DE102008037576A1 - Computer-aided process for optimizing energy use - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein computergestütztes Verfahren zur Überwachung, Steuerung und Optimierung der Energienutzung in einem System, beinhaltend mobile Energie-Quellen, ein Energie-Netz, einen an das Energie-Netz angeschlossenen ortsfesten Energieversorger, an das Energie-Netz angeschlossene Energie-Verbraucher sowie ebenfalls an das Energie-Netz angeschlossene ortsfeste Andock-Stationen für mobile Energie-Quellen. Das System wird durch autonome Agenten gesteuert, wobei diese in Bezug auf die Komponenten des Systems eine Vertreterfunktion übernehmen. Die Agenten, welche dem ortsfesten Energieversorger und den mobilen Energie-Quellen zugeordnet sind, handeln untereinander die Zeitpunkte und die auszutauschende Menge an Energie aus und sorgen anschließend ggf. unter Einbezug weiterer Agenten für die notwendige Regelung der Energieübertragung.The invention relates to a computer-aided method for monitoring, controlling and optimizing the use of energy in a system comprising mobile energy sources, a power grid, a stationary power supplier connected to the power grid, energy consumers connected to the power grid and also fixed docking stations for mobile energy sources connected to the power grid. The system is controlled by autonomous agents, which have a representative role in relation to the components of the system. The agents, which are assigned to the fixed energy supplier and the mobile energy sources, negotiate among themselves the times and the amount of energy to be exchanged and then, if necessary, with the involvement of further agents, provide the necessary regulation of the energy transmission.
Description
Die Erfindung betrifft ein computergestütztes Verfahren zur Überwachung, Steuerung und Optimierung der Energienutzung in einem System beinhaltend mindestens eine mobile Energie-Quelle, ein Energie-Netz, einen an das Energie-Netz angeschlossenen ortsfesten Energieversorger, einen oder mehrere an das Energie-Netz angeschlossene Energie-Verbraucher und eine an das Energie-Netz angeschlossene ortsfeste Andock-Station für mobile Energie-Quellen.The The invention relates to a computer-aided method for monitoring, Including control and optimization of energy usage in a system at least one mobile energy source, one energy network, one at the energy network connected fixed energy supplier, one or more energy consumers connected to the power grid and a stationary docking station connected to the power grid for mobile energy sources.
Heutzutage wird die elektrische Energie für die Versorgung der Haushalte fast vollständig von den Energieversorgungsunternehmen (z. B. EnBW, Vattenfall etc.) produziert. Die Einspeisung von Energie in das öffentliche Strom-Netz im privaten Umfeld geschieht nur zu einem geringen Prozentsatz. Es sind vor allem vereinzelte Biogas- und Photovoltaikanlagen, welche diese Einspeisung vornehmen. Der so generierte regenerative Strom muss in Deutschland von den Energieversorgern zu einem vom Staat festgelegten Festpreis eingekauft werden. Der Strom, welcher von Kraftwerken produziert wird, wird an der Europäischen Strombörse EEX in Leipzig gehandelt. Dort unterscheidet man prinzipiell langfristige Kontrakte, welche die Grundversorgung sicherstellen und den kurzfristigen Handel, den sogenannten Spotmarkt. Auf diesem Spotmarkt werden die Megawattstunden gehandelt, welche bei den Betreibern der Kraftwerke noch in Reserve sind und möglicherweise von den Energieversorgungsunternehmen noch gebraucht werden, da der Strombedarf nicht komplett vorhergesagt werden kann aber immer mit der Stromlieferung ausgeglichen werden muss, da sonst die Energieversorgung zusammenbricht. Es gibt im Umfeld der regenerativen Energien wie z. B. Solarenergie, Bemühungen Energie zu speichern, wenn sie nicht gebraucht wird bzw. wenn zuviel produziert wird, um sie dann abzugeben, wenn aufgrund der Bedingungen nicht genug produziert werden kann. Insbesondere werden hier Salzschmelzen eingesetzt, welche die aufgenommene oder produzierte Wärme speichern und zu einem späteren Zeitpunkt freisetzen können. Im Bereich der Windkraftanlagen oder Photovoltai kanlagen werden entsprechende Anlagen abgeschaltet, wenn der produzierte Strom nicht gebraucht wird oder er geht einfach verloren.nowadays becomes the electrical energy for the supply of households almost completely from the power companies (eg EnBW, Vattenfall etc.). The injection of energy happens in the public electricity network in the private environment only a small percentage. They are mostly isolated Biogas and photovoltaic plants, which make this feed. The regenerative electricity generated in this way must be used in Germany by the Energy suppliers bought at a fixed price fixed by the state become. The electricity, which is produced by power stations, becomes the European Electricity Exchange EEX in Leipzig. There one differentiates in principle long-term contracts, which ensure universal service and short-term trade, the so-called spot market. On this spot market, the megawatt hours which is still in reserve with the operators of the power plants are and still may be from the power companies be used because the power demand is not completely predicted but can always be balanced with the power delivery must, otherwise the energy supply collapses. There are in the Environment of renewable energies such. B. solar energy, efforts Save energy when it is not needed or when too much is produced to deliver it then, if due to the conditions not enough can be produced. In particular, salt melts are here used, which the recorded or produced heat save and release at a later time. In the field of wind turbines or Photovoltai kanlagen be corresponding plants shut down if the electricity produced is not is needed or he just gets lost.
Ein
Forschungsprojekt der „Commonwealth Scientific and Industrial
Research Organisation” (CSIRO) beschäftigt sich
mit der Vermeidung von Lastspitzen durch Maßnahmen der
Energieeinsparung mit verschiedenen Agenten (siehe auch
Darüber hinaus ist im Zusammenhang mit Elektrofahrzeugen bekannt, dass mit einer Client-Server-Architektur z. B. Besitzer von PHEVs („plug-in hybrid electric vehicle”) Parameter definieren können, die dann als Vorgabe für das Aufladen der Autobatterie gesetzt werden (V2Green Inc., Seattle, USA – „Smart Charging” und Vehicle-to-Grid-Services). Der Ladevorgang eines an das Stromnetz angeschlossenen Fahrzeuges wird dabei zentral vom Netzbetreiber koordiniert, sodass dieser die Gesamtlast des Stromnetzes über die Zeit besser verteilen kann. Das Produkt der V2Green sieht auch Dienste für den Lade- und Entladevorgang vor, sodass Fahrzeuge nicht nur als „Energiepuffer” sondern auch als Energiequelle für das Netz verwendet werden können. Die Steuerung der Vorgänge kann jedoch nicht dezentral bzw. an Ort und Stelle vorgenommen werden sondern schließt stets den Netzbetreiber, wie z. B. in einem Feldversuch die Seattle City Light, mit ein.About that In addition, in the context of electric vehicles is known that with a client-server architecture z. B. Owners of PHEVs ("plug-in hybrid electric vehicle ") can define parameters then as a default for charging the car battery (V2Green Inc., Seattle, USA - "Smart Charging "and Vehicle-to-Grid Services). The charging process a vehicle connected to the power grid becomes central coordinated by the grid operator, so that the total load of the Power distribution over time better. The product the V2Green also sees services for the loading and unloading process before, so that vehicles not only as an "energy buffer" but also can be used as an energy source for the grid. However, the control of the processes can not be decentralized or on the spot, but closes always the network operator, such. For example, in a field trial the Seattle City Light, with one.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches ein verteiltes, flexibles Energiemanagement ermöglicht. Es soll eine Optimierung der Energienutzung und insbesondere eine Glättung der Lastkurve beim Energieverbrauch in einem System erreicht werden. Weitere Aufgaben und Vorteile ergeben sich aus den nachfolgenden Ausführungen.The The object of the present invention is a method which is a distributed, flexible Energy management allows. It's supposed to be an optimization the use of energy and in particular a smoothing of the load curve when Energy consumption can be achieved in a system. Further tasks and advantages will be apparent from the following.
Die Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Es handelt sich dabei vorzugsweise um ein computergestütztes Verfahren zur Optimierung der Energienutzung in einem System beinhaltend mindestens:
- – eine mobile Energie-Quelle,
- – ein Energie-Netz, wobei es sich bei der Energie vorzugsweise um Strom handelt und wobei es sich beim Energie-Netz vorzugsweise um das öffentliche Stromnetz handelt,
- – einen an das Energie-Netz angeschlossenen ortsfesten Energieversorger, wobei unter Energieversorger ein Energieversorgungsunternehmen und/oder eine Infrastruktur beinhaltend Mittel zur Leitung von Energie und/oder zur Produktion von Energie zu verstehen ist, wobei es sich bei der Energie vorzugsweise um Strom handelt und wobei es sich bei den Mitteln zur Produktion von Energie vorzugsweise um Kraftwerke handelt,
- – einen oder mehrere an das Energie-Netz angeschlossene Energie-Verbraucher, und
- – eine an das Energie-Netz angeschlossene ortsfeste Andock-Station für mobile Energie-Quellen,
- a) Bereitstellen von mindestens drei Agenten, wobei
- – mindestens ein Agent (Car Agent, CA) auf einem Computer ausgeführt wird, der einer mobilen Energie-Quelle zugeordnet ist, und
- – mindestens ein Agent (Station Agent, SA) auf einem Computer ausgeführt wird, der einer Andock-Station zugeordnet ist,
- – mindestens ein Agent (Energieversorger Agent, EA) auf einem skalierbaren Computersystem ausgeführt wird, welches über eine Schnittstelle mit der Andock-Station verbunden ist, wobei es sich beim skalierbaren Computersystem auch um mehrer verteilte Computer handeln kann, die über Schnittstellen und/oder ein Netzwerk verbunden sind,
- b) Berechnung einer Prognose des Energiebedarfs der Energie-Verbraucher sowie Festlegung der benötigten Energiemengen und der Zeitpunkte zu denen diese Energiemengen zur Deckung des Energiebedarfs der Energie-Verbraucher benötigt werden, wobei die Informationen zu den festgelegten Energiemengen und Zeitpunkten und/oder davon abgeleitete Informationen an den EA übermittelt oder von diesem berechnet werden, wobei die Prognose des Energiebedarfs vorzugsweise den Verlauf des Energiebedarfs über die Zeit darstellt,
- c) Berechnung einer Prognose des Energiebedarfs des Nutzers der mobilen Energie-Quelle, sowie Festlegung der benötigten Energiemengen und der Zeitpunkte zu denen diese Energiemengen zur Deckung des Energiebedarfs des Nutzers benötigt werden, wobei die Informationen zu den festgelegten Energiemengen und Zeitpunkten und/oder davon abgeleitete Informationen an einen Agenten (Deputy Car Agent, DCA) übermittelt werden, der auf dem skalierbaren Computersystem ausgeführt wird, wobei die Prognose des Energiebedarfs vorzugsweise den Verlauf des Energiebedarfs über die Zeit darstellt,
- d) Herstellung einer Kommunikationsverbindung zwischen dem DCA und einem Agenten (Marktplatz Manager Agent, MMA), der auf dem skalierbaren Computersystem ausgeführt wird,
- e) Herstellung einer Kommunikationsverbindung zwischen EA und MMA,
- f) Bereitstellung eines Interaktions-Protokolls durch den MMA,
- g) Interaktion des EA mit dem DCA gemäß Interaktions-Protokoll, wobei auf der Grundlage von zumindest den Informationen zu den Energiemengen und Zeitpunkten aus b) und/oder c) oder den davon abgeleiteten Informationen eine Festlegung erfolgt von zumindest:
- – einer Energiemenge, die von der mobilen Energie-Quelle zur Deckung des Energiebedarfs der Energie-Verbraucher ins Energie-Netz übertragen werden soll oder
- – einer Energiemenge, die zur Deckung des Energiebedarfs des Nutzers der mobilen Energie-Quelle aus dem Energie-Netz an die mobile Energie-Quelle übertragen werden soll, und
- – dem Zeitpunkt, zu dem die Energiemenge übertragen werden soll,
- h) Andocken der mobilen Energie-Quelle an die Andock-Station und Regelung der Übertragung der festgelegten Energiemenge von der mobilen Energie-Quelle ins Energie-Netz oder umgekehrt vorzugsweise durch den SA zum festgelegten Zeitpunkt.
