insbesondere mit mehreren multimodalen Erzeugern (Energieerzeuger), Speichern (Energiespeicher) und Lasten (Energieverbraucher), sind typi- scherweise Individuallösungen, sodass diese wegen ihrer Kom- plexität und Einzigartigkeit einen signifikanten Inbetrieb- setzungsaufwand erfordern. Im laufenden Betrieb können die einzelnen Betriebsmittel des Energiesystems, beispielsweise Kältemaschinen, Speicher oder Blockheizkraftwerke, durch lokale, heuristische Regeln ge- steuert werden. Aufgrund der Komplexität multimodaler Ener- giesysteme führen derartige, heuristische Betriebsstrategien der einzelnen Betriebsmittel allerdings nicht zu einer opti- malen Betriebsführung des Gesamtsystems, das heißt des Ener- giesystems. Eine Verwendung eines übergeordneten, modellbasierten Ener- giemanagementsystems (EMS) ermöglicht eine verbesserte und optimierte Betriebsführung des Energiesystems. Hierbei werden durch ein bezüglich der Betriebsmittel des Energiesystems zentrales EMS optimale Sollwertvorgaben an untergeordnete Ba- sisregelungen übergeben, welche die verfügbaren Betriebsmit- tel schließlich auf diese Betriebspunkte einregeln. Zur Sicherstellung eines effizienten und möglichst fehler- freien Betriebes des Energiesystems sind Rückmeldungen bezie- hungsweise Informationen über den aktuellen Systemzustand der einzelnen Betriebsmittel an das EMS erforderlich. Diese In- formationen, beispielsweise eine aktuell umgesetzte Energie von Energieverbrauchern und/oder Energiewandlungsanlagen, und/oder eine energiesysteminterne gewonnene Energie, bei- spielsweise mittels einer Photovoltaikanlage, werden typi- scherweise mittels zugehöriger Sensoren erfasst. Weiterhin sind Eingangsleistungen beziehungsweise Ausgangsleistungen der Betriebsmittel und/oder Energiesystemkomponenten erfor- derlich, damit eine möglichst genaue Modellierung durch das EMS ermöglicht wird (Parameteridentifikation). Dadurch sind jedoch im Gegensatz zu heuristischen Regelungen mehr Sensoren erforderlich, welche zu einem deutlich höheren Aufwand für die Inbetriebnahme des EMS führen. Mit anderen Worten müssen die dem EMS zugehörigen Messein- richtungen, insbesondere Sensoren oder Zähler, installiert und eingebunden werden. Hierbei können Fehler auftreten, da beispielsweise die einzelnen Arbeitsschritte hierzu von ver- schiedenen Unternehmen durchgeführt werden und typischerweise keine hinreichenden Hilfsmittel für die Überprüfung der Mess- stellen beziehungsweise Messvorrichtungen vorhanden sind. Für bereits bestehende Energiesysteme, die beispielsweise mittels einer heuristischen Steuerung/Regelung betrieben wer- den, werden eine Vielzahl der gegebenenfalls bereits instal- lierten Messvorrichtungen typischerweise nicht benötigt, so- dass Fehler bei deren Einbau und/oder Parametrisierung auch über längere Zeiträume unerkannt bleiben können. Werden sol- che Energiesysteme in ein modellbasiertes EMS eingebunden, führt dies zu einem ineffizienten beziehungsweise fehlerhaf- ten Betrieb, da die Regelung basierend auf falschen an das EMS übermittelten Informationen erfolgt. Nach dem Stand der Technik obliegt es dem Inbetriebsetzer des EMS die oben genannten Schwierigkeiten manuell zu prüfen und erkannte Fehler gegebenenfalls zu korrigieren. Aufgrund der Vielzahl vorhandener Betriebsmittel innerhalb komplexer Ener- giesysteme bleiben jedoch hierbei Fehler häufig unerkannt. Dadurch betreibt das EMS das zugehörige Energiesystem nicht optimal. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine verbesserte Prüfung mehrerer Messeinrichtungen eines Energie- systems , insbesondere im Hinblick auf eine EMS basierte Rege- lung des Energiesystems , bereitzustellen .

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 14 gelöst . In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausgestal- tungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben .

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Prüfung einer oder mehre- rer Messeinrichtungen n von Betriebsmitteln eines Energiesys- tems , wobei die Messeinrichtungen n einer gemeinsamen Mess- einrichtung zugeordnet sind, ist gekennzeichnet durch wenigs- tens die folgenden Schritte :

- Erfassen eines Messsignals P _n (t) durch j ede der Messeinrich- tung n;

- Erfassen eines Summensignals P _PCC (t) mittels der gemeinsamen Messeinrichtung;

- Bereitstellen einer Ziel funktion Z, die eine Di f ferenz zwischen dem erfassten Summensignal P _PCC (t) und einem model- lierten Summensignal bestimmt , wobei

- das modellierte Summensignal mittels der erfassten Messsignale P _n (t) und eines j eweiligen Skalierungs faktors S _n gebildet wird; und

- Berechnen der Werte der Skalierungs faktoren S _n mittels ei- nem Extremalisieren der Ziel funktion Z; wobei

- das Prüfen dadurch erfolgt , dass ein Fehler einer der Mess- einrichtungen n durch ein Abweichen des berechneten Wertes des zugehörigen Skalierungs faktors S _n von einem für die j e- weilige Messeinrichtung n festgelegten Wert ermittelt wird .

Das erfindungsgemäße Verfahren und/oder eine oder mehrere Funktionen, Merkmale und/oder Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder einer seiner Ausgestaltungen können com- putergestützt sein . Hierbei kann das erfindungsgemäße Verfah- ren durch ein Modul eines Energiemanagementsystems durchge- führt werden. Mit anderen Worten umfasst ein erfindungsgemä- ßes Energiemanagementsystem ein Modul, welches dazu ausgebil- det ist, ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung und/oder einer ihrer Ausgestaltungen durchzuführen. Ein er- findungsgemäßes Energiesystems umfasst ein solches erfin- dungsgemäßes Energiemanagementsystem. Die Messsignale sowie das Summenmesssignal können jeweils ei- ne bezüglich einer festgelegten Diskretisierung gebildete Zeitreihe sein. Die Diskretisierung kann ein Tag, eine Stunde oder eine Viertelstunde oder ein kürzerer Zeitraum sein. Der vorliegenden Erfindung liegt ein Energiesystems mit meh- reren Betriebsmitteln zugrunde, wobei jedem der n Betriebs- mittel eine der Messeinrichtungen zugeordnet ist. Weiterhin sind die Messeinrichtungen der gemeinsamen Messeinrichtung zugeordnet. Beispielsweise wird die Erzeugung und/oder der Verbrauch jedes Betriebsmittels mittels der zum Betriebsmit- tel zugehörigen Messeinrichtung erfasst. Eine Gesamterzeugung und/oder ein Gesamtverbrauch der Betriebsmittel wird in die- sem Ausführungsbeispiel durch die gemeinsame Messeinrichtung erfasst. Allerdings können weitere Messgrößen vorgesehen sein. Weiterhin ist es grundsätzlich nicht erforderlich, dass alle Betriebsmittel des Energiesystems eine zugeordnete Mess- einrichtung aufweisen. Die Prüfung gemäß der vorliegenden Er- findung kann sich somit auf ein Teilsystem des Energiesystems beschränken. Hierbei könnte festgelegt werden, beispielsweise durch einen Betreiber des Energiesystems, welche Betriebsmit- tel beziehungsweise welche Messeinrichtung umfasst sein sol- len. Bevorzugt sind jedoch alle Betriebsmittel des Energie- systems, die sich auf das Gewinnen und den Verbrauch von Energie beziehen, bei der erfindungsgemäßen Prüfung umfasst. Aus struktureller Sicht definiert insbesondere der IPCC Fifth Assessment Report ein Energiesystem als: "Alle Komponenten, die sich auf die Erzeugung, Umwandlung, Lieferung und Nutzung von Energie beziehen." Das Energiesystem ist insbesondere ein Gebäude, beispielsweise ein Bürogebäude und/oder ein Wohnge- bäude, eine industrielle Anlage, ein Campus, ein Stadtteil, eine Gemeinde und/oder dergleichen. Das Energiesystem umfasst insbesondere Stromgeneratoren, Kraftwärmekopplungsanlagen, insbesondere Blockheizkraftwerke, Gasboiler, Dieselgeneratoren, Elektrokessel, Wärmepumpen, Kompressionskältemaschinen, Absorptionskältemaschinen, Pum- pen, Fernwärmenetzwerke, Energietransferleitungen, Windkraft- räder oder Windkraftanlagen, Photovoltaikanlagen, Biomassean- lagen, Biogasanlagen, Müllverbrennungsanlagen, industrielle Anlagen, konventionelle Kraftwerke und/oder dergleichen, als Betriebsmittel. Fehler im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens sind insbe- sondere Fehler, die bei der Installation beziehungsweise beim Einbau der Messeinrichtung, bei der lokalen Einrichtung der Messeinrichtung und/oder bei der Einbindung der Messeinrich- tung an das EMS, beispielsweise mittels eines Netzprotokolls, auftreten können. Ein Fehler beim Einbau ist beispielsweise ein Einbau der Messeinrichtung in falscher Richtung. Ein Feh- ler, der bei der lokalen Einrichtung der Messeinrichtung vor- liegen kann, ist eine fehlerhafte Parametrisierung und/oder eine falsche Angabe von technischen Parametern, die für das EMS erforderlich sind, beispielsweise ein Stromwandlerver- hältnis und/oder einer spezifischen Wärmekapazität eines zu messenden Fluids. Ein Fehler in der Einbindung der Messein- richtung kann ein falsch gesetztes Einheitenpräfix und/oder ein falsch gesetztes Vorzeichen bezüglich der Konvention in- nerhalb des Energiesystems (Gesamtsystem) sein. Typische Fehler sind unterschiedliche und/oder fehlerhafte Vorzeichen, fehlerhaft beziehungsweise falsch gesetzte Ein- heitenpräfixe und/oder eine fehlerhafte Angabe von Parame- tern. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird für jede Messeinrich- tung ein Messsignal, beispielsweise ein Leistungsverlauf, er- fasst. Unter einem Erfassen wird vorliegend ebenfalls ein Be- reitstellen verstanden. Mittels der gemeinsamen Messeinrich- tung wird ein Summensignal, beispielsweise ein Gesamtleis- tungsverlauf Betriebsmittel, beispielsweise an einem Netzan- schlusspunkt (engl. Point of Common Coupling; PCC), erfasst. Die jeweiligen Leistungsverläufe können im Hinblick auf Er- zeugung und Verbrauch positive und negative Vorzeichen auf- weisen. In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Zielfunktion (engl. objective function, loss func- tion or cost function) für eine mathematische Optimierung, welche typischerweise numerisch erfolgt, bereitgestellt. Hierbei quantifiziert oder modelliert die bereitgestellte Zielfunktion eine Differenz zwischen dem erfassten Summensig- nal und einem modellierten Summensignal. Das modellierte Sum- mensignal wird mittels der einzelnen Messsignale der Messein- richtungen und dem Skalierungsfaktor gebildet. Der Skalie- rungsfaktor modelliert hierbei grundsätzlich Fehler, insbe- sondere Fehler, die die Parametrisierung der jeweiligen Mess- einrichtung betreffen. In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der jeweilige Skalierungsfaktor, der mit der jeweiligen Messeinrichtung assoziiert ist, mittels der Optimierung, das heißt mittels einem Extremalisieren der Zielfunktion ermit- telt. Mit anderen Worten werden alle Skalierungsfaktoren durch ein Maximieren oder Minimieren der Zielfunktion ermit- telt. Da die Zielfunktion die Differenz zwischen dem erfass- ten Summensignal und dem modellierten Summensignal, das die Skalierungsfaktoren umfasst, bestimmt, ist eine Minimierung der Zielfunktion, das heißt eine Minimierung des betragsmäßi- gen Fehlers zwischen dem erfassten Summensignal und dem mo- dellierten Summensignal, vorgesehen. Mit anderen Worten wer- den die Skalierungsfaktoren des modellierten Summensignals derart bestimmt, dass das modellierte Summensignal möglichst genau dem erfassten Summensignal entspricht. Hierbei basiert selbst das modellierte Summensignal auf tatsächlich erfassten beziehungsweise realen Messsignalen, nämlich den Messsignalen der den Betriebsmitteln zugeordneten Messeinrichtungen. Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, eine Op- timierung bei der Prüfung zu verwenden. Das ist deshalb der Fall, da alternativ beispielsweise alle Möglichkeiten (Permu- tationen) von Einheitenpräfixen und Vorzeichen ermittelt wer- den könnten und jede Permutation einzeln geprüft werden könn- te. Dies führt jedoch schnell bei komplexeren Energiesyste- men, beispielsweise mit mehr als 20 Betriebsmitteln, zu enor- men Rechenzeiten (mehr als 3000 Jahre), die nicht mehr rea- listisch handhabbar sind. Es ist somit eine Erkenntnis der vorliegenden Erfindung, dass eine Optimierung gemäß der vor- liegenden Erfindung ein hinreichend genaues Prüfen in prakti- kablen Rechenzeiten ermöglicht. Anschließend wird in einem weiteren Schritt das Prüfen der jeweiligen Messeinrichtung bezüglich eines Installationsfeh- lers, eines Parametrierungsfehlers und/oder eines Einbin- dungsfehlers dadurch geführt, dass der mittels der Optimie- rung ermittelte beziehungsweise berechnete Skalierungsfaktor mit einem für die jeweilige Messeinrichtung festgelegten Wert verglichen wird. Hierbei deutet der für die jeweilige Mess- einrichtung festgelegte Wert eine fehlerfreie Messeinrichtung an. Mit anderen Worten wird durch ein Abweichen des ermittel- ten Skalierungsfaktors von seinem festgelegten Wert ein Feh- ler, insbesondere ein Installationsfehler, ein Installations- fehler und/oder ein Einbindungsfehler, der Messeinrichtung erkannt. Beispielsweise wird der Wert für eine oder mehrere der Messeinrichtungen, insbesondere für alle der Messeinrich- tungen, numerisch durch die Zahl Eins festgelegt. Weist nun der ermittelte beziehungsweise berechnete Skalierungsfaktor für eine der Messeinrichtungen einen von Eins verschiedenen Wert auf, so liegt ein Fehler der Messeinrichtung vor, wobei aus dem zusätzlich aus dem Wert des berechneten Skalierungs- faktors auf die Art des Fehlers geschlossen werden kann. Liegt insbesondere ein Einheitenfehler auf, so kann der be- rechnete Skalierungsfaktor beispielsweise den Wert 1000 an- statt den Wert 1 aufweisen . Insbesondere weisen die Skalie- rungs faktoren somit lediglich diskrete Werte auf .

Durch die vorliegende Erfindung erfolgt somit eine Prüfung einer Mehrzahl von Messeinrichtungen eines Energiesystems , sodass die zugehörigen Messsignale auf Plausibilität über- prüft werden können . Durch diese automatisierte Plausibili- tätsprüfung reduziert sich der Inbetriebnahmeaufwand im Hin- blick von Energiemanagementsystemen deutlich . Fehler, insbe- sondere Installations fehlers , eines Parametrierungs f ehlers und/oder eines Einbindungs fehlers , können nahezu sicher er- kannt werden . Dadurch wird ein ef fi zienter und möglichst op- timaler Betrieb des Energiesystems durch das zugehörige Ener- giemanagementsystem, an welchem die Messeinrichtungen und Be- triebsmittel angebunden sind, sichergestellt .

Zusätzlich kann die Art des Fehlers erkannt werden, sodass zugehörige Lösungsmöglichkeiten bereitgestellt werden können . Dadurch kann ein Fehler schnell behoben werden . Weiterhin er- möglicht die vorliegende Erfindung eine vollautomatische Fehlerbehandlung .

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Inbetriebnahme mehrerer Messeinrichtungen n von Betriebsmitteln eines Energiesystems , wobei j edem Betriebsmittel eine der Messeinrichtungen n zum Erfassen eines mit seinem Energieverbrauch und/oder seiner Energieerzeugung assoziierten Messsignals P _n (t) zugeordnet ist , und mit einer bezüglich der Messeinrichtungen n gemein- samen Messeinrichtung, mittels welcher ein bezüglich der Be- triebsmittel gemeinsames Messsignal P _PCC (t) erfassbar ist , wo- bei bei der Inbetriebnahme eine Prüfung der Messeinrichtung n bezüglich ihrer j eweiligen Betriebsparameter erfolgt , ist ge- kennzeichnet dadurch, dass das Prüfen der Messeinrichtungen n gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 durchgeführt wird .

Insbesondere umfasst das Prüfen bevorzugt j eweilige Einhei- tenpräfixe und/oder Vorzeichen der von den Messeinrichtungen n erfassten Messsignale P _n (t) . Es ergeben sich zum erfindungsgemäßen Verfahren zur Prüfung gleichartige und gleichwertige Vorteile und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Inbetriebnahme .

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das modellierte Summensignal mittels gebildet .

Mit anderen Worten skaliert beziehungsweise gewichtet der er- findungsgemäß vorgesehene Skalierungs faktor S _n das zugehörige erfasste Messsignal P _n (t) in der Summe der erfassten Messsig- nale . Im fehlerfreien Fall sollte das erfasste Summensignal der gemeinsamen Messeinrichtung im Rahmen der Messabweichun- gen mit der Summe der einzelnen Messsignale übereinstimmen . Ein Fehler ist somit durch einen vom Wert 1 verschiedenen Skalierungs faktor erkennbar .

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Skalierungs faktor S _n für j ede der Messeinrichtungen n derart ausgebildet , dass dieser einen Wert aus einer mit der j ewei- ligen Messeinrichtung n assoziierten Menge {f(k)} _k∈K von Be- triebsparametern der Messeinrichtung n aufweist .

Der Skalierungs faktor einer Messeinrichtung weist somit einen Wert auf , der mit einem möglichen Einbau/Betrieb der Messein- richtung assoziiert ist . Die Menge {f(k)} _k∈K beschreibt hier- bei somit mögliche Fehler der j eweiligen Messeinrichtung .

