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Verfahren und Schaltungsanordnung zur Regelung der bezogenen
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elektrischen Leistung.
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Die Erfindung bezieht sich auf.ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung
zur Leistungs/Frequenz-Regelung eines Energieabnehmers, der elektrische Leistung
aus einem EVU-Netz und durch ein eigenes Kraftwerk bezieht, wobei eine Regelung
des Turbinensystems des eigenen Kraftwerks durch eine zweiparametrische Dampfdruck/Bezugsleistungs-Regelung
erfolgt und ein Abwurf von elektrischen Verbrauchern des Energieabnehmers bei drohender
Überschreitung der mit dem EVU vertraglich vereinbarten Bezugsleistung vorgesehen
ist.
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Bei einer Fabrik oder einer Industrieanlage, die elektrische Leistung
sowohl aus einem EVU-Netz als auch von einem eigenen Industrie-Kraftwerk bezieht,
ist es allgemein bekannt, das Maximum des vertraglich vereinbarten, viertelstündigen
Energiebezugs aus dem EVU-Netz zu überwachen und bei drohen-
der
Überschreitung des Maximums Verbraucher abzuwerfen.
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Diese dazu benötigten, bekannten Abwurfeinrichtungen und Maximum-Überwacher
arbeiten dabei getrennt von einer gegebenenfalls vorhandenen Bezugsleistungsregelung
(= Regelung der vom EVU-Netz bezogenen elektrischen Leistung) des Industrie-Kraftwerkes.
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Der Nachteil dieser bekannten Abwurfeinrichtungen besteht darin, daß
vor dem Abwurf der Verbraucher keine Ausnützung der eventuell vorhandenen Leistungsfreibeträge
der Turbo.-sätze des Industrie-Kraftwerks und keine stetige Drosselung der elektrischen
Verbraucher der Fabrik ermöglicht wird.
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Daher werden meistens mehr Verbraucher abgeworfen, als es unbedingt
notwendig ist, was eine überflüssige, große Reduzierung und damit eine Störung des
Produktionsablaufes zur Folge hat.
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Die Problematik der viertelstündigen Überwachung wird teilweise in
der Fachzeitschrift ETZ-B, Bd. 30 (1978), Heft 6, Seite 214 bis 220 beschrieben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung
der aus einem EVU-Netz bezogenen elektrischen Leistung durch ein Industrie-Kraftwerk
anzugeben, das eine Überschreitung der laut Tarifvertrag mit dem EVU vereinbarten
Bezugsleistung verhindert, ohne daß dabei aufgrund eines hierzu durchzuführenden
Lastabwurfs der Fabrikationsablauf in überflüssiger Weise beeinträchtigt wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch eine
erste Abwurfstufe sofort, einmalig und prioritätsorientiert so viele Verbraucher
abgeworfen werden, wie der um die momentan vorhandenen Leistungsfreibeträge der
Turbosätze des eigenen Kraftwerkes und der vorhandenen Drosselung der Verbraucher
verringerten geforderten Leistungssumme entspricht und daß, nachdem diese vorhandenen
Leistungsreserven
durch die Bezugsleistungs-Regelung ausgenutzt
sind und die Regelabweichung des Bezugsleistungsreglers größer als ein minimal zugelassener
Wert ist, durch eine zweite Abwurfstufe stufenweise nacheinander weitere Verbraucher
bis'zum Erscheinen einer negativen Regelabweichung am Bezugsleistungs-Regler abgeworfen
werden.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen im wesentlichen
darin, daß die bestehenden vertraglichen Möglichkeiten bei Energielieferabkommen
zwischen einer Fabrik und einem EVU von der Fabrik wirtschaftlich ausgenutzt werden
können, weil die vorhandenen Leistungsfreibeträge der bezugsleistungsgeregelten
Turbosätze vor dem Abwurf von Verbrauchern voll ausgenutzt werden. Eine Beeinträchtigung
der Produktion wird auf ein Mindestmaß herabgesetzt. Die Abwurfeinrichtung ist darüberhinaus
ein unentbehrliches Regelungsmittel bei der Regelung der bezogenen elektrischen
Leistung.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sowie eine Schaltungsanordnung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spieles
näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der Regelanordnung, Fig. 2
eine aus einer Industrieanlage mit eigenem Kraftwerk bestehende Anordnung, Fig.