- - a mobile energy source,
- An energy network, the energy preferably being electricity and the energy network preferably being the public electricity network,
- A fixed power supplier connected to the power grid, said power utility being understood to mean an energy supply company and / or an infrastructure comprising means for conducting energy and / or producing energy, the energy preferably being electricity and the means for producing energy are preferably power plants,
- - one or more energy consumers connected to the energy network, and
- A fixed docking station for mobile energy sources connected to the power grid,
- a) providing at least three agents, wherein
- - At least one agent (Car Agent, CA) on egg a computer associated with a mobile power source, and
- At least one agent (station agent, SA) is executed on a computer which is assigned to a docking station,
- - At least one agent (energy supplier agent, EA) is executed on a scalable computer system, which is connected via an interface with the docking station, wherein the scalable computer system can also be multi-distributed computer, via interfaces and / or a Network are connected,
- b) calculating a forecast of the energy needs of the energy consumers and determining the amounts of energy needed and the times at which these amounts of energy are needed to meet the energy needs of the energy consumers, the information on the set amounts of energy and times and / or information derived therefrom the EA may be transmitted or calculated by the EA, the forecast of the energy demand preferably representing the course of the energy requirement over time,
- c) calculation of a forecast of the energy demand of the user of the mobile energy source, and determination of the required amounts of energy and the times at which these amounts of energy to meet the energy needs of the user are needed, the information on the specified amounts of energy and times and / or derived Information is transmitted to an agent (Deputy Car Agent, DCA), which is executed on the scalable computer system, wherein the forecast of the energy demand preferably represents the course of the energy demand over time,
- d) establishment of a communication link between the DCA and an agent (Marketplace Manager Agent, MMA) running on the scalable computer system,
- e) establishing a communication link between EA and MMA,
- f) provision of an interaction protocol by the MMA,
- g) interaction of the EA with the DCA according to the interaction protocol, wherein on the basis of at least the information on the amounts of energy and times from b) and / or c) or the information derived therefrom a definition of at least:
- - An amount of energy that is to be transferred from the mobile energy source to meet the energy needs of energy consumers in the power grid or
- - An amount of energy that is to be transferred from the energy network to the mobile energy source to meet the energy needs of the user of the mobile energy source, and
- - the time at which the amount of energy is to be transferred,
- h) docking the mobile energy source to the docking station and regulating the transmission of the fixed amount of energy from the mobile energy source to the power grid, or vice versa, preferably by the SA at the designated time.
Bevorzugt ist die oben vorgegebene Reihenfolge der Schritte, wobei die Reihenfolge der Schritte a), b) und c) und gegebenenfalls f) untereinander beliebig sein kann. Die Reihenfolge der Schritte kann jedoch auch beliebig sein, wobei es dann bevorzugt ist, dass die Reihenfolge der Schritte a), b) c) und gegebenenfalls f) untereinander beliebig ist, zumindest a) (vorzugweise auch b) und c)) aber vor den Schritten d) und e) ausgeführt werden, und die Schritte d), e) und gegebenenfalls f) in ihrer Reihenfolge untereinander beliebig sind, diese aber vor den Schritten g) und h) ausgeführt werden und wobei die Schritte g) und h) in der Reihenfolge g), h) ausgeführt werden und wobei zusätzlich gilt, dass die Reihenfolge von den genannten Regeln abgesehen vorzugsweise gemäß dem ABC erfolgt.Prefers is the order of steps given above, with the order of steps a), b) and c) and optionally f) with one another as desired can be. However, the order of the steps can also be arbitrary it being preferred then that the order of the steps a), b) c) and optionally f) is arbitrary with one another, at least a) (preferably also b) and c)) but before steps d) and e) and steps d), e) and optionally f) are arbitrary in their order, but these before the steps g) and h) are carried out and wherein steps g) and h) are carried out in the order g), h) and in addition, where is the order Apart from the rules mentioned, preferably according to the ABC is done.
Die vorliegende Erfindung beschreibt eine technische Möglichkeit der Umsetzung des Handels mit Energie mit mobilen Energie-Quellen. Vorzugsweise handelt es sind bei einer oder mehreren der mobilen Energie-Quellen um Energie-Speicher, insbesondere Batterien, wobei eine oder mehrere der mobilen Energie-Quellen vorzugsweise Teile von Fahrzeugen sind, insbesondere von Elektrofahrzeugen und/oder Hybridfahrzeugen. In diesem Dokument soll unter den Begriffen „Fahrzeug”, „Auto”, „Elektroauto”, „Elektrofahrzeug” oder „Batterie” neben der Bedeutung der jeweiligen Worte zusätzlich oder alternativ (und/oder) auch eine beliebige mobile Energie-Quelle verstanden werden. Entsprechend ist unter „laden” auch allgemein das Zuführen von Energie zur mobilen Energie-Quelle und unter „entladen” allgemein die Abgabe von Energie aus der mobilen Energie-Quelle zu verstehen. In den folgenden Ausführungen ist die mobile Energie-Quelle beispielhaft als ein Fahrzeug beschrieben, dessen Batterie als Energielieferant verwendet wird. Dabei wird das Fahrzeug über eine Andock-Station be- oder entladen.The The present invention describes a technical possibility the implementation of energy trading with mobile energy sources. Preferably, one or more of the mobile ones are involved Energy sources around energy storage, especially batteries, taking one or more of the mobile energy sources preferably parts of vehicles, in particular of electric vehicles and / or Hybrid vehicles. In this document is under the terms "vehicle", "car", "electric car", "electric vehicle" or "battery" next the meaning of the words in addition or alternatively (and / or) understood also any mobile energy source become. Accordingly, under "load" also common supplying energy to the mobile energy source and under "discharge" generally the release of energy to understand from the mobile energy source. In the following versions the mobile energy source is exemplified as a vehicle, whose battery is used as an energy supplier. It will load or unload the vehicle via a docking station.
Die Erfindung sieht einen (Energie-)Marktplatz vor, welcher Angebot von und Nachfrage nach Energie an Andock-Stationen für mobile Energie-Quellen verbindet. Diese Plattform für den Handel mit Energie bildet die Basis für das erfindungsgemäße System. Auf der Plattform ist es möglich, nach verschiedenen Auktions- und Handelsprinzipien Energie vorzugsweise in Form von Energiepa keten zu handeln. Dies geschieht durch die genannten Agenten gemäß einem passenden Interaktions-Protokoll, welches die Umsetzung des gewünschten Handelsprinzips bzw. Auktionsprinzips erlaubt. Das Interaktions-Protokoll wird durch einen Agenten (Marktplatz Manager Agent, MMA) auf der Marktplatz-Plattform (skalierbares Computersystem) zur Verfügung gestellt. Der MMA agiert als Schnittstelle zwischen den einzelnen Anbietern und Nachfragern auf dem Marktplatz.The invention provides an (energy) marketplace that connects supply and demand for energy at docking stations for mobile power sources. This energy trading platform forms the basis for the system according to the invention. On the platform, it is possible to act according to various auction and trading principles energy preferably in the form of Energiepa keten. This is done by the mentioned agents according to a suitable interaction protocol, which allows the implementation of the desired trading principle or auction principle. The interaction protocol is provided by an agent (Marketplace Manager Agent, MMA) on the marketplace platform (Scalable Computer System). The MMA acts as an interface between the individual providers and buyers in the marketplace.
Ein oben genanntes Verfahren ist dann besonders vorteilhaft, wenn es sich beim Interaktions-Protokoll um eines der folgenden Protokolle handelt:
- – ein Auktions-Protokoll,
- – ein Contract Net Protokoll, oder ein anderes Angebot-Nachfrage-Protokoll,
- – ein Iterated Contract Net Protokoll,
- – ein FIPA-English-Auction Protokoll,
- – ein FIPA-Dutch-Auction Protokoll.
- - an auction log,
- - a Contract Net Protocol, or other supply-demand protocol,
- An Iterated Contract Net protocol,
- - a FIPA English Auction Protocol,
- - a FIPA Dutch auction protocol.
Insbesondere ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dann bevorzugt, wenn der MMA über mehrere verschiedene Interaktions-Protokolle verfügt. Jeder Anbieter oder Nachfrager (DCA und/oder CA und/oder EA) auf dem Marktplatz kann vorzugsweise das zu verwendende Interaktionsprotokoll selbst wählen. Es kann jedoch auch bevorzugt sein, dass der MMA das Interaktions-Protokoll auswählt.Especially if a method according to the invention is then preferred if the MMA has several different interaction protocols features. Any provider or buyer (DCA and / or CA and / or EA) in the marketplace may preferably be the interaction protocol to use choose yourself. However, it may also be preferred that the MMA selects the interaction protocol.