Beispielsweise ist f(1) = 1 und f(2) = — 1, sodass {f(k)} _k∈K = {-1, 1} ist . In diesem einfachen Beispiel werden somit Vorzeichenfeh- ler der j eweiligen Messeinrichtung modelliert . Somit ent- spricht die Menge {f(k)} _k∈K den Betriebsmöglichkeiten der j e- weiligen Messeinrichtung, wobei der Begri f f der Betriebsmög- lichkeiten, durch die genannten Betriebsparameter quanti fi- ziert und durch die Menge {f(k)} _k∈K mathematisch abgebildet beziehungsweise modelliert werden . Hierbei ist es nicht er- forderlich, dass die Menge {f(k)} _k∈K j ede Betriebsmöglichkeit der Messeinrichtung umfasst . Für die vorliegende Ausgestal- tung der Erfindung ist es hinreichend, wenn die Menge {f(k)} _k∈K die wahrscheinlichsten Fehler beziehungsweise Be- triebsmöglichkeiten beziehungsweise Betriebsparameter der j e- weiligen Messeinrichtung umfasst . Somit kann die Indexmenge K ( Teilmenge der natürlichen Zahlen) und somit die Menge {f(k)} _k∈K grundsätzlich von der Messeinrichtung n abhängig sein . Mit anderen Worten können die Messeinrichtungen ver- schiedene Betriebsmöglichkeiten/Betriebsparameter aufweisen, die j eweils zu verschiedenen Fehlern führen können . Typische Fehler, die alle Messeinrichtungen aufweisen können und durch dieselbe Menge {f(k)} _k∈K beschrieben werden können, sind Vor- zeichenfehler und Fehler der Einheitenpräfixe . Beispielsweise ist {—1000000, -1000, -1, 1, 1000, 1000000} eine mögliche Menge {f(k)}k∈K, die bestimmte Einheitenpräfixe , vorliegend Kilo und Mega, mit j eweiligen Vorzeichen ± für typische Messeinrich- tungen ( als Permutation) umfasst . Mit anderen Worten ordnet die Funktion f(k) j eder Permutation k von Betriebsparametern einen zugehörigen numerischen Wert zu . Weiterhin ist es nicht erforderlich, dass dieser Wert - wie in dem obenstehend ge- nannten Aus führungsbeispiel ganz zahlig ist . Reellwertige , insbesondere rationale Werte , können vorgesehen sein . Das ist deshalb der Fall , da die Betriebsmöglichkeiten beziehungswei- se Betriebsparameter physikalische oder technische Parameter und Größen, die beispielsweise bei der Inbetriebnahme einzu- stellen sind, mit umfassen können . Beispielsweise umfassen diese eine spezi fische Wärmekapazität für ein Fluid und/oder ein Stromwandlerverhältnis . Weitere Permutationsmöglichkei- ten, beispielsweise eine Multiplikation mit britischen Maß- einheiten und/oder Skalierungen mit genormten Größen, bei- spielswiese bei Stromwandlern, können durch f(k) modelliert und {f(k)} _k∈K berücksichtigt werden .

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfas- sen die Betriebsparameter einer Messeinrichtung n einen oder mehrere bei einer Inbetriebnahme der Messeinrichtung n ein- stellbare Betriebsparameter und/oder einen oder mehrere In- stallationsparameter der Messeinrichtung n . Insbesondere bei der Inbetriebnahme der Messeinrichtung ist es erforderlich Fehler bezüglich ihres Einbaus , ihrer Para- metrisierung und/oder ihrer Einbindung in ein EMS zu ermit- teln . Typischerweise werden die j eweiligen Parameter bei der Inbetriebnahme der j eweiligen Messeinrichtung eingestellt . Es ist somit vorteilhaft , diese Möglichkeiten der Inbetriebnahme beim Prüfen auf Fehler gemäß der vorliegenden Erfindung und/oder einer ihrer Ausgestaltungen zu berücksichtigen .

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Menge {f(k)} _k∈K eine oder mehrere Permutationen von Vor- zeichen und Einheitenpräfixen des Messsignals P _n (t) der j ewei- ligen Messeinrichtung n .

Wie bereits obenstehend genannt , sind typische Fehler durch ein falsch festgelegtes Vorzeichen und/oder ein falsch ge- setztes beziehungsweise eingestelltes oder festgelegtes Ein- heitenpräfix (Vorsätze für Maßeinheiten, Einheitenvorsätze ) . Vorteilhafterweise können solche typischen und häufig auftre- tenden Fehler durch die Menge {f(k)} _k∈K dadurch berücksichtigt werden, dass diese die zugehörigen numerischen Werte umfasst . Das ist deshalb der Fall , da der Skalierungs faktor einer Mes- seinrichtung Werte innerhalb der Menge {f(k)} _k∈K annimmt . So- mit wird das zur Messeinrichtung zugehörige Messsignal inner- halb des modellierten Summensignals entsprechend skaliert be- ziehungsweise gewichtet .

Besonders bevorzugt umfasst die Menge {f(k)} _k∈K wenigstens die Einheitenpräfixe - 1 , - 10 ³ und - 10 ⁶ sowie 1 , 10 ³ und 10 ⁶ .

Dadurch sind vorteilhafterweise typische Betriebs- bezie- hungsweise Einstellparameter der j eweiligen Messeinrichtung umfasst , sodass typische beziehungsweise häufige Fehler er- kannt beziehungsweise ermittelt werden können .

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Menge {f(k)} _k∈K einen oder mehrere Stromwandler-Faktoren (Stromwandlerverhältnisse) und/oder eine oder mehrere spezi- fische Wärmekapazitäten.

Dadurch können vorteilhafterweise Messeinrichtungen für Stromwandler und/oder Messeinrichtungen für Fluide, bei- spielsweise zur Erfassung einer zugehörigen Wärmeleistung, auf Fehler im Sinne der vorliegenden Erfindung überprüft wer- den.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der mit einer der Messeinrichtungen n assoziierte Ska- lierungsfaktor S _n durch S _n = ∑ _k∈K x _n (k).f(k) gebildet, wobei x _n (k) eine Boolesche Auswahlfunktion ist, die jeder Messeinrichtung n genau einen Wert f(k) aus der mit der Messeinrichtung n as- soziierten Menge { f(k)} _k∈K zuordnet.

Dadurch wird ein besonders vorteilhafter Skalierungsfaktor für jede der Messeinrichtungen bereitgestellt. Insbesondere nimmt die vorteilhafte Boolesche Auswahlfunktion lediglich zwei Werte, beispielsweise 0 und 1, an, sodass diese einen Wert der Menge { f(k)} _k∈K kennzeichnet und in diesem Sinne aus- wählt. Besonders bevorzugt wird genau ein Wert ausgewählt.

Mit anderen Worten ist es besonders bevorzugt, wenn das Ext- remalisieren der Zielfunktion unter der Nebenbedingung ∑ _k∈K x _n (k) = 1 mit x _n (k)∈{0,1} erfolgt.

Dadurch ist vorteilhafterweise sichergestellt, dass jeder Messeinrichtung beziehungsweise jedem Skalierungsfaktor le- diglich ein Wert aus der Menge { f(k)} _k∈K zugeordnet wird. Dies ist technisch sinnvoll, da eine Messeinrichtung typischer- weise keine zwei Vorzeichen und/oder zwei Einheitenpräfixe aufweist. Die vorteilhafte obenstehend genannte Ausgestaltung des Skalierungsfaktors sowie die genannte vorteilhafte Bedin- gung stellen somit das technische Erfordernis sicher, dass eine Messeinrichtung lediglich in einer Weise installiert be- ziehungsweise parametrisiert sein kann. Hierbei ist es besonders bevorzugt, wenn durch das Extremali- sieren der Zielfunktion Z die Auswahlfunktionen x _n (k) für al- le Messeinrichtungen n bestimmt werden.

Mit anderen Worten wird mittels der Optimierung, das heißt mittels dem Extremalisieren der Zielfunktion, ermittelt, wel- che Betriebsparameter, beispielsweise im Hinblick von Vorzei- chen und/oder Einheitenpräfixe, die jeweilige Messeinrichtung aufweist. Dadurch wird ebenfalls der Wert f(k) aus der Menge {f(k)} _k∈K ermittelt, sodass dadurch insbesondere festgestellt werden kann, ob ein Fehler bei der jeweiligen Messeinrichtung vorliegt. Weicht der ermittelte Wert f(k) von einem vorgese- henen festgelegten Wert der Messeinrichtung ab, so liegt ein Fehler der Messeinrichtung vor. Beispielsweise sollen die Messwerte der Messeinrichtung nur positiv sein. Wird nun ein negativer Wert von f(k) für diese Messeinrichtung durch die Optimierung ermittelt, so liegt ein Vorzeichenfehler der ge- nannten Messeinrichtung vor. In diesem Ausführungsbeispiel könnte somit die Messeinrichtung in falscher Richtung einge- baut beziehungsweise angeschlossen worden sein.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als Zielfunktion verwendet.

Mit anderen Worten bemisst die Zielfunktion die betragsmäßige Differenz zwischen dem erfassten Summensignal P _PCC (t) und dem modellierten Summensignal · Das modellierte Summensig- nal umfasst die Skalierungsfaktoren, mittels welchen mögliche Fehler der jeweiligen Messeinrichtungen bestimmt werden kön- nen, sowie die erfassten einzelnen Messsignale. Somit stellt die genannte Zielfunktion technisch sicher, dass die Skalie- rungsfaktoren beziehungsweise die Auswahlfunktionen derart bestimmt werden, dass der Fehler, das heißt die betragsmäßige Abweichung des zwischen dem erfassten Summensignal und dem modellierten Summensignal möglichst gering ist. Dadurch kön- nen die Skalierungsfaktoren beziehungsweise die zugehörigen Auswahlfunktionen vorteilhaft ermittelt werden. Weisen bei- spielsweise alle Skalierungsfaktoren durch ihre Bestimmung mittels der Optimierung den Wert 1 auf, so sind alle Messein- richtungen im Rahmen der vorliegenden Prüfung als fehlerfrei zuerkannt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Betrag der Differenz in der Zielfunktion Z mittels zweier positivwertiger Fehlervariablen durch gebildet wird, wobei ist.

Der Betrag (1-Norm) innerhalb der Zielfunktion ist numerisch, das heißt bei der numerischen Extremi- sierung der Zielfunktion (Optimierung) nachteilig. Durch die genannten Fehlervariablen, die lediglich positive Werte an- nehmen (positivwertig) kann die Betragsfunktion für die Nume- rik vorteilhaft aufgelöst werden. Insbesondere wird dadurch Rechenzeit eingespart. Weitere Zielfunktionen, beispielsweise mittels der 2-Norm gebildete, können vorgesehen sein.

Ergänzend kann das genannte Optimierungsproblem mehrfach hin- tereinander durchgeführt werden. Mit anderen Worten werden mehrere Lösungen (Werte der Skalierungsfaktoren beziehungs- weise der Auswahlfunktionen) berechnet, damit ein Pool an Be- triebsparametern, insbesondere an Vorzeichen und/oder Einhei- tenpräfixen erzeugt werden kann. Hierbei wird als Nebenbedin- gung der Optimierung verlangt, dass nicht die vorhergehende Lösung vorliegt. Dadurch können vorteilhafterweise der ur- sprünglichen Lösung nahekommende Lösungen (Nachbarlösungen) ermittelt werden. Das ist immer dann vorteilhaft, wenn ver- schiedene Kombinationsmöglichkeiten von Betriebsparametern im Wesentlichen zur gleichen Lösung führen, sodass eine weitere Analyse beziehungsweise ein gezieltes Ermitteln erforderlich ist. Dadurch ergibt sich vorteilhafterweise ein vollständige- res Bild, das ein Ermitteln der plausibelsten erscheinenden Lösung ermöglicht.

Eine weitere vorteilhafte ergänzende oder alternative Mög- lichkeit der Optimierung ist es, falls mehrere gleichberech- tige Lösungen vorliegen, das Optimierungsproblem derart zu formulieren, dass die Anzahl von möglichen Änderungen der ak- tuellen Konfiguration zu minimieren. Hierbei wird davon aus- gegangen, dass wenigstens ein bestimmter Teil der eingestell- ten Betriebsparameter richtig ist. Hierbei ist zunächst die Zielfunktion durch bilden und im Rahmen der Opti- mierung zu minimieren. Hierbei modelliert e(n) die Differenz zu einer aktuellen Konfiguration. Weiterhin sind die Nebenbe- dingungen und für alle n,k mit erforderlich und zu berücksichtigen. Durch die Nebenbedingung wirdvorteilhafter- weise sichergestellt, dass sich der Zielfunktionswert z nicht verschlechtert. Hierbei könnte ebenfalls ein Faktor λ> 1 mit orgesehen sein. Die weitere Nebenbe- dingung kennzeichnet die Abweichung zwischen ursprünglicher Parametrisierung (Konfiguration) undeinermöglichen Lösung x _n (k)des Optimierungsproblems. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als Messeinrichtung n jeweils ein Stromzähler oder ein Wärme- zähler verwendet, wobei die Messsignale P _n (t) durch zeitliche Verläufe der jeweiligen Leistungen ausgebildet werden. Dadurch können vorteilhafterweise typische und bekannte Mess- einrichtungen, insbesondere Zähler, mittels der vorliegenden Erfindung und/oder einer ihrer Ausgestaltungen bezüglich ih- res Einbaues, ihrer Parametrisierung und/oder ihrer Einbin- dung in die Regelung des zugehörigen Energiesystems, insbe- sondere in ein Energiemanagementsystem, geprüft werden. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er- geben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbei- spielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt die einzige Figur ein schematisiertes Energiesystem mit mehreren Be- triebsmitteln. Gleichartige, gleichwertige oder gleichwirkende Elemente kön- nen in einer der Figuren oder in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figur zeigt schematisiert ein Energiesystem 4 mit mehre- ren Betriebsmitteln 43. Jedem der Betriebsmittel 43 ist eine Messeinrichtung 42 zugeordnet, wobei die jeweilige Messein- richtung 43 die jeweilige Energiegewinnung und/oder Energie- erzeugung, beispielsweise über Leistungsverläufe, in Form ei- nes jeweiligen Messsignals erfasst. Beispielhaft und nicht abschließend weist das Energiesystem 4 als Betriebsmittel 43 einen Batteriespeicher, eine Windkraftanlage, eine Photovol- taikanlage sowie einen Energieverbraucher auf. Weiterhin ist eine bezüglich der Messeinrichtungen 42 gemein- same Messeinrichtung 41 vorgesehen. Die gemeinsame Messein- richtung 41 erfasst, beispielsweise an einem Netzanschluss- punkt 1 des Energiesystems 4, ein gemeinsames Messsignal, beispielsweise eine bezüglich der Betriebsmittel 43 Gesamte- nergiegewinnung und/oder Gesamtenergieverbrauch. Das gemein- same Messsignal kann wiederum in Form eines Leistungsverlau- fes vorliegen. Ist für das dargestellte Energiesystem 4 ein Energiemanage- mentsystem vorgesehen, so ist es insbesondere bei der Inbe- triebnahme des Energiemanagementsystems und/oder bei der In- betriebnahme der Messeinrichtungen 42 sicherzustellen, dass die richtig eingebaut, parametrisiert und/oder eingebunden sind. Mit anderen Worten ist eine Prüfung der Messeinrichtun- gen, insbesondere im Hinblick auf ihren technischen Einbau, ihrer technischen Parametrisierung und/oder ihrer technischen Einbindung in das Gesamtsystem beziehungsweise in das Ener- giemanagementsystem erforderlich. Eine solche Prüfung wird durch die vorliegende Erfindung und/oder einer ihrer Ausgestaltungen bereitgestellt. Zur Prüfung der Messeinrichtungen werden einzelne Messsignale P _n (t) der Messeinrichtungen n erfasst und/oder bereitgestellt. Weiterhin wird gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein gemeinsames Messsignal P _PCC (t) am Netzanschlusspunkt 1 des Energiesystems 4 erfasst und/oder bereitgestellt. Die Mess- signale P _n (t), P _PCC (t) sind typischerweise Zeitreihen der jewei- ligen am Ort der Messung vorliegenden Leistung, insbesondere einer elektrischen oder thermischen Leistung. Die Messsignale beziehungsweise die Zeitreihen werden über einen Zeitbereich T erfasst. Typischerweise ist hierbei eine zeitliche Auflö- sung von 15 Minuten vorgesehen, wobei für thermische Lasten aufgrund ihrer Trägheit größere Zeitbereiche vorgesehen sein können. Mit anderen Worten wird der Zeitbereich T bevorzugt in 15 Minutenschritten unterteilt. In einem weiteren Schritt des Verfahrens wird eine Zielfunk- tion bereitgestellt, die eine Differenz, insbesondere die be- tragsmäßige Differenz zwischen dem erfassten Summensignal P _PCC (t) und einem modellierten Summensig bestimmt be- ziehungsweise modelliert. Das modellierte Summensignal wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels der erfassten Messsignale P _n (t) und einem jeweiligen Skalierungsfaktor S _n gebildet. Bevorzugt sind die Skalierungsfaktoren nicht zeit- abhängig. Mit anderen Worten ist das modellierte Summensignal von der Kombination S _n ∙P _n (t) abhängig, das heißt die einzelnen Messsignale P _n (t) werden skaliert. Das ist deshalb von beson- deren Vorteil, da dadurch typische Fehler, wie beispielsweise Vorzeichenfehler und/oder Fehler im Einheitenpräfix, die eine Skalierung des jeweiligen Messwertes darstellen, umfasst sind. Besonders vorteilhafte Skalierungsfaktoren sind durch S _n = ∑ _k∈K (x _n (k ).f(k)) gegeben. Hierbei ist x _n (k)eine Boolesche Aus- wahlfunktion (oder binäre Entscheidungsvariable), die jeder Messeinrichtung beziehungsweise jedem Skalierungsfaktor genau einem Wert f(k)zuordnet . Diese eindeutige Zuordnung kann durch die Nebenbedingung 1= ∑ _k∈K x _n (k) sichergestellt werden. Die Funktion f(k) ist ein einer Permutation von Betriebsmög- lichkeiten k und somit möglichen Fehlerquellen k zugeordneter numerischer Wert. Beispielsweise weist die Funktion ^^^^^^ für Vorzeichen und Einheitenpräfixe die Form ^^^െ^^^ൌ െ10 ^{^} und ^^^^^^ൌ 10 ^{^} mit ganzzahligen Werten ^^^ 0 auf. Werden bei- spielsweise lediglich die Einheitenpräfixe Kilo und Mega mit ihren jeweiligen Vorzeichen berücksichtigt, so ist ^^ൌ 0,3 und 6. Weitere Indizierungen, insbesondere mathematisch äqui- valente, können vorgesehen sein. In einem weiteren Schritt werden die Auswahlfunktionen bezie- hungsweise die Entscheidungsvariabl ^^^^^^ mittels einer Mi- _^ nimierung der Zielfunktion, das heißt mittels eines Optimie- rungsverfahren bestimmt. Dadurch wird für jede der Messein- richtung 42 genau eine Betriebsmöglichkeit, das heißt vorlie- gend eine mögliche Kombination von Vorzeichen und Einheiten- präfix zugeordnet. Mit anderen Worten wird für jede Messein- richtung 42 ihr Vorzeichen und ihr Einheitenpräfix mittels der Optimierung derart bestimmt, dass die betragsmäßige Dif- ferenz zwischen dem tatsächlich erfassten Summensignal und dem modellierten Summensignal minimal ist. Weicht die für ei- ne der Messeinrichtungen 42 derart ermittelte Kombination aus Vorzeichen und Einheitenpräfix (Skalierungsfaktor) von einem vorab für diese Messeinrichtung festgelegtes oder vorgesehe- nes Vorzeichen und Einheitenpräfix (festgelegter oder vorge- sehener Skalierungsfaktor) ab, liegt gemäß der vorliegenden Ausgestaltung ein Fehler, beispielsweise beim Einbau, der Pa- rametrisierung und/oder bei der Einbindung, der Messeinrich- tung 42 vor. Das Optimierungsproblem, welches der Prüfung der Messeinrich- tungen zugrunde liegt, kann gemäß dem vorliegenden Ausfüh- rungsbeispiel folgend durch sieben Gleichungen zusammenge- fasst werden: ( ₁₎

Vorteilhafterweise können durch die vorliegende Prüfung Feh- ler sowie ihre Art automatisiert erkannt werden. Dadurch wird die Inbetriebnahme der Messeinrichtungen 42 beziehungsweise des zugehörigen Energiesystems beziehungsweise des zugehöri- gen Energiemanagementsystems deutlich verbessert und verein- facht. Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele ein- geschränkt oder andere Variationen können vom Fachmann hie- raus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung ^{zu verlassen.}

Bezugszeichenliste 1 Netzanschlusspunkt 4 Energiesystem 41 gemeinsame Messeinrichtung 42 Messeinrichtung 43 Betriebsmittel