3 die Ermittlung eines Korrektursignals für den Regler der bezogenen elektrischen
Leistung.
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In Figur 1 ist ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Regelanordnung
dargestellt. Eine mit Bezugsziffer 1 bezeichnete erste Abwurfstufe dient zum einmaligen
Abwurf von Verbrauchern bei Trennung eines Industrie-Kraftwerkes (in
Figur
2 mit 13 bezeichnet) vom Netz eines Elektroversorgungsunternehmens (EVU-Netz 12
in Figur 2) sowie bei Ausfall eines Turbosatzes des Industriekraftwerkes (in Figur
2 mit 13 bezeichnet).
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Der.Abwurfstufe 1 werden hierzu die momentanen elektrischen Turbinenleistungen
P1, P2, ... PN der einzelnen Turbosätze TG1, TG28 ... TGN sowie der Istwert der
xom Elektroversorgungsunternehmen (EVU) bezogenen elektrischen Leistung PB zugeführt.
Desweiteren werden der Abwurf stufe 1 die momentanen Leistungs-Freibeträge (= Leistungsreserven)
TGlF, TG2F, ... TGNF der einzelnen Turbosätze TG1, ... TGN mitgeteilt. Falls einer
der Turbosätze TG1, ... TGN ausfällt, wird der Abwurfstufe 1 ein entsprechendes
Ausfall-Signal TG1A, ... TGNA zugeführt.
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Mit Bezugsziffer 2 ist eine ebenfalls zum Abwurf von Verbrauchern
dienende zweite Abwurfstufe gekennzeichnet. Dieser Abwurfstufe 2 liegt eingangsseitig
ein Signal PB W an, das der Differenz zwischen dem bereits erwähnten Istwert der
bezogenen elektrischen Leistung PB und dem Sollwert der vom EVU bezogenen elektrischen
Leistung darstellt: B-W = PB ( (PB ) 5 Der Abwurfstufe 2 werden desweiteren ebenfalls
die Ausfallsignale TG1A . TGNA der einzelnen Turbinensätze mitgeteilt, sowie zusätzlich
binäre Signale M1F, M2F... F' die Informationen darüber enthalten, ob die -einzelnen
Leistungsfreibeträge der Turbosätze und die Reserve in der vorhandenen stetigen
Drosselung von Verbrauchern schon voll ausgenutzt sind.
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Ein Leistungsgewichteinsteller bzw. Leistungsgrößeneinsteller 3 dient
zur Erfassung der Leistungen der einzelnen Verbraucher, die bei Trennung vom EVU-Netz
bzw. bei Ausfall
eines Turbosatzes abgeworfen werden können. Mittels
Einstellgliedern 4a, 4b, 4c, ... wird das Leistúngsgewicht jedes einzelnen Verbrauchers
manuell eingestellt, oder es wird mittels Signale LV1, LV2....LVM unmittelbar vor
Abwurf durch die erste Abwurfstufe 1 der letzte tatsächliche Wert des Leistungsverbrauchs
automatisch eingespeichert. Durch die Reihenfolae der angeschlossenen Verbraucher
wird die Priorität der Verbraucher im Falle eines Abwurfes vorherbestimmt. Durch
Ein/Aus-Schalter 5a, 5b, 5c, ... kann vorbestimmt werden, welche der einzelnen Verbraucher
abgeworfen werden können und welche auch bei Ausfall eines Turbosatzes oder beim
Trennen vom EVU-Netz keinesfalls abgeworfen werden dürfen. Der Leistungsgewichteinsteller
3 ist ausgangsseitig mit der Abwurfstufe 1, eingangsseitig mit Signalleitungen einer
Ausschaltlogik 6 verbunden. Dabei ist jedem Einstellglied 4 bzw. Ein/Aus-Schalter
5 des Leistungsgewichteinstellers 3 eine Signalleitung zugeordnet.