Der Marktplatz (Energie-Marktplatz, Marktplatz-Platform) besteht aus einem skalierbaren Computersystem, auf welchem ein Multiagentensystem als Basis läuft. Dieses Computersystem ist über eine Schnittstelle mit den Stationen verbunden. Alternativ dazu kann es sich bei den Computern, die den Stationen zugeordnet sind um das skalierbare Computersystem, d. h. die Marktplatz-Platform handeln. Wie erwähnt, stellt der Marktplatz und/oder der MMA über den Einsatz von Interaktions-Protokollen vorzugsweise mehrere Marktmechanismen, z. B. verschiedener Auktionstypen wie Holländische Auktion, Englische Auktion und Festpreisangebote mit Terminbindung zur Verfügung. Auf dem Energie-Marktplatz befinden sich spezielle Agenten, die die Interessen der Energieanbieter (Energieversorgungsunternehmen, mobile Energie-Quellen etc.) vertreten. Das heißt, sie sind in der Lage, an deren Stelle Angebote in Be zug auf Energieeinkauf oder Energieverkauf zu machen oder anzunehmen. Jede Andock-Station wird durch einen eigenen Agenten repräsentiert, dem Station Agent (SA). Die Andock-Stationen kommunizieren vorzugsweise über eine gesicherte Internet-Verbindung mit dem Marktplatz. Der SA kann als Repräsentant für die Autos fungieren, welche an genau dieser Station angeschlossen sind und ihre freien Kapazitäten den Kraftwerksbetreibern oder anderen Energieversorgern zur Verfügung stellen. Der SA kann dann Angebote für Energiepakete abgeben, stellvertretend für die angeschlossenen Autos. Die Autos (oder andere mobile Energie-Quellen) können aber auch selbst auf dem Marktplatz agieren und sind dann durch einen eigenen Agenten vertreten. Dabei kann es sich entweder um den Agenten handeln, der der mobilen Energie-Quelle zugeordnet ist (Car Agent, CA) oder es kann sich um einen anderen Agenten handeln, welcher den CA und/oder den Nutzer der mobilen Energie-Quelle auf dem Marktplatz vertritt. Ein Agent, welcher eine mobile Energie-Quelle auf dem Marktplatz vertritt, soll in diesem Dokument als Deputy Car Agent (DCA) bezeichnet werden.Of the Marketplace (Energy Marketplace, Marketplace Platform) consists of a scalable computer system on which a multi-agent system as Base is running. This computer system is via an interface connected to the stations. Alternatively, it may be at the Computers that are assigned to the stations are scalable Computer system, d. H. act the marketplace platform. As mentioned, puts the marketplace and / or the MMA over the insert of interaction protocols preferably several market mechanisms, z. Different auction types like Dutch Auction, English auction and fixed price offers with appointment binding available. There are special agents on the Energy Marketplace the interests of the energy providers (energy supply companies, mobile energy sources etc.). That is, they are in their place, offers in relation to energy purchasing or to make or accept energy sales. Every docking station is represented by its own agent, the station agent (SA). The docking stations preferably communicate via a secure internet connection with the marketplace. The SA can act as a representative for the cars, which connected to exactly this station and their free capacity the power plant operators or other energy suppliers put. The SA can then submit offers for energy packages, representative of the connected cars. The cars (or other mobile energy sources) can also be self act on the marketplace and are then by a separate agent represented. This can either be the agent who is assigned to the mobile energy source (Car Agent, CA) or it can be another agent that owns the CA and / or represents the user of the mobile energy source in the marketplace. One Agent representing a mobile energy source in the marketplace, should be referred to in this document as Deputy Car Agent (DCA).
Ein oben genanntes Verfahren ist also bevorzugt, wenn es sich beim DCA um einen der folgenden handelt:
- – den CA, wobei der CA zuvor auf das skalierbare Computersystem transferiert wird,
- – den SA,
- – einen weiteren Agenten, der auf dem skalierbaren Computersystem erstellt wird und/oder
- The CA, with the CA previously transferred to the scalable computer system,
- - the SA,
- - Another agent created on the scalable computer system and / or
Der DCA gibt beispielsweise als Energie-Anbieter an, wie viel Energie abgegeben werden kann zusammen mit einem Zeitrahmen und einem Mindestpreis, also z. B. 10 kWh in den nächsten zwei Stunden für 0,10 EUR pro kWh. Diese Werte werden zu einem Angebot zusammengefasst, welches dann auf dem Marktplatz veröffentlicht wird. Gibt es einen Energie-Nachfrager, der diesen Konditio nen zustimmt, so kommt ein Vertrag zwischen dem Anbieter und dem Nachfrager zustande. Beim Nachfrager kann es sich beispielsweise um einen Energieversorger handeln, welcher mit einem eigenen Agenten (Energieversorger Agent, EA) auf dem Marktplatz vertreten ist oder um eine andere mobile Energie-Quelle.Of the For example, as an energy provider, DCA indicates how much energy can be given together with a time frame and a minimum price, So z. B. 10 kWh in the next two hours for 0.10 EUR per kWh. These values are summarized in an offer, which will be published on the market place. Gives it's an energy buyer who agrees to these conditions, so A contract is concluded between the provider and the customer. For example, the buyer may be an energy supplier acting with its own agent (energy provider agent, EA) is represented on the marketplace or another mobile Energy Source.
Die Anbieter und Nachfrager von Energie müssen natürlich zuerst ihren eigenen Energiebedarf und im Falle der Energieversorger den Energiebedarf der Energie-Verbraucher bestimmen, um zu entscheiden wann Energie gekauft bzw. verkauft werden soll. Ein oben genanntes Verfahren ist dann besonders vorteilhaft, wenn die Berechnung der Prognose des Energiebedarfs der Energie-Verbraucher und/oder die Festlegung der benötigten Energiemengen und der Zeitpunkte zu denen diese Energiemengen zur Deckung des Energiebedarfs der Energie-Verbraucher benötigt werden, mindestens auf der Grundlage der folgenden Informationen erfolgt:
- – des voraussichtlichen Gesamtenergieverbrauchs Z der Energie-Verbraucher zu den (zukünftigen) Zeitpunkten TG–TH (G, H ∊ IN; C ≤ G ≤ H; wobei „∊” bedeutet: „ist Element von” und wobei „IN” bedeutet: „natürliche Zahlen”), wobei der Energieverbrauch der Energie-Verbraucher (oder einer Teilmenge davon) zu den Zeitpunkten T1–TC (C ∊ IN; C ≥ 1) oder einer Teilmenge davon gemessen wird, wobei aus dem Energieverbrauch zu den Zeitpunkten T1–TC (C ∊ IN; C ≥ 1) oder einer Teilmenge davon der Gesamtenergieverbrauch G zu den Zeitpunkten TD–TE (D, E ∊ IN; 1 ≤ D ≤ E ≤ C) berechnet wird und anschließend, auf der Grundlage von zumindest dem Gesamtenergieverbrauch G zu den Zeitpunkten TD–TE oder einer Teilmengen davon, eine Berechnung des voraussichtlichen Gesamtenergieverbrauchs Z zu den (zukünftigen) Zeitpunkten TG–TH (G, H ∊ IN; C ≤ G ≤ H) durchgeführt wird, und
- – des voraussichtlichen Strompreises zu den Zeitpunkten TG–TH oder einer Teilmenge davon, wobei der Strompreis auf der Grundlage der normalen Tarife für Strom und/oder spezieller Klimatarife und/oder aus dem Handel von Spot- oder Terminprodukten an Strombörsen vorausgesagt wird, und/oder
- – des aktuellen Preises für Brennstoffe und/oder
- – der voraussichtlichen Brennstoffpreise zu den Zeitpunkten TG–TH oder einer Teilmenge davon und den Wirkungsgraden der Kraftwerke, die mit den Brennstoffen betrieben werden, wobei die Brennstoffpreise vorzugsweise auf der Grundlage der gegenwärtigen Brennstoffpreise vorausgesagt werden, und/oder
- – der Kosten für die Energieerzeugung und/oder
- – der zu den Zeitpunkten T1–TC oder einer Teilmenge davon gemessenen Umweltbedingungen, wobei es sich bei den Umweltbedingungen vorzugsweise um die Windstärke und/oder Temperatur und/oder Sonneneinstrahlung und/oder Tageslänge handelt, und/oder
- – der voraussichtlichen Umweltbedingungen zu den Zeitpunkten TG–TH und den Wirkungsgraden der Kraftwerke, die diese Umweltbedingungen zur Energieproduktion nutzen, wobei es sich bei den Umweltbedingungen vorzugsweise um die Windstärke und/oder Temperatur und/oder Sonneneinstrahlung und/oder Tageslänge und/oder Jahreszeit und/oder Niederschlagsmenge handelt, und/oder
- – des Ergebnisses einer Berechnung, welche durchgeführt wird, um zu ermitteln, wie viel des voraussichtlichen Gesamtenergieverbrauchs Z zu den Zeitpunkten TG–TH und/oder des gegenwärtigen Gesamtenergieverbrauchs durch Krakftwerke zu Kosten gedeckt werden kann, welche niedriger sind als der voraussichtliche Strompreis zu den Zeitpunkten TG–TH und/oder
- – des Ergebnisses einer Berechung, um zu ermitteln, wie viel des voraussichtlichen Gesamtenergieverbrauchs Z zu den Zeitpunkten TG–TH und/oder des gegenwärtigen Gesamtenergieverbrauchs durch Energie aus einer oder mehreren an das Energie-Netz angeschlossenen mobilen Energie-Quellen gedeckt werden kann und/oder wie viel Energie aus dem Energie-Netz an mobile Energie-Quellen abgegeben werden kann, so dass: der Wert für den Gesamtenergieverbrauch Z zuzüglich der an die mobilen Energie-Quellen abgegebenen Energie und abzüglich des durch die mobilen Energie-Quellen gedeckten Anteils über die Zeitpunkte TG–TH geringere Schwankungen als der voraussichtliche Gesamtenergieverbrauch Z aufweist und/oder so dass die Kosten für die Deckung des Gesamtenergieverbrauchs minimal sind.
- The estimated total energy consumption Z of the energy consumers at the (future) times T G -T H (G, H ∈ IN, C ≤ G ≤ H, where "ε" means "is element of" and where "IN" means : "Natural numbers"), where the energy consumption of energy consumers (or a subset thereof) at the times T 1 -T C (C ∈ IN; C ≥ 1) or a subset thereof, wherein from the power consumption at the times T 1 -T C (C ∈ IN; C ≥ 1) or a subset of which the total energy consumption G at the times T D -T E (D, E ε IN, 1 ≤ D ≤ E ≤ C) is calculated, and then, based on at least the total energy consumption G at the times T D -T E or a subset thereof, a calculation of the estimated total energy consumption Z is performed at the (future) times T G -T H (G, H ∈ IN, C ≤ G ≤ H), and
- - the estimated electricity price at the times T G -T H or a subset thereof, the price of electricity being predicted on the basis of the normal tariffs for electricity and / or special climate tariffs and / or trading of spot or derivatives on electricity exchanges, and /or
- - the current price of fuel and / or
- The estimated fuel prices at the times T G -T H or a subset thereof and the efficiencies of the power plants operating on the fuels, fuel prices being preferably predicted on the basis of current fuel prices, and / or
- - the costs of energy production and / or
- The environmental conditions measured at the times T 1 -T C or a subset thereof, the environmental conditions preferably being the wind force and / or temperature and / or solar radiation and / or daylength, and / or
- - the anticipated environmental conditions at the times T G -T H and the efficiencies of the power plants using these environmental conditions for energy production, where the environmental conditions are preferably wind force and / or temperature and / or solar radiation and / or daylength and / or Season and / or amount of rainfall, and / or
- The result of a calculation which is carried out to determine how much of the estimated total energy consumption Z at the times T G -T H and / or the total current energy consumption by nuclear plants can be covered at costs lower than the anticipated electricity price the times T G -T H and / or
- The result of a calculation to determine how much of the estimated total energy consumption Z at the times T G -T H and / or the current total energy consumption can be met by energy from one or more mobile energy sources connected to the energy grid, and / or how much energy from the energy network can be delivered to mobile energy sources such that: the value of the total energy consumption Z plus the energy delivered to the mobile energy sources minus the proportion covered by the mobile energy sources the times T G -T H has lower fluctuations than the estimated total energy consumption Z and / or so that the costs for the coverage of the total energy consumption are minimal.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren wie es oben beschrieben wurde, ist auch dann besonders vorteilhaft, wenn die Berechnung der Prognose des Energiebedarfs des Nutzers der mobilen Energie-Quelle, und/oder die Festlegung der benötigten Energiemengen und der Zeitpunkte zu denen diese Energiemengen zur Deckung des Energiebedarfs des Nutzers der mobilen Energie-Quelle benötigt werden, mindestens auf der Grundlage der folgenden Informationen erfolgt:
- – einer von einem Benutzer festgelegten, geplanten Ladung und/oder Entladung der mobilen Energie-Quelle zu der Zeitpunkte TG–TH oder einer Teilmenge davon, welche vom Benutzer mittels einer Benutzerschnittstelle an einen Agenten übergegeben wird und/oder
- – der von Messeinrichtungen gemessenen Energiemenge, welche an die mobile Energie-Quelle zu den Zeitpunkten T1–TC oder einer Teilmenge davon zugeführt oder von diesen abgegeben wurde, und/oder
- – der zu den Zeitpunkten T1–TC oder einer Teilmenge davon gemessenen Umweltbedingungen, wobei es sich bei den Umweltbedingungen vorzugsweise um die Windstärke und/oder Temperatur und/oder Sonneneinstrahlung und/oder Tageslänge handelt, und/oder
- – der voraussichtlichen Umweltbedingungen zu den Zeitpunkten TG–TH, wobei es sich bei den Umweltbedingungen vorzugsweise um die Windstärke und/oder Temperatur und/oder Sonneneinstrahlung und/oder Tageslänge und/oder Jahreszeit und/oder Niederschlagsmenge handelt, und/oder
- – des voraussichtlichen Energiepreises zu den Zeitpunkten TG–TH oder einer Teilmenge davon, wobei der Energiepreis vorzugsweise aus dem Handel von Spot- oder Terminprodukten an Strombörsen stammen und wobei es sich beim Energiepreis vorzugsweise um den Strompreis handelt, und/oder
- – des Preises für Brennstoffe.
- A user-defined, scheduled charge and / or discharge of the mobile energy source at the times T G -T H or a subset thereof, which is provided by the user to an agent via a user interface and / or
- - The amount of energy measured by measuring devices, which was supplied to the mobile energy source at the times T 1 -T C or a subset thereof or delivered by them, and / or
- The environmental conditions measured at the times T 1 -T C or a subset thereof, the environmental conditions preferably being the wind force and / or temperature and / or solar radiation and / or daylength, and / or
- - the expected environmental conditions at the times T G -T H , where the environmental conditions are preferably the wind strength and / or temperature and / or solar radiation and / or day length and / or season and / or amount of rainfall, and / or
- - the expected energy price at the times T G -T H or a subset thereof, the energy price preferably coming from the trading of spot or futures products on electricity exchanges and wherein the energy price is preferably the electricity price, and / or
- - the price of fuel.
Ein genanntes Multi-Agenten-System besteht aus einem System von dezentral koordinierten, verteilten autonomen Software-Einheiten. Diese Einheiten, die Agenten, können sich ganz oder zum Teil auf unterschiedlichen Laufzeitumgebungen (Virtuelle Maschinen, Betriebssysteme etc.) befinden und eignen sich deswegen auch für den Betrieb auf heterogenen Systemen unterschiedlicher Hardware oder für räumlich verteilte Systeme. Es ist deshalb auch möglich, dass die den Andock-Stationen zugeordneten Computer und/oder die den mobilen Energie-Quellen zugeordneten Computer das skalierbare Computersystem oder einen Teil davon bilden. Im Allgemeinen wacht jeder Agent über eine bestimmte Domäne (z. B. mobile Energie-Quelle, Station etc.) und löst diesbezüglich relevante Probleme selbständig. Die Agenten besitzen die Fähigkeit zur autonomen Entscheidung in Bezug auf bestimmte Sachverhalte in ihrer Domäne und sind in der Lage sich über diese Sachverhalte und Probleme mit anderen Agenten über ihre kommunikativen Fähigkeiten auszutauschen. Dabei findet die Kommunikation vorzugsweise auf einer semantisch hohen Ebene (Sprechakte) statt, welche es den Agenten ermöglicht allgemeine Informationen (vorzugsweise ontologiebasiert) auszutauschen, aber auch Informationen über das Problem oder die Problemlösung und darüber hinaus Metainformationen zu kommunizieren. Dies ermöglicht es allen Agenten des Systems, ein eventuelles globales Ziel für alle Agenten zu verfolgen, dieses zu beschreiben, in Teilprobleme zu zerlegen und die Teilprobleme als Aufgaben zur Lösung an verschiedene Agenten zu verteilen. Es kann auch die Grundlage sein für eine gemeinsame Planung und Abstimmung der Agenten untereinander in Bezug auf ein bestimmtes Ziel. Durch die Tatsache, dass das MAS sich aus mehreren Agenten zusammensetzt, die auf unterschiedlichen, verteilten Umgebungen laufen und verschiedenste Aufgaben übernehmen können, kann das System eine hohe Flexibilität in Bezug auf die Zielsetzung entwickeln. Zum Beispiel könnten die Agenten ihre Umgebung überwachen und bei bestimmten Ereignissen entweder direkt eingreifen oder erst nach Rücksprache mit anderen Agenten entsprechende Maßnahmen ergreifen oder nicht. Dies alles kann von der Gesamtzielsetzung des Agentensystems abhängen, sofern diese existiert. Auf diese Weise kann das System immer optimal auf bestimmte Vorgänge reagieren und Maßnahmen entsprechend abstimmen.A named multi-agent system consists of a system of decentralized, distributed autonomous software units. These units, the agents, may or may not reside entirely or in part on different runtime environments (virtual machines, operating systems, etc.) Therefore, they are also suitable for operation on heterogeneous systems of different hardware or for spatially distributed systems. It is therefore also possible for the computers associated with the docking stations and / or the computers associated with the mobile energy sources to form the scalable computer system or a part thereof. In general, each agent watches over a particular domain (eg, mobile energy source, station, etc.) and solves relevant issues independently. The agents have the ability to autonomously decide on specific issues in their domain and are able to communicate about these issues and issues with other agents about their communicative abilities. In this case, the communication preferably takes place on a semantically high level (speech file), which allows the agents to exchange general information (preferably ontology-based), but also to communicate information about the problem or the problem solution and moreover meta-information. This allows all agents of the system to track a possible global destination for all agents, describe it, break it down into subproblems, and distribute the subproblems as tasks for resolution to different agents. It can also be the basis for joint planning and coordination of agents with each other in relation to a particular goal. The fact that the MAS is composed of several agents that can run in different, distributed environments and take on a variety of tasks, the system can develop a high degree of flexibility in terms of the objectives. For example, the agents could monitor their environment and, for certain events, either intervene directly or not take appropriate action after consulting with other agents. All of this may depend on the overall objective of the agent system, if one exists. In this way, the system can always respond optimally to specific processes and coordinate measures accordingly.
Die DCA übermitteln die Angebote oder Nachfragen der Agenten der angeschlossenen Autos (CA). Ist es zu einem Vertragsabschluss gekommen, gibt vorzugsweise der SA in Abstimmung mit dem CA im Fahrzeug, die festgelegte Energiemenge für den berechneten Zeitraum frei.The DCA submit the offers or demands of the agents the connected cars (CA). Is it about a contract the SA in agreement with the CA in the vehicle, preferably the set amount of energy for the calculated period free.
Als
System und/oder Verfahren zur Abrechnung wird vorzugsweise ein System
und/oder ein Verfahren gemäß
Die mobilen Energie-Quellen sollen unter Anderem das Problem der Spitzenlasten beheben oder zumindest deutlich verringern und einen großen Anteil des Bedarfs an Regelstrom im Stromnetz decken. Sie fungieren als dezentrale Energiespeicher, die bei Bedarf von den lokalen Energieversorgern vorzugsweise als Energiepuffer genutzt werden können. In Großstädten befindet sich ein Großteil der Autos zu 90% der Zeit im Parkzustand. Während dieser Zeit können die Batterien genutzt werden, um die Lastgangkurve der Energieverteilnetzbetreiber zu glätten. Die CAs der Autos können dem übergeordneten Energiemanagementsystem zur Netzregelung melden, wie viel Energie sie wie lange zur Verfügung stellen können und bis wann sie wie viel Energie benötigen. Das übergeordnete Energiemanagementsystem kann jetzt eine optimale Energieverteilung über die Zeit berechnen und dies für die Erstellung des Fahrplans den Kraftwerksbetreibern kommunizieren. Diese können die Kraftwerke so viel effizienter betreiben, da mehr Kraftwerke im optimalen Bereich operieren können. Die hierbei eingesparten Kosten für die Spitzen- und Regellast kann an den Verbraucher in Form eines günstigeren Tarifs und als Gutschrift an die Autofahrer (Nutzer der mobilen Energie-Quellen) weitergegeben werden, welche ihre Energie-Quellen dem System zur Verfügung stellen. Zudem wird das gesamte Energienetz stabilisiert und umweltschädliche Emissionen können in erheblichem Ausmaß verringert werden.The Among other things, mobile energy sources should solve the problem of peak loads fix or at least significantly reduce and a large proportion cover the demand for control current in the power grid. They act as decentralized energy storage, which if required by the local energy providers preferably can be used as an energy buffer. In big cities Most of the cars are 90% of the time Parking state. During this time, the batteries can be used to the load curve of the energy distribution system operators to smooth. The CAs of the cars can be the parent Energy management system for grid control report how much energy how long can they provide and until when they need how much energy. The parent Energy management system can now have optimal energy distribution over calculate the time and this for the creation of the timetable Communicate to the power plant operators. These can be the Power plants operate so much more efficiently, because more power plants in the optimal range can operate. The saved costs for the peak and regulatory load can be sent to the consumer in the form of a more favorable tariff and as a credit note the motorists (users of mobile energy sources) passed which sources of energy are available to the system put. In addition, the entire energy grid is stabilized and polluting Emissions can be significantly reduced become.
Die Agenten des Systems übernehmen die wichtigsten Entscheidungsprozesse des verteilten Energiemanagement-Systems. Dabei besteht ihre Hauptaufgabe darin, Situationen zu überwachen, Verhalten des Systems oder des Nutzers zu antizipieren und Optimierungen im Systemablauf durchzuführen. Ebenfalls müssen Fehler erkannt werden und entsprechend kommuniziert und korrigiert werden.The Agents of the system take over the most important decision-making processes of the distributed energy management system. Here is their main task in monitoring situations, behavior of the system or the user to anticipate and optimizations in the system flow perform. Also, errors must be detected will be communicated and corrected accordingly.
Der Station Agent wird auf einem Computer ausgeführt, der einer Andock-Station für mobile Energie-Quellen zugeordnet ist. Die Andock-Station (Station) übernimmt vorzugsweise die Regulierung der Ladung bzw. Entladung der mobilen Energie-Quelle. Kontrolliert wird dieser Prozess bevorzugt über einen (oder mehrere) Energiezähler, welcher die übertragenen Energiemengen misst und diese an den oder die Stationscomputer überträgt. Die Station selbst besteht bevorzugt aus mehreren Komponenten, einer elektrischen Komponente und einem Computersystem. Das Gehäuse der Station ist vorzugsweise wetterfest und einfach aufzustellen, so dass die Station leicht auf jedem Parkplatz aufgestellt werden kann. Die einzigen Voraussetzungen hierfür sind ein Anschluss an das elektrische Versorgungsnetz und eine Kommunikationsverbindung, vorzugsweise ein Internetanschluss. Als mögliche Betreiber dieser Stationen kommen in erster Linie die Energieverteilnetzbetreiber, die Energieversorger und die Kraftwerksbetreiber in Betracht. Zusätzlich sind natürlich Kooperationen mit den Fahrzeugherstellern und Fahrzeughändlern denkbar. Die Station besitzt bevorzugt mehrere Schnittstellen nach außen, damit sich mehrere Autos an einer Station anmelden und anschließen können. Jede dieser Schnittstellen kann so gestaltet sein, dass verschiedene Typen von mobilen Energie-Quellen, also beispielsweise ein Plug-In Hybridauto oder ein Elektroauto angeschlossen werden können. Weiterhin ist es möglich über diese Schnittstelle sowohl Energie an das Auto abzugeben als auch Energie vom Auto aufzunehmen. Dementsprechend kann die Schaltung mit verschiedenen Spannungen der unterschiedlichen mobilen Energie-Quellen, d. h. zum Beispiel unterschiedlichen Batterietypen im Auto, umgehen. Die Schaltung ist vorzugsweise auch in der Lage verschiedene Spannungen mit unterschiedlichen Stromstärken zu liefern, um verschiedene Batterietypen aufladen zu können, ohne die Batterie zu beschädigen.The station agent runs on a computer associated with a docking station for mobile power sources. The docking station (station) preferably takes over the regulation of the charge or discharge of the mobile energy source. This process is preferably controlled via one (or more) energy meter, which measures the quantities of energy transmitted and transmits them to the station computer (s). The station itself preferably consists of several components, an electrical component and a computer system. The housing of the station is preferably weatherproof and easy to set up, so that the station can be easily placed in any parking lot. The only requirements for this are a connection to the electrical supply network and a communication connection, preferably an Internet connection. The potential operators of these stations are primarily energy distribution system operators, energy suppliers and power plant operators. In addition, of course, cooperations with vehicle manufacturers and vehicle dealers are conceivable. The station has be preferably several interfaces to the outside, so that several cars can log on and connect to a station. Each of these interfaces may be configured to connect various types of mobile power sources, such as a plug-in hybrid car or an electric car. It is also possible via this interface both to give energy to the car and to absorb energy from the car. Accordingly, the circuit can deal with different voltages of different mobile energy sources, ie, for example, different battery types in the car. The circuit is also preferably able to supply different voltages at different current levels in order to charge different battery types without damaging the battery.
Der CA befindet sich auf einem Computer der der mobilen Energie-Quelle zugeordnet ist, beispielsweise einem Rechner im Fahrzeug des Fahrzeugbesitzers. Er hat Zugriff auf die internen Software-Mechanismen der mobilen Energie-Quelle. Dadurch kann er aktuelle Werte über den Ladezustand der Batterie (oder der Batterien) erhalten und diesen überwachen. Außerdem besitzt er zu sätzliche Information über die Tätigkeiten und Pläne des Fahrzeug-Nutzers. Bei eventuell alarmierenden Zuständen der Batterie (Ladezustand, Entladung) versucht er Gegenmaßahmen einzuleiten. Er kommuniziert mit dem SA und versucht diesem vorzugsweise immer ein aktuelles Bild des Ladezustands der Batterie zu übermitteln, damit dieser die Entladung der Batterie oder das Laden der Batterie entsprechend optimal vornehmen kann. Der CA ist also verantwortlich für den Batteriestand und die Kommunikation desselben und er überwacht weitere Daten, die in den Nutzer-Profilen vorhanden sind. Beispielsweise, werden die Fahrerprofile mit den Routen und den Batteriekapazitäts-Bedürfnissen regelmäßig auf den neuesten Stand gebracht. Ferner werden die Lade- und Entlade-Beschränkungen der Batterie immer auf dem neuesten Stand gehalten und vorzugsweise regelmäßig an den SA kommuniziert. Der CA ist in der Lage die Ladung und Entladung der mobilen Energie-Quelle aber auch die damit im Zusammenhang stehenden Aktivitäten aufzuzeichnen. Handelt es sich bei der mobilen Energie-Quelle z. B. um ein Fahrzeug, so kann der CA gefahrene Strecken aufnehmen und mit dem Verbrauch an Energie in Relation setzen um die Dauer der Fahrten, den damit verbundenen Energieverbrauch und die Energiekosten für die Zukunft vorhersagen zu können. Der CA verfügt darüber hinaus über eine Schnittstelle für den Nutzer/Fahrer, über die dessen Interessen aufgenommen und dessen Informationsbedarf gedeckt werden kann. Die Lade- und Entlade-Zeiträume werden vorzugsweise ebenfalls vom CA vorgegeben und er sorgt für eine sichere Kommunikation mit dem SA.Of the CA is located on a computer of the mobile energy source is assigned, for example, a computer in the vehicle of the vehicle owner. He has access to the internal software mechanisms of the mobile Energy Source. This allows him to get current values over the Receive and monitor the state of charge of the battery (or batteries). He also has additional information about the activities and plans of the vehicle user. In case of possibly alarming conditions of the battery (state of charge, Discharge), he tries to initiate countermeasures. He communicates with the SA and preferably tries this always a current picture the state of charge of the battery to transmit, so this discharging the battery or charging the battery accordingly can make optimal. The CA is therefore responsible for the Battery level and the communication of the same and he monitors additional data that exists in the user profiles. For example, the driver profiles become with the routes and the battery capacity needs regularly updated. Further become the charge and discharge restrictions of the battery always kept up to date and preferably on a regular basis communicates with the SA. The CA is capable of charging and discharging the mobile energy source but also the related activities record. Is it the mobile energy source z. As a vehicle, so the CA can record driven routes and put in relation to the consumption of energy by the duration rides, the associated energy consumption and energy costs to predict for the future. The CA also has an interface for the user / driver, over whose interests and whose information needs can be met. The Charging and discharging periods are preferably also provided by the CA and he ensures a secure communication with the SA.
Der Marktplatz Manager Agent (MMA) dient zur Verhandlung mit den Anbietern und Nachfragern auf einer Marktplatz-Plattform. Er übernimmt vorzugsweise das Management der Anmeldung und Abmeldung (Login und Logout-Handling) des CA und führt bevorzugt das Auffinden von geeigneten Energieversorgern (Energieversorgungsunternehmen), die durch Vertreter-Agenten auf der Marktplatz-Plattform repräsentiert werden (Energieversorger Agent, EA), aus. Sowohl Anbieter als auch Nachfrager können Angebote beim MMA abgeben. Außerdem übernimmt er einen Teil der Verhandlungen mit den Energie-Anbietern. Der MMA ist vorzugsweise für die Annahme von Angeboten und die Verhandlung mit den Energie-Anbietern verantwortlich. Falls der CA entsprechende Be schränkungen (Constraints) in Bezug auf Energie-Anbieter hat, z. B. weil vertragliche Bindungen bestehen, übernimmt der MMA vorzugsweise die Suche nach einem geeigneten Anbieter. Ist der Anbieter gefunden, vermittelt der MMA zwischen den beiden Parteien, bis eine Einigung gefunden ist. Alternativ stehen Angebote zur Verfügung, die der CA beim MMA einsehen kann.Of the Marketplace Manager Agent (MMA) is used to negotiate with the providers and Demanders on a Marketplace Platform. He takes over preferably the management of the registration and deregistration (login and Logout handling) of the CA and preferably leads to the finding from suitable energy suppliers (utilities), the represented by agent agents on the marketplace platform Become (Utilities Agent, EA), out. Both providers and Demanders can submit offers to the MMA. Also takes over he part of the negotiations with the energy providers. The MMA is preferable for the acceptance of offers and the Negotiation with the energy providers responsible. If the CA corresponding constraints in relation to Energy provider has, for. B. because contractual bonds exist, takes over The MMA prefers to search for a suitable provider. is found the provider, the MMA mediates between the two parties, until an agreement is found. Alternatively, offers are available which the CA can see at the MMA.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren wie es oben beschrieben wurde, ist besonders vorteilhaft, wenn der CA mindestens folgende Funktionen übernimmt:
- – Bereitstellung einer Schnittstelle, über welche der Nutzer der mobilen Energie-Quelle Informationen abfragen und/oder Informationen eingeben kann, wobei zu diesen Informationen vorzugsweise Pläne für die Nutzung der mobilen Energie-Quelle und/oder Angaben zur zulässigen minimalen Energiemenge in der mobilen Energie-Quelle gehören, und/oder
- – Verwaltung und Aktualisierung von Informationen betreffend den Nutzer der mobilen Energie-Quelle, wobei dazu insbesondere auch die geplante Nutzung der mobilen Energie-Quelle gehört und wobei im Falle, dass es sich bei der mobilen Energie-Quelle um ein Fahrzeug handelt, die geplante Nutzung vorzugsweise geplante Fahrten sind, und/oder
- – Aufzeichnung der gefahrenen Strecken, der dazu benötigten Zeit sowie des damit verbundenen Energieverbrauchs und Vorhersage der Dauer von geplanten Fahrten und des damit verbundenen Energieverbrauchs, wenn es sich bei der mobilen Energie-Quelle um ein Fahrzeug handelt, und/oder
- – Überwachung des Zustandes der mobilen Energie-Quelle und/oder der in der mobilen Energie-Quelle gespeicherten Energiemenge, und/oder
- – Einleitung von Gegenmaßnahmen bei kritischem Zustand (z. B. zu starke Entladung der Batterie etc.) der mobilen Energie-Quelle und/oder bei Unterschreitung einer bestimmten Energiemenge in der mobilen Energie-Quelle, und/oder
- – Regelung des Energieflusses von und zu der mobilen Energie-Quelle, und/oder
- – Aufbau und/oder Aufrechterhaltung einer sicheren Kommunikationsverbindung zum SA und/oder zum DCA und/oder zum MMA, und/oder
- – Austausch von Authentifizierungsdaten mit dem SA und/oder Übermittlung von Authentifizierungsdaten an den SA.
- Providing an interface through which the user of the mobile energy source can query information and / or enter information, preferably using plans for the use of the mobile energy source and / or information on the permissible minimum amount of energy in the mobile energy source. Source include, and / or
- Management and updating of information concerning the user of the mobile energy source, including, in particular, the planned use of the mobile energy source and, in the event that the mobile energy source is a vehicle, the planned use are preferably scheduled trips, and / or
- - recording the distance traveled, the time taken and the associated energy consumption, and predicting the duration of planned trips and associated energy consumption when the mobile energy source is a vehicle, and / or
- Monitoring the state of the mobile energy source and / or the amount of energy stored in the mobile energy source, and / or
- Initiation of countermeasures in the event of a critical condition (eg excessive discharge of the battery, etc.) of the mobile energy source and / or if a certain amount of energy in the mobile energy source is undershot, and or
- - Regulation of the flow of energy from and to the mobile energy source, and / or
- Establishment and / or maintenance of a secure communication connection to the SA and / or the DCA and / or the MMA, and / or
- Exchange of authentication data with the SA and / or transmission of authentication data to the SA.
Die Agenten koordinieren sich selbständig. Hierbei authentifizieren sie sich gegenseitig und tauschen benötigte Daten aus. Die Authentifizierung erfolgt bevorzugt durch gängige Public-Key Verfahren. Im Folgenden werden vorteilhafte Ausgestaltungen in Bezug auf die einzelnen Interaktionen zwischen den Agenten beschrieben, wobei beispielhaft von einem Fahrzeug als mobiler Energie-Quelle ausgegangen wird. Von den Ausführungen soll jedoch (wie weiter oben erwähnt) jeweils auch allgemein eine mobile Energie-Quelle umfasst sein.The Agents coordinate independently. Authenticate here they mutually exchange and exchange needed data. The authentication is preferably done by popular public key Method. In the following, advantageous embodiments are related described on the individual interactions between the agents, exemplifying a vehicle as a mobile energy source is assumed. Of the versions, however, should (as mentioned above) in each case also generally a mobile energy source includes his.
Die Interaktion von CA und SA beginnt mit einer Anmeldung (Login) des CA beim SA und endet mit einer Abmeldung (Logout). Die Sitzung wird vorzugsweise initiiert, nachdem das Fahrzeug an die Ladestation angedockt hat. Nach dem erfolgreichen Handshake (d. h. der gegenseitigen Authentifizierung) sendet der CA Daten bezüglich des Ladezustands der Batterie. Der CA tauscht mit dem SA Information über die angebotenen Energiepreise aus. Danach übermittelt der CA sein Angebot. Wenn der SA bzw. der MMA einen geeigneten Anbieter finden kann, dann teilt der SA bzw. der MMA dem CA die Anbieter und deren Angebote mit. Wird die physische Verbindung zwischen Fahrzeug und Andock-Station getrennt, erfolgt eine Deregistrierung des CA beim SA und es wird vorzugsweise auch die Kommunikationsverbindung in beidseitigem Einvernehmen aufgelöst.The Interaction of CA and SA begins with a login of the CA at SA and ends with a logout. The session will preferably initiated after the vehicle to the charging station docked. After the successful handshake (ie the mutual Authentication), the CA sends data regarding the state of charge the battery. The CA exchanges information with the SA the offered energy prices. Thereafter, the transmitted CA his offer. If the SA or MMA is a suitable provider then the SA or the MMA informs the CA about the providers and their offers with. Will the physical connection between vehicle and docking station separately, deregistration of the CA takes place at the SA and it is preferably also the communication link dissolved by mutual agreement.
Der SA bzw. der MMA schickt das Angebot (Kauf/Verkauf), welches er zuvor vom CA erhalten hat vorzugsweise an alle EA. Diese schicken wiederum Ihre Angebote an den SA bzw. MMA. Bevorzugt wählt der SA bzw. der MMA nun die besten Angebote aus, d. h. entweder bestimmt er das beste Angebot, oder er erfasst eine Anzahl der besten Angebote, welche er anschließend an den CA weiterleitet. Der CA wählt aus dieser Menge an Angeboten ein Angebot aus und kontaktiert nun vorzugsweise den entsprechenden EA, der dieses Angebot ausgegeben hat, und leitet die Ausführung des Angebotes, d. h. die Be- oder Entladung der mobilen Energie-Quelle, ein. Der SA bzw. MMA übernimmt also vorzugsweise die Rolle eines Brokers, der im Auftrag der Agenten (CA, DCA, EA) eine Ausschreibung für deren Angebote vornimmt. Es ist auch möglich, dass die Ausschreibung an jeden bekannten oder jeden in Frage kommenden Agenten (insbesondere die EAs und/oder CAs) gesendet wird, mit dem Auftrag, innerhalb eines bestimmten Zeitraums ein Angebot abzugeben. Ist dies geschehen, werden die besten Angebote an den CA weitergegeben, der sich dann einen geeigneten Partner aussucht um das Angebot auszuführen.Of the SA or the MMA sends the offer (buy / sell), which he previously received from the CA preferably to all EA. These in turn send Your offers to the SA or MMA. Preferably, the SA selects or the MMA now the best deals, d. H. either determined He's the best deal, or he captures a number of the best deals He then forwards to the CA. The CA chooses Make an offer from this set of offers and contact them now preferably the corresponding EA who issued this offer, and directs the execution of the offer, d. H. thieves- or discharge the mobile energy source, a. The SA or MMA takes over that is, preferably the role of a broker acting on behalf of the agents (CA, DCA, EA) announces a tender for their offers. It is also possible that the tender to any known or any candidate agent (especially the EAs and / or CAs) is sent, with the order, within a specific Period an offer. Once this is done, the best offers passed to the CA, who then made a suitable Partner chooses to run the offer.
Ein oben genanntes computergestütztes Verfahren kann vorteilhaft wein, wenn der MMA und/oder der SA mindestens folgende Funktionen übernimmt:
- – Interaktion mit dem CA und/oder DCA gemäß Interaktions-Protokoll und
- – Ermittlung, wann sich eine mobile Energie-Quelle der Andock-Station nähert, wobei es bevorzugt ist, dass durch ein Broadcast-Signal ermittelt wird, ob sich eine mobile Energie-Quelle der Andock-Station nähert und/oder eine mobile Energie-Quelle in der Nähe der Andock-Station vorhanden ist und/oder
- – Aufbau und/oder Aufrechterhaltung einer sicheren Kommunikationsverbindung zum DCA und/oder zum CA und zum EA, und/oder
- – Austausch von Authentifizierungsdaten mit dem CA, und/oder
- – Durchführung eines Handshake-Vorgangs mit dem CA, wobei nach Übermittlung der korrekten Authentifizierungsdaten vom CA an den SA die mobile Energie-Quelle mittels einer Energieübertragungseinrichtung an das Energie-Netz angeschlossen wird, und/oder
- – Funktion als Kommunikationsbrücke zwischen EA und DCA, insbesondere für die Kommunikation der Informationen zu den festgelegten Energiemengen und Zeitpunkten und/oder der davon abgeleiteten Informationen, sowie der diesen Energiemengen zugeordneten Preise, und/oder
- – Aufzeichnung des Energieflusses vom Energie-Netz zur mobilen Energie-Quelle und umgekehrt.
- Interaction with the CA and / or DCA according to the interaction protocol and
- Determining when a mobile power source is approaching the docking station, wherein it is preferred that a broadcast signal determines whether a mobile power source is approaching the docking station and / or a mobile power source is available near the docking station and / or
- Establishment and / or maintenance of a secure communication connection to the DCA and / or the CA and the EA, and / or
- Exchange of authentication data with the CA, and / or
- - Carrying out a handshake with the CA, wherein after transmission of the correct authentication data from the CA to the SA, the mobile energy source is connected by means of a power transmission device to the power grid, and / or
- Function as a communication bridge between EA and DCA, in particular for the communication of the information on the fixed amounts of energy and times and / or the information derived therefrom, and the prices associated with these amounts of energy, and / or
- - Recording of the energy flow from the energy network to the mobile energy source and vice versa.
Die Softwarekomponenten des Systems und insbesondere die Agenten sollen flexibel ausgestaltet sein, d. h. es soll ein Management der Softwarekomponenten ermöglicht werden, worunter man alle Maßnahmen der Laufzeitumgebung versteht, um einen reibungslosen Ablauf der erstrebten Funktionalitäten zu gewährleisten. Dazu zählen das Management des Lebenszyklus der Softwarekomponenten, das Einfügen/Entfernen von Funktionalität, Maßnahmen zur Feh lerdiagnose, die Überwachung (Monitoring) der Komponenten sowie das gegenseitige Auffinden der Komponenten durch automatische, selbstgesteuerte Mechanismen. Diese Mechanismen sind Teil der Laufzeitumgebung der Softwarekomponenten und dienen zum Teil als Infrastruktur für die spezifischen Funktionalitäten, die im Rahmen der Energieübertragung in diesem Dokument spezifiziert sind.The Software components of the system and in particular the agents should be flexible, d. H. It's supposed to be a management of the software components be made possible, under which one all measures The runtime environment understands to ensure the smooth running of the to ensure desired functionalities. These include managing the life cycle of the software components, the Insert / remove functionality, actions for fault diagnosis, monitoring (monitoring) of components as well as the mutual finding of the components by automatic, self-directed mechanisms. These mechanisms are part of the runtime environment the software components and serve partly as infrastructure for the specific functionalities involved in the transmission of energy specified in this document.
Ein weiterer Aspekt bei der Interaktion der Agenten ist die Sicherheit. Da beim Betrieb des Systems persönliche Daten über Auto, Energieverbrauch etc. übertragen und kommuniziert werden, müssen geeignete Sicherheitsmaßnahmen auf Softwareebene getroffen werden, die einen möglichen Missbrauch dieser Daten verhindern. Dazu gehören Maßnahmen, die den Nutzer der mobilen Energie-Quelle (oder den CA) und/oder den Energieversorger (oder den EA) entsprechend authentifizieren und dessen Autorisierung überprüfen. Für die Auktion auf einer Marktplatz-Plattform muss insbesondere sichergestellt werden, dass die Authentizität des Vertretungsanspruchs des Käufers/Verkäufers gegeben ist. Damit die zwischen den einzelnen Agenten ausgetauschten Informationen nicht von Dritten empfangen werden kann, muss sichergestellt werden, dass die Kommunikation nur zwischen den beabsichtigten Teilnehmern stattfindet. Dazu wird die Kommunikation entsprechend verschlüsselt. Die Daten (Nutzer-Profil etc.) werden so aufbewahrt, dass der Zugriff nur für Befugte möglich ist.Another aspect of the interaction of the Agent is security. Since personal data on the car, energy consumption, etc. are transmitted and communicated during operation of the system, appropriate security measures must be taken at the software level to prevent possible misuse of this data. This includes actions that appropriately authenticate the user of the mobile energy source (or the CA) and / or the utility (or EA) and verify its authorization. For the auction on a marketplace platform must be ensured in particular that the authenticity of the representation claim of the buyer / seller is given. To ensure that the information exchanged between the individual agents can not be received by third parties, it must be ensured that the communication takes place only between the intended participants. For this purpose, the communication is encrypted accordingly. The data (user profile, etc.) are stored in such a way that access is only possible for authorized persons.
Die Interaktion der Agenten wird durch Interaktions-Protokolle geregelt. Bevorzugte Ausgestaltungen solcher Protokolle werden im Folgenden beschrieben.The Agent interaction is governed by interaction protocols. Preferred embodiments of such protocols are described below described.
