DE3206972A1

DE3206972A1 - Verfahren zur steuerung eines gasnetzes, insbesondere im hochdruckbereich

Info

Publication number: DE3206972A1
Application number: DE19823206972
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dipl.-Ing. 8000 München Scheibe; Peter Dipl.-Ing. 8011 Siegertsbrunn Schröder; Andreas Dr.-Ing. Weimann
Original assignee: ESG ELEKTRONIK SYSTEM GmbH
Current assignee: ESG ELEKTRONIK SYSTEM GmbH
Priority date: 1982-02-25
Filing date: 1982-02-25
Publication date: 1983-09-08
Also published as: DE3363007D1; EP0087766B1; ATE19296T1; EP0087766A1

Description

Patentanwälte Dipx^-Jmgt. H\.WE3LCKMAN.*J_r.DiPL.-PHYS. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska

2.5. Γ60; 13ϋ&

8000 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820 PRA MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21 /22

ESG Elektronik-System-Gesellschaft mbH ."

Vogelweideplatz' 9, D-8000 München 80'

Verfahren zur Steuerung eines Gasnetzes, insbesondere im

Hochdruckbereich

Bei der Gasförderung fallen Gase unterschiedlicher Gasqualität, insbesondere Gase mit niedrigem Brennwert (L-Gas) und Gase mit hohem Brennwert (Η-Gas) an, die häufig in demselben Gasnetz, ggf. Ferngasnetz, zu transportieren und zu .verteilen sind. Möglicherweise kommen in Zukunft synthetische Gase und Gase aus der Kohlevergasung hinzu mit wiederum abweichender Gasqualität. Schwankende Gasqualitäten des .eingespeisten Gases und Mischungen beim Zusammenführen von Gasströmen können zu einem ständigen Wechsel der Gasqualitäten im Ferngasnetz und damit zu wechselnder Gasqualität bei den 'Gasabnehmern führen. Größere Schwankungen der Qualität des abgenommenen Gases müssen -vermieden werden, da ins- . besondere bei industrieller Verwertung des Gases Betriebs-, Probleme auftreten. Verträge mit Gasabnehmern enthalten daher häufig Regelungen über obere und untere Grenzen für Brennwert und/oder Wobbezahl des gelieferten Gases. Da ferner bei den Abnehmern im allgemeinen nur die abgenommene Gasmenge bzw. Gasvolumen gemessen wird, ergeben sich größere Fehler bei der Wärmemengenabrechnung mit dem Gasabnehmer.

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Die Aufgabe der Erfindung liegt demgegenüber darin, ein Ver-

fahren zur Steuerung eines Ferngasnetzes bereitzustellen, welches Schwankungen der Gasqualität im Netz, insbesondere an ausgewählten Netzpunkten, wie z.B. Abnahmepunkten, zumindest verringert.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man

a) an den Einspeisepunkten des Netzes die Gasquantität und • ' die Gasquaiität des eingespeisten Gases mißt;

b) an wenigstens einem Teil der Abnahmepunkte des Netzes die abgenommene Gasquantität, insbesondere das Gasvolumen, mißt;

c) aus den gemäß a) und b) erhaltenen Meßwerten und der Netzgeometrie, insbesondere den Leitungslängen- und querschnitten den momentanen oder·, unter Zugrundelegung von Prognosen über zukünftige Gasabnahmen einen zukünftigen Gasqualitätsverlauf entlang der Leitungen ermittelt;

d) den ermittelten Gasqualitätsverlauf mit einem Sollverlauf, insbesondere an ausgewählten Netzpunkten, wie z.B, Abnehmerpunkten, vergleicht und das Netz durch Abgäbe entsprechender Steuersignale an Netzstellglieder, wie z.B. Mischstellen oder Schieberstationen in Richtung einer Verringerung der Unterschiede zwischen ermitteltem Gasqualitätsverlauf und .Sollverlauf steuert.

Es können folglich an den Einspeisepunkten bedenkenlos Gase stark unterschiedlicher Gasqualität eingespeist werden, da das Verfahren sicherstellt, daß zumindest diejenigen Abnehmer, die auf möglichst gleichbleibender Gasqualität angewiesen sind, Gas mit ausreichend konstanter Qualität angeboten bekommen. Da die Reaktion der Gasströmung auf Steuer- und Regeleingriffe relativ träge ist,

wird.neben dem momentanen Gasqualitätsverlauf auch bevorzugt der zukünftige Gasqualitätsverlauf abgeschätzt, so daß ausreichend Zeit bleibt entsprechende Steuerungsmaßnahmen zu treffen. Hervorzuheben ist, daß der apparative Aufwand zur Durchführung des Verfahrens relativ klein gehalten werden kann, da es im allgemeinen mit den üblicherweise in Gasnetzen vorhandenen Meßeinrichtungen durchführbar ist.

In den Fällen, in denen es trotz des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht möglich ist einen zulässigen Schwankungsbereich der Gasqualität an einem Abnahmepunkt einzuhalten, beispielsweise deshalb, weil nicht genügend Η-Gas zur Kompensation von Gas mit zu niedrigem Brennwert zur Verfügung steht, wird vorgeschlagen, daß man bei außerhalb des zulässigen Schwankungsbereichs liegenden Abweichungen des ermittelten Gasqualitätsverlaufs vom Sollverlauf, insbesondere an ausgewählten Netzpunkten, ein Vorwarnsignal an die betroffenen Abnehmer abgibt. Dieses Vorwarnsignal ermöglicht es dem Abnehmer seine Gasverbrauchseinrichtung z.B. seine Industrieöfen an die. zu erwartende Gasqualität, insbesondere den Brennwert bzw. die Wobbezahl, anzupassen. Das Vorwarnsignal kann zu diesem Zweck sowohl die zu erwartende Gasqualität als auch ihr voraussichtliches zeltliches Eintreffen umfassen.
' ' · ■ · "

Das erfindungsgemäße Verfahren, welches lediglich Gasqualitätsmessungen an den Einspeisepunkten erfordert, liefert Informationen über die momentanen bzw. zu erwartenden Gas- ■ qualitäten an beliebigen Netzpunkten, so auch vor (und hin- ^O ter) Mischstellen innerhalb des Netzes. Aus den ermittelten Gasqualitäten vor einer Mischstelle kann ein Stellsignal für ein Stellglied, insbesondere Regelschieber der Mischstelle zur Konstanthaltung der Gasqualität hinter der Misch-

. stelle abgeleitet werden.
35

Zusätzlich oder unabhängig von der erfindungsgemäßen Steue-

rung des Gasnetzes kann zur näherungsweise Berechnung der an einem Abnahmepunkt während eines Abrechnungszeitraumes abgenommenen Wärmemenge vorgesehen sein, daß man aus den während des Abrechnungszeitraumes mehrfach ermittelten Gasqualitätsverläufen entlang der Leitung für den Abnahmepunkt den Zeitverlauf der Gasqualität des dort während des. Abrechnungszeitraumes zur Verfügung stehenden Gases ermittelt und daß man an diesem Abnahmepunkt den Zeitverlauf der während des Abrechnungszeitraumes abgenommenen Gasquantität mißt. Aus beiden Zeitverläufen läßt sich durch entsprechende Produktbildung die Abgabewärmemenge ausreichend genau errechnen. Für den Fall, daß man als Gasquantität das Gasvoluraen (Betriebsvolumen) mißt, wird vorgeschlagen, daß man aus dem ermittelten Zeitverlauf der Gasqualität an diesem Abnahmepunkt den Zeitverlauf der Kompressibilitätszahl und vorzugsweise auch der Normdichte ermittelt, so daß sich die abgenommene Gasmenge (Normvolumen) bzw. Gasmasse bestimmen läßt.' Die am Abnahmepunkt fortwährend ermittelten Meßwerte für die Gasquantität können entweder simultan an eine .

Datensammeleinrichtung übertragen werden, oder am Abnahmepunkt bis zum Ende des Abrechnungszeitraumes zwischenge^ speichert werden. In ersterem Falle können die Meßwerte auch zur Ableitung von Stellsignalen dienen und simultan einer Steuereinrichtung für das Gasnetz zugeführt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise, erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 im Blockdiagramm Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens eines' schemaar.tig angedeuteten Ferngasnetzes und

Fig. 2 im Blockdiagramm Verfahrensschritte bei der erfindungsgemäßen thermischen Gasabrechnung. 35

Das in Fig. 1 oben schematisch angedeutete Ferngasnetz

O L U O Ό Ι

(Gasnetz im Hochdruckbereich) 10 besteht aus einem verzweigten System aus Leitungen 12 mit Einspeisepunkten 14 (durch zwei konzentrische Kreise symbolisiert) und Äbnahmepunkten 16 (symbolisiert durch einen einfachen Kreis). In die Leitungen 12 sind Kompressoren 18, Druck/Fluß-Regler 20, eine Mischstation 22 sowie ein Schieber 24 eingeschaltet. Es sind selbstverständlich auch andere Netzkonfigurationen möglich.

Das an den Einspeisepunkten 14 eingespeiste Erdgas oder in Zukunft auch synthetische Gas bzw. Gas aus einer Kohle- · vergasungsanlage wird in mehr oder weniger stark unterschiedlicher Gasqualität angeliefert. Hierbei bezieht sich der Ausdruck "Gasqualität" in erster Linie auf den Brennwert, des Gases. Die Gasqualität kann auch alternativ oder zusätzlich charakterisiert sein durch die Wobbezahl (Brennwert : Y~äus der Dichte) , die Normdichte und durch die sich aus einer Gasanalyse ergebenden Volumenanteile an-

H„, CH., CO₀, N„, C_n, H,, höheren Kohlenwasserstoffen 2. 4 i. £■ £ b

etc, '

In einer·Grobeinteilung wird das Erdgas in L-Gas mit niedrigem .Brennwert und Η-Gas mit hohem Brennwert eingeteilt.

In die Einspeisepunkte 14 werden Gase eingespeist, deren Herkunft mit der Zeit wechselt. Die damit verbundene Gasqualitätsänderung des Gases im Fernleitungsnetz 10 kann zu größeren Problemen führen, insbesondere bei Großabneh-' mern, die auf gleichbleibende Gasqualität angewiesen sind, beispielsweise deshalb, weil auf einen Brennwert bzw. eine Wobbezahl genau eingestellte Industrieöfen eingesetzt werden. Durch Gasqualitätsmessungen an den Abnahmepunkten könnte man zwar prinzipiell derartige Gasqualitätsschwarikungen des abgenommenen Gases messen und dementsprechend die erforderlichen Maßnahmen beim Abnehmer treffen; der Aufwand dieser z.B. mit geeichten Kalorimetern durchzuführenden Gasqualitätsmessungen ist jedoch für den Nor-

/-f

malfall zu hoch. Beim Abnehmer wird in der Regel lediglich die Gasmenge (Normvolumen) bzw. das Gasvolumen (Betriebsvolumen) für die spätere thermische Gasabrechnung des Gaswerks mit dem Abnehmer gemessen. Das erfindungsgemäße Steuer- bzw. Regelverfahren erfordert derartige Gasqualitätsmessungen lediglich an den Einspeisepunkten 14. Ferner müssen an den Einspeisepunkten 14 sowie an den Abnahmepunkten 16 die eingespeisten bzw. abgegebenen Gasquantitäten (Gasmengen bzw. Gasvolumina) gemessen und sämtliche Me ßwerte einer Steuereinrichtung 26 zugeführt werden, die in Fig. 1 durch ein Blockschema repräsentiert wird. Dieser Steuereinrichtung 26 werden über in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte Leitungen 30 und 32 die Meßwerte der Abgabepunkte (abgegebene Gasquantitäten) und der Einspeisepunkte 14 (eingespeiste Gasqualitäten und -quanti.täten) zugeführt. Daneben ist der Steuereinrichtung 26 die Netztopologie des Ferngasnetzes 10 eingegeben, also Lage und technische Daten (Länge, Querschnitt usw.) der Rohrleitungen 12 und Lage und technische Daten der Kompressoren .18, des Schiebers 24, der Druck/Fluß-Regler 20 und der Mischstation 22. In Fig. 1- sind strichpunktiert gezeichnete elektrische Leitungen 34 angedeutet, die von den Netzkomponenten 18 bis 24 zur Steuereinrichtung 26 verlaufen und Signale an die Steuereinrichtung 26 übermitteln, die die jeweilige Einstellung der Komponenten 18 bis 24 charakterisieren.

Ausgehend von den im Block 28 gesammelten Meßdaten sowie der Netztopologie incl. der aktuellen Einstellung der Netzkomponenten wird der Fließzustand des Netzes 10 berechnet, d^h. der Verlauf der Fließgeschwindigkeit des Gases entlang der Leitungen 12 des Netzes 10. Neben dieser Berechnung des Fließzustands, in Fig. 1 durch den Block-38 symbolisiert, kann auch der Druckzustand des Netzes 10 errechnet werden.

J /L U O

Es ist nun von Interesse, wie sich die Gasqualität Q entlang der Leitungen 12 verteilt. Ausgehend von einem bekannten Anfangs-Qualitätsverlauf kann nun mit Hilfe des im Block 38 ermittelten Fließzustandes des Netzes 10 der sich nach Ablauf eines vorgegebenen in Rechenzeitschritte unterteilten Zeitintervalls ergebende neue Qualitätsverlauf ermittelt werden. Hierzu müssen die bestimmte Gasqpalitäten kennzeichnenden Netzpunkte gemäß dem Anfangsqualitätsverlauf um eine Wegstrecke in Strömungsrichtung verschoben werdeh, die der sich aus dem Fließzustand ergebenden lokalen Strömungsgeschwindigkeit an diesen Netzpunkten mal dem Rechenzeitschritt entspricht. An Zusammenführungen von Rohrleitungen 12 wird die Gasmischung entsprechend den zusammenfließenden Gasströmen bestimmt. Bei Einspeisungen· (Ei'nspeisepunkte . 14) werden die gemessenen Gasqualitäten in das Ferngasnetz 10 "geschoben". Rechts neben dem mit 40 bezeichneten, die Qualitätsverlaufsermittlungen darstellenden Block ist ein Diagramm dargestellt, welches den örtlichen Verlauf der Gasqualität Q längs eines Weges x entlang einer Rohrleitung 12 darstellt.

Der die Blöcke 38 und 40 verbindende Doppelpfeil zeigt die Rückwirkung des neuen Qualitätsverlaufs auf den als' nächstes zu' ermittelten Fließzustand auf; die Änderung der Gasqualität in den Leitungen 12 hat nämlich auch eine Änderung der das nichtideale Verhalten der Gase angebenden . Kompressibilitätszahl zur Folge, da diese von der Gaszu- · sammensetzung abhängt. Dementsprechend ändert sich auch die Normdichte des Gases. Der somit bestimmte neue Fließzustand wird nun der Ermittlung des Qualitätsverlaufes nach Ablauf des nächsten Rechenzeitschrittes zugrunde gelegt usw.

Auf diese Weise kann jeweils der momentan in den Leitungen 35

12 herrschende Gasqualitätsverlauf ermittelt werden. Durch Vergleich mit Sollwerten für den Qualitätsverlauf entlang der Leitungen 12 erhält'man Anhaltswerte für die Netzsteuerung (Block 44)..Da durch das erfindungsgemäße Verfahren die Gasqualität an beliebig ausgewählten Netzpunkten verfolgt werden kann, besteht die Möglichkeit durch entsprechende Steuerungsmaßnahmen des Netzes 10 zu erreichen, daß die Gasqualität an vorgegebenen Netzpunkteh,. z.B. bei einem größeren Abnehmer mit strengen Anforderungen an die Gasqualität in vorgegebenen Grenzen gehalten wird, wohingegen an anderen Netzpunkten größere Gasqualitätsschwankungen zugelassen werden. Der Abnahmepunkt 16¹ in Fig. 1, der hinter der Mischstation 22 liegt, kann beispielsweise mit konstanter Gasqualität beliefert werden, unabhängig von den anderen Abnahmepunkten 16.

In Fig. 1 sind mit Strich-Pünkt-Punkt-Linien Steuerleitungen 46 angedeutet, die vom Block 44 der Steuereinrichtung 26 zu den Stellglieder darstellenden Netzkomponenten 18 bis 24 führen. Die elektrischen Leitungen 46 ebenso wie die elektrischen Leitungen 30 und 32 sind zu fernwirktechnischen Übertragung der Steuersignale bzw. der Meßsignale ausgebildet.· .

Für den Fall, daß trotz entsprechender Steuerungsmaßnahmen ein Abweichen der Gasqualität an einem Abnahmepunkt von einem vorgegebenen zulässigen Qualitätsintervall unvermeidlich ist, kann ein entsprechendes Warnsignal von der Steuereinrichtung 26 an den entsprechenden Abnehmer abgegeben werden, in Fig. 1 symbolisiert durch einen vom Block 44 abgehenden Pfeil 50.

Aufgrund der Trägheit des Steuer- und Regelsystems des Netzes 10 ist es sehr vorteilhaft auch zukünftige Gasqualitätsverläufe näherungsweise zu ermitteln. Die hierzu erforderlichen Verfahrensschritte sind in Fig. 1 durch Blöcke

-χ

mit unterbrochener Umfangslinie angedeutet. An dem mit dem Block 4 0 gekennzeichneten Verfahrensschritt des zuvor beschriebenen, lediglich momentane Qualitätsverläufe berücksichtigenden Steuerungsverfahrens schließt sich nunmehr ein Block 52 an, der die Ermittlung zukünftiger Fließzustände darstellt. Die hierfür erforderliche, aus der.statistischen Auswertung zurückliegender Abnahmezeiträume gewonnene Abnahmeprognose wird vom Block 54 dem Block 52 zugeführt. Aus dem gemäß Block 52 ermittelten Fließzustand nach Ab-IQ lauf eines Rechenzeitintervalls kann durch entsprechende Verschiebung der bestimmte Gasqualitäte.n kennzeichnenden Netzpunkte der Gasqualitätsverlauf zu diesem Zeitpunkt ■ bestimmt werden (Block 56). Wie der Doppelpfeil zwischen den Blöcken 52 und 56 anzeigt, wird aus diesem Gasqualitätsverlauf wiederum der zugeordnete Fließzustand berechnet, woraufhin der Gäsqualitätsverlauf nach Ablauf eines weiteren Rechenzeitintervalls bestimmt wird. Auf diese Weise läßt sich das Zeitverhalten des Gäsqualitätsverlaufs während eines aus einer Vielzahl von Rechenzeitintervallen zusammengesetzten Prognoseintervalls ermitteln. Greift man einen einzelnen Netzpunkt, z.B. einen Abnahmepunkt 16 heraus, so läßt sich aus den gewonnenen Daten, der voraussichtliche zeitliche Verlauf der Gasqualität an diesem Punkte ermitteln.. Dies ist in Fig. 1 durch das Diagramm neben •25 dem Block 56 angedeutet, welches die Gasquaiität Q an einem Netzpunkt in Abhängigkeit von der Zeit t darstellt.

Weicht nun die prognostizierte Gasqualität an einem vorbestimmten Abnahmepunkt von einem Sollwert bzw. von einem Sollintervall ab, so kann dementsprechend das Ferngasnetz 10 gesteuert werden. Falls die Abweichung so groß ist, daß eine Kompensation nicht mehr möglich erscheint, kann wiederum ein Warnsignal, genauer gesagt ein Vorwarnsignal, an den entsprechenden Abnehmer abgegeben werden, welches sowohl das Ausmaß der Änderung der Gasqualität als auch den Zeit- ■ punkt des Eintretens der Änderung umfaßt.

Der ständige Wechsel der Gasqualitäten im Ferngasnetz und damit an den Abnahmepunkten 16 führt auch zu Problemen bei der Gaskundenabrechnung. Die Abrechnung für Gasabnehmer erfolgt nach Wärmemengen (= Gasmenge · Brennwerte). Die Abnehmermessung des Brennwertes mit geeichten Kalorimetern sowie der exakten Gasmenge ist sehr aufwendig und kommt daher nur bei sehr großen Gasabnehmern.in Betracht. Bei mittleren und kleineren Gasabnehmern lohnt sich der Investitions- und Betriebskostenaufwand nicht. Bei diesen Abnehmern erfolgt im allgemeinen lediglich eine Messung des Gasvolumens (= Betriebsvolumen V₁₃ Cm³J) ·. Eine exakte Berechnung der Gasmenge (= Normvolumen V [m³J) aus dem Gasvolumen erfolgt über die Beziehung:

κ ^B

wobei ρ der aktuelle Druck in bar, p^ der Normaldruck in bar, T die aktuelle Temperatur in Grad⁰K, T_n die Normtemperatur in Grad⁰K und K die von Druck, Temperatur und Gasqualität abhängende Kompressibilitätszahl ist.

üblicherweise wird bei den mittleren und kleineren Gasabnehmern aus dem gemessenen Gasvolumen mit Hilfe eines Mengenumwerters mit konstant eingestellter Kompressibilitätszahl ein Anhaltswert für die verbrauchte Gasmenge ermittelt und der Wärmeabrechnung zugrundegelegt. Da die Kompressibilitätszahl jedoch tatsächlich entsprechend der wechselnden Gaszusammensetzung variiert, ist der ermittelte Gasmengenwert mit Fehlern behaftet. Ein weiterer Fehler bei der Wärmemengenabrechnung rührt daher, daß an Stelle des sich mit der Gaszusammensetzung ändernden Brennwertes der Einfachheit halber ein konstanter Brennwert der Berechnung zugrundegelegt wird. Das Steuerverfahren gemäß Fig. 1 lie« fert nun entsprechend dem Block 4 0 den momentanen Qualitätsverlauf, z.B. während eines Abrechnungszeitraumes, woraus sich der zeitliche Verlauf der Gasqualität an einem Ab-

nahmepunkt 16 und hieraus auch der zeitliche Verlauf des Wertes für die Kompressibilitätszahl sowie des Brennwertes ohne weiteres ermitteln läßt. Man erhält somit aus den· Meßwerten für das jeweils momentan verbrauchte Gasvolumen bzw. für die mittels des Mengenumwerter ermittelte Gasmenge die notwendigen Daten zur genauen Ermittlung der insgesamt verbrauchten Wärmemenge.

Der in diesem Zusammenhange verwendete· Begriff Gasquantität faßt die ineinander umrechenbaren'Größen Gasvolumen, Gasmenge und Gasmasse (= Normdichte · Gasmenge) zusammen.

Sofern es nur auf die genaue Gasabrechnung, ankommt und nicht auf eine.Steuerung des Ferngasnetzes 10 gemäß Fig. 1, kann auch gemäß dem Blockdiagramm in Fig. 2 vorgegangen werden. Die hier gezeigte Vorrichtung 126 ist wiederum über die elektrischen Leitungen 30 und 32 mit dem Ferngasnetz verbunden, welches der Einfachheit halber in Fig. 2 weggelassen worden ist. Der dem Block 28 in Fig. 1 entsprechende Block 128 in Fig. 2 symbolisiert die Sammlung der Abrechnungsmeßdaten, d.h. der im Abrechnungszeitraum anfallen-^ den Meßdaten. Diese Meßdaten können entweder unmittelbar nach der Messung an die Vorrichtung 126 übertragen werden oder auch zwischengespeichert werden, z.B. in Form von x-t-Schreiber-Kurven, was insbesondere bei über das Netz weit verstreuten Abnahmepunkten 16 von Vorteil ist.

Aus diesen 'Abrechnungsmeßdaten wird wiederum iterativ der Zeitverlauf der Gasqualität Q beim Abnehmer während

³^ des Abrechnungszeitraumes T ermittelt. Dies geschieht wiederum dadurch, daß von einem Anfangsfließzustand aus ein erster Fließzustand nach Ablauf eines Rechenzeitintervalls bestimmt wird (Block 138) , wobei das Rechenzeitintervall klein ist gegenüber dem Abrechnungszeitraum T. Aus diesem Fließ-

zustand wird nun im Block 140 der zugeordnete Gasqualitätsverlauf berechnet und anschließend der Fließzustand nach Ablauf eines weiteren Rechenzeitintervalls usw. Man erhält

so das zeitliche Verhalten der Gasqualität längs der Leitungen des Netzes, woraus sich ohne weiteres der Zeitverlauf der Gasqualität eines bestimmten Leitungspunktes also des entsprechenden Abnahmepunktes ermitteln läßt (Block 156). Neben dem Block 156 ist der Zeitverlauf der Gasqualität Q während des Abrechnungszeitintervalls T diagrammartig dargestellt.

Aus. dem so ermittelten Zeitverlauf der Gasqualität beim Abnehmer und dem gemessenen Zeitverlauf der abgenommenen Gasvolumina läßt sich entsprechend den vorstehenden Erläuterungen zu Fig. 1 die abgenommene Wärmemenge im Block 180 mit ausreichender Genauigkeit errechnen.

Zur Ferngasnetzsteuerung gemäß Fig. 1 ist noch nachzutragen, daß die aus dem Vergleich mit den Sollwerten gemäß Block 42 im Block 44 ermittelten Stellsignale für die Netzsteuerung vor Abgabe an die Stellglieder des Netzes - 10 noch auf ihre Wirksamkeit überprüft werden können, in dem die Auswirkung dieser Signale auf die zukünftigen Fließzustände bzw. die zukünftigen Gasqualitäten in einer Simulationsrechnung abgeschätzt werden. Dies.ist durch den unterbrochenen Pfeil 82 angedeutet, der die Blöcke 44 und 52 miteinander verbindet.

Claims

Patentanwälte Dip«l*.-Ing*. HVWe4-<3Kma.n*I,-Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska 8000 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22 ESG Elektronik-System-Gesellschaft mbH Vogelweideplatz 9 , Ό-8000 MüncTaeii 80 Verfahren zur Steuerung eines Gasnetzes, insbesondere im Hochdruckbereich Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung eines Gasnetzes, insbesondere im Hochdruckbereich, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) an den Einspeisepunkten des Netzes die Gasquantität
und die Gasqualität des eingespeisten Gases mißt;

b.) an wenigstens einem Teil der Abnahmepunkte des Netzes die abgenommene Gasquantität insbesondere das Gasvolume'ri mißt,

c) aus den gemäß a) und b) erhaltenden Meßwerten und der Netzgeometrie, insbesondere den Leitungslängen und
Querschnitten, den momentanen oder, unter Zugrundelegung von Prognosen über zukünftige Gasabnahme, einen zukünftigen Gasqualitätsverlