DE102010033754A1

DE102010033754A1 - Fluidspeichermanagementsystem und Verfahren zur Überwachung von Fluidkapazitäten und zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes

Info

Publication number: DE102010033754A1
Application number: DE201010033754
Authority: DE
Inventors: Marco Bremer; Martin Kletscher
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date: 2010-08-09
Filing date: 2010-08-09
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2030-08-10
Also published as: RU2587001C2; CA2807682A1; CN103026119B; CN103026119A; CA2807682C; DE102010033754B4; EP2561264A1; RU2013110292A; US20130126015A1; WO2012019898A1; US9322512B2

Abstract

Fluidspeichermanagementsystem und Verfahren zur Überwachung von Fluidkapazitäten und zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fluidspeichermanagementsystem (1a, 1b) zur Überwachung von Fluidkapazitäten und zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Überwachung von Fluidkapazitäten und zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes (8), wobei eine Vielzahl von Fluidspeichern (2a–2e), in denen Fluidkapazitäten speicherbar sind, in dem Fluidnetz (8) zur Übertragung von Fluidkapazitäten miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fluidspeichermanagementsystem zur Übertragung von Fluidkapazitäten und zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Überwachung von Fluidkapazitäten und zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes.
Durch die Regulierung des Gasmarktes wird die Anforderung an das Operating der Gasspeicher für Gas für den saisonalen Betrieb immer mehr in Richtung „gas an demand” getrieben. Das heißt, das Gas soll jederzeit abrufbar und zur Verfügung bereitstehen. Damit wächst die Forderung, Gasspeicher so zu automatisieren, dass Umschaltzeiten zwischen den Fahrweisen „Speichern” und „Entnahme” sowie „Entnahme mit Verdichtung” minimiert werden. Des Weiteren müssen für die geforderten Gasmengen Informationen über die Gasspeicher vorliegen, um entsprechend ihrer Verfügbarkeiten und ihrer aktuellen Fahrweisen eine Aussage über die mögliche Menge Gas, welche gespeichert oder entnommen werden kann, treffen zu können.
Gasspeicher dienen derzeit dazu, in Wintermonaten den höheren Gasbedarf auszugleichen, indem Gas ausgegeben wird. Bisher wurden die geförderten Gasmengen in der Regel mit einem Tag Vorlauf per Telefon oder Email an den Gasanbieter übermittelt. Das heißt, es entsteht zwischen dem Absenden des Auftrages und der Bearbeitung des Auftrages fast immer eine negative Verzögerungsspanne, da die Bearbeitung des Auftrages, beispielsweise der Bestellung einer bestimmten Gasmenge, manuell erfolgt. Für Versorgungsunternehmen besteht häufig das Problem, dass die verfügbaren Gasmengen nicht zeitnah gespeichert oder entnommen werden können. Das so genannte Gastrading wird durch die herkömmlichen Kommunikationswege, wie beispielsweise Telefon, Fax oder Email. Stark eingeschränkt und ist häufig ineffizient.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung die Überwachung von Fluidkapazitäten und die Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes zu verbessern. Insbesondere soll die Überwachung von Fluidkapazitäten, die Bearbeitung von Aufträgen, wie das Bestellen und Übertragen von Fluidkapazitäten, sowie die Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten in Echtzeit und strukturiert ablaufen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fluidspeichermanagementsystem zur Überwachung von Fluidkapazitäten und zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren zur Überwachung von Fluidkapazitäten und zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 13 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fluidspeichermanagementsystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verfahren, und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Fluidspeichermanagementsystem zur Überwachung von Fluidkapazitäten und zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes, gelöst. Dabei weist das Fluidspeichermanagementsystem eine Vielzahl von Fluidspeichern zur Speicherung der Fluidkapazitäten auf, wobei die Fluidspeicher in dem Fluidnetz zur Übertragung von Fluidkapazitäten miteinander verbunden sind. Ferner ist bei dem Fluidspeichermanagementsystem eine zentrale Rechnereinheit in einem Kommunikationsnetz vorgesehen, wobei die Fluidspeicher zur Datenübertragung von und zu der zentralen Rechnereinheit mit dem Kommunikationsnetz verbunden sind. Des Weiteren ist bei dem Fluidspeichermanagementsystem ein Kommunikationsportal in dem Kommunikationsnetz vorgesehen, wobei das Kommunikationsportal mit der zentralen Rechnereinheit verbunden ist. Über eine Benutzerschnittstelle zum Zugriff auf das Kommunikationsportal kann auf das Kommunikationsportal zugegriffen werden, wobei das Kommunikationsportal ausgebildet ist im Rahmen des Zugriffs Aufträge an die zentrale Rechnereinheit zu übermitteln. Ferner weist das Fluidspeichermanagementsystem eine Vergleichseinheit zum Vergleichen von Fluidkapazitäten und zum Vergleichen von Parametern der Fluidspeicher und des Fluidnetzes auf. Eine Steuereinrichtung ist zum Ausführen von Aufträgen zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern ausgebildet, wobei die Aufträge über die Benutzerschnittstelle des Kommunikationsportals eingebbar sind. Die zentrale Rechnereinheit ist ferner ausgebildet in Abhängigkeit von Ergebnissen von Vergleichen der Vergleichseinheit die Aufträge zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern zu koordinieren und zur Ausführung an die Steuereinrichtung weiterzuleiten.
Ein derartig ausgebildetes Fluidspeichermanagementsystem ermöglicht eine verbesserte Überwachung von Fluidkapazitäten sowie eine verbesserte Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes. Durch das Fluidspeichermanagementsystem kann eine Echtzeitüberwachung von Fluidkapazitäten durchgeführt werden. Die Bearbeitung von Aufträgen, wie das Bestellen und Übertragen von Fluidkapazitäten, kann in Echtzeit und strukturiert ablaufen. Ein Benutzer des Fluidspeichermanagementsystems kann beispielsweise seine eigenen Fluidspeicher, das heißt deren Fluidkapazitäten und Parameter, wie beispielsweise Füllstände oder Betriebsstati, überprüfen sowie die Fluidkapazitäten und Parameter anderer Fluidspeichern anderer Betreiber einsehen. Ferner kann das Fluidspeichermanagementsystem nach Eingabe beziehungsweise Empfang eines Auftrages in Echtzeit diesen weiterleiten und die Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern veranlassen.
Kern des Fluidspeichermanagementsystems ist die Anbindung einer Vielzahl von Fluidspeichern, insbesondere Gasspeichern, in denen das Fluid, insbesondere das Gas, gespeichert ist beziehungsweise werden kann. Die Vielzahl von Fluidspeichern sind in einem Fluidnetz verbunden, wobei die Fluidkapazitäten über Pipelines zwischen den verschiedenen Fluidspeichern ausgetauscht werden können. Ein weiterer Kern des Fluidspeichermanagementsystems ist die zentrale Rechnereinheit in dem Kommunikationsnetz. Die zentrale Rechnereinheit und die Fluidspeicher sind in dem Kommunikationsnetz miteinander verbunden, so dass eine Datenübertragung zwischen einem jeden Fluidspeicher und der zentralen Rechnereinheit ermöglicht ist. Sämtliche Informationen über die Fluidspeicher laufen in der zentralen Rechnereinheit zusammen.
Das Kommunikationsportal, welches in dem Kommunikationsnetz vorgesehen ist, ist mit der zentralen Rechnereinheit verbunden, so dass über das Kommunikationsportal Einsicht in die von der zentralen Rechnereinheit verwalteten beziehungsweise aufgearbeiteten Daten ermöglicht ist. Der Zugriff auf das Kommunikationsportal erfolgt über eine Benutzerschnittstelle. Das heißt, Aufträge können über die Benutzerschnittstelle des Kommunikationsportals eingegeben und an die zentrale Rechnereinheit weitergeleitet werden. Das Kommunikationsportal ist ausgebildet im Rahmen des Zugriffes Aufträge an die zentrale Rechnereinheit zu übermitteln. Die zentrale Rechnereinheit nimmt Aufträge zur Bearbeitung entgegen.
Die Vergleichseinheit, die insbesondere mit der zentralen Rechnereinheit verbunden oder die Teil der zentralen Rechnereinheit ist, vergleicht die Fluidkapazitäten der verschiedenen Fluidspeicher beziehungsweise vergleicht die Parameter der Fluidspeicher und des Fluidnetzes miteinander. Als Fluidspeicher wird im Sinne der Erfindung auch eine Pipeline zwischen zwei Fluidspeichern verstanden. Nach dem Eingang von Aufträgen leitet die zentrale Rechnereinheit in Abhängigkeit von Ergebnissen von Vergleichen der Vergleichseinheit die Aufträge zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern an die Steuereinrichtung des Fluidspeichermanagementsystems weiter. Über die Steuereinrichtung werden die Aufträge zur Übertragung von Fluidkapazitäten ausgeführt, das heißt, die Steuereinrichtung leitet Steuersignale an die entsprechenden Fluidspeicher weiter, die dann die Aufträge ausführen.
Ein Vorteil des Fluidspeichermanagementsystems liegt darin, dass ein Nutzer des Fluidspeichermanagementsystems sofort Informationen über sämtliche an das Fluidnetz des Fluidspeichermanagementsystems angeschlossenen Fluidspeicher erhält, wodurch Entscheidungen zur Vergabe von Aufträgen leicht getätigt werden können. Nach der Eingabe eines Auftrages in das Fluidspeichermanagementsystem beziehungsweise in die zentrale Rechnereinheit des Fluidspeichermanagementsystems kennt der Auftraggeber sämtliche Bedingungen, wie beispielsweise Preise der Fluidkapazitäten, Lieferzeiten der Fluidkapazitäten, Drücke mit denen die Fluidkapazitäten geliefert werden sowie Speicherkapazitäten seiner eigenen und anderer Fluidspeicher.
Das Kommunikationsportal des Fluidspeichermanagementsystems ermöglicht eine visuelle Darstellung der in der zentralen Rechnereinheit zusammenlaufenden Daten des Fluidnetzes. Über eine Benutzerschnittstelle, wie beispielsweise ein Computer, ein PDA oder ein Mobiltelefon kann der Nutzer sich in das Kommunikationsportal einwählen und Zugriff auf sämtliche dargelegten Daten erhalten. Über das Kommunikationsportal wird dem Nutzer beispielsweise angezeigt, welche Fluidspeicher in dem Fluidnetz vorhanden sind. Er erkennt neben seinen eigenen Fluidspeichern, wenn er beispielsweise selbst ein regionaler Fluidanbieter ist, sämtliche Fluidspeicher der andern Nutzer, insbesondere von Fluidversorgern. Das Kommunikationsportal zeigt dem Nutzer an, welche Fluidkapazitäten in dem Fluidnetz vorhanden sind. Ferner zeigt das Kommunikationsportal dem Nutzer sämtliche Parameter innerhalb des Fluidnetzes, beispielsweise Betriebsstati von Fluidspeichern, mögliche Durchflussmengen von Fluidkapazitäten durch Pipelines zwischen zwei Fluidspeichern, Fluidmengen innerhalb der Fluidspeicher, Drücke der Fluidkapazitäten innerhalb der verschiedenen Fluidspeicher sowie beispielsweise auch Preise der Fluidkapazitäten in den verschiedenen Fluidspeichern. Auf Basis dieser Informationen kann der Nutzer Aufträge vergeben, beispielsweise Fluidkapazitäten bestellen, die in seinen eigenen Fluidspeicher übertragen werden sollen. So kann er Aufträge über die Benutzerschnittstelle des Kommunikationsportals eingeben. Diese Aufträge werden an die zentrale Rechnereinheit übermittelt, die in Abhängigkeit von Ergebnissen von Vergleichen der Vergleichseinheit die Aufträge zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern koordiniert und zur Ausführung an die Steuereinrichtung des Fluidspeichermanagementsystems weiterleitet. Das heißt, die zentrale Rechnereinheit ermittelt in Zusammenspiel mit der Vergleichseinheit inwieweit die eingegebenen Aufträge ausführbar sind. Insbesondere kann die zentrale Rechnereinheit selbstständig Aufträge bearbeiten, das heißt, beispielsweise bestimmen, wann, wie viel und von wo Fluidkapazitäten zwischen Fluidspeichern übertragen werden. So kann beispielsweise die zentrale Rechnereinheit nach Eingang eines Auftrages bestimmen, dass eine bestimmte Fluidkapazität A von einem ersten Fluidspeicher und eine bestimmte Fluidkapazität B von einem zweiten Fluidspeicher in den Fluidspeicher des Auftraggebers geliefert wird. Dabei kann die Übertragung der Fluidkapazitäten sofort oder auch zeitversetzt beginnen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Fluidspeichermanagementsystem vorgesehen sein, dass dieses zur Überwachung und zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten, insbesondere von Gaskapazitäten, von ersten Fluidspeichern von Fluidversorgern zu zweiten Fluidspeichern von Fluidempfängern ausgebildet ist. Vorteilhaft bei dem Fluidspeichermanagementsystem ist, dass sowohl der Auftraggeber, als auch der Auftragsempfänger an die zentrale Rechnereinheit des Fluidspeichermanagementsystems angeschlossen sind. Dies ermöglicht einen automatisierten Austausch von Fluidkapazitäten innerhalb des Fluidnetzes, an den sowohl der Auftraggeber als auch der Auftragsempfänger gebunden sind. Das heißt, nach Eingang des Auftrages bei dem Empfänger, beispielsweise einem Fluidversorgungsunternehmen, ist dieses an den Auftrag gebunden. Möchte ein weiterer Auftraggeber von dem gleichen Fluidversorgungsunternehmen eine bestimmte Fluidkapazität bestellen, überprüft die zentrale Rechnereinheit in Zusammenspiel mit der Vergleichseinheit, ob der zweite Auftrag überhaupt ausführbar ist, das heißt, ob der Fluidspeicher des Fluidversorgungsunternehmens überhaupt ausreichend Fluidkapazitäten aufweist, um auch den zweiten Auftrag auszuführen. Kann der zweite Auftrag nicht ausgeführt werden, teilt die zentrale Rechnereinheit des Fluidspeichermanagementsystems dies dem Auftraggeber unmittelbar mit, so dass dieser sich sofort nach einer Alternativlösung erkundigen kann.
Ferner ist ein Fluidspeichermanagementsystem bevorzugt, bei dem die zentrale Rechnereinheit durch Rückmeldungen der Vergleichseinheit zur Vermeidung von Unter- und/oder Überbuchungen von Fluidkapazitäten in den Fluidspeichern ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die zentrale Rechnereinheit vorausschauend Aufträge bearbeiten kann. Stellt die Vergleichseinheit fest, dass ein bestimmter Auftrag nicht ausführbar ist, da beispielsweise ein ausgewählter Fluidspeicher keine ausreichende Fluidkapazität, das heißt Fluidmenge, aufweist, teilt die Vergleichseinheit dies der zentralen Rechnereinheit mit, so dass diese dem Auftraggeber ein entsprechendes Feedback übermitteln kann. Durch die unmittelbare Rückmeldung der Ergebnisse der Vergleichseinheit kennt die zentrale Rechnereinheit immer die aktuellen Fluidkapazitäten und Parameter innerhalb der Fluidspeicher beziehungsweise innerhalb des Fluidnetzes. So erfährt die zentrale Rechnereinheit des Fluidspeichermanagementsystems sämtliche Informationen zu allen in dem Fluidnetz angeschlossenen Fluidspeichern. Das heißt, die zentrale Rechnereinheit weiß über sämtliche Füllstände, Drücke und Betriebsstati der Fluidspeicher und der Pipelines zwischen den Fluidspeichern Bescheid. Ein Betriebsstatus ist beispielsweise eine Information darüber, ob ein Fluidspeicher gerade entleert, gerade aufgefüllt oder gerade inaktiv ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Fluidspeichermanagementsystem vorgesehen sein, dass das Kommunikationsportal als Intranetportal oder als Internetportal, das über Webschnittstellen ansprechbar ist, ausgebildet ist. Ist das Fluidspeichermanagementsystem als Intranetportal, so haben all diejenigen Nutzer Zugriff auf das Fluidspeichermanagementsystem, die eine besondere Berechtigung aufweisen. Ist das Kommunikationsportal als Internetportal ausgebildet. Das heißt, ist der Zugang für Jedermann öffentlich, hat eine größere Menge an Nutzern leichter Zugriff auf das Kommunikationsportal. Vorteilhaft ist jedoch, wenn zum Zugriff auf das Kommunikationsportal ein Nutzer eine Nutzerkennung beziehungsweise eine Authentifizierung aufweist. Hierdurch kann Missbrauch innerhalb des Kommunikationsportals beziehungsweise des Fluidspeichermanagementsystems vermieden werden. Vorteilhaft bei dem Internetportal ist, dass über verschiedenste Benutzerschnittstellen auf das Internetportal zugegriffen werden kann. So kann der Zugriff beispielsweise über eine Rechnereinheit, insbesondere über einen Computer, erfolgen. Alternativ kann der Zugriff über ein Mobilfunknetz eines Mobilfunknetzbetreibers erfolgen. Insbesondere das Internetportal ermöglicht sowohl den Anbietern von Fluidmengen, als auch den Empfängen von Fluidmengen, das heißt Kunden, die Fluidkapazitäten insbesondere Gaskapazitäten beziehen möchten, einen jederzeitigen Zugriff auf das Fluidspeichermanagementsystem und damit zu sämtlichen Informationen innerhalb des Fluidnetzes.
Die Fluidspeicher des Fluidspeichermanagementsystems können verschiedenartig ausgebildet sein. Bevorzugt handelt es sich bei den Fluidspeichern um über- und/oder unterirdische Fluidspeicher. Unterirdische Fluidspeicher können insbesondere Kavernen, im Falle von Gas Gaskavernen, sein. Fernen können beispielsweise Fluidspeichertanks, wie beispielsweise Gastanks, als Fluidspeicher dienen. Als Fluidspeicher werden im Lichte der Erfindung auch die Verbindungen zwischen den Fluidspeichern angesehen, über die die Fluidkapazitäten ausgetauscht werden können. Hierbei handelt es sich insbesondere um Pipelines. Als Fluidspeicher können ferner Transportmittel angesehen werden, über die Fluidkapazitäten mobil ausgetauscht werden können. Diese Transportmittel können beispielsweise LKWs mit entsprechenden Fluidtanks sowie andere Fahrzeuge, wie insbesondere Tankschiffe, sein. Die zentrale Rechnereinheit des Fluidspeichermanagementsystems kann derartige Fluidspeicher beziehungsweise die Parameter derartiger Fluidspeicher, wie beispielsweise Speicherkapazitäten sowie die Transportdauer, bei der Berechnung von Aufträgen berücksichtigen.
Als Parameter der Fluidspeicher und des Fluidnetzes werden eine Vielzahl von Zuständen und Daten herangezogen. Beispielsweise können die Parameter der Fluidspeicher und des Fluidnetzes Drücke, Füllstände, Betriebsstati, Qualitäten der Fluidkapazitäten, Durchflussmengen durch Pipelines und Zu- und Abflussmengen in und aus den Fluidspeichern sein. Insbesondere können die Parameter Restriktionen der an das Fluidnetz angeschlossenen Fluidspeicher und Pipelines hinsichtlich ihres maximalen Druckes oder ihres maximal aufzunehmenden Speichervolumens sein.
Bevorzugt ist das Fluidspeichermanagementsystem derart ausgebildet, dass die zentrale Rechnereinheit in Abhängigkeit der Ergebnisse des Vergleiches der Istzustände der Fluidspeicher mit den aufgrund der eingegebenen Aufträge berechenbaren zukünftigen Sollzuständen der Fluidspeicher die Steuereinrichtung zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb des Fluidnetzes beauftragt. Die zentrale Rechnereinheit kann aufgrund des Vergleiches des Istzustandes sämtlicher Fluidspeicher mit den in einem Auftrag übermittelten zukünftigen Sollzuständen eines Fluidspeichers gezielt die Steuereinrichtung zur Übertragung von Fluidkapazitäten beauftragen. So kann die zentrale Rechnereinheit beispielsweise die Steuereinrichtung derart beauftragen, dass diese verschiedene Fluidspeicher zur Übertragung von Fluidkapazitäten zu einem Fluidspeicher des Auftraggebers ansteuert.
Die Aufträge, die über die Benutzerschnittstelle in das Kommunikationsportal des Fluidspeichermanagementsystems eingegeben werden können, können verschiedenartig ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Aufträge Bestellungen, Abgabeaufträge und/oder Reservierungen von Fluidkapazitäten. Bestellungen werden in der Regel von Endkunden über das Kommunikationsportal abgegeben, die bestimmte Fluidkapazitäten, insbesondere Gasmengen, benötigen. Es ist aber auch denkbar, dass Zwischenhändler Bestellungen von Fluidkapazitäten an Großhändler, beziehungsweise Gasversorger absenden. Abgabeaufträge sind beispielsweise Aufträge, die ein Großhändler oder ein Gasversorger an regionale Gasbetreiber oder Endkunden versenden. Ferner können Aufträge auch Reservierungen von Fluidkapazitäten sein, in denen zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Zukunft eine bestimmte Fluidkapazität geordert wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Fluidspeichermanagementsystem vorgesehen sein, dass die zentrale Rechnereinheit zum parallelen Empfang von zeitgleich eingehenden oder sich überlappenden Aufträgen und die Steuereinrichtung zur zeitgleichen oder überlappenden Durchführung der Aufträge ausgebildet sind. Das heißt, die zentrale Rechnereinheit kann parallel mehrere Aufträge bearbeiten, wobei bei der Bearbeitung eines Auftrages die anderen Aufträge berücksichtigt werden. Bevorzugt wird der zuerst eingehende Auftrag auch zuerst bearbeitet. Ist beispielsweise nach der Bearbeitung eines ersten Auftrages eine Fluidkapazität eines bestimmten Speichers leer, so kann bei der Bearbeitung des zweitens Auftrages dem Kunden keine Fluidkapazität aus diesem Speicher übertragen werden. Erst wenn der entsprechende Speicher wieder aufgefüllt ist, kann der Kunde des zweiten Auftrages von diesem Fluidspeicher beliefert werden. Die zentrale Rechnereinheit gibt dem Kunden vorteilhafterweise direkt eine Rückmeldung, inwieweit und wann der entsprechende Auftrag bearbeitet werden kann. Die Aufträge können ihrerseits so ausgebildet sein, dass in den Aufträgen erwünscht wird, dass eine Fluidkapazität von einem bestimmten Fluidspeicher geliefert wird. Ist kein derartig konkreter Auftrag vorhanden, in dem angegeben ist, von welchem Fluidspeicher der Kunde beispielsweise Gas beziehen möchte, so sucht sich die zentrale Rechnereinheit in Zusammenarbeit mit der Vergleichseinheit die entsprechenden Fluidspeicher heraus, von denen Gas übertragen werden kann. Daher ist ein Fluidspeichermanagementsystem bevorzugt, bei dem die zentrale Rechnereinheit derart ausgebildet ist, dass sie aus einer Vielzahl der an das Fluidnetz angeschlossenen Fluidspeicher die zur Ausführung eines Auftrages geeigneten Fluidspeicher auswählt. Hierzu holt sich die zentrale Rechnereinheit die Ergebnisse aus der Vergleichseinheit. Dadurch, dass die zentrale Rechnereinheit des Fluidspeichermanagementsystems immer auf dem aktuellen Stand der Fluidkapazitäten und Parameter des Fluidnetzes ist, kann die zentrale Rechnereinheit flexibel bestimmen beziehungsweise berechnen, wie die entsprechenden Aufträge abzuarbeiten sind. In der Regel sind die Aufträge jedoch derart konkret formuliert, dass die zentrale Rechnereinheit aus der Vielzahl der Fluidspeicher für den Auftrag nur bestimmte Fluidspeicher zur Verfügung hat. Restriktionen hierbei sind beispielsweise der Preis der Fluidkapazitäten beziehungsweise der Wunsch des Kunden mit einem bestimmten Versorger zusammenzuarbeiten.
Ferner ist bei dem Fluidspeichermanagementsystem vorteilhaft, wenn das Kommunikationsnetz Bussysteme, insbesondere Profibus- oder Modbussysteme, umfasst, über die die Fluidspeicher und die zentrale Rechnereinheit miteinander kommunizieren. Es sind aber auch andere Übertragungssysteme möglich. Insbesondere bieten sich Ethernetverbindungen oder Mobilfunknetze zur Übertragung der Daten zwischen den Fluidspeichern und der zentralen Rechnereinheit an. Insbesondere die Bussysteme ermöglichen eine Echtzeitdatenübertragung der Aufträge und der Parameter der jeweiligen Fluidspeicher beziehungsweise sämtlicher Parameter in dem Fluidnetz.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Fluidspeichermanagementsystem vorgesehen sein, dass zwei oder mehr Fluidspeichermanagementsysteme vorgesehen sind, die von einem übergeordneten Koordinierungszentrum, aufweisend wenigstens eine Koordinierungsrechnereinheit, die mit den zentralen Rechnereinheiten der zwei oder mehr Fluidspeichermanagementsysteme verbunden ist, überwacht und gesteuert werden. Ein derartiges übergeordnetes Koordinierungszentrum ermöglicht die Koordinierung von Fluidkapazitäten von zwei oder mehr Fluidspeichermanagementsystemen. So kann beispielsweise ein erstes Fluidspeichermanagementsystem, das wie zuvor ausgebildet ist, in einer ersten geografischen Region und ein zweites Fluidspeichermanagementsystem in einer zweiten geografischen Region betrieben werden. Je nach Bedarf und Notwendigkeit kann das übergeordnete Koordinierungszentrum den Austausch von Fluidkapazitäten zwischen den beiden Fluidspeichermanagementsystemen koordinieren.
Vorteilhaft ist ferner, wenn die zentrale Rechnereinheit eines Fluidspeichermanagementsystems beziehungsweise die zentrale Rechnereinheit eines übergeordneten Koordinierungssystems und die entsprechenden Kommunikationsportale von einem unabhängigen Unternehmen betrieben werden. Unabhängig heißt hierbei, dass das betreibende Unternehmen selbst keinen Fluidspeicher betreibt beziehungsweise Fluidkapazitäten vermittelt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Überwachung von Fluidkapazitäten und zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes, wobei eine Vielzahl von Fluidspeichern, in denen Fluidkapazitäten speicherbar sind, in dem Fluidnetz zur Übertragung von Fluidkapazitäten miteinander verbunden sind, gelöst. Dabei ist das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

a) über ein Kommunikationsnetz, welches die Fluidspeicher und die zentrale Rechnereinheit miteinander verbindet, werden Daten, insbesondere Daten bezüglich der Fluidkapazitäten und Parameter der Fluidspeicher und des Fluidnetzes, zwischen den Fluidspeichern und der zentralen Rechnereinheit übertragen,
b) über eine Benutzerschnittstelle eines Kommunikationsportals, welches mit der zentralen Rechnereinheit des Kommunikationsnetzes verbunden ist, werden Fluidkapazitäten und Parameter der Fluidspeicher und des Fluidnetzes überwacht und Aufträge zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern eingegeben,
c) eine Vergleichseinheit vergleicht die Fluidkapazitäten und Parameter der Fluidspeicher und des Fluidnetzes miteinander und gibt die Ergebnisse der Vergleiche an die zentrale Rechnereinheit weiter,
d) die zentrale Rechnereinheit koordiniert in Abhängigkeit der Ergebnisse der Vergleiche der Vergleichseinheit die Aufträge zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern und leitet die Aufträge zur Ausführung an die Steuereinrichtung weiter,
e) eine Steuereinrichtung führt die von der zentralen Rechnereinheit empfangenen Aufträge zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern aus.

Ein derartiges Verfahren ermöglicht eine einfache und viel schnelle Überwachung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes sowie eine einfache und schnelle Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb des Fluidnetzes. Benutzer des Verfahrens können ohne zeitliche Verzögerung in dem Kommunikationsportal Daten zu Fluidkapazitäten und Parameter von sämtlichen Fluidspeichern abrufen und entsprechend ihre Aufträge erteilen. Da vorteilhafterweise sämtliche Teilnehmer dieses Verfahrens beziehungsweise des Fluidspeichermanagementsystems an ihre über das Kommunikationsportal dargestellten Informationen gebunden sind, kann jeder Benutzer des Verfahrens sich genau ausrechnen, wann und wie viel Fluidkapazität und zu welchem Preis die Fluidkapazität geliefert werden kann. Nach Abgabe eines Auftrages sind sowohl der Auftraggeber, als auch die Auftragsempfänger an die zu dem Zeitpunkt der Abgabe des Auftrages feststehenden Parameter gebunden, so dass jeder Nutzer des Verfahrens eine Sicherheit hat, dass die Aufträge entsprechend ausgeführt werden. Das heißt, steigt beispielsweise der Preis des Fluides, insbesondere des Gases, vier Stunden nach Erteilung eines Auftrages, erhält der Auftraggeber das Fluid zum Preis des Zeitpunktes des Auftrages.
Vorteilhaft bei dem Verfahren ist, dass über das Kommunikationsnetz, welches die Fluidspeicher und die zentrale Rechnereinheit miteinander verbindet, sämtliche Daten der Fluidspeicher beziehungsweise des Fluidnetzes in der zentralen Rechnereinheit eingehen. Dies ermöglicht, dass die zentrale Rechnereinheit immer über den aktuellen Zustand und die aktuell vorliegenden Parameter aller Fluidspeicher informiert ist. So weiß die zentrale Rechnereinheit beispielsweise den Status eines jedes Fluidspeichers. So kann ein Fluidspeicher beispielsweise gerade mit neuen Fluidkapazitäten aufgefüllt beziehungsweise Fluidkapazitäten können gerade entnommen werden. Ferner ist es möglich, dass ein Fluidspeicher gerade im Stillstand ist, das heißt unverändert eine bestimmte Fluidkapazität aufweist. Der Zustand eines jeden Fluidspeichers und die zu jedem Fluidspeicher vorhandenen Parameter und Bedingungen können über eine Benutzerschnittstelle des Kommunikationsportals von den Nutzern eingesehen und damit überwacht werden. Das Verfahren ermöglicht es auf besonders einfache Art und Weise ein so genanntes Fluidtrading, insbesondere eine Gastrading, durchzuführen, wobei jeder Nutzer über die aktuell vorherrschenden Bedingungen innerhalb des Fluidnetzes informiert ist. Die Parameter beziehungsweise Bedingungen des Fluidnetzes beziehungsweise der Fluidspeicher sind verschieden. Als Parameter sind insbesondere der Betriebszustand, das heißt die Betriebsstati der Fluidspeicher und der Pipelines, die die Fluidspeicher miteinander verbinden, die möglichen Durchflussmengen, die Preise der Fluide, die Lieferzeiten der Fluide, die maximalen Drücke und so weiter denkbar.
Jeder Nutzer des Verfahrens kann über eine ihm zugewandte Benutzerschnittstelle auf das Kommunikationsportal zugreifen, das heißt Aufträge zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichers erteilen. Die Vergleichseinheit vergleicht die vorhandenen Fluidkapazitäten und entsprechende Parameter der Fluidspeicher miteinander und gibt die Ergebnisse der Vergleiche an die zentrale Rechnereinheit weiter, die dann aufgrund der Ergebnisse der Vergleiche der Vergleichseinheit die Aufträge abarbeitet beziehungsweise koordiniert. Vor dem Ausführen eines Auftrages kann vorgesehen sein, dass die zentrale Rechnereinheit dem Auftraggeber ein Feedback gibt, wie sie den Auftrag abzuarbeiten plant. Stimmt der Auftraggeber zu, leitet die zentrale Rechnereinheit die Aufträge zur Ausführung an die Steuereinrichtung weiter, die dann die entsprechenden Schritte einleitet, die zur Übertragung der gewünschten Fluidkapazität erforderlich sind. Vorteilhafterweise führt die zentrale Rechnereinheit die Aufträge erst nach Zustimmung des Auftraggebers aus. Je nach Ausgestaltung des Auftrages kann aber auch vorgesehen sein, dass die zentrale Rechnereinheit die Aufträge an die Steuereinheit weiterleitet, ohne den Auftraggeber nochmals zu informieren.
Bevorzugt ist es, wenn zur Durchführung des Verfahrens ein Fluidspeichermanagementsystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung verwendet wird.
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass nach der Eingabe eines Auftrages über die Benutzerschnittstelle und/oder nach dem Durchführen einer Übertragung von wenigstens einer Fluidkapazität von einem Fluidspeicher zu einem anderen Fluidspeicher der Nutzer, der den Auftrag eingegeben hat, über die Benutzerschnittstelle eine Benachrichtigung erhält. Hierdurch ist der Auftraggeber beziehungsweise der Nutzer jederzeit über den Status des Auftrages informiert und hat eine Sicherheit, dass der Auftrag entsprechend seines Auftrages ausgeführt wird.
Ferner ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem die zentrale Rechnereinheit in Abhängigkeit der Fluidkapazitäten und Parameter der Fluidspeicher und vorhandener Aufträge Zeitpunkte berechnet, in denen ein neuer Auftrag ausführbar ist, wobei Über- und/oder Unterbuchungen von Fluidkapazitäten in den Fluidspeichern vermieden werden. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die zentrale Rechnereinheit über das Kommunikationsnetz beziehungsweise durch die Vergleichseinheit jederzeit den aktuellen Status aller Fluidspeicher sowie aller Pipelines kennt. Insbesondere durch den Vergleich der Fluidkapazitäten und Parameter der Fluidspeicher ist gewährleistet, dass die zentrale Rechnereinheit keine Über- beziehungsweise Unterbuchungen von Fluidkapazitäten in den Fluidspeichern durchführt. Vor der Weiterleitung eines Auftrages an die Steuereinheit überprüft die zentrale Rechnereinheit, inwieweit die Ausführung eines jeden Auftrages möglich ist. Da die Datenübertragung zwischen den Fluidspeichern und der zentralen Rechnereinheit optimalerweise in Echtzeit erfolgt, ist die zentrale Rechnereinheit immer auf dem aktuellen Stand der vorherrschend Bedingungen in dem Fluidnetz und kann basierend auf diesen Informationen über die Vergleichseinheit Vergleiche durchführen, die zur Berechnung notwendig sind, um die vorliegenden Aufträge entsprechend abzuarbeiten. Der Nutzer erhält umgehend ein Feedback, inwieweit die Aufträge ausgeführt werden können. Sollte ein Auftrag nicht wie vom Auftraggeber gewünscht ausgeführt werden können, so kann die zentrale Rechnereinheit dem Auftraggeber eine Alternativlösung vorschlagen beziehungsweise die zentrale Rechnereinheit gibt dem Auftraggeber ein Feedback, dass der Auftrag derart nicht ausführbar ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass Anbieter von Fluidkapazitäten, beispielsweise Fluidversorger, und Abnehmer von Fluidkapazitäten, beispielsweise Endkunden oder regionale Fluidanbieter, über unterschiedliche Benutzerschnittstellen gleichzeitig und unabhängig voneinander auf das Kommunikationsportal des Kommunikationsnetzes zugreifen können, um die aktuellen Fluidkapazitäten und Parameter der Fluidspeicher und des Fluidnetzes zu überwachen und Aufträge abzugeben.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
1 ein Fluidspeichermanagementsystem mit drei Fluidspeichern;
2 ein übergeordnetes Koordinierungszentrum und zwei Fluidspeichermanagementsysteme mit jeweils zugeordneten Fluidspeichern;
3 ein weiteres übergeordnetes Koordinierungszentrum und zwei Fluidspeichermanagementsysteme mit jeweils zugeordneten Fluidspeichern;
4 ein Ablaufschema eines Auftrages zum Einfüllen einer Fluidkapazität;
5 ein Ablaufschema eines Auftrages zur Entnahme einer Fluidkapazität.
1 zeigt schematisch ein Fluidspeichermanagementsystem 1a mit drei Fluidspeichern 2a–2c, die insbesondere als Gasspeicher ausgebildet sind. Die Fluidspeicher 2a–2c sind über Pipelines in einem Fluidnetz 8 miteinander verbunden, so dass über die Pipelines Fluidkapazitäten zwischen den Fluidspeichern 2a–2c übertragen werden können. Jeder Fluidspeicher 2a–2c ist in einem Kommunikationsnetz 9 mit dem Fluidspeichermanagementsystem 1a, insbesondere mit einer zentralen Rechnereinheit 3a des Fluidspeichermanagementsystem 1a, verbunden. Über dieses Kommunikationsnetz 9 werden sämtliche Daten, das heißt, Parameter eines jeden Fluidspeichers 2a–2c, insbesondere Daten über die Fluidkapazität, Drücke, Preise der Fluidkapazitäten usw., übermittelt. In dem Fluidspeichermanagementsystem 1a laufen sämtliche Informationen zusammen.
2 zeigt ein ähnliches Fluidspeichermanagementsystem, wie in 1 gezeigt. Jedoch sind hier zwei Fluidspeichermanagementsysteme 1a, 1b mit einem übergeordneten Koordinierungszentrum 10 gekoppelt. Dabei können beispielsweise die Fluidspeichermanagementsysteme 1a, 1b als regionale Fluidspeichermanagementsysteme dienen. Das übergeordnete Koordinierungszentrum 10, welches eine Koordinierungsrechnereinheit 11 aufweist, ist über das Kommunikationsnetz 9 mit den regionalen Fluidspeichermanagementsystemen 1a, 1b verbunden. Das heißt, die Koordinierungsrechnereinheit 11 des übergeordneten Koordinierungszentrums 10 ist mit den zentralen Rechnereinheiten 3a, 3b der zwei Fluidspeichermanagementsysteme 1a, 1b verbunden, um eine Überwachung sämtlicher Daten und eine zentrale Steuerung durchzuführen. Die Fluidspeicher 2a–2c des ersten Fluidspeichermanagementsystems 1a sind über das Kommunikationsnetz 9 mit dem ersten Fluidspeichermanagementsystem 1a verbunden. Gleiches gilt für die Fluidspeicher 2d, 2e des zweiten Fluidspeichermanagementsystems 1b. Diese sind ebenfalls über das Kommunikationsnetz 9 mit dem Fluidspeichermanagementsystem 1b verbunden. Sämtliche Fluidspeicher 2a–2e sind über Pipelines zu einem Fluidnetz 8 miteinander verbunden, so dass zwischen allen Fluidspeichern 2a–2e Fluidkapazitäten ausgetauscht werden können.
3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante des Fluidspeichermanagementsystems beziehungsweise zweier Fluidspeichermanagementsysteme 1a, 1b. Die beiden Fluidspeichermanagementsysteme 1a, 1b sind ebenfalls mit einem übergeordneten Koordinierungszentrum 10, welches eine Koordinierungsrechnereinheit 11 aufweist, verbunden. Dabei werden über das Kommunikationsnetz 9 Daten zwischen der Koordinierungsrechnereinheit 11 des übergeordneten Koordinierungszentrums 10 und den zentralen Rechnereinheiten 3a, 3b der Fluidspeichermanagementsysteme 1a, 1b übertragen. Die zentralen Rechnereinheiten 3a, 3b eines jeden Fluidspeichermanagementsystems 1a, 1b sind jeweils ausgebildet in Abhängigkeit von Ergebnissen von Vergleichen von Vergleichseinheiten 6a, 6b Aufträge zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern 2a–2e zu koordinieren und zur Ausführung an die entsprechende Steuereinrichtung 7a, 7b weiterzuleiten. Die Fluidspeichermanagementsysteme 1a, 1b weisen ein Kommunikationsportal 4 in dem Kommunikationsnetz 9 auf, wobei das Kommunikationsportal 4 mit den zentralen Rechnereinheiten 3a, 3b der beiden Fluidspeichermanagementsysteme 1a, 1b verbunden ist. Über Benutzerschnittstellen 5a, 5b wird der Zugriff auf das Kommunikationsportal 4 ermöglicht. Die Benutzerschnittstellen sind insbesondere als Computer beziehungsweise Rechnereinheiten ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass die Benutzerschnittstellen 5a, 5b als Mobiltelefone oder PDAs ausgebildet sind. Das Kommunikationsportal 4 ist ausgebildet im Rahmen des Zugriffes durch die Benutzerschnittstellen 5a, 6b Aufträge an die jeweiligen zentralen Rechnereinheiten 3a, 3b der Fluidspeichermanagementsysteme 1a, 1b zu übermitteln. Das heißt, ein Nutzer kann über die Benutzerschnittstellen 5a, 5b Zugriff auf das Kommunikationsportal 4 und damit auf die Rechnereinheiten 3a, 3b der beiden Fluidspeichermanagementsysteme 1a, 1b haben. Hierdurch kann er sämtliche Informationen und Daten in dem Fluidnetz 8 überwachen und Aufträge zur Übertragung von Fluidkapazitäten eingeben.
Jedes Fluidspeichermanagementsystem 1a, 1b weist eine Vergleichseinheit 6a, 6b zum Vergleichen von Fluidkapazitäten und zum Vergleichen von Parametern der Fluidspeicher 2a–2c beziehungsweise 2d–2e und des Fluidnetzes 8 auf. In den Vergleichseinheiten 6a, 6b der jeweiligen Fluidspeichermanagementsysteme 1a, 1b wird festgestellt, inwieweit Aufträge parallel oder nacheinander ausgeführt werden können. Hierzu greifen die Vergleichseinheiten 6a, 6b auf die in den zentralen Rechnereinheiten 3a, 3b zusammenlaufenden Informationen, insbesondere die Daten über die Fluidkapazitäten beziehungsweise die jeweiligen Parameter der einzelnen Fluidspeicher 2a–2e, zurück. Jedes Fluidspeichermanagementsystem 1a, 1b weist ferner eine Steuereinrichtung 7a, 7b auf, die zum Ausführen von Aufträgen zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern 2a–2e ausgebildet ist, wobei die Aufträge über die Benutzerschnittstellen 5a, 5b des Kommunikationsportals 4 eingebbar sind. Das heißt, die jeweilige zentrale Rechnereinheit 3a, 3b der Fluidspeichermanagementsysteme 1a, 1b ist ausgebildet in Abhängigkeit von Ergebnissen von Vergleichen der Vergleichseinheit 6a, 6b die Aufträge zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichers 2a–2e zu koordinieren und zur Ausführung an die Steuereinrichtungen 7a, 7b weiterzuleiten. Nach Eingang eines Auftrages berechnet die zentrale Recheneinheit 3a, 3b eines Fluidspeichermanagementsystems 1a, 1b in Abhängigkeit mit den Ergebnissen der Vergleiche der jeweiligen Vergleichseinheit 6a, 6b, ob beziehungsweise inwieweit ein eingegebener Auftrag ausgeführt werden kann. Vorzugsweise gibt eine jede zentrale Rechnereinheit 3a, 3b vor der Weiterleitung der Aufträge an die entsprechende Steuereinrichtung 7a, 7b dem Nutzer beziehungsweise dem Auftraggeber eine Rückmeldung, inwieweit und wann der Auftrag ausgeführt werden kann. Gibt der Auftraggeber sein OK zu dem Vorschlag der zentralen Rechnereinheit 3a, 3b so leitet die jeweilige zentrale Rechnereinheit 3a, 3b den Auftrag an die jeweilige Steuereinrichtung 7a, 7b weiter, die daraufhin die entsprechenden Fluidspeicher 2a–2e, die zur Ausführung des jeweiligen Auftrages erforderlich sind, an die Aufträge auszuführen. Die jeweilige Steuereinrichtung 7a, 7b setzt die Signale entsprechend um und sorgt dafür, dass Fluidkapazitäten bestimmter Mengen und zu bestimmten Zeitpunkten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern 2a–2e übertragen werden. Hierbei kann die jeweilige Steuereinrichtung 7a, 7b entsprechende Sperrorgane, insbesondere Ventile, in dem Fluidnetz 8 und in den entsprechenden Fluidspeichern 2a–2e ansteuern, so dass zu den gewünschten Zeiten Fluidkapazitäten übertragen werden können. Die Koordinierungsrechnereinheit 11 des übergeordneten Koordinierungszentrums 10 überprüft, ob die von den zentralen Rechnereinheiten 3a, 3b der jeweiligen Fluidspeichermanagementsysteme 1a, 1b berechneten Aufträge im gesamten Fluidnetz 8 durchführbar sind und gibt gegebenenfalls eine Rückmeldung.
Das Kommunikationsnetz 9 kann verschiedenartig ausgebildet sein, um Daten zwischen sämtlichen Elementen des Fluidnetzes zu übertragen. In einer möglichen Variante ist das Kommunikationsnetz 9 als Mobilfunkkommunikationsnetz ausgebildet. Bevorzugt sind die jeweiligen Elemente in dem Fluidspeichermanagementsystem 1a, 1b über Internetverbindungen miteinander verbunden. Ferner ist denkbar, dass Ethernetverbindungen, Modbusse, Profibusse oder ähnliche Bussysteme zur Datenübertragung in dem Kommunikationsnetz 9 verwendet werden.
In der 4 ist schematisch ein Datenfluss für die Übertragung einer Fluidkapazität in einem Fluidspeichermanagementsystem 1a dargestellt. Zunächst wird über die Benutzerschnittstelle 5a ein Auftrag zum Einfüllen von einer Fluidkapazität eingegeben. Der Auftrag a) zum Einfüllen eines bestimmten Volumens V zu einer bestimmten Zeit T wird über das Kommunikationsnetz von der Benutzerschnittstelle 5a an das Fluidspeichermanagementsystem 1a übertragen und an die zentrale Rechnereinheit 3a des Fluidspeichermanagementsystem 1a weitergeleitet. Die zentrale Rechnereinheit 3a empfängt die Zustände b) der entsprechenden Fluidspeicher 2a–2c. Die zentrale Rechnereinheit 3a beziehungsweise das Fluidspeichermanagementsystem 1a gibt dem Auftraggeber eine Einfüllrückmeldung c), in der sie angibt wie viel Volumen V1 zu welchem Zeitpunkt T1 übertragen werden können. Der Auftraggeber gibt wiederum ein Feedback zum Einfüllen d) des bestimmten Volumens V1 zum bestimmten Zeitpunkt T1 zu dem Fluidspeichermanagementsystem 1a beziehungsweise der zentralen Rechnereinheit 3a. Die zentrale Rechnereinheit 3a leitet entsprechende Aufträge e1) zum Einfüllen des entsprechenden Volumens an die in dem Fluidnetz angeschlossenen Fluidspeicher 2a–2c weiter. Das heißt, jeder einzelne Fluidspeicher 2a–2c erhält von der zentralen Rechnereinheit 3a einen entsprechenden Auftrag zum Einfüllen einer bestimmten Fluidkapazität zu einem bestimmten Zeitpunkt. So erhält der Fluidspeicher 2a von der zentralen Rechnereinheit 3a den Auftrag e2) zum Einfüllen des Volumens V11 zum Zeitpunkt T11, der Fluidspeicher 2b den Auftrag e3) zum Einfüllen des Volumens V12 zum Zeitpunkt T12 und Fluidspeicher 2c den Auftrag e4) zum Einfüllen des Volumens V13 zum Zeitpunkt T13. Der Auftraggeber kann über die Benutzerschnittstelle 5a einen Auftrag zum Stoppen der Einfüllung der entsprechenden Fluidkapazitäten abgeben siehe Bezugszeichen f). Diesen Auftrag erhält die zentrale Rechnereinheit 3a, was durch das Bezugszeichen g1) dargestellt ist. Die zentrale Rechnereinheit leitet den Auftrag zum Stoppen der Einfüllung an die entsprechenden Fluidspeicher 2a–2c weiter, siehe Bezugszeichen g2), g3) und g4). Die jeweiligen Fluidspeicher 2a–2c senden ihren aktuellen Zustand, insbesondere alle fluidspeicherbezogenen Parameter, an das Fluidspeichermanagementsystem 1a zurück. Diese Informationen laufen wiederum in der zentralen Rechnereinheit 3a des Fluidspeichermanagementsystem 1a zusammen die dann die neuen Zustände speichert, siehe Bezugszeichen i).
In 5 ist ein ähnliches Szenarium schematisch dargestellt. 5 zeigt die erforderlichen Befehle zur Entnahme von Fluidkapazitäten.
Allgemein betrachtet stellt ein Fluidspeichermanagementsystem ein modulares und anpassbares System zur Übertragung von Fluidkapazitäten, insbesondere Gaskapazitäten in ein Fluidnetz dar. Das Fluidspeichermanagementsystem unterstützt Voraussagen und Ausgleiche innerhalb des Fluidnetzes. Das Fluidspeichermanagementsystem stellt eine Lösung dar, die ermöglicht auf Preisunterschiede innerhalb des Fluidnetzes flexibel zu reagieren. Insbesondere ermöglicht das Fluidspeichermanagementsystem über den Zugriff auf das Kommunikationsportal eine sehr einfache Fernbetätigung der Fluidspeicher. Jedermann kann einfach über das Kommunikationsportal Einsicht in das Fluidnetz und die dort vorhandenen Fluidkapazitäten nehmen und auf Basis dieser Informationen Aufträge erteilen, um beispielsweise Fluidkapazitäten loszuwerden beziehungsweise zu empfangen. Das Fluidspeichermanagementsystem reagiert flexibel auf den entsprechenden Bedarf in dem Fluidnetz. Dabei werden über die zentrale Rechnereinheit des Fluidspeichermanagementsystems sämtliche Aufträge koordiniert, berechnet und zur Ausführung an entsprechende Steuereinrichtungen weitergeleitet. So kann das Fluidspeichermanagementsystem dem Nutzer, der Zugriff über das Kommunikationssportal hat, auf eine einfache Art und Weise eine Rückmeldung geben, wann und wie ein Auftrag ausgeführt werden kann. Insbesondere erhält der Nutzer des Fluidspeichermanagementsystems auf eine einfache und äußerst schnelle Art und Weise ein Feedback über die Möglichkeiten eines Fluidkapazitätenaustauschs in dem gesamten Fluidnetz. So kann der Nutzer, der insbesondere selber einen oder mehrere Fluidspeicher besitzt, das Einfüllen oder die Entnahme von Fluidkapazitäten in oder aus seinen eigenen Fluidspeicher koordinieren. Sämtliche Nutzer des Fluidspeichermanagementsystems sind an in das Fluidspeichermanagementsystem eingegebenen Daten gebunden, so dass sowohl der Auftraggeber als auch der Auftragnehmer eine entsprechende Rechtssicherheit haben. Dadurch dass jeder Nutzer des Kommunikationsportals eine Information zu jedem an das Fluidnetz angeschlossenen Fluidspeicher erhält, kann jeder Nutzer seiner Aufträge sehr einfach planen.
Das Fluidspeichermanagementsystem, insbesondere das Kommunikationsportal des Fluidspeichermanagementsystems, visualisiert beispielsweise die Speicherkapazität eines jeden Fluidspeichers. Zusätzlich können Angaben über Drücke, insbesondere Maximaldrücke, und Preise zu einem jeden Fluidspeicher visualisiert werden. Insbesondere kann das Fluidspeichermanagementsystem Stillstandzeiten beziehungsweise ungenutzte Zeiten die für den so genannten „switchover” erforderlich sind, anzeigen. Der switchover betrifft die Umstellung zwischen dem Einfüllen und der Entnahme einer Fluidkapazität aus einem Fluidspeicher. Über das Kommunikationsportal kann jeder Nutzer des Fluidspeichermanagementsystems Vorhersagen über den Fluidbedarf in der Zukunft erhalten. Das Fluidspeichermanagementsystem, insbesondere die zentrale Rechnereinheit des Fluidspeichermanagementsystems, rechnet den Bedarf an Fluidkapazitäten von verschiedenen Fluidspeichern und verteilt die Nachfragen, das heißt die Aufträge, an die verschiedenen Fluidspeicher. Der Nutzer des Fluidspeichermanagementsystems erhält über den Zugriff auf das Kommunikationsportal online sämtliche Informationen zu allen Fluidspeichern innerhalb des Fluidnetzes.
Der Nutzer erhält insbesondere auch Informationen über Verdichter, Trockner, Pipelines und Absperrorgane innerhalb des Fluidnetzes. Insbesondere kann der Nutzer auch Informationen über Gasversorger erhalten sowie über die einzelnen Zustände beziehungsweise Stadien der an das Fluidnetz angeschlossenen Fluidspeicher. Die zentrale Rechnereinheit des Fluidspeichermanagementsystems berechnet den Bedarf für das Einfüllen und für die Entnahme von Fluidkapazitäten innerhalb des gesamten Fluidnetzes. Insbesondere berechnet die zentrale Rechnereinheit des Fluidspeichermanagementsystems die benötigte Zeit zur Übertragung der entsprechenden Fluidkapazitäten innerhalb des Fluidnetzes. Hierbei berücksichtigt die zentrale Rechnereinheit insbesondere die Zeit die zum Umstellen von einer Entnahme zu einem Befüllen eines Fluidspeichers erforderlich ist. Ferner kann das Fluidspeichermanagementsystem zukünftige Szenarien simulieren. Über das Kommunikationsportal können sämtliche Aktivitäten, die das Übertragen von Fluidkapazitäten, insbesondere von Gas, betreffen angezeigt werden, so dass jeder Nutzer aktuell sieht, welche Vorgänge innerhalb des Fluidnetzes stattfinden. Das Fluidspeichermanagementsystem erlaubt die Planung und die Vorhersage aufgrund ganz aktueller Daten, da die zentrale Rechnereinheit über das Kommunikationsnetz immer über die aktuellen Zustände jedes an das Fluidnetz angeschlossenen Fluidspeichers informiert ist.

Claims

Fluidspeichermanagementsystem (1a, 1b) zur Überwachung von Fluidkapazitäten und zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes (8), – mit einer Vielzahl von Fluidspeichern (2a–2e) zur Speicherung der Fluidkapazitäten, wobei die Fluidspeicher (2a–2e) in dem Fluidnetz (8) zur Übertragung von Fluidkapazitäten miteinander verbunden sind, – mit einer zentralen Rechnereinheit (3a, 3b) in einem Kommunikationsnetz (9), wobei die Fluidspeicher (2a–2e) zur Datenübertragung von und zu der zentralen Rechnereinheit (3a, 3b) mit dem Kommunikationsnetz (9) verbunden sind, – mit einem Kommunikationsportal (4) in dem Kommunikationsnetz (9), wobei das Kommunikationsportal (4) mit der zentralen Rechnereinheit (3a, 3b) verbunden ist, – mit einer Benutzerschnittstelle (5a, 5b) zum Zugriff auf das Kommunikationsportal (4), wobei das Kommunikationsportal (4) ausgebildet ist im Rahmen des Zugriffs Aufträge an die zentrale Rechnereinheit (3a, 3b) zu übermitteln, – mit einer Vergleichseinheit (6a, 6b) zum Vergleichen von Fluidkapazitäten und zum Vergleichen von Parametern der Fluidspeicher (2a–2e) und des Fluidnetzes (8), – mit einer Steuereinrichtung (7a, 7b) zum Ausführen von Aufträgen zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern (2a–2e), wobei die Aufträge über die Benutzerschnittstelle (5a, 5b) des Kommunikationsportals (4) eingebbar sind, – wobei die zentrale Rechnereinheit (3a, 3b) ausgebildet ist in Abhängigkeit von Ergebnissen von Vergleichen der Vergleichseinheit (6a, 6b) die Aufträge zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern (2a–2e) zu koordinieren und zur Ausführung an die Steuereinrichtung (7a, 7b) weiterzuleiten.
Fluidspeichermanagementsystem (1a, 1b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Fluidspeichermanagementsystem (1a, 1b) zur Überwachung und zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten von ersten Fluidspeichern (2a–2c) von Fluidversorgern zu zweiten Fluidspeichern (2d–2e) von Fluidempfängern ausgebildet ist.
Fluidspeichermanagementsystem (1a, 1b) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Rechnereinheit (3a, 3b) durch Rückmeldungen der Vergleichseinheit (6a, 6b) zur Vermeidung von Unter- und/oder Überbuchungen von Fluidkapazitäten in den Fluidspeichern (2a–2e) ausgebildet ist.
Fluidspeichermanagementsystem (1a, 1b) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsportal (4) als Intranetportal oder als Internetportal, das über Webschnittstellen ansprechbar ist, ausgebildet ist.
Fluidspeichermanagementsystem (1a, 1b) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidspeicher (2a–2e) über- und/oder unterirdische Fluidspeicher und/oder Pipelines sind.
Fluidspeichermanagementsystem (1a, 1b) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametern der Fluidspeicher (2a–2e) und des Fluidnetzes (8) Drücke, Füllstände, Betriebsstati, Qualitäten der Fluidkapazitäten, Durchflussmengen, insbesondere Zu- und Abflussmengen, sind.
Fluidspeichermanagementsystem (1a, 1b) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Rechnereinheit (3a, 3b) in Abhängigkeit der Ergebnisse des Vergleiches des Istzustandes der Fluidspeicher (2a–2e) mit den aufgrund der eingegeben Aufträgen berechenbaren zukünftigen Sollzuständen der Fluidspeicher (2a–2e) die Steuereinrichtung (7a, 7b) zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes (8) beauftragt.
Fluidspeichermanagementsystem (1a, 1b) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufträge Bestellungen, Abgabeaufträge und/oder Reservierungen von Fluidkapazitäten sind.
Fluidspeichermanagementsystem (1a, 1b) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Rechnereinheit (3a, 3b) zum parallelen Empfang von zeitgleich eingehenden oder sich überlappenden Aufträgen und die Steuereinrichtung (7a, 7b) zur zeitgleichen oder überlappenden Durchführung der Aufträge ausgebildet ist.
Fluidspeichermanagementsystem (1a, 1b) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Rechnereinheit (3a, 3b) ausgebildet ist aus der Vielzahl der an das Fluidnetz (8) angeschlossenen Fluidspeicher (2a–2e) die zur Ausführung eines Auftrages geeigneten Fluidspeicher (2a–2e) auszuwählen.
Fluidspeichermanagementsystem (1a, 1b) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsnetz (9) Bussysteme, insbesondere Profibus- oder Modbussysteme, umfasst, über die die Fluidspeicher (2a–2e) und die zentrale Rechnereinheit (3a, 3b) miteinander kommunizieren.
Fluidspeichermanagementsystem (1a, 1b) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Fluidspeichermanagementsysteme (1a, 1b) vorgesehen sind, die von einem übergeordneten Koordinierungszentrum (10), aufweisend wenigstens eine Koordinierungsrechnereinheit (11), die mit den zentralen Rechnereinheiten (3a, 3b) der zwei oder mehr Fluidspeichermanagementsysteme (1a, 1b) verbunden ist, überwacht und gesteuert werden.
Verfahren zur Überwachung von Fluidkapazitäten und zur Steuerung der Übertragung von Fluidkapazitäten innerhalb eines Fluidnetzes (8), wobei eine Vielzahl von Fluidspeichern (2a–2e), in denen Fluidkapazitäten speicherbar sind, in dem Fluidnetz (8) zur Übertragung von Fluidkapazitäten miteinander verbunden sind, wobei das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: a) über ein Kommunikationsnetz (9), welches die Fluidspeicher (2a–2e) und die zentrale Rechnereinheit (3a, 3b) miteinander verbindet, werden Daten, insbesondere Fluidkapazitäten und Parameter, der Fluidspeicher (2a–2e) und des Fluidnetzes (8), zwischen den Fluidspeichern (2a–2e) und der zentralen Rechnereinheit (3a, 3b) übertragen, b) über eine Benutzerschnittstelle (5a, 5b) eines Kommunikationsportals (4), welches mit der zentralen Rechnereinheit (3a, 3b) des Kommunikationsnetzes (9) verbunden ist, werden Fluidkapazitäten und Parameter der Fluidspeicher (2a–2e) und des Fluidnetzes (8) überwacht und Aufträge zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern (2a–2e) eingegeben, c) eine Vergleichseinheit (6a, 6b) vergleicht die Fluidkapazitäten und Parametern der Fluidspeicher (2a–2e) und des Fluidnetzes (8) miteinander und gibt die Ergebnisse der Vergleiche an die zentrale Rechnereinheit (3a, 3b) weiter, d) die zentrale Rechnereinheit (3a, 3b) koordiniert in Abhängigkeit der Ergebnisse der Vergleiche der Vergleichseinheit (6a, 6b) die Aufträge zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern (2a–2e) und leitet die Aufträge zur Ausführung an die Steuereinrichtung (7a, 7b) weiter, e) eine Steuereinrichtung (7a, 7b) führt die von der zentralen Rechnereinheit (3a, 3b) empfangenen Aufträge zur Übertragung von Fluidkapazitäten zwischen wenigstens zwei Fluidspeichern (2a–2e) aus.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung des Verfahrens ein Fluidspeichermanagementsystem (1a, 1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 verwendet wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Eingabe eines Auftrages über die Benutzerschnittstelle (5a, 5b) und/oder nach dem Durchführen einer Übertragung von wenigstens einer Fluidkapazität von einem Fluidspeicher (2a–2e) zu einem anderen Fluidspeicher (2a–2e) der Nutzer, der den Auftrag eingegeben hat, über die Benutzerschnittstelle eine Benachrichtigung erhält.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Rechnereinheit (3a, 3b) in Abhängigkeit der Kapazitäten und Parameter der Fluidspeicher (2a–2e) und vorhandener Aufträge Zeitpunkte berechnet, in denen ein neuer Auftrag ausführbar ist, wobei Über- und/oder Unterbuchungen von Fluidkapazitäten in den Fluidspeichern (2a–2e) vermieden werden.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Anbieter von Fluidkapazitäten und Abnehmer von Fluidkapazitäten über unterschiedliche Benutzerschnittstellen gleichzeitig und unabhängig voneinander auf das Kommunikationsportal (4) des Kommunikationsnetzes (9) zugreifen können, um die aktuellen Fluidkapazitäten und Parameter der Fluidspeicher (2a–2e) und des Fluidnetzes (8) zu überwachen und Aufträge abzugeben.