Das Finden der Agenten, beispielsweise das Auffinden eines CA durch einen SA, geschieht bevorzugt im Umfeld einer ad-hoc Netzwerkverbindung. Deswegen ist die einfachste und schnellste Möglichkeit der Auffindung eines Agenten der Broadcast, der es allen Agenten ermöglicht, die diesen empfangen, auf diese Broadcast-Anfrage zu antworten. Der Initiator stellt eine Anfrage über einen Broadcast, auf den ein Peer, der diese Anfrage erhält, antworten kann. Sobald der Initiator eine Antwort erhält, kann dieser beginnen, eine Session zu etablie ren. Die Sitzung zwischen CA und SA wird beispielsweise initiiert, nachdem das Auto an die Ladestation angedockt wurde und erfolgt bevorzugt über eine gesicherte W-LAN Verbindung. Nach dem erfolgreichen Handshake (d. h. der gegenseitigen Authentifizierung) sendet der CA Daten bezüglich der Kaufabsicht bzw. der Verkaufsabsicht (SpeculationProfile) an den MMA, bei welchem es sich vorzugsweise um einen SA handelt, insbesondere um denjenigen SA, der auf dem Computer ausgeführt wird, der der Station zugeordnet ist, an welche das Auto angedockt ist. Besonders bevorzugt kann es sein, wenn der CA selbständig Kontakt zu Agenten naheliegender Stationen aufnimmt, d. h. auch ohne dass das Fahrzeug an einer Station angeschlossen ist. So sind Informationen zu Angebot und Nachfrage früher auf dem Marktplatz verfügbar, was den Zeithorizont für die Planung sowohl für Energie-Anbieter als auch für Energie-Nachfrager erweitert und die Stabilität des Systems so erhöht. Lediglich für die Ladung oder Entladung der mobilen Energie-Quelle ist ein Anschluss an eine Station dann noch notwendig und diese kann gemäß den Ergebnissen der Verhandlungen am Marktplatz (d. h. der daraus resultierenden Verpflichtungen) eingeplant werden.The Finding the agents, for example, finding a CA through an SA, preferably takes place in the environment of an ad hoc network connection. therefore is the easiest and fastest way to find one a broadcast agent that allows all agents to who receive them to respond to this broadcast request. The initiator makes a request via a broadcast, to which a peer receiving this request can respond. As soon as the initiator receives an answer, this can begin, to establish a session. The session between CA and SA will be for example, after the car has been docked to the charging station and preferably takes place via a secure W-LAN connection. After the successful handshake (ie mutual authentication) the CA sends data regarding the purchase intent or the intention to sell (SpeculationProfile) on the MMA, which it preferably is an SA, especially the SA who is on the computer which is assigned to the station, to which the car is docked. It may be particularly preferred if the CA autonomous contact to agents of nearby stations takes up, d. H. even without the vehicle being connected to a station is. So information about supply and demand are earlier Available in the marketplace, what the time horizon for the planning for both energy providers and for Energy demanders expanded and the stability of the system so increased. Only for the charge or discharge The mobile energy source is a connection to a station then still necessary and this can according to the results the negotiations on the marketplace (ie the resulting Commitments).
Von besonderer Bedeutung sind diejenigen Interaktionsprotokolle, die das Geschehen auf der Marktplatz-Plattform regeln, d. h. die verschiedenen Auktions- und Handelsprinzipien nach denen Energie gehandelt wird. Die Kollaboration in einem erfindungsgemäßen Multiagentensystem kann mit unterschiedlichen Strategien, d. h. unter Verwendung verschiedener Interaktionsprotokolle, erreicht werden. Beispiele dafür sind das Contract Net und Auktionen.From Of particular importance are those interaction protocols that regulate events on the market place platform, d. H. the various auction and trading principles according to which energy is traded. The collaboration in a multiagent system according to the invention can with different strategies, d. H. using different Interaction protocols are achieved. Examples of this are the contract net and auctions.
Das Contract Net Protokoll (CNP) ist ein Interaktions-Protokoll, das die Kollaboration von Agenten untereinander ermöglicht. Es hat den Vorteil, dass diese Kollaboration der verteilten Agenten untereinander vollständig automatisiert ablaufen kann. Es wurde auch im Rahmen der FIPA (Foundation for Intelligent Physical Agents) Standardisierung als Standard festgelegt. Das CNP ermöglicht das verteilte Problemlösen oder die Verhandlung von Konditionen auf einem elektronischen Marktplatz auf dem gekauft oder verkauft werden kann.The Contract Net Protocol (CNP) is an interaction protocol that facilitating the collaboration of agents among themselves. It has the advantage of having this collaboration of distributed agents can run completely automated with each other. It was also part of the FIPA (Foundation for Intelligent Physical Agents) standardization is set as default. The CNP allows the distributed problem solving or the negotiation of conditions bought or sold on an electronic marketplace can be.
Das CNP funktioniert, indem ein Initiator eine Ausschreibung für eine bestimmte Aufgabe ausstellt. Diese Ausschreibung enthält bestimmte Konditionen für ein bestimmtes Problem (beispielsweise ein Kaufpreis für eine bestimmte Sache). Diese Ausschreibung wird nun an eine Gruppe von Agenten (Participants) geschickt, die möglicherweise das Angebot annehmen könnten. Dabei werden einige Agenten ein Angebot vorschlagen (mit unterschiedlichen Bedingungen) und andere werden nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit antworten. Wiederum andere werden eine Teilnahme ablehnen. Der Initiator überprüft nun die Angebote und wird das für ihn günstigste annehmen und den Rest ausschlagen. Damit kommt ein Vertrag (engl. contract) zu Stande, der zwischen dem Anbieter und dem Abnehmer von nun an gilt. Damit ist der Anbieter verpflichtet, das Angebot auszuführen. Eine Variante des Contract Net Protokolls ist das Iterated Contract Net, welches dem Contract Net ähnelt. Es beginnt ebenfalls mit der Ausschreibung des Initiators an die Participants. Jedoch kann der Initiator, um möglichst gute Bedingungen zu erhalten, die Ausschreibung immer wieder erneuern. Diese wird immer den Participant bekannt gemacht, die auf die vorherige Ausschreibung mit akzeptablen Bedingungen geantwortet haben. Alle anderen werden zurückgewiesen. Sobald der Initiator ein Angebot annimmt, erfolgt der Ablauf wie im normalen Contract Net.The CNP works by having an initiator place a bid for Issues a specific task. This call contains certain conditions for a particular problem (for example a purchase price for a certain thing). This invitation to tender is now sent to a group of agents (participants) who could possibly accept the offer. there some agents will propose an offer (with different Conditions) and others are not within a given Time answer. Others will decline to participate. The initiator now checks the offers and will accept the cheapest for him and turn down the rest. This is a contract (English contract) to be able, between the supplier and the customer from now on. This is the provider obliged to execute the offer. A variant of the Contract Net Protocol is the Iterated Contract Net, which is the Contract Net is similar. It also starts with the tender of the initiator to the participants. However, the initiator may order To get the best possible conditions, the tender renew again and again. This is always made known to the participant, the on the previous tender with acceptable conditions have answered. All others are rejected. As soon as the initiator accepts an offer, the procedure is as follows in the normal contract net.
Auktionen sind eine Methode, um für einen Verkaufsgegenstand einen Preis zu ermitteln. Der Preis entsteht dadurch, dass Anbieter und Abnehmer sich über einen geeigneten Mechanismus, der zeitlich beschränkt ist, auf einen Verkaufspreis einigen. Dabei können für den Verkaufsgegenstand bestimmte Gebote abgegeben werden, die vom Verkäufer angenommen oder abgelehnt werden können. Es gibt unterschiedliche Auktionsvarianten, die oftmals von der kulturellen Umgebung oder dem Verkaufsprodukten abhängen. Die bekanntesten Varianten der Auktion sind die Englische Auktion und die Holländische Auktion. Diese werden in einem späteren Abschnitt beschrieben.Auctions are a method of determining a price for a sales item. The price is created by the fact that suppliers and buyers have a suitable mechanism, the time is limited, agree on a selling price. In doing so, certain bids can be made for the item of sale that can be accepted or rejected by the seller. There are different auction options, which often depend on the cultural environment or the sales product. The best-known variants of the auction are the English auction and the Dutch auction. These will be described in a later section.
Bei Auktionen spielt der Vertretungs-Aspekt des Agenten eine große Rolle. Das bedeutet, dass der Agent im Auftrag und in Vertretung eines bestimmten Käufers oder Verkäufers, einer natürlichen oder juristischen Person handelt. Der Agent ist mit allen Rechten ausgestattet, das intendierte Geschäft entsprechend abzuwickeln. Dazu werden ihm bestimmte Strategien mit auf den Weg gegeben, die es ermöglichen, die Geschäfte optimal und innerhalb der auferlegten Beschränkungen durchzuführen (mit allen rechtlichen Konsequenzen). Bei einer Auktion würde also der Agent mit einer bestimmten Strategie versuchen, ein Verkaufsobjekt innerhalb einer bestimmten Zeit- und Preisspanne zu verkaufen. Es gibt zahlreiche Ansätze für unterschiedliche Systeme, um Auktionen unter MAS zu realisieren. Unter anderem wurden von der FIPA zu den unterschiedlichen Auktionsstrategien passende Interaktions-Protokolle spezifiziert ([FIPA English Auction] und [FIPA Dutch Auction]). Von Bedeutung kann auch eine Spezifikation für einen persönlichen Reiseagenten (siehe [FIPA Personal Travel Assistant]) sein, in dem unterschiedliche Strategien zur Preisbildung im Rahmen der Reiseplanung vorgesehen sind. Allerdings ist diese Spezifikation noch nicht vollständig realisiert worden. Ebenfalls existiert ein Wettbewerb, die Trading Agent Competition, bei denen Agenten gegeneinander in Bezug auf bestimmte Szenarien antreten. Basis der Szenarien sind (ebenfalls) ein Travel Agent Szenario und ein Supply Chain Szenario. In dem Travel Agent Szenario werden Auktionen verwendet (siehe [Trading Agent Competition], [TAC Classic] und [TAC SCM]).at Auctions, the substitution aspect of the agent plays a big one Role. This means that the agent is on behalf and in representation a particular buyer or seller, one natural or legal person. The agent is equipped with all rights, the intended business accordingly handle. For this purpose, certain strategies are on his way given that make it possible to do business optimally and within the imposed restrictions (with all legal consequences). At an auction would So the agent with a specific strategy is trying to create a sales object to sell within a certain time and price range. It gives numerous approaches for different systems, to realize auctions under MAS. Among others were from The FIPA has matching interaction protocols for the different auction strategies specified ([FIPA English Auction] and [FIPA Dutch Auction]). Of importance may also be a specification for a personal Travel Agents (see [FIPA Personal Travel Assistant]) in which Different strategies for pricing in the context of travel planning are provided. However, this specification is not complete realized. There is also a competition, the Trading Agent Competition, where agents in relation to each other certain scenarios. Basis of the scenarios are (also) a travel agent scenario and a supply chain scenario. By doing Travel Agent Scenario Auctions are used (see [Trading Agent Competition], [TAC Classic] and [TAC SCM]).
Das FIPA English Auction Interaction Protocol (siehe [FIPA English Auction]) funktioniert wie folgt: Die Bieter an einer solchen Auktion sind der Auktionator und die Bieter. Wird ein Verkaufsobjekt versteigert, dann besitzt dieses Objekt normalerweise einen bestimmten Marktwert. Der Auktionator setzt zu Beginn einen Verkaufspreis des Objekts zu einem Preis unter dem Marktwert fest und versucht diesen Preis sukzessive anzuheben. Der aktuelle Preis wird immer den Bietern verkündet, worauf diese den Kauf des Gegenstandes zu dem Preis akzeptieren können. Sobald ein Preis akzeptiert wird, verkündet der Auktionator einen neuen, höheren Preis und wartet ab, ob dieser akzeptiert wird, worauf sich der Vorgang wiederholt. Die Auktion endet, sobald keine weiteren Bieter mehr bereit sind, einen Preis zu akzeptieren. Der letzte akzeptierte Preis eines Bieters ist der ermittelte Verkaufspreis des Verkaufsobjektes, sofern dieser Preis über dem erwünschten Preis des Verkäufers liegt. Andernfalls wird das Objekt nicht verkauft.The FIPA English Auction Interaction Protocol (see [FIPA English Auction]) works as follows: The bidders at such an auction are the auctioneer and the bidders. If an auction object is auctioned, then this object normally has a certain market value. The auctioneer sets at the beginning a selling price of the object at a price below the market value and tries that price gradually increase. The current price will always be the bidders whereupon these announce the purchase of the object to the Can accept price. Once a price is accepted, announces the auctioneer a new, higher Price and wait to see if this is accepted, what the process is repeated. The auction ends as soon as there are no more bidders willing to accept a price. The last one accepted The price of a bidder is the determined selling price of the object of sale, provided that this price over the desired price of the seller lies. Otherwise the object will not be sold.
Bei der Holländischen Auktion gemäß FIPA Dutch Auction Interaction Protocol (siehe [FIPA Dutch Auction]) beginnt die Versteigerung mit einer Preisfestsetzung die über einem angenommenen Marktwert liegt und wird im Laufe der Auktion sukzessive reduziert. Akzeptiert ein Bieter den verkündeten Preis, wird die Auktion beendet andernfalls wird ein niedrigerer Preis festgesetzt und fortgefahren, bis der Marktwert erreich ist. Wird der Marktwert unterschritten, wird die Auktion ebenfalls beendet.at the Dutch auction according to FIPA Dutch Auction Interaction Protocol (see [FIPA Dutch Auction]) begins the auction with a price fixing the over one assumed market value will and will gradually during the auction reduced. If a bidder accepts the announced price, otherwise the auction will end, otherwise the price will be lower fixed and continued until the market value is reached. Becomes the market value falls below, the auction is also terminated.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen und Beispielen näher erläutert, wobei diese jedoch lediglich bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen oder beschreiben. Der erfindungsgemäße Gegenstand beschränkt sich jedoch nicht auf diese Ausgestaltungen.in the The invention will be described below with reference to figures and examples explained in more detail, but these only show or describe preferred embodiments of the invention. The subject invention limited but not on these designs.
Abbildungen:pictures:
Beispiel 1:Example 1:
Hier
soll das Contract-Net-Verfahren beispielhaft Anwendung finden. Es
verläuft prinzipiell gleich für Nachfrage und
Anbieten von Energie. Im Falle dass der Fahrzeugnutzer Energie anbieten möchte
ist der Ablauf wie folgt realisiert:
Der Fahrzeugnutzer ist
z. B. in einem urbanen Raum auf der Suche nach einem Parkplatz in
der Nähe eine Einkaufstrasse. Über UMTS (oder
eine vergleichbare Technologie) verbindet sich der Computer im Fahrzeug
mit einem Dienst, der Standorte und Verbindungen zu Andock-Stationen
verwaltet. Darüber verbindet sich der Car Agent (CA) mit
dem MMA eines Marktplatzes und teilt diesem mit, wie viel Energie
er in welchem Intervall zu welchen Konditionen zur Verfügung
stellen möchte. Parameter der Transaktion können
dabei die zu übertragende Energie(menge), die maximale
Dauer der Transaktion, der Zeitpunkt, der maximale Energiefluss
und andere technische, finanzielle und anwendungsbedingte Faktoren
sein. Das Angebot kann der CA prinzipiell auch mehreren Stationen
und/oder mehreren Marktplätzen (oder einem oder mehreren
der darauf bereitgestellten Agenten, vorzugsweise den MMA) hintereinander übermitteln.
Der MMA gibt dieses Angebot nun an verschiedenen auf dem Marktplatz
vertretene Energienachfrager-Agenten (EA, CA oder DCA) weiter, woraufhin diese
jeweils ein Angebot für die Transaktion zurückgeben.
Unter diesen Angeboten wird das aus Sicht des Initiators effizienteste
gewählt und zwischen den entsprechenden Marktteilnehmern
bestätigt. Der MMA überwacht und dokumentiert
dabei Anbahnung und Durchführung der Transaktion. Nach
Abgabe der ersten Angebote Seitens der Energienachfrager können
in einem komplexeren Verfahren weitere Iterationen der Verhandlung
mit ausgewählten Marktteilnehmern durchgeführt
werden. Durch dieses iterierte Contract-Net-Protokoll kann die Effizienz
der Transaktion weiter gesteigert werden.Here, the Contract-Net method should be used as an example. In principle, it is the same for demand and supply of energy. If the vehicle user wants to offer energy, the process is as follows:
The vehicle user is z. For example, in an urban area looking for a parking lot near a shopping street. Through UMTS (or similar technology), the computer in the vehicle connects to a service that manages locations and connections to docking stations. In addition, the Car Agent (CA) connects to the MMA of a marketplace and tells it how much energy it would like to provide in which interval at which conditions. Parameters of the transaction can be the amount of energy to be transferred (amount), the maximum duration of the transaction, the time, the maximum energy flow and other technical, financial and application-related factors. The offer can in principle also transmit to the CA several stations and / or several marketplaces (or one or more of the agents provided thereon, preferably the MMA) in succession. The MMA will now submit this offer to various Energy Demand Agents (EA, CA or DCA) represented in the marketplace, which will then return an offer for the transaction. Among these offers, the most efficient from the point of view of the initiator is chosen and confirmed between the corresponding market participants. The MMA monitors and documents the initiation and execution of the transaction. Following the submission of the first offers, the energy demanders can carry out further iterations of negotiations with selected market participants in a more complex procedure. This iterated Contract Net Protocol can further increase the efficiency of the transaction.
Beispiel 2Example 2
Das beschriebene verteilte System zum Handeln mit Energie beinhaltet mindestens mobile Energie-Quellen, Stationen und Energieversorger. Dabei können die Nutzer der mobilen Energie-Quellen und die Energieversorger jeweils Energie kaufen oder verkaufen. Als Plattform für den Kauf oder Verkauf von Energie dienen auf den Stationen implementierte (Energie-)Marktplätze auf denen Agenten als Vertreter der Akteure Energie-Transaktionen ermöglichen.The described distributed energy trading system at least mobile energy sources, stations and utilities. there can users of mobile energy sources and energy providers each buy or sell energy. As a platform for the purchase or sale of energy are implemented on the stations (Energy) marketplaces on which agents as representatives of Actors enable energy transactions.
Die Suche von Marktplätzen und die Aushandlung von Konditionen aus der Sicht der mobilen Energie-Quellen läuft wie folgt ab: Der CA, der sich auf einem Computer im Auto befindet, entscheidet sich aufgrund von Nutzerpräferenz oder Energie-Verbrauchsprognose, entweder überschüssige Energie der Batte rie zu verkaufen oder Energie für die Batterie zu kaufen. Dabei spielen natürlich aktuelle Energiekosten eine Rolle. Über eine Suche findet der CA die entsprechenden Marktplätze und kontaktiert die Energieversorger (bzw. die EA).The Search of marketplaces and negotiation of conditions From the perspective of mobile energy sources runs as follows from: The CA, who is on a computer in the car, decides based on user preference or energy consumption forecast, either excess energy of the battery too sell or buy energy for the battery. there course, current energy costs play a role. about A search finds the appropriate market places for the CA and contacted the energy providers (or the EA).
Das
Vorgehensweise des CA bei der Aushandlung von Energietransfers stellt
sich wie folgt dar (vgl.
Aus
der Sicht des Energieversorgers (vgl.
Beim
Verkauf aus der Sicht des Energieversorgers (vgl.
- 101101
- Markplatzmarketplace
- 102102
- Andock-StationenDocking stations
- 103103
- Energieversorgerutilities
- 104104
- Mobile Energie-Quellenmobile Energy sources
- 105105
- Marktplatz Manager Agent (MMA)marketplace Manager Agent (MMA)
- 106106
- Energieversorger Agent (EA)utilities Agent (EA)
- 107107
- Deputy Car Agent (DCA)Deputy Car Agent (DCA)
- 108108
- Energie-NetzEnergy network
- 201201
- AutonutzungshistorieUse of car history
- 202202
- Batteriezustandbattery status
- 203203
- Autonutzung: geplante AktivitätenUse of car: planned activities
- 204204
- Externe Faktoren (Wetter, Verkehr etc.)external Factors (weather, traffic etc.)
- 205205
- Prognose der Energie-Nutzungforecast the energy use
- 206206
- Berechnung der vorhandenen Energiecalculation the available energy
- 207207
- Suche nach Energie-Marktplätzensearch after energy marketplaces
- 208208
- Bedingungen aushandelnconditions negotiate
- 209209
- Planung: Datum, Zeit, Ort für die EnergieübertragungPlanning: Date, time, place for energy transfer
- 301301
- Energie-NachfrageEnergy demand
- 302302
- Kosten der Standardversorgungcosts the standard supply
- 303303
- Versorgung durch dezentrale mobile Energie-Quellencare through decentralized mobile energy sources
- 304304
- Berechnung des Bedarfs der durch Energie aus mobilen Energie-Quellen gedeckt werden sollcalculation the need of being covered by energy from mobile energy sources shall be
- 305305
- Berechnung des Angebots für Energiepakete von mobilen Energie-Quellencalculation supply of energy packages from mobile energy sources
- 306306
- Suche nach Energie-Marktplätzensearch after energy marketplaces
- 307307
- Optionale Erzeugung eines repräsentativen Agentenoptional Generation of a representative agent
- 308308
- Aushandlung von Bedingungennegotiation of conditions
- 309309
- Festlegung von Datum, Zeitraum und Ort des Energietransfersestablishing Date, period and location of the energy transfer
- 401401
- Energie-NachfrageEnergy demand
- 402402
- Kosten der Standardversorgungcosts the standard supply
- 403403
- Versorgung durch mobile Energie-Quellencare through mobile energy sources
- 404404
- Berechnung des Preises für Energiepaketecalculation the price of energy packages
- 405405
- Suche nach Energie-Marktplätzensearch after energy marketplaces
- 406406
- Optionale Erzeugung eines repräsentativen Agentenoptional Generation of a representative agent
- 407407
- Verhandlung der Verkaufsbedingungennegotiation the conditions of sale
- 408408
- Festlegung von Datum, Zeit und Ort des Energietransfersestablishing the date, time and place of the energy transfer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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