DE102011079732A1 - A method and apparatus for controlling a fluid conveyor for delivering a fluid within a fluid conduit - Google Patents

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Abstract

Es wird beschrieben ein Verfahren zum Steuern/Regeln eines Fluidförderers (112) zum Fördern eines Fluides (118) innerhalb einer Fluidleitung (114, 116), wobei das Verfahren aufweist: Erhalten von Information (128) über eine Sollflussmenge des Fluids innerhalb der Fluidleitung; Bestimmen eines Energieverbrauchs des Fluidförderers bei Betrieb innerhalb eines Arbeitsbereiches (240) des Fluidförderers; Steuern des Fluidförderers (112) hinsichtlich eines erzeugten Flusses des Fluids (118) basierend auf der Information (128) über die Sollflussmenge des Fluids (118) innerhalb der Fluidleitung (114, 116) derart, dass die Sollflussmenge des Fluids erreicht wird und der dafür erforderliche Energieverbrauch minimiert wird, wobei berücksichtigt wird, dass der Arbeitsbereich (240) des Fluidförderers durch eine nichtlineare Begrenzung (246, 248, 250, 252) beschränkt ist. Ferner wird eine entsprechende Vorrichtung beschrieben.Described is a method of controlling a fluid conveyor (112) to deliver a fluid (118) within a fluid line (114, 116), the method comprising: obtaining information (128) about a desired flow rate of the fluid within the fluid line; Determining an energy consumption of the fluid conveyor when operating within a working area (240) of the fluid conveyor; Controlling the fluid conveyor (112) for generated flow of the fluid (118) based on the desired fluid flow rate (118) information (128) within the fluid conduit (114, 116) such that the desired fluid flow rate is achieved and that required energy consumption is minimized, taking into account that the working area (240) of the fluid conveyor is limited by a non-linear boundary (246, 248, 250, 252). Furthermore, a corresponding device will be described.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern/Regeln eines Fluidförderers zum Fördern eines Fluides innerhalb einer Fluidleitung, wobei das Fluid insbesondere Gas oder Öl sein kann und der Fluidförderer ein Verdichter oder eine Pumpe sein kann. The present invention relates to a method and apparatus for controlling a fluid conveyor for delivering a fluid within a fluid conduit, wherein the fluid may be, in particular, gas or oil and the fluid conveyor may be a compressor or a pump.

Durch die Deregulierung des Gasmarktes in vielen Ländern ist ein reger und dynamischer Gashandel entstanden. Gas wird heute ähnlich wie ein Wertpapier gehandelt. Diese Dynamik des Gashandels hat (neben den Wettereinflüssen) unter anderem dazu geführt, dass oft täglich der Gasdurchfluss für den unmittelbar nächsten Tag vom Pipelinebetreiber neu geplant werden muss (sogenanntes Dispatching). Als weitere Konsequenz der Deregulierung konkurrieren jetzt die Gasnetzbetreiber miteinander. Um seine Kosten und gleichzeitig den Profit zu optimieren sind die Gasnetzbetreiber bestrebt die Pipelinekapazität so hoch wie möglich auszulasten, die vertraglich zugesagten Brennwerte und Gasdurchflussmengen einzuhalten, die Begrenzungen der Verdichterarbeitsfelder einzuhalten und gleichzeitig die Transportkosten für das Gas möglichst niedrig zu halten. The deregulation of the gas market in many countries has created a lively and dynamic gas trade. Gas is today traded much like a security. This dynamics of gas trading has led (among other things to weather influences), among other things, that the daily gas flow for the immediately following day has to be rescheduled by the pipeline operator (so-called dispatching). As a further consequence of deregulation, gas network operators are now competing with each other. In order to maximize its costs and profit at the same time, gas network operators aim to maximize pipeline capacity, meet contractually agreed fuel calorific values and gas flow rates, adhere to the constraints of compressor workplaces while minimizing transportation costs for the gas.

US 7,676,283 B2 offenbart ein Verfahren zum Optimieren der Funktionalität einer Mehrzahl von Kompressoreinheiten, wobei die Kompressoreinheiten separat an- und abgeschaltet werden können, wobei ein Energieverbrauch optimiert wird. US 7,676,283 B2 discloses a method of optimizing the functionality of a plurality of compressor units, wherein the compressor units can be separately turned on and off, optimizing power consumption.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern bzw. Regeln eines Fluidförderers, insbesondere eines Verdichters oder einer Pumpe, zum Fördern oder Befördern eines Fluides, insbesondere eines Gases oder eines Öls, bereitzustellen, wobei ein Betrieb eines Fluidleitungsystems insbesondere hinsichtlich eines Energieverbrauchs verbessert ist und insbesondere unter sich ändernden Anforderungen zuverlässig arbeitet. It is an object of the present invention to provide a method and a device for controlling a fluid conveyor, in particular a compressor or a pump, for conveying or conveying a fluid, in particular a gas or an oil, wherein an operation of a fluid line system in particular is improved in terms of energy consumption and in particular works reliably under changing requirements.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. This object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern (was insbesondere Regeln aufweisen kann, wobei eine Stellgröße ausgegeben werden kann, etwa zur Steuerung des Förderers, und ein den Fluss des Fluids betreffendes Signal eingelesen (rückgekoppelt) werden kann) eines Fluidförderers oder Fluidbeförderers (insbesondere einer Pumpe oder eines Verdichters) zum Fördern oder Befördern oder Transportieren (insbesondere zum Verdichten bzw. Transportieren) eines Fluids (insbesondere eines Gases oder eines Öles) innerhalb einer Fluidleitung (insbesondere einer Gasleitung oder einer Ölleitung bzw. eines Gasleitungssystems bzw. eines Ölleitungssystems) bereitgestellt. Dabei weist das Verfahren auf Erhalten (beispielsweise über ein elektrisches Signal, welches mit einer Informationsquelle verbunden ist) von Information (insbesondere in elektronischer Form) über eine Sollflussmenge (insbesondere eine zu erzielende Flussmenge oder Flussrate und optional über einen zu erreichenden Solldruck) des Fluids innerhalb der Fluidleitung auf, wobei diese Information insbesondere eine Sollflussmenge des Fluids an mehreren Stellen (und/oder zu mehreren Zeitpunkten) innerhalb der Fluidleitung definieren kann. Ferner weist das Verfahren Bestimmen (insbesondere aufweisend Modellieren, Berechnen oder Abschätzen) eines Energieverbrauchs des Fluidförderers bei Betrieb des Fluidförderers innerhalb eines Arbeitsbereiches des Fluidförderers auf, wobei der Arbeitsbereich des Fluidförderers mittels verschiedener Betriebsparameter des Fluidförderers definierbar sein kann. Ferner weist das Verfahren Steuern oder Regeln (insbesondere über Zuführen eines elektrischen Signals, insbesondere einer oder mehrerer Stellgrößen, wie etwa einer Drehzahl) des Fluidförderers hinsichtlich eines Flusses (und insbesondere optional eines erzeugten Druckes) des Fluids (wobei der Fluidförderer bei Betrieb das Fluid unter Aufbau eines Druckes oder eines Impulsübertrages gemäß einem Fluidfluss transportiert) basierend auf der Information über die Sollflussmenge des Fluids innerhalb der Fluidleitung derart auf, dass die Sollflussmenge des Fluids (insbesondere an den mehreren Stellen, an denen die Sollflussmenge vorgegeben sind) erreicht werden und der dafür erforderliche Energieverbrauch (der von dem Fluidförderer erfordert ist) minimiert wird, wobei berücksichtigt wird (insbesondere bei der Regelung), dass der Arbeitsbereich des Fluidförderers durch nichtlineare Begrenzungen beschränkt ist. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of controlling (which may include, in particular, rules wherein a manipulated variable may be output, such as for controlling the conveyor, and a signal related to the flow of the fluid can be read in) of a fluid conveyor or fluid conveyor (In particular a pump or a compressor) for conveying or conveying or transporting (in particular for compressing or transporting) a fluid (in particular a gas or an oil) within a fluid line (in particular a gas line or an oil line or a gas line system or an oil line system ) provided. In this case, the method comprises obtaining (for example via an electrical signal, which is connected to an information source) information (in particular in electronic form) about a desired flow quantity (in particular a flow quantity or flow rate to be achieved and, optionally, a target pressure to be achieved) of the fluid within the fluid line, wherein this information can in particular define a desired flow rate of the fluid at several points (and / or at several times) within the fluid line. Furthermore, the method comprises determining (in particular having modeling, calculating or estimating) an energy consumption of the fluid conveyor during operation of the fluid conveyor within a working range of the fluid conveyor, wherein the working range of the fluid conveyor may be definable by means of various operating parameters of the fluid conveyor. Furthermore, the method comprises controlling or regulating (in particular by supplying an electrical signal, in particular one or more manipulated variables, such as a rotational speed) of the fluid conveyor with regard to a flow (and in particular optionally a generated pressure) of the fluid (the fluid conveyor under operating the fluid under Structure of a pressure or a Impulsübertrages transports in accordance with a fluid flow) based on the information about the desired flow rate of the fluid within the fluid line such that the desired flow rate of the fluid (in particular at the plurality of locations where the target flow rate are predetermined) are achieved and the for required energy consumption (which is required by the fluid conveyor) is minimized taking into account (especially in the control) that the working range of the fluid conveyor is limited by non-linear limitations.

Das Verfahren kann somit Steueranteile zum Ausgeben von Stellgrößen sowie Regelanteile zum Erzeugen der Stellgrößen unter Verwendung von Rückkopplung aufweisen. The method can thus have control components for outputting manipulated variables as well as control components for generating the manipulated variables using feedback.

Insbesondere kann die Information auch über einen Solldruck Aufschluss geben. In particular, the information can also provide information about a target pressure.

Die Flussmenge kann z.B. in Normkubikmeter ausgedrückt werden, wobei die Gasqualität berücksichtigt, um einem Normkubikmeter einen bestimmten Energiegehalt zuordnen zu können. Die Flussmenge kann z.B. in einer Energieflussmenge ausgedrückt sein, wodurch eine Lieferung einer definierte Energiemenge durch Lieferung einer bestimmten Menge von Normkubikmetern erreicht wird, wobei die Menge von der Gasqualität abhängt. Je nach Gasqualität schwankt der Energieinhalt eines Normkubikmeters. Der Energieinhalt kann in Btu(British Thermal Unit) angegeben werden. Für eine bestimmte Energiemenge in Form von Gas müssen bei einem niedrigeren Energieinhalt mehr Normkubikmeter geliefert werden als bei höherem Energieinhalt. The flow rate can be expressed, for example, in standard cubic meters, taking into account the gas quality in order to be able to assign a specific energy content to a standard cubic meter. For example, the amount of flow may be expressed in terms of an energy flow amount, thereby achieving delivery of a defined amount of energy by delivering a certain amount of standard cubic meters, the amount depending on the quality of the gas. Depending on the gas quality, the energy content of a standard cubic meter varies. The energy content can be found in Btu (British Thermal Unit). For a given amount of energy in the form of gas, more standard cubic meters must be supplied with a lower energy content than with a higher energy content.

Dabei kann eine nichtlineare Begrenzung eine Begrenzung durch eine gekrümmte Kurve, welche somit keine Gerade ist, definiert sein. Durch die Berücksichtigung der nichtlinearen Begrenzungen des Arbeitsbereiches des Fluidförderers (insbesondere eines Verdichters, in dem Falle, in welchem das Fluid ein Gas ist) kann eine Regelung des Fluidförderers verbessert werden, insbesondere hinsichtlich eines Energieverbrauchs. Ferner kann die Sollflussmenge (insbesondere auch ein Solldruck) mit höherer Genauigkeit erreicht werden, da die Modellierung des Verhaltens des Fluids innerhalb des Fluidförderers mit höherer Genauigkeit modelliert werden kann. Dadurch ist somit eine genauere oder zuverlässigere Ermittlung von einer oder mehreren Stellgrößen ermöglicht, welche an dem Fluidförderer zum Steuern bzw. Regeln des Fluidförderers ausgegeben werden. In this case, a non-linear boundary can be defined as a boundary by a curved curve, which is thus not a straight line. By taking into account the non-linear limitations of the working range of the fluid conveyor (in particular a compressor, in which case the fluid is a gas), regulation of the fluid conveyor can be improved, in particular with regard to energy consumption. Further, since the modeling of the behavior of the fluid within the fluid conveyor can be modeled with higher accuracy, the target flow amount (particularly also a target pressure) can be achieved with higher accuracy. Thus, a more accurate or reliable determination of one or more manipulated variables is possible, which are output to the fluid conveyor for controlling the fluid conveyor.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren ferner Erhalten von Information über einen tatsächlichen Druck (einen zu einer bestimmten Zeit tatsächlich vorliegenden Druck) und eine tatsächliche Flussmenge (eine zu einer bestimmten Zeit tatsächlich vorliegende Flussmenge) des Fluids innerhalb der Fluidleitung auf, wobei das Steuern bzw. Regeln des Fluidförderers ferner auf der Information über den tatsächlichen Druck und die tatsächliche Flussmenge des Fluids innerhalb der Fluidleitung basiert. According to an embodiment of the present invention, the method further comprises obtaining information about an actual pressure (a pressure actually existing at a certain time) and an actual flow amount (a flow amount actually existing at a certain time) of the fluid within the fluid passage Controlling the fluid conveyor is further based on the information about the actual pressure and the actual flow rate of the fluid within the fluid conduit.

Dabei kann die Information über den tatsächlichen Druck und die tatsächliche Flussmenge des Fluids beispielsweise über eine oder mehrere Messungen an einer oder mehreren Stellen entlang oder innerhalb der Fluidleitung ermittelt worden sein. Insbesondere kann die Information über den tatsächlichen Druck und die tatsächliche Flussmenge kontinuierlich oder in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen (etwa jede Sekunde, jede Minute, jede Stunde) erhalten werden. In this case, the information about the actual pressure and the actual flow quantity of the fluid may have been determined, for example, via one or more measurements at one or more points along or within the fluid line. In particular, the information about the actual pressure and the actual flow amount can be obtained continuously or at regular or irregular intervals (about every second, every minute, every hour).

Insbesondere kann die Information über die Sollflussmenge als auch die Information über einen tatsächlichen Druck und die tatsächliche Flussmenge über ein Netzwerk (kabelgebunden oder kabellos) erhalten werden. Mittels der Information über den tatsächlichen Druck und die tatsächliche Flussmenge des Fluids kann das Steuerverfahren weiter verbessert werden. In particular, the information about the target flow amount as well as the information about an actual pressure and the actual flow amount can be obtained via a network (wired or wireless). By means of the information about the actual pressure and the actual flow rate of the fluid, the control method can be further improved.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren ferner auf Modellieren (insbesondere aufweisend Simulieren unter Aufstellung von physikalischen Gleichungen einer Flussdynamik, insbesondere von Differentialgleichungen, insbesondere unter Berücksichtigen der Temperatur des Fluids, der Wandbeschaffenheit der Fluidleitung, der Dichte des Fluids und Ähnliches) des Flusses (insbesondere der Bewegung) des Fluids durch die Fluidleitung und des Druckes des Fluids innerhalb der Fluidleitung, wobei das Steuern bzw. Regeln des Fluidförderers ferner auf dem Modellieren des Flusses des Fluids durch die Fluidleitung (und insbesondere des Druckes des Fluids innerhalb der Fluidleitung) basiert. According to an embodiment of the present invention, the method further comprises modeling (in particular having simulations with the provision of physical equations of flow dynamics, in particular differential equations, in particular taking into account the temperature of the fluid, the wall condition of the fluid conduit, the density of the fluid and the like) of the flow (in particular the movement) of the fluid through the fluid conduit and the pressure of the fluid within the fluid conduit, wherein the controlling of the fluid conveyor is further based on modeling the flow of the fluid through the fluid conduit (and in particular the pressure of the fluid within the fluid conduit) ,

Insbesondere kann das Modellieren des Flusses des Fluids durch die Fluidleitung (und insbesondere des Druckes des Fluids innerhalb der Fluidleitung) ein Berücksichtigen der Reibung zwischen einer Innenwand der Fluidleitung und dem Fluid umfassen, welche insbesondere durch eine Nichtlinearität beschrieben sein kann. Die Reibung zwischen dem Fluid und der Fluidleitung bzw. die Reibung zwischen einzelnen Fluidbestandteilen führt zu einer Verminderung des Flusses und/oder zu einer Verminderung des Druckes des Fluids innerhalb der Fluidleitung. Insbesondere kann ein Fluss des Fluids und/oder ein Druck des Fluids umso mehr vermindert sein, je weiter das Fluid innerhalb der Fluidleitung von dem Fluidförderer entfernt ist. Berücksichtigung der Reibung des Fluids mit der Wand der Fluidleitung und Berücksichtigung der Reibung des Fluids in wechselseitiger Interaktion kann das Steuern bzw. Regeln des Fluidförderers derart verbessern, dass die Sollflussmenge an einer oder mehreren Stellen innerhalb der Flussleitung erreicht werden können unter gleichzeitiger Energieminimierung. In particular, modeling the flow of fluid through the fluid conduit (and in particular the pressure of the fluid within the fluid conduit) may include accounting for friction between an interior wall of the fluid conduit and the fluid, which may be particularly described by nonlinearity. The friction between the fluid and the fluid line or the friction between individual fluid components leads to a reduction of the flow and / or to a reduction of the pressure of the fluid within the fluid line. In particular, a flow of the fluid and / or a pressure of the fluid can be reduced the more the further the fluid within the fluid line is away from the fluid conveyor. Considering the friction of the fluid with the wall of the fluid conduit and taking into account the friction of the fluid in mutual interaction may improve the control of the fluid conveyor such that the desired flow rate can be achieved at one or more locations within the flow conduit while minimizing energy.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Fluss des Fluids durch die Flussleitung und der Druck des Fluids innerhalb der Fluidleitung unter Benutzung eines partiellen nichtlinearen Differenzialgleichungssystems modelliert. Mit den partiellen Differentialgleichungen kann die gesamte Pipeline inkl. Reibung modelliert werden. Somit kann insbesondere eine Reibung des Fluids mit einer Wandfläche der Fluidleitung beschrieben oder modelliert bzw. simuliert werden, um ein Steuern bzw. Regeln des Fluidförderers zu verbessern. According to one embodiment of the present invention, the flow of the fluid through the flow conduit and the pressure of the fluid within the fluid conduit is modeled using a partial non-linear differential equation system. With the partial differential equations the entire pipeline including friction can be modeled. Thus, in particular, a friction of the fluid with a wall surface of the fluid conduit may be described or modeled or simulated to improve control of the fluid conveyor.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Arbeitsbereich des Fluidförderers durch eine Menge von Paaren (insbesondere Tupeln) von einer Flussmenge und einem Verhältnis eines Druckes an einem Eingang und einem Ausgang des Fluidförderers definierbar, wobei die Menge von Paaren durch mindestens eine gekrümmte Kurve begrenzt ist. According to an embodiment of the present invention, the working range of the fluid conveyor is defined by a set of pairs (in particular tuples) of a flow rate and a ratio of a pressure at an inlet and an outlet of the fluid conveyor, the quantity of pairs being limited by at least one curved curve ,

Insbesondere kann der zulässige Arbeitsbereich des Fluidförderers den Bereich des Fluidförderers angeben, in welchem der Fluidförderer betrieben werden kann, ohne Schaden zu nehmen. Insbesondere kann ein Betreiben des Fluidförderers außerhalb des Arbeitsbereiches vermieden werden, um den Fluidförderer vor einer Beschädigung oder gar Zerstörung zu schützen. Je nach Ausführungsform kann der Arbeitsbereich auch auf andere Weise durch eine Menge von Punkten definiert werden, beispielsweise durch Angabe einer Drehzahl, einer Fördermenge, lediglich des Druckes an dem Eingang oder/und lediglich eines Druckes an dem Ausgang des Fluidförderers. Jedenfalls ist der Arbeitsbereich durch gekrümmte Kurven begrenzt, welche somit nicht ausschließlich durch eine oder mehrere Geraden darstellbar ist. Dabei wird die Form der Kurven bei dem Steuern bzw. Regeln des Fluidförderers berücksichtigt. Damit kann die Regelung des Fluidförderers weiter verbessert werden. In particular, the allowable working range of the fluid conveyor may indicate the area of the fluid conveyor in which the fluid conveyor can be operated without being damaged. In particular, an operation of the fluid conveyor outside be avoided in the work area to protect the fluid conveyor from damage or even destruction. Depending on the embodiment, the working range can also be defined in other ways by a set of points, for example by specifying a speed, a flow rate, only the pressure at the inlet and / or only a pressure at the outlet of the fluid conveyor. In any case, the working area is limited by curved curves, which thus can not be represented exclusively by one or more straight lines. The shape of the curves is taken into account in the control of the fluid conveyor. Thus, the control of the fluid conveyor can be further improved.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung basiert das Steuern bzw. Regeln des Fluidförderers ferner einer Flussmengedifferenz zwischen der Sollflussmenge und der tatsächlichen Flussmenge (insbesondere an mehreren Stellen der Fluidleitung). Die Flussmengedifferenz kann ein Fehlersignal der Flussmenge darstellen, wobei das Steuern bzw. Regeln des Fluidförderers derart ausgeführt wird, dass die Fehlersignale minimiert werden. Damit kann die Regelung des Fluidförderers vereinfacht und verbessert werden. Further, according to an embodiment of the present invention, the controlling of the fluid conveyor is based on a flow amount difference between the target flow amount and the actual flow amount (particularly, at plural places of the fluid passage). The flow amount difference may represent an error signal of the flow amount, wherein the controlling of the fluid conveyor is performed such that the error signals are minimized. Thus, the control of the fluid conveyor can be simplified and improved.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Information über die Sollflussmenge über einen Zeitraum (etwa 0 Sek.–10 Sek., 0 Sek.–1 Min., 0 Sek.–10 Min.) erhalten und die Information über die tatsächliche Flussmenge wird über den (selben) Zeitraum erhalten (insbesondere gemessen oder ermittelt), wobei die Flussmengedifferenz über den Zeitraum aufsummiert (insbesondere integriert) wird, um eine Flussmengedifferenzsumme zu erhalten, wobei das Steuern bzw. Regeln des Fluidförderers ferner auf der Flussmengedifferenzsumme basiert. According to an embodiment of the present invention, the information about the target flow amount over a period of time (about 0 sec.-10 sec., 0 sec.-1 min., 0 sec.-10 min.) Is obtained and the actual flow amount information becomes over the (same) period of time (in particular, measured or determined), the flow amount difference over the period is summed up (in particular integrated) to obtain a Flußmengedifferenzsumme, wherein the controlling the fluid conveyor is further based on the Flußmengedifferenzsumme.

Zur Durchführung der Summenbildung bzw. Integration der Flussmengedifferenz kann ein Integrationsglied (insbesondere ein elektronisches Modul) eines konventionellen PI-Reglers zur Anwendung kommen. Damit kann das Steuerverfahren des Fluidförderers vereinfacht und/oder verbessert werden. To carry out the summation or integration of the flow quantity difference, an integration element (in particular an electronic module) of a conventional PI controller can be used. Thus, the control method of the fluid conveyor can be simplified and / or improved.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Bestimmen des Energieverbrauchs des Fluidförderers ein Bestimmen (oder Berücksichtigen) des Energieverbrauchs des Fluidförderers bei Einschalten und/oder Ausschalten auf. According to an embodiment of the present invention, determining the power consumption of the fluid conveyor comprises determining (or accounting for) the power consumption of the fluid conveyor upon power up and / or power down.

Insbesondere wird der Energieverbrauch des Fluidförderers bei Einschalten und/oder Ausschalten bei dem Minimieren des erforderlichen Energieverbrauchs berücksichtigt. Dabei kann somit ein tatsächlicher oder momentaner Zustand des Fluidförderers (eingeschaltet oder ausgeschaltet) berücksichtigt werden. Falls sich zum Beispiel herausstellen sollte, dass ein Ausschalten und späteres Einschalten einen höheren Energieverbrauch hat als ein Laufenlassen des Fluidförderers bei geringerem Durchsatz oder geringerer Leistung, kann der Fluidförderer bei der geringeren Leistung betrieben werden, ohne ihn abzuschalten und später wieder einzuschalten. Damit kann das Steuern bzw. Regeln des Fluidförderers insbesondere hinsichtlich einer Minimierung des Energieverbrauchs weiter verbessert werden, wobei gleichzeitig die Einhaltung der Sollflussmenge gewährleistet sein kann. In particular, the power consumption of the fluid conveyor upon power up and / or power down is taken into account in minimizing the required power consumption. In this case, an actual or instantaneous state of the fluid conveyor (switched on or off) can thus be taken into account. If, for example, it turns out that turning off and turning on later has higher energy consumption than running the fluid conveyor at lower throughput or lower power, the fluid conveyor can operate at the lower power without shutting it off and then turning it back on later. Thus, the control or regulation of the fluid conveyor can be further improved, in particular with regard to minimizing energy consumption, while at the same time ensuring compliance with the set flow rate.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Abstand zwischen dem Fluidförderer und einer Stelle entlang der Fluidleitung, an der die Sollflussmenge zu erzielen ist, berücksichtigt, um den Fluidförderer zu steuern/regeln. Je größer der Abstand ist, umso größere Totzeiten (z. B. Zeitdifferenz zwischen dem Ausgeben einer Stellgröße an den Förderer und entsprechendes Einstellen eines veränderten Fluidflusses) können auftreten. Berücksichtigen dieser Totzeiten, welche auftreten können, kann das Steuerverfahren/Regelverfahren verbessern, um insbesondere Sollflussmenge tatsächlich zu erreichen. According to an embodiment of the present invention, a distance between the fluid conveyor and a location along the fluid conduit where the target flow rate is to be achieved is taken into account to control the fluid conveyor. The greater the distance, the greater the dead times (eg time difference between the output of a manipulated variable to the conveyor and the corresponding setting of a changed fluid flow) can occur. Considering these dead times, which may occur, the control method can improve, in order to actually achieve the target flow amount in fact.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mindestens eine Nebenbedingung einer Menge von Nebenbedingungen beim Steuern/Regeln des Fluidförderers berücksichtigt, wobei die Menge von Nebenbedingungen umfasst: Vermeiden eines Druckes in der Fluidleitung, der oberhalb eines Maximalleitungsdruckes liegt (um insbesondere eine Beschädigung der Fluidleitung zu verhindern); Vermeiden eines Druckes in dem Fluidförderer, der oberhalb eines Maximalförderdruckes liegt (um insbesondere eine Beschädigung des Fluidförderers zu verhindern); und Abstandhalten des Arbeitspunktes (des Betriebspunktes, an welchem der Fluidförderer betrieben wird, insbesondere definierbar durch Drehzahl, Durchflussrate oder aufgebautes Druckverhältnis am Eingang bzw. am Ausgang des Fluidförderers) von einer Begrenzungslinie des Arbeitsbereiches, die insbesondere den Arbeitsbereich von Flussmengen abgrenzt, die unterhalb des Arbeitsbereichs liegen (d.h. kleinere Flussmengen aufweisen als der Arbeitsbereich). According to one embodiment of the present invention, at least one constraint on a set of constraints is taken into account in controlling the fluid conveyor, the set of constraints comprising: avoiding a pressure in the fluid line that is above a maximum line pressure (in particular to prevent damage to the fluid line) ); Avoiding a pressure in the fluid conveyor which is above a maximum delivery pressure (in particular to prevent damage to the fluid conveyor); and Keeping the working point (the operating point at which the fluid conveyor is operated, in particular definable by speed, flow rate or built-up pressure ratio at the input or at the output of the fluid conveyor) from a boundary line of the working area, which delimits in particular the working range of flow rates below the Workspace (ie have smaller flow rates than the workspace).

Damit wird insbesondere ein sich Annähern an eine Begrenzungslinie vermieden, welche den Übergang zu einem Surge-Bereich definiert. Ein Surge kann auftreten, falls der Verdichterauslassdruck bezüglich des Flusses durch den Verdichter oder Kompressor zu hoch ist. Der Fluss kann sich rapide schnell ändern, wenn eine plötzliche Änderung in der Belastung auftritt, welche von dem Kompressor zu bewältigen ist. Wenn der Surge nicht verhindert wird, kann der Kompressor oder Verdichter zerstört werden. Konventionellerweise wurden bei drohendem Surge automatisch Ventile geöffnet. Durch die Regelung des Fluidförderers gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung können kritische Arbeitsbedingungen des Fluidförderers dadurch vermieden werden, dass der Fluidförderer lediglich in dem zulässigen Arbeitsbereich betrieben wird. Damit kann die Regelung des Fluidförderers verbessert werden und vereinfacht werden, ohne die Gefahr einer Beschädigung des Fluidförderers mit sich zu bringen. This avoids, in particular, an approach to a boundary line, which defines the transition to a surge area. A surge may occur if the compressor outlet pressure is too high relative to the flow through the compressor or compressor. The flow can change rapidly rapidly when there is a sudden change in the load that is to be handled by the compressor. If the surge is not prevented, the compressor or compressor may be destroyed. Conventionally, valves were opened automatically in the event of a surge. By controlling the fluid conveyor according to this embodiment of the invention, critical working conditions of the fluid conveyor can be avoided by operating the fluid conveyor only within the allowable working range. Thus, the control of the fluid conveyor can be improved and simplified, without bringing the risk of damage to the fluid conveyor with it.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren ferner auf Erhalten von weiterer Information über eine weitere Sollflussmenge des Fluids auf, wobei die Sollflussmenge von der weiteren Sollflussmenge verschieden ist, wobei das Steuern/Regeln des Fluidförderers ferner auf der weiteren Sollflussmenge basiert. According to an embodiment of the present invention, the method further comprises obtaining further information about another target flow amount of the fluid, wherein the target flow amount is different from the further target flow amount, wherein the controlling of the fluid conveyor is further based on the further target flow amount.

Insbesondere kann die Sollflussmenge einen ersten Sollzustand definieren und die weitere Sollflussmenge kann einen zweiten Sollzustand definieren. Damit ist eine Regelung des Fluidförderers ermöglicht, von einem ersten Sollzustand zu einem zweiten Sollzustand überzugehen. Der erste Sollzustand und der zweite Sollzustand können dabei jeweils über bestimmte Sollflussmengen an einer Mehrzahl von Lieferpunkten des Fluids definiert sein. Damit kann eine sich dynamisch ändernde Flusskonfiguration und Druckkonfiguration innerhalb der Fluidleitung durch entsprechendes Steuern bzw. Regeln des Fluidförderers (oder insbesondere einer Mehrzahl von Fluidförderern) erreicht werden. In particular, the set flow rate may define a first setpoint state, and the further setpoint flowrate may define a second setpoint state. Thus, a regulation of the fluid conveyor is made possible to move from a first target state to a second target state. The first desired state and the second desired state can each be defined via specific set flow quantities at a plurality of delivery points of the fluid. Thus, a dynamically changing flow configuration and pressure configuration within the fluid conduit can be achieved by appropriate control of the fluid conveyor (or, more particularly, a plurality of fluid conveyors).

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Fluid ein Gas und ist der Fluidförderer ein Verdichter. Der Verdichter kann dabei z.B. von einem Elektromotor oder insbesondere von einer Gasturbine (welche zum Beispiel durch das Fluid angetrieben werden kann, wobei der Antrieb durch das Fluid bei dem Energieverbrauch des Fluidförderers berücksichtigt wird) angetrieben werden. Damit kann ein Regelungsverfahren zum Steuern/Regeln einer oder mehrerer Verdichter eines Gasleitungssystems bereitgestellt werden. According to one embodiment of the present invention, the fluid is a gas and the fluid conveyor is a compressor. The compressor may be e.g. by an electric motor or, in particular, by a gas turbine (which can be driven by the fluid, for example, taking into account the drive by the fluid in the energy consumption of the fluid conveyor). Thus, a control method for controlling one or more compressors of a gas piping system can be provided.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Fluid ein Öl und ist der Fluidförderer eine Pumpe, insbesondere eine Elektropumpe, wodurch ein Verfahren zum Steuern/Regeln einer Pumpe eines Ölleitungssystems bereitgestellt ist. According to one embodiment of the present invention, the fluid is an oil and the fluid conveyor is a pump, in particular an electric pump, whereby a method for controlling a pump of an oil line system is provided.

Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Erhalten von Information über die Sollflussmenge des Fluids innerhalb der Fluidleitung Erhalten (insbesondere über ein elektrisches Signal, etwa über ein drahtloses oder drahtgebundenes Netzwerk) von Information über eine Sollflussmenge des Fluids an einer Mehrzahl von Stellen innerhalb oder bei der Fluidleitung auf, insbesondere zu einer Mehrzahl von verschiedenen Zeiten. According to the embodiment of the present invention, obtaining information about the target flow rate of the fluid within the fluid conduit includes (in particular via an electrical signal, such as a wireless or wired network) information about a desired flow rate of the fluid at a plurality of locations within or at the fluid line, in particular at a plurality of different times.

Damit kann ein Sollzustand genauer spezifiziert werden. Dabei weist das Verfahren ferner auf Bestimmen eines Energieverbrauchs mindestens eines weiteren Fluidförderers (oder einer Mehrzahl weiterer Fluidförderer) bei Betrieb innerhalb eines weiteren Arbeitsbereiches (oder einer Mehrzahl von weiteren Arbeitsbereichen) des weiteren Fluidförderers; und Steuern/Regeln des Fluidförderers und/oder des mindestens einen weiteren Fluidförderers (oder der Mehrzahl der weiteren Fluidförderer) hinsichtlich eines erzeugten Drucks und Flusses des Fluids basierend auf der Information über die Sollflussmenge des Fluids an der Mehrzahl von Stellen der Fluidleitung derart, Sollflussmenge des Fluids an der Mehrzahl von Stellen erreicht werden und der dafür erforderliche Energieverbrauch, welcher durch den Fluidförderer, den mindestens einen weiteren Fluidförderer verursacht wird, minimiert wird. Damit kann ein komplexes Fluidleitungssystem durch Steuern/Regeln einer Mehrzahl von Fluidförderern hinsichtlich eines Gesamtenergieverbrauchs optimal betrieben werden. Thus, a desired state can be specified more precisely. In this case, the method further comprises determining an energy consumption of at least one further fluid conveyor (or a plurality of further fluid conveyors) when operating within a further work area (or a plurality of further work areas) of the further fluid conveyor; and controlling the fluid conveyor and / or the at least one further fluid conveyor (s) for generated pressure and flow of the fluid based on the information about the desired flow rate of the fluid at the plurality of locations of the fluid conduit so Fluids are reached at the plurality of locations and the required energy consumption, which is caused by the fluid conveyor, the at least one further fluid conveyor is minimized. Thus, a complex fluid line system can be optimally operated by controlling / regulating a plurality of fluid conveyors in terms of total energy consumption.

Für den Fachmann ist ersichtlich, dass Merkmale, die individuell oder in irgendeiner Kombination im Zusammenhang mit einem Verfahren zum Steuern/Regeln eines Fluidförderers offenbart, beschrieben oder eingesetzt wurden, ebenso (individuell oder in irgendeiner Kombination) für eine Vorrichtung zum Steuern/Regeln eines Fluidförderers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können und umgekehrt. It will be apparent to those skilled in the art that features disclosed, described or employed individually or in any combination in connection with a method of controlling a fluid conveyor also (individually or in any combination) for a fluid conveyor control apparatus according to an embodiment of the present invention can be used and vice versa.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Steuern/Regeln eines Fluidförderers zum Fördern eines Fluids innerhalb einer Fluidleitung bereitgestellt, wobei die Vorrichtung aufweist: einen Eingang zum Erhalten von Information über eine Sollflussmenge des Fluids innerhalb der Fluidleitung; ein Bestimmungsmodul zum Bestimmen eines Energieverbrauchs des Fluidförderers bei Betrieb innerhalb eines Arbeitsbereiches des Fluidförderers; und ein Steuermodul zum Steuern/Regeln des Fluidförderers hinsichtlich eines erzeugten Druckes und Flusses des Fluids basierend auf der Information über die Sollflussmenge des Fluids innerhalb der Fluidleitung derart, dass Sollflussmenge des Fluids erreicht werden und der dafür erforderliche Energieverbrauch minimiert wird, wobei berücksichtigt wird, dass der Arbeitsbereich des Fluidförderers durch eine nichtlineare Begrenzungen beschränkt ist (siehe 2). According to one embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for controlling a fluid conveyor for delivering a fluid within a fluid conduit, the apparatus comprising: an input for receiving information about a desired flow rate of the fluid within the fluid conduit; a determination module for determining an energy consumption of the fluid conveyor when operating within a working range of the fluid conveyor; and a control module for controlling the fluid conveyor with respect to a generated pressure and flow of the fluid based on the information about the desired flow amount of the fluid within the fluid line such that the target flow amount of the fluid is achieved and the required energy consumption is minimized, taking into account that the working range of the fluid conveyor is limited by a non-linear limitation (see 2 ).

Ferner kann ein Fluidfördersystem bereitgestellt sein, was eine Fluidleitung, einen Fluidförderer und die Vorrichtung zum Steuern/Regeln des Fluidförderers aufweist. Dabei kann die Vorrichtung zum Steuern/Regeln des Fluidförderers entfernt von der Fluidleitung und dem Fluidförderer angeordnet sein, wobei eine Kommunikation zwischen der Vorrichtung zum Steuern/Regeln des Fluidförderers und dem Fluidförderer über ein Netzwerk erfolgen kann und ebenfalls Messwerte von Messsensoren an der Fluidleitung über ein Netzwerk zu der Vorrichtung zum Steuern/Regeln des Fluidförderers übermittelt werden können. Further, a fluid delivery system may be provided, including a fluid conduit, a fluid conveyor and the apparatus for controlling the fluid conveyor. In this case, the device for controlling the fluid conveyor can be removed from the fluid line and the fluid conveyor may be arranged, wherein a communication between the device for controlling the fluid conveyor and the fluid conveyor via a network can take place and also measured values of measuring sensors are transmitted to the fluid line via a network to the device for controlling the fluid conveyor can.

Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören. It should be noted that embodiments of the invention have been described with reference to different subject matters. In particular, some embodiments of the invention are described with apparatus claims and other embodiments of the invention with method claims. However, it will be readily apparent to those skilled in the art upon reading this application that, unless explicitly stated otherwise, in addition to a combination of features belonging to a type of subject matter, any combination of features that may result in different types of features is also possible Subject matters belong.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen. Die einzelnen Figuren der Zeichnung dieser Anmeldung sind lediglich als schematisch und als nicht maßstabsgetreu anzusehen. Further advantages and features of the present invention will become apparent from the following exemplary description of presently preferred embodiments. The individual figures of the drawing of this application are merely to be regarded as schematic and not to scale.

Ausführungsformen der Erfindung werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die illustrierten oder beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Embodiments of the invention will now be explained with reference to the accompanying drawings. The invention is not limited to the illustrated or described embodiments.

1 illustriert schematisch ein Fluidfördersystem, welches eine Vorrichtung zum Steuern/Regeln eines Fluidförderers gemäß einer Ausführungsform aufweist, sowie ein Fluidleitungssystem mit einer Mehrzahl von Fluidförderern und Messsensoren; 1 schematically illustrates a fluid delivery system having an apparatus for controlling a fluid conveyor according to an embodiment, and a fluid conduit system having a plurality of fluid conveyors and measuring sensors;

2 illustriert einen Graphen zum Definieren eines Arbeitsbereiches eines Fluidförderers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 FIG. 12 illustrates a graph for defining a working range of a fluid conveyor according to an embodiment of the present invention. FIG.

1 illustriert ein Fluidfördersystem, insbesondere ein Gasfördersystem, welches eine Vorrichtung 100 zum Steuern/Regeln eines Fluidförderers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowie ein Gasleitungssystem 110 mit einer Mehrzahl von Verdichtern 112 aufweist, welche von der Vorrichtung 100 zum Steuern/Regeln eines Fluidförderers gesteuert werden. Die Vorrichtung 100 zum Steuern/Regeln eines Fluidförderers kann auch als ein nichtlinearer modellbasierter prädiktiver Regler mit vorgeschaltetem I-Anteil bezeichnet werden. 1 illustrates a fluid delivery system, in particular a gas delivery system, which includes a device 100 for controlling a fluid conveyor according to an embodiment of the present invention and a gas piping system 110 with a plurality of compressors 112 which of the device 100 be controlled to control a fluid conveyor. The device 100 For controlling a fluid conveyor may also be referred to as a non-linear model-based predictive controller with upstream I-portion.

Das Gasleitungssystem 110 umfasst eine Mehrzahl von Fluidleitungsabschnitten 114 und Abzweigungen 116, welche von den Leitungsabschnitten 114 abzweigen, um in dem Gasleitungssystem 110 fließendes Fluid oder Gas 118 bestimmten Lieferpunkten 120 zuzuführen. Insbesondere ist das Fluid 118, insbesondere ein Gas, bei den Lieferpunkten 120 zu bestimmten Zeiten mit bestimmten Flussmengen oder Flussraten zu liefern. The gas pipeline system 110 includes a plurality of fluid line sections 114 and branches 116 , which of the line sections 114 branch off to in the gas line system 110 flowing fluid or gas 118 certain delivery points 120 supply. In particular, the fluid 118 , in particular a gas, at the delivery points 120 deliver at specific times with specific flow rates or flow rates.

Um die Sollflussmengen an den Lieferstellen 120 zu den vorgegebenen Zeitpunkten zu erreichen, ist das Gasleitungssystem 110 mit einer Mehrzahl von Verdichtern 112 ausgestattet, welche das Gas 118 durch Druckbeaufschlagung durch die Leitungsabschnitte 114 bzw. Verzweigungen 116 transportieren, um zu den Lieferpunkten 120 zu gelangen. Dabei werden die Verdichter 112 über Datenleitungen 122 von dem nichtlinearen modellbasierten prädiktiven Regler 100 gesteuert. To the target flow quantities at the delivery points 120 to reach at the given times is the gas pipeline system 110 with a plurality of compressors 112 equipped, which the gas 118 by pressurization through the line sections 114 or branches 116 transport to the delivery points 120 to get. This will be the compressors 112 via data lines 122 from the nonlinear model-based predictive controller 100 controlled.

Am Ende der Gasleitungen 114, 116 (d.h. kurz vor den Lieferpunkten 120) brauchen nicht oder können nicht Verdichter oder Pumpen platziert sein. At the end of the gas lines 114 . 116 (ie just before the delivery points 120 ) do not need or can not be placed compressors or pumps.

Der Verdichter 112 ist hingegen (unmittelbar oder nahe) an einem Einspeisepunkt 112 (an dem Gas eingespeist wird) angeordnet, da das mit Druck an Einspeisepunkten anfänglich mit Druck beaufschlagt werden muss. The compressor 112 is on the other hand (directly or near) at an entry point 112 (is fed to the gas), since the pressure must be initially applied at feed points with pressure.

Das Gasleitungssystem 110 umfasst ferner eine Mehrzahl von Flusssensoren, Drucksensoren und Temperatursensoren 124, welche den tatsächlichen Druck, die tatsächliche Flussmenge bzw. Flussrate und die tatsächliche Temperatur des Gases 118 an den Lieferpunkten 120 oder auch an anderen Punkten oder Stellen entlang oder in der Gasleitung 114, 116 messen und elektrische Signale über Signalleitungen 126 ausgeben. The gas pipeline system 110 further includes a plurality of flow sensors, pressure sensors and temperature sensors 124 indicating the actual pressure, the actual flow rate and the actual temperature of the gas 118 at the delivery points 120 or at other points or points along or in the gas line 114 . 116 measure and electrical signals via signal lines 126 output.

Über die Datenleitung 126 wird dem prädiktiven Regler 100, welcher in 1 illustriert ist, Information über eine tatsächliche Flussmenge, einen tatsächlichen Druck und tatsächliche Temperatur an der Mehrzahl von Lieferpunkten 120 zugeführt. Ferner wird dem prädiktiven Regler 100 über eine Datenleitung 129 bzw. einen Eingang 129 Information 128 über eine Sollflussmenge (optional auch über einen Solldruck) des Gases 118 an der Mehrzahl der Lieferstellen 120 zugeführt. Via the data line 126 becomes the predictive controller 100 which is in 1 is illustrated, information about an actual flow amount, an actual pressure and actual temperature at the plurality of delivery points 120 fed. Further, the predictive controller 100 via a data line 129 or an input 129 information 128 via a set flow rate (optionally also via a target pressure) of the gas 118 at the majority of delivery points 120 fed.

Basierend auf der über die Eingänge 128, 126 zugeführten Information bildet der prädiktive Regler 100 ein Flussmengedifferenzsignal zwischen der Sollflussmenge und der tatsächlichen Flussmenge und führt diese Differenzen einem Integrationselement 130 zu. Die Integralanteile (einer pro Lieferpunkt) können im Model des prädiktiven Reglers 100 als zusätzliche Zustände eingeführt werden. Das Integrationselement 130 kann auch an einer anderen Stelle in der Signalprozessierung angeordnet sein. Das Integrationselement 130 integriert bzw. summiert das Druckdifferenzsignal und/oder das Flussdifferenzsignal über einen gewissen Zeitraum auf, um eine Druckdifferenzsumme und/oder eine Flussmengedifferenzmengesumme zu erhalten. Diese Summensignale werden sodann einem mathematischen Pipeline-Modellprozessor 132 zugeführt, welcher auf einen dynamischen Optimierungsalgorithmus (zur Minimierung des Energieverbrauchs und Definition des Arbeitsbereiches der Verdichter 112) 134 zugreifen kann. Based on the over the inputs 128 . 126 supplied information forms the predictive controller 100 a flow amount difference signal between the target flow amount and the actual flow amount, and feeds these differences to an integration element 130 to. The integral parts (one per delivery point) can be used in the model of the predictive controller 100 introduced as additional states become. The integration element 130 may also be located elsewhere in the signal processing. The integration element 130 The pressure difference signal and / or the flow difference signal integrates over a certain period of time in order to obtain a pressure difference sum and / or a flow quantity difference total. These sum signals then become a mathematical pipeline model processor 132 which is based on a dynamic optimization algorithm (to minimize energy consumption and definition of the working range of the compressors 112 ) 134 can access.

Ferner greift der Prozessor 132 auf verschiedene Optimierungskriterien und Nebenbedingungen zu, welche in einer Datenstruktur 136 abrufbar sind, welche insbesondere Verdichterkennlinien inklusive Surgelinien, maximale Betriebsdrücke, vertragliche Lieferbedingungen, Gewichtungsfaktore und anderes umfassen können. Furthermore, the processor attacks 132 on different optimization criteria and constraints too, which in a data structure 136 can be retrieved, which may include particular compressor characteristics including Surgelinien, maximum operating pressures, contractual delivery conditions, weighting factors and others.

Insbesondere können die Nebenbedingungen 136 einen Arbeitsbereich 240 definieren, wie in dem Graph in 2 illustriert ist und wie unten im Detail erläutert wird. In particular, the constraints 136 a workspace 240 define as in the graph in 2 is illustrated and explained in detail below.

Der prädiktive Regler 100 errechnet daraufhin eine oder mehrere Stellgrößen, wie etwa Drehzahl des Verdichters 112, und gibt sie über den Ausgang 138 aus, welcher mit den Dateneingangsleitungen 122 der Verdichter 112 verbunden ist. Die Stellgrößen Steuern/Regeln somit über die Datenleitungen 122 die Mehrzahl von Verdichtern 112, um einen Betrieb des Gasleitungssystems 110 zum Erreichen von Sollzuständen an den Lieferpunkten 120 unter Minimierung des Energieverbrauchs zu betreiben. The predictive controller 100 then calculates one or more manipulated variables, such as speed of the compressor 112 , and gives her the exit 138 off, which with the data input lines 122 the compressor 112 connected is. The manipulated variables thus control / regulate via the data lines 122 the majority of compressors 112 to operate the gas pipeline system 110 to reach target states at the delivery points 120 operate under minimization of energy consumption.

Das Fluidfördersystem der 1 kann zum Fördern bzw. Befördern von Öl oder Gas ausgebildet sein. Im Falle von Öl sind die Verdichter 112 durch Pumpen zu ersetzen. The fluid delivery system of 1 can be designed for conveying or conveying oil or gas. In the case of oil are the compressors 112 to be replaced by pumps.

2 zeigt einen Graph mit einer Abszisse 242, welche die Flussmenge des Gases 118 in einem Verdichter 112 bezeichnet, und einer Ordinate 244, welche das Druckverhältnis (Verhältnis eines Druckes an einem Eingang und einem Ausgang) des Verdichters 112 kennzeichnet. Ein Arbeitsbereich 240, welcher einen zulässigen Bereich eines Betriebs des Verdichters 112 definiert, ist mittels Begrenzungslinien 246, 248, 250 und 252 beschränkt. Insbesondere verläuft die Begrenzungslinie 252 entlang einer maximalen Drehzahl des Verdichters 112. Eine weitere Linie 253 verläuft entlang einer kleineren Drehzahl des Verdichters, Linie 254 verläuft entlang einer noch kleineren Drehzahl des Verdichters 112 und die Begrenzungslinie 248 des Arbeitsbereichs 240 verläuft entlang einer minimalen Drehzahl des Verdichters 112. 2 shows a graph with an abscissa 242 indicating the flow rate of the gas 118 in a compressor 112 denotes, and an ordinate 244 , which is the pressure ratio (ratio of a pressure at an inlet and an outlet) of the compressor 112 features. A workspace 240 , which is an allowable range of operation of the compressor 112 is defined by means of boundary lines 246 . 248 . 250 and 252 limited. In particular, the boundary line runs 252 along a maximum speed of the compressor 112 , Another line 253 runs along a smaller speed of the compressor, line 254 runs along an even smaller speed of the compressor 112 and the boundary line 248 of the workspace 240 runs along a minimum speed of the compressor 112 ,

Ein Bereich 256 jenseits der Begrenzungslinie 246 stellt einen instabilen Bereich eines Betriebs des Verdichters 112 dar (oder Surge-Bereich) und muss vermieden werden. Der Punkt 258 stellt einen optimalen Arbeitspunkt mit bestem Wirkungsgrad des Verdichters 112 dar. Die Linien 260 und 262 stellen Linien gleichen Wirkungsgrades dar, wobei der Wirkungsgrad, welcher zur Linie 260 gehört, höher ist als der Wirkungsgrad, welcher zur Linie 262 gehört. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Abstand Δ von den Begrenzungslinien 246, 248, 250, 252 eingehalten, um den Verdichter 112 zu betreiben. Insbesondere wird somit der Verdichter 112 lediglich in einem Unterbereich 264 des Arbeitsbereiches 240 betrieben, um das Risiko einer Beschädigung des Verdichters zu vermindern. Ein Verhältnis einer Fläche des Unterbereich 264 und des Arbeitsbereiches 240 kann zwischen 0,8 und 0,99 liegen. An area 256 beyond the boundary 246 represents an unstable area of operation of the compressor 112 (or surge area) and must be avoided. The point 258 provides an optimal operating point with the best efficiency of the compressor 112 dar. The lines 260 and 262 represent lines of equal efficiency, the efficiency, which is the line 260 is higher than the efficiency, which is the line 262 belongs. According to an embodiment of the present invention, a distance Δ from the boundary lines 246 . 248 . 250 . 252 complied with the compressor 112 to operate. In particular, thus, the compressor 112 only in a sub-area 264 of the work area 240 operated to reduce the risk of damaging the compressor. A ratio of an area of the sub-area 264 and the workspace 240 can be between 0.8 and 0.99.

Die Verdichter 112 (inklusive der Begrenzungen des Arbeitsbereiches 240) und die Pipelinerohrreibung selbst haben ein nichtlineares Verhalten und die Pipeline kann bezüglich des Druckes und des Durchflusses ein Totzeitverhalten aufweisen. auf. Um einerseits den Energieverbrauch der Verdichter 112 bei gleichzeitiger Berücksichtung der nichtlinearen Begrenzungen des Arbeitsbereiches 240 zu regeln ist ein Mehrgrößenregler 100 bereitgestellt, der den Energieverbrauch bei Berücksichtigung der Begrenzung des Verdichterarbeitsbereiches (und des maximalen Betriebsdruckes) optimiert und effektiv mit Totzeiten umgehen kann. Nichtlineare MPC (ein modellprädiktiver Ansatz, engl. MPC, Modell Predictive Control) Regelungen sind in der Lage diese Aufgabe effektiv zu lösen. The compressors 112 (including the limitations of the workspace 240 ) and the pipeline itself have a non-linear behavior and the pipeline may have dead-time behavior with respect to pressure and flow. on. On the one hand, the energy consumption of the compressor 112 while taking into account the non-linear limitations of the work area 240 to regulate is a multi-variable controller 100 which optimizes the energy consumption taking into account the limitation of the compressor working range (and the maximum operating pressure) and can effectively deal with dead times. Nonlinear MPC (Model Predictive Control) regulations are able to effectively solve this problem.

Im Gegensatz zu konventionellen linearen MPC Reglern kann durch die Verwendung der nichtlinearen Variante des MPC die Pipeline exakter und näher an gewünschten Grenzwerten betrieben werden. In contrast to conventional linear MPC controllers, the use of the non-linear variant of the MPC allows the pipeline to operate more accurately and closer to desired limits.

Das hier vorgestellte nichtlineare MPC Konzept 100 basiert auf dem nichtlinearen Modell der Pipeline 114, 116 und des Verdichters 112. Die Begrenzungen des Verdichters 112 werden nicht linearisiert sondern durch nichtlineare Funktionen nachgebildet. Die Pipeline 114, 116 kann durch nichtlineare partielle Differentialgleichungen beschrieben werden (z. B. Weimann: Modellierung und Simulation der Dynamik von Gasverteilnetzen im Hinblick auf Gasnetzführung und Gasnetzüberwachung, Dissertation TU München, Fachbereich Elektrotechnik, 1978 ) oder in Kombination mit dem Verdichter als Wiener-Hammersteinmodell (z. B. Wellers: Nichtlineare Modellgestützte Prädiktive Regelung auf Basis von Wiener- und Hammerstein-Modellen, VDI Verlag, Fortschrittsberichte, Reihe 8, Nr. 742, 1998 ) modelliert werden. The nonlinear MPC concept presented here 100 based on the nonlinear model of the pipeline 114 . 116 and the compressor 112 , The limits of the compressor 112 are not linearized but simulated by nonlinear functions. The pipeline 114 . 116 can be described by nonlinear partial differential equations (eg Weimann: Modeling and simulation of the dynamics of gas distribution networks with regard to gas network management and gas network monitoring, dissertation TU Munich, Department of Electrical Engineering, 1978 ) or in combination with the compressor as Wiener-Hammerstein model (eg. Wellers: Nonlinear Model-Based Predictive Control Based on Wienerstein and Hammerstein Models, VDI Verlag, Progress Reports, Series 8, No. 742, 1998 ).

Das eigentliche Optimierungskriterium beinhaltet im Wesentlichen den Energieverbrauch der einzelnen Verdichter. Nebenbedingungen 136 können sein:

  • • der Abstand Δ der Verdichter zur Pumpgrenzen (engl. Surge line). Damit können die „anti-surge“ Regelungen durch Sicherheitsschalter und -ventile ersetzt werden
  • • der maximale Betriebsdruck (engl. MAOP = MAximum Operating Pressure) der Pipeline und
  • • die vertraglichen Drücke und Durchflüsse an den Lieferpunkten 120 mit in den Reglerentwurf integriert.
The actual optimization criterion essentially includes the energy consumption of the individual compressors. constraints 136 can be:
  • • the distance Δ of the compressors to the surge limits. Thus, the "anti-surge" regulations can be replaced by safety switches and valves
  • • the maximum operating pressure (MAOP = Maximum Operating Pressure) of the pipeline and
  • • the contractual pressures and flows at the delivery points 120 integrated with the controller design.

Um den Rechenaufwand in Grenzen zu halten, kann mit endlichen Prädiktionshorizonten gearbeitet werden. Um Stabiltätsprobleme bei dieser Methode zu verhindern, wird ein Verfahren mit garantierter Stabilität eingesetzt. Um Regelabweichungen an den Lieferpunkten zu vermeiden, wird der hier beschriebene MPC Regler 100 mit I-Anteilen 130 ausgestattet. In order to limit the computational effort, one can work with finite prediction horizons. To avoid stability problems with this method, a method with guaranteed stability is used. In order to avoid deviations at the delivery points, the MPC controller described here is used 100 with I shares 130 fitted.

Um den Energieverbrauch der Verdichter 112 zu erzielen, müssen die einzelnen Verdichter an den Betriebspunkten mit dem höchsten Wirkungsgrad betrieben werden. Da normalerweise mehrere Verdichter in einer Verdichterstation implementiert sind, muss zudem noch entschieden werden in welcher Konfiguration die Verdichter betrieben werden (d.h. welche Verdichter werden ein- bzw. ausgeschaltet). Für den stationären Zustand und transienten Zustand (d.h. in der Transition von einem Betriebspunkt zum nächsten) kann der nichtlinearen MPC 100 eingesetzt werden. Der hier beschriebene nichtlineare MPC 100 schließt diese Lücke, in dem er in jedem Abtastschritt die optimale Verdichterkonstellation (d.h. welche Verdichter sind ein- und ausgeschaltet) und die optimalen Betriebspunkte der eingeschalteten Verdichter bestimmt. Solche Systeme können als hybrid genannt werden, da sie sowohl binäre als analoge Variablen bzw. Zustände haben. Dabei wird berücksichtigt, dass das Ein- und Ausschalten von Verdichtern 112 mehr Energie benötigt als der eigentliche Betrieb. Die Energie für das Ein- und Ausschalten der Verdichter werden als zusätzliche Terme in das Optimierungskriterium aufgenommen. To reduce the energy consumption of the compressor 112 To achieve the individual compressors must be operated at the operating points with the highest efficiency. Since usually several compressors are implemented in a compressor station, it is also necessary to decide in which configuration the compressors are operated (ie which compressors are switched on or off). For the steady state and transient state (ie in the transition from one operating point to the next), the nonlinear MPC 100 be used. The nonlinear MPC described here 100 closes this gap by determining the optimum compressor constellation (ie which compressors are switched on and off) and the optimal operating points of the compressors switched on in each sampling step. Such systems can be called hybrid because they have both binary and analog variables or states. It takes into account that the switching on and off of compressors 112 requires more energy than the actual operation. The energy for switching the compressors on and off are included as additional terms in the optimization criterion.

Um Modellungenauigkeiten und Alterungserscheinungen zu kompensieren, ist der nichtlineare MPC Regler 100 adaptiv aufgebaut. To compensate for model inaccuracies and aging phenomena, the non-linear MPC controller 100 adaptively constructed.

Verdichter für Gas werden in der Regel entweder mit Elektromotoren oder Gasturbinen angetrieben. Das vorgestellte Prinzip lässt sich auf beide Antriebsvarianten anwenden. Beim Antrieb durch Gasturbinen muss lediglich bei der Modellbildung und der Optimierung berücksichtigt werden, dass ein Teil des über die Pipeline transportierten Gases für den Antrieb genutzt wird. Compressors for gas are usually powered by either electric motors or gas turbines. The presented principle can be applied to both drive variants. When driving through gas turbines, it only has to be taken into account when modeling and optimizing that part of the gas transported via the pipeline is used for the drive.

Der hier beschriebene modellprädiktive Regler berechnet die Sollwerte für die einzelnen Antriebe und schickt diese an lokalen Stationsregelungen weiter. Lokale Stations- und Antriebsregelungen inklusive Steuerungs- und Regelungslogik sind notwendig um auf schnelle Ereignisse wie z.B. den Ausfall zu reagieren. Aufgrund des hohen Rechenaufwandes können modellprädiktive Regler nicht oder nur eingeschränkt geeignet sein, schnelle Prozesse zu regeln oder auf schnelle Ereignisse zu reagieren. The model-predictive controller described here calculates the setpoint values for the individual drives and forwards them to local station controllers. Local station and drive controls including control logic are necessary to respond to fast events such as to react to the failure. Due to the high computational complexity, model predictive controllers can not be suitable or have only limited suitability to regulate fast processes or to react to fast events.

Eine Anwendung eines hybriden nichtlinearen modellprädiktiven Reglers 100 mit I-Anteilen und integrierter Anti-Surge Regelung auf eine Öl- oder Gaspipeline kann folgende Vorteile bereitstellen:

  • • Durch die Berücksichtigung von Nichtlinearitäten wird ein besseres Optimum erzielt und dadurch der Energieverbrauch unter den gegebenen Begrenzungen noch weiter reduziert als bei linearen MPC Verfahren. Da die nichtlinearen Begrenzungen ohne Linearisierung im Reglerentwurf berücksichtigt werden, können die Sicherheitsabstände zu den Begrenzungen reduziert und damit unter Umständen bessere Optimierungsergebnisse erzielt werden.
  • • Mit der Einführung von I-Anteilen werden Regelabweichungen an den Lieferpunkten vermieden.
  • • Die Integration von „Anti-Surge“ in das MPC Verfahren kann die Anti-Surge Regelung eingespart und durch Sicherheitsventile und Sicherheitsschalter ersetzt werden.
  • • Die Verdichterkonstellation wird nicht nur im stationären Zustand sondern auch im transienten Zustand optimiert. Dadurch wird der Energieverbrauch der Verdichterstation weiter reduziert.
  • • Ein separater externer Optimierer für die Verdichterkonstellation wird überflüssig.
An application of a hybrid nonlinear model predictive controller 100 with I shares and integrated anti-surge regulation on an oil or gas pipeline can provide the following benefits:
  • • Considering non-linearities gives a better optimum and thus reduces the energy consumption even further under the given limitations than with linear MPC methods. Since the non-linear constraints without linearization are taken into account in the controller design, the safety margins to the limits can be reduced and thus possibly better optimization results can be achieved.
  • • The introduction of I shares avoids deviations at the delivery points.
  • • The integration of "Anti-Surge" in the MPC procedure can be saved the anti-surge control and replaced by safety valves and safety switches.
  • • The compressor constellation is optimized not only in the stationary state but also in the transient state. This further reduces the energy consumption of the compressor station.
  • • A separate external optimizer for the compressor constellation is superfluous.

Bisher wurde nur die Anwendbarkeit der Erfindung auf Gaspipelines beschrieben. Im Grundsatz gilt das gleiche auch für Ölpipelines. Anstelle von Verdichtern treten hier Ölpumpen. Deshalb kann der oben beschriebene Regler 100 auch auf Ölpipelines angewendet werden, wenn die Verdichtereigenschaften durch die Pumpencharakteristiken ersetzt werden. Bei Ölpipelines ist im Gegensatz zu Gaspipelines nicht nur die Ölpumpencharakteristik sondern auch die unterschiedlichen Eigenschaften des Fluids zu berücksichtigen. So far, only the applicability of the invention has been described on gas pipelines. In principle, the same applies to oil pipelines. Instead of compressors occur here oil pumps. Therefore, the controller described above 100 also be applied to oil pipelines when the compressor characteristics are replaced by the pump characteristics. In oil pipelines, unlike gas pipelines, not only the oil pump characteristics but also the different properties of the fluid have to be considered.

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Claims (14)

Verfahren zum Steuern eines Fluidförderers (112) zum Fördern eines Fluides (118) innerhalb einer Fluidleitung (114, 116), wobei das Verfahren aufweist: Erhalten von Information (128) über eine Sollflussmenge des Fluids (118) innerhalb der Fluidleitung (114, 116); Bestimmen eines Energieverbrauchs des Fluidförderers (112) bei Betrieb innerhalb eines Arbeitsbereiches (240) des Fluidförderers; Steuern des Fluidförderers (112) hinsichtlich eines erzeugten Flusses des Fluids (118) basierend auf der Information (128) über die Sollflussmenge des Fluids (118) innerhalb der Fluidleitung (114, 116) derart, dass die Sollflussmenge des Fluids erreicht wird und der dafür erforderliche Energieverbrauch minimiert wird, wobei berücksichtigt wird, dass der Arbeitsbereich (240) des Fluidförderers durch eine nichtlineare Begrenzung (246, 248, 250, 252) beschränkt ist. Method for controlling a fluid conveyor ( 112 ) for conveying a fluid ( 118 ) within a fluid line ( 114 . 116 ), the method comprising: obtaining information ( 128 ) via a desired flow rate of the fluid ( 118 ) within the fluid line ( 114 . 116 ); Determining an energy consumption of the fluid conveyor ( 112 ) when operating within a work area ( 240 ) of the fluid conveyor; Controlling the fluid conveyor ( 112 ) with regard to a generated flow of the fluid ( 118 ) based on the information ( 128 ) over the desired flow rate of the fluid ( 118 ) within the fluid line ( 114 . 116 ) such that the desired flow rate of the fluid is achieved and the required energy consumption is minimized, taking into account that the working area ( 240 ) of the fluid conveyor by a non-linear boundary ( 246 . 248 . 250 . 252 ) is limited. Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: Erhalten von Information (126) über eine tatsächliche Flussmenge des Fluids (118) innerhalb der Fluidleitung (114, 116), wobei das Steuern des Fluidförderers ferner auf der Information (126) über die tatsächliche Flussmenge des Fluids an den Lieferpunkten innerhalb der Fluidleitung basiert. The method of claim 1, further comprising: obtaining information ( 126 ) over an actual flow amount of the fluid ( 118 ) within the fluid line ( 114 . 116 ), wherein the controlling of the fluid conveyor is further based on the information ( 126 ) based on the actual flow rate of the fluid at the delivery points within the fluid line. Verfahren gemäß Anspruch 2, ferner aufweisend: Modellieren (132) des Flusses des Fluids durch die Fluidleitung und des Druckes des Fluids innerhalb der Fluidleitung, wobei das Steuern des Fluidförderers ferner auf dem Modellieren des Flusses des Fluids durch die Fluidleitung basiert. The method of claim 2, further comprising: modeling ( 132 ) of the flow of fluid through the fluid conduit and the pressure of the fluid within the fluid conduit, wherein the controlling of the fluid conveyor is further based on modeling the flow of the fluid through the fluid conduit. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei der Fluss des Fluids durch die Fluidleitung unter Benutzung einer nichtlineare Differenzialgleichung modelliert wird. The method of claim 3, wherein the flow of fluid through the fluid conduit is modeled using a non-linear differential equation. Verfahren gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei der Arbeitsbereich (240) durch eine Menge von Paaren von einer Flussmenge und einem Verhältnis eines Druckes an einem Eingang und einem Ausgang des Fluidförderers definierbar ist, wobei die Menge von Paaren durch mindestens eine gekrümmte Kurve (246, 248, 250, 252) begrenzt ist. Method according to claim 3 or 4, wherein the working area ( 240 ) is definable by a set of pairs of a flow amount and a ratio of a pressure at an inlet and an outlet of the fluid conveyor, the set of pairs being defined by at least one curved curve ( 246 . 248 . 250 . 252 ) is limited. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei wobei das Steuern des Fluidförderers (112) ferner auf einer Flussmengedifferenz zwischen der Sollflussmenge und der tatsächlichen Flussmenge basiert. Method according to one of claims 3 to 5, wherein the controlling of the fluid conveyor ( 112 ) is further based on a flow amount difference between the target flow amount and the actual flow amount. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Information die Sollflussmenge über einen Zeitraum erhalten wird und die Information über den tatsächlichen Druck und die tatsächliche Flussmenge über den Zeitraum erhalten wird, wobei die Druckdifferenz und/oder die Flussmengedifferenz über den Zeitraum aufsummiert (130) wird, um eine Druckdifferenzsumme und/oder eine Flussmengedifferenzsumme zu erhalten, wobei das Steuern des Fluidförderers ferner auf der Druckdifferenzsumme und/oder der Flussmengedifferenzsumme basiert. A method according to claim 6, wherein the information is obtained the target flow amount over a period of time and the information about the actual pressure and the actual flow amount over the period is obtained, wherein the pressure difference and / or the flow amount difference over the period adds up ( 130 ) to obtain a pressure difference sum and / or a flow amount differential sum, wherein the controlling of the fluid conveyor is further based on the pressure difference sum and / or the flow quantity difference sum. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen des Energieverbrauchs des Fluidförderers ein Bestimmen des Energieverbrauchs des Fluidförderers bei Einschalten und/oder Ausschalten aufweist. A method according to any one of the preceding claims, wherein determining the power consumption of the fluid conveyor comprises determining the power consumption of the fluid conveyor upon power up and / or power down. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Abstand (d) zwischen dem Fluidförderers und einer Stelle entlang der Fluidleitung, an der die Sollflussmenge zu erzielen ist, berücksichtigt wird. Method according to one of the preceding claims, wherein a distance (d) between the fluid conveyor and a point along the fluid conduit, at which the target flow rate is to be achieved, is taken into account. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Nebenbedingung einer Menge von Nebenbedingungen berücksichtigt wird, wobei die Menge von Nebenbedingungen umfasst: Vermeiden eines Druck in der Fluidleitung, der oberhalb eines Maximalleitungsdruckes liegt; Vermeiden eines Druck in dem Fluidförderer, der oberhalb eines Maximalfördererdruckes liegt; Abstandhalten (Δ) des Arbeitspunktes des Fluidförderers von einer Begrenzungslinie der Arbeitsbereichs (240), die insbesondere den Arbeitsbereich von Flussmengen abgrenzt, die unterhalb des Arbeitsbereiches liegen. A method according to any one of the preceding claims, wherein at least one constraint of an amount of constraints is taken into account, wherein the set of constraints comprises: avoiding a pressure in the fluid passage that is above a maximum line pressure; Avoiding pressure in the fluid conveyor that is above a maximum conveyor pressure; Distance (Δ) of the operating point of the fluid conveyor from a boundary line of the working area ( 240 ), which delimits in particular the working range of flow quantities that lie below the work area. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend: Erhalten von weiterer Information über eine weitere Sollflussmenge des Fluids, wobei die Sollflussmenge von der weiteren Sollflussmenge verschieden ist, wobei das Steuern des Fluidförderers ferner auf der weiteren Sollflussmenge basiert. The method of any one of the preceding claims, further comprising: Obtaining further information about a further desired flow quantity of the fluid, the set flow rate being different from the further target flow quantity, wherein the controlling of the fluid conveyor is further based on the further target flow rate. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Fluid ein Gas (118) ist und der Fluidförderer ein Verdichter (112), insbesondere eine Gasturbine oder ein Elektromotor ist, oder wobei das Fluid ein Öl ist und der Fluidförderer eine Pumpe, insbesondere eine Elektropumpe, ist. Method according to one of the preceding claims, wherein the fluid is a gas ( 118 ) and the fluid conveyor is a compressor ( 112 ), in particular a gas turbine or an electric motor, or wherein the fluid is an oil and the fluid conveyor is a pump, in particular an electric pump. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Erhalten von Information über die Sollflussmenge des Fluids innerhalb der Fluidleitung Erhalten von Information über eine Sollflussmenge des Fluids an einer Mehrzahl von Stellen (120) innerhalb der Fluidleitung, insbesondere zu einer Mehrzahl von Zeiten umfasst, wobei das Verfahren ferner aufweist: Bestimmen eines Energieverbrauchs mindestens eines weiteren Fluidförderers bei Betrieb innerhalb eines weiteren Arbeitsbereiches des weiteren Fluidförderers; Steuern des Fluidförderers und/oder des mindestens einen weiteren Fluidförderers hinsichtlich eines erzeugten Flusses des Fluids basierend auf der Information über die Sollflussmenge des Fluids an der Mehrzahl von Stellen (120) der Fluidleitung derart, dass Sollflussmenge des Fluids an der Mehrzahl von Stellen erreicht werden und der dafür erforderliche Energieverbrauch minimiert wird. A method according to any one of the preceding claims, wherein obtaining information about the desired flow rate of the fluid within the fluid conduit obtaining information about Desired flow rate of the fluid at a plurality of locations ( 120 ) within the fluid conduit, in particular at a plurality of times, the method further comprising: determining an energy consumption of at least one further fluid conveyor when operating within a further operating range of the further fluid conveyor; Controlling the fluid conveyor and / or the at least one further fluid conveyor with respect to a generated flow of the fluid based on the information about the desired flow rate of the fluid at the plurality of locations ( 120 ) of the fluid line such that the desired flow rate of the fluid at the plurality of locations can be achieved and the energy required for this purpose is minimized. Vorrichtung zum Steuern/Regeln eines Fluidförderers zum Fördern eines Fluides innerhalb einer Fluidleitung, wobei die Vorrichtung aufweist: einen Eingang (129) zum Erhalten von Information (128) über eine Sollflussmenge des Fluids innerhalb der Fluidleitung; ein Bestimmungsmodul (134) zum Bestimmen eines Energieverbrauchs des Fluidförderers bei Betrieb innerhalb eines Arbeitsbereiches des Fluidförderers; und ein Steuermodul (132) zum Steuern des Fluidförderers hinsichtlich eines erzeugten Flusses des Fluids basierend auf der Information (128) über die Sollflussmenge des Fluids (118) innerhalb der Fluidleitung (114, 116) derart, dass die Sollflussmenge des Fluids erreicht wird und der dafür erforderliche Energieverbrauch minimiert wird, wobei berücksichtigt wird, dass der Arbeitsbereich (240) des Fluidförderers durch eine nichtlineare Begrenzung beschränkt ist. Apparatus for controlling a fluid conveyor for delivering a fluid within a fluid conduit, the apparatus comprising: an entrance ( 129 ) for obtaining information ( 128 ) over a target flow amount of the fluid within the fluid conduit; a determination module ( 134 ) for determining an energy consumption of the fluid conveyor when operating within a working range of the fluid conveyor; and a control module ( 132 ) for controlling the fluid conveyor with respect to a generated flow of the fluid based on the information ( 128 ) over the desired flow rate of the fluid ( 118 ) within the fluid line ( 114 . 116 ) such that the desired flow rate of the fluid is achieved and the required energy consumption is minimized, taking into account that the working area ( 240 ) of the fluid conveyor is limited by a non-linear limitation.
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