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Die Ausschaltlogik 6 ist ausgangsseitig mit den einzelnen Verbrauchern
V1, V2, V3 ... VN verbunden und wird eingangsseitig durch dLe Ausgangssignale der
Abwurfstufen 1 und 2 sowie einer dritten Abwurfstufe, der inselfrequenzorientierten
Abwurf;tufe 7 angesteuert. Die Ausgangssignale der zweiten Abwurf;tufe 2 und der
inselfrequenzorientierten Abwurfstufe 7 wenden dabei über UND-Glieder 8a und 8b
einem ODER-Glied 8c zugeleitet. Den UND-Gliedern 8a und 8b ist ein Trennungss:.gnal
T (= Trennung des Industrie-Kraftwerks vom EVU-Netz) ;:ugeleitet, und zwar bei UND-Glied
8a über einen invertierenden Eingang. UND-Glied 8a empfängt ferner das Ausgangssignal
der zweiten Abwurfstufe 2, während dem UND-Glied 8b das Ausgangssignal der inselfrequenzorientierten
Abwurfstufe 7 zugeführt wird. Bei Vorliegen eines Trennungssignals T sind die Stufen
2 und 7 gegeneinander blokkiert, bei Vorrang von Stufe 7. Liegt kein Signal T vor,
so hat Stufe 2 Vorrang. Die Ausgangssignale der UND-Glieder 8a und 8b werden einem
ODER-Glied 8c zugeleitet, das ausgangs-
seitig mit einem invertierenden
Eingang eines UND-Gliedes 9 sowie einem Eingang eines UND-Gliedes'lO verbunden ist.
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Das Ausgangssignal der ersten Abwurfstufe 1 wird einem invertierenden
Eingang des UND-Gliedes 10 sowie einem Eingang des UND-Gliedes 9 zugeleitet. Ausgangsseitig
sind die beiden UND-Glieder 9 und 10 mit der Ausschaltlogik 6 verbunden, und zwar
steuert das Ausgangssignal des UND-Gliedes 9 einen Eingang der Ausschaltlogik 6
für einmaligen Abwurf und das Ausgangs signal des UND-Gliedes 10 einen Eingang für
stufenweise (zeitschrittweise) durchgeführten Abwurf. Der inselfrequenzorientierten
Abwurfstufe 7 liegt eingangsseitig die Abweichung bzw der Inselfrequenz von der
Netzfrequenz an.
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Diese Frequenzabweichung stammt z.B. von einem Inselfrequenzregler
(in Figur 2 mit 19 bezeichnet). Die inselfrequenzorientierte Abwurfstufe 7 gibt
dabei ein Ausgangssignal ab, wenn die Inselfrequenz kleiner als ein zulässiger Wert
ist.
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Steigt die Inselfrequenz über diesen Minimalwert, beträgt das Ausgangssignal
Null.
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In Figur 2 ist vereinfacht eine aus einer Industrieanlage mit eigenem
Kraftwerk bestehende Anordnung dargestellt. Eine Industrieanlage bzw. Fabrik 11
bezieht elektrische Leistung sowohl von einem EVU-Netz 12 als auch von einem eigenen
Industrie-Kraftwerk 13. Die elektrischen Verbraucher V1, V2 .. VN sowie drosselbare
Verbraucher VDR der Fabrik 11 sind über eine Sammelschiene mit dem Industrie-Kraftwerk
13 sowie über einen Schalter 15 mit dem EVU-Netz 12 verbunden. An das Industrie-Kraftwerk
13 sind ferner Dampf-Verbraucher 16 angeschlossen. Der entnahmeseitige Dampfdruck
bzw. die vom EVU-Netz bezogene elektrische Leistung PB werden einem Dampfdruck-Regler
17 bzw. einem Leistungsregler 18 eingangsseitig zugeführt.
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Die Frequenz des Fabrik-Netzes f wird einem Inselfrequenzregler 19
zugeleitet. Das Ausgangssignal des Inselfrequenzreglers 19 wird über ein dynamisches
Korrekturglied 20 einer Drosseleinheit 21 zur Drosselung der Verbraucher VDR zugeführt
und liegt desweiteren direkt einem Umschaltglied 22 an.
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Der wei.tere Eingang des Umschaltgliedes 22 ist mit dem Ausgang des
Leistungsreglers 18 verbunden. Der Ausgang des Umschaltgliedes 22 ist an das Industrie-Kraftwerk
13 angeschlossen. Das Umschaltglied 22 wird vom Trennungssignal T derart gesteuert,
daß im Fall einer Trennung des Fabrik-Netzes vom EVU-Netz der Inselfrequenzregler
19 an das Kraftwerk 13 durchgeschaltet wird, in allen anderen Fällen jedoch der
Leistungsregler 18 mit dem Kraftwerk 13 verbunden ist.
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Nachfolgend wird die Funktionsweise der Anordnung beschrieben.
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Voraussetzungsgemäß muß das Industrie-Kraftwerk 13 eine übergeordnete,
zweiparametrische Regelung aufweisen, d.h. es werden die mittlere elektrische Bezugs
leistung durch einen PI-Bezugsleistungsregler 18 und der Dampfdruck mittels eines
PI-Dampfdruckreglers 17 geregelt. Durch das Turbinensystem des Kraftwerks 13 sind
die vom EVU-Netz bezogene elektrische Leistung und der Dampfdruck des Entnahmesystems
zu regeln. Der entnommene Dampf ist für Produktionszwecke bestimmt.
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Im konkret betrachteten Ausführungsbeispiel besteht das Ins dustrie-Kraftverk
13 aus Entnahme-Kondensations-Turbinen und einer Gegendruckturbine. Die erforderliche
zweiparametrische Regelung wird mit Hilfe dieser Turbinen realisiert.
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Die Abwurfeinrichtung gliedert sich in drei Abwurfstufen 1, 2, 7,
wobei der Abwurf nach zwei qualtitativ unterschiedlichen Weisen, d.h. einmalig und
stufenweise, durchgeführt wird. Durch die Abwurfstufe 1 wird ein einmaliger Abwurf
beim
Trennen des Industrie-Kraftwerkes vom EVU-Netz und beim Ausfall eines Turbosatzes
verwirklicht. Der Abwurf wird so organisiert, daß eine möglichst große Ausnutzung
der vorhandenen Leistungsfreibeträge der Turbosätze und anschließend eine stetige
Drosselung einiger hierfür geeigneter Verbraucher ermöglicht wird. Mit Hilfe der
Abwurfstufe 1 wird aus den eingegebenen und ausgewerteten Leistungsfreibeträgen
(= Leistungsreserven) der einzelnen Turbinengeneratoren TG1F TGNF und der LfZistungsreserven
in der vorhandenen stetigen Drosselung von Verbrauchern VDR sowie aus der Information
TG mr TGNA, welcher Turbinengenerator ausgefallen ist, der gesamte Leistungsfreibetrag
bestimmt. Bei einem Störfall, z.B. beim Ausfall eines Turbosatzes und/oder Trennen
des Industrie-Nestzes vom EVU-Netz mit nachfolgendem Inselbetrieb wird nun mittels
der Abwurfstufe 1 nicht die gesamte fehlende Turbinenleistung und/oder vorher vom
EVU-Netz bezogene Leistung Ps3 durch Abwurf kompensiert, sondern die um die LeistungsrEserven
verminderte Bezugs leistung PB.
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Durch die Ausschaltlogik 6 werden in einem solchen Falle soviele Verbraucher
V1 ... VN einmalig abgeworfen, bis die Summe der. erwähnten Leistungen der abgeworfenen
Verbraucher die von der ersten Abwurfstufe 1 ermittelte Leistung erreicht hat. Welche
Verbraucher abgeworfen werden und mit welcher Priorität, wird durch den Leistungsgewichteinsteller
3 mit Einstellgliedern 4 und Ein/Aus-Schaltern 5 bestimmt.
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Die Abwurfstufe 2 und die inselfrequenzorientierte Abwurfstufe 7 werden
verriegelt, wenn die Abwirfstufe 1 anspricht oder wenn die vorhandenen Leistungsreseiven
noch nicht erschöpft sind.
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In die Leistungsreserven werden auch eine stetige Verbraucherdrosselung
bis zu einem minimalen Wert und eine vorübergehende bezugsleistungs- bzw. inselfrequenzgeregelte
Gegendruckturbine (normalerweise dampfdruckgeregelt) einbezogen, wenn dies vorgewählt
wird. Unter "stetiger Verbraucherdrosselung" wird dabei die Herabsetzung der aufgenommenen
elektrischen Leistung von Maschinen verstanden, z.B. die Drosselung von elektrischen
Öfen. Naturgemäß sind nur einige der Verbraucher für eine Drosselung geeignet.
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Die stetige Drosselung der Verbraucher erfolgt, nachdem die Leistungsreserven
der Turbosätze erschöpft sind. Der Dampfdruck des Industrie-Kraftwerks 13 wird normalerweise
durch eine Gegendruckturbine geregelt, aber im Bedarfsfall wird ausnahmsweise die
Beteiligung der Gegendruckturbine an der Erhöhung der erzeugten elektrischen Leistung
ermöglicht.
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Der überschüssige, nicht für den Fabrikationsablauf benötigte Dampf
wird durch eine Ausblasestation oder durch einen Hilfskondensator abgeführt, bzw.
fehlender Dampf wird durch eine Reduziertation eingespeist. Sind sowohl die Drosselung
als auch die Leistungserhöhung durch die Gegendruckturbine vorgewählt, hat im Regelfall
die Drosselung den Vorzug, wobei jedoch die höhere Priorität der einen oder anderen
Möglichke,t frei wählbar ist.
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Sind die Leistungsreserven durch den von der ersten Abwurfstufe durchgeführten
Abwurf erschöpft und die Regelabweichung vom Bezugsleistungsregler 18 ist dadurch
nicht kleiner als ein fest eingestellter, positiver Wert geworden, tritt beim Turbosatz-Ausfall
durch die Abwurfstufe 2 unmittelbar ein weiterer, korrigierender Verbraucherabwurf
ein, der wieder nach der Prioritätsreihenfolge, aber gegenüber der Abwurfstufe 1
stufenweise (zeitschrittweise) durchgeführt wird. Dieser durch die Abwurfstufe 2
gesteuerte Abwurf hört auf, nachdem die negative Regelabweichung am Bezugsleistungsregler
18 erschienen ist. Damit wird der
Regelbereich für den Bezugsleistungsregler
18 wieder hergestellt und die fortgesetzte Bezugsleitungsregelung ermöglicht. Während
des durch die Abwurfstufe 2 gesteuerten Abwurfes ist der I-Kanal des Leistungsreglers
18 für seine positive Regelabweichung blockiert.
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Die Ausschaltlogik 6 bildet einen selbsttätigen Teil, der von beiden,
oben erwähnten Abwurfstufen 1 und 2 ausgenutzt wird. Sie ermöglicht einen prioritätsorientierten
Verbraucherabwurf, der entweder einmalig oder'etufenweise erfolgt.
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Die Priorität ist durch die Reihenfolge der angeschlossenen Verbraucher
bestimmt. Falls es nötig ist , kann jeder Verbraucher mittels der Ein/Aus-Schalter
5 aus der Reihenfolge herausgenommen werden. Der Leistungsbetrag der einzelnen angeschlossenen
Verbraucher wird durch die E.instellglieder 4 eingestellt. Die Drosselung von einzelnen
Verbrauchern erfolgt durch den Leistungsregler 18, nachdem die Leistungsfreibeträge
voll ausgenutzt sind.
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Zwischen der Ausschaltlogik 6 und jedem einzelnen Verbraucher bestehen
jeweils zwei Signalleitungen. Die eine Signalleitung dient zum gezielten Abschalten
bzw. Drosseln des Verbrauchers, über die weitere Signalleitung wird der Ausschaltlogik
6 mitgeteilt, ob der entsprechende Verbraucher momentan in Betrieb ist und eventuell,
solchen Leistungsverbrauch er aufweist. Diese Informatior. wird von der Ausschaltlogik
6 an den Leistungsgewichteinsteller 3 weitergegeben. Der Leistungsgewichteinsteller
3 teilt der Ausschaltlogik 6 seinerseits mit, welche Verbraucher durch die Ein/
Aus-Schalter vom Abwurf ausgenommen werden müssen.
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Im Falle der Trennung des EVU-Netzes 12 von der Fabrik 11 (geöffneter
Schalter 15) wird der Leistungsregler 18 durch das Umschaltglied 22 ausgeschaltet
und der Inselfrequenzregler 19 eingeschaltet. Zugleich wird die Abwurfstufe 2 blockiert.
Wenn die Inselfrequenz ihr eingestelltes minimales
Niveau während
des Inselbetriebes unterschreitet, erfolgt ein weiterer, stufenweiser Abwurf. Der
Unterschied eines solchen inselfrequenzorientierten, gegenüber dem bezugsleistungsorientierten
Vorgehen besteht darin, daß die Freigabe für den durch die inselfrequenzorientierte
Abwurstufe 7 gesteuerten Abwurf nicht von der Erschöpfung der Leistungsreserven
(Turbinensätze, Drosselung) abhängig gemacht wird. Der Abwurf erfolgt, nachdem die
zulässige minimale Inselfrequenz erreicht ist. Der Abwurf hört auf, sobald die Inselnetzfrequenz
wieder höher als die zulässige minimale Frequenz geworden ist, wobei rückwärts (=
Beendigung des Abwurfes) eine gewisse Hysterese bevorzugt wird.
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Die begrenzte Regelgeschwindigkeit der Regelstrecke bei Laständerungen,
die vor allem durch die verzögerte Dampferzeugung verursacht wird, hätte beim Übergang
in den netzfrequenzgeregelten Inselbetrieb einen relativ größeren Abwurf zur Folge.
Diesen Nachteil kann man teilweise unterdrücken, wenn das Ausgangssignal des Inselfrequenz-Reglers
19 noch zusätzlich mittels eines dynamischen Korrekturgliedes 20, vorzugsweise eines
DT 1-Gliedes auf die Einrichtung für die stetige Verbraucherdrosselung 21 aufgeschaltet
wird. Durch diese vorübergehehd und schnell wirkende Hilfsstellgröße, die hier die
stetige Drosselung der Verbraucher darstellt, können die vorhandenen Leistungsfreibeträge
der Turbinen voll ausgenutzt werden, bevor die minimal zulässige Inselnetzfrequenz
erreicht ist. Ab diesem minimal zulässigen Netzfrequenzniveau erfolgt der Abwurf.
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Der viertelstündige Energie-Maximumüberwacher ist Teil der regelungstechnichen
Einrichtung und verfeinert die vorhandene Bezugsleistungsregelung derart, daß er
die bezogene elektrische Energie in viertelstündigen Intervallen ständig untersucht,
damit sie den vertraglich vereinbarten Bezugsleistungssollwert nicht überschreitet.
Falls in der Intervalldauer eine Abweichung vom Energiesollwert auftritt,
wird
das stetige Korrektursignal für den Bezugsleistungssollwert gebildet. Auf diese
Weise wird die begrenzte Laständerungsgeschwindigkeit der Anlage berücksichtigt,
die sonst zum Überschreiten der mittleren viertelstündigen Bezugs leistung und damit
zu höheren Kosten für den bezogenen elektrischen Strom führen kann. Dies sollte
angesichts des ungünstigen Einkaufs einer gegenüber dem Vertrag größeren Bezugsleistung
möglichst vermieden werden.
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Bei der Bestimmung des Einkaufspreises für den bezogenen elektrischen
Strom ist die mittlere Bezugsleistung in viertelstündigen Intervallen entscheidend.
Dieser Mittelwert ergibt sich aus der bezogenen elektrischen Energie, die durch
die Intervalldauer dividiert wird. Oft spricht man auch vom Maximumüberwacher, der
das Integral der Istbezugsleistung über das Zeitintervall 15 Minuten ermittelt und
ständig mit dem Soll-Integral (Sollenergie) vergleicht. Aus dieser Differenz kann
ein Korrektursignal entstehen, das beispielsweise den vertragsgemäß eingestellten
und geregelten Bezugsleistungssollwert korrigieren kann.
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Wenn die Bezugsleistungsregelung benutzt wird, kann ein Korrektursignal
nur durch die Fluktuation der Ist-Bezugsleistung und in größerem Maße durch die
verzögerte Über-regelung der größeren Laständerungen auftreten. In die Regelung
sind rauch die Turbosatzausfälle einzuschließen. Die größere Häufigkeit der Laständerungen
und die Forderung auf deren Überregelung durch die bevorzugte Erschöpfung der vorhandenen
Leistungsreserven vor dem Verbraucher abwurf sprechen für das Einsetzen eines solchen
Maximumüberwachers.
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In diesem Falle wird das Korrektursignal nach dem in Figur 3 dargestellten
Prinzip ermittelt. Der zeitliche Verlauf der Istenergie E(t) sollte am Ende der
Intervafldauer t = t = 15 min. maximal in den Punkt A gelangen und nie über den
Punkt A kommen. Die diesem Punkt A entsprechende
Istenergie E(to)
gleicht der Sollenergie Eo, für die die Beziehung E =P t O BO o gilt. Dabei ist
PBO die mittlere, vertraglich vereinbarte Bezugsleistung. Es ist nützlich, den restlichen
Istenergiefreibetrag (E0 - E(t0)) innerhalb des Intervalles ständig zu ermitteln
und dabei auch den restlichen Zeitabstand vom Ende des Intervalls zu berücksichtigen.
Dies beides kann man mit einem Radiusvektor A, der aus dem Punkt A herausgeht und
im Punkt B endet, auffassen. Die Richtung dieses Radiusvektors A zeigt den kürzesten
Weg nach Punkt A. Da zwischen der Istenergie E und der bezogenen Istleistung PB
die Beziehung dE p dt B gilt, gibt der Winkel d für den Istenergieverlauf, der mit
der Richtung des Radiusvektors A identisch ist, direkt die maximal mögliche Sollbezugsleistung
für die Bezugsleistungsregelung an. Der Bezugsleistungsregler 18 regelt jedoch den
festeingestellten Sollwert PBO' Daher muß von diesem ein Korrektursignal ( PB)K
abgezogen werden, das durch den Ausdruck ( APB)K = Ppg - PB bestimmt ist. In Fig.
2 ist dargestellt, wie dem Bezugsleistungregler 18 das Differenzsignal PB PBO -
(#PB)K über eine Additionsstelle zugeführt wird.
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Dem Winkel cL () entspricht gerade die Bezugs leistung PB0' Bei dieser
Methode wird durch den Bezugsleistungsregler der Istenergieans1ieg geregelt, der
durch den Radiusvektor A angegeben wir<!.
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Nachfolgend werden einige typische Störfälle betrachtet, bei denen
die Abwurfeinrichtung mit Erfolg eingesetzt werden kann. Dabei wird vorausgesetzt,
daß die Bezugsleistungsregelung im Augenblick des Störfallauftretens in Betrieb
ist.
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In einem ersten Störfall fällt einer der Entnahme-Kondensations-Turbosätze
aus. Spontan erfolgt' durch die Stufe 1 der rationell durchgeführte einmalige Verbraucher
abwurf und die Ausschaltung des Turbinenleistungsreglers. Durch den Bezugsleistungsregler
18 werden die vorhandenen restlichen Leistungsreserven bis zur vollen Erschöpfung
ausgenutzt.
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Falls der Bezugsleistungs-Sollwert danach noch nicht ausgeglichen
wäre, tritt durch die zweite Abwurf-Stufe 2 ein Korrigierungsabwurf von weiteren
Verbrauchern ein, bis die Bedingungen für die intakte Bezugsleistungsregelung geschaffen
werden.
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Die fehlende Dampfmenge für die Produktion wird im betrachteten Fall
durch die dampfdruckgeregelte Gegendruckturbine geliefert. Ihr größerer Leistungsbeitrag
in die neue Leistungsbilanz wirkt sich günstig aus.
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In einem zweiten Störfall fallen sämtliche EK-Turbosätze aus. Im Unterschied
zum vorherigen Fall können hier nur die Drosselung von Verbrauchern und die bezugsleistungsgeregelte
Gegendruckturbine die Leistungsreserven bilden.
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Bei diesem Störfall wird der Dampfdruck durch die autonome Druckregelung
der Ausblasestation oder des Hilfskondensators bzw. der Reduzierstation sichergestellt.
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In einem dritten Störfall fällt die Gegendruckturbine aus.
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Dies kommt dem Ausfall eines der EK-Turbosätze gleich.
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In einem vierten Störfall trennt sich die Industrie-Anlage 11 vom
EVU-Netz 12. Die momentan bezogene, um die vorhandenen Leistungsreserven verminderte
Leistung wird abgeworfen.
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Der Inselfrequenzregler nutzt bei der nachfolgend durchzuführenden
Regelung diese vorhandenen Leistungsreserven aus.
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Wenn die Dampferzeuger jedoch den benötigten Frischdampf nicht genügend
schnell liefern, erreicht die Inselfrequenz
den zulässigen minimalen
Wert und der korrigierende, inselfrequenzorientierte Abwurf der weiteren Verbraucher
setzt nachfolgend ein. Nachdem die Inselfrequenz wieder größer als dieser Minimalwert
geworden ist, hört dieser Abwurf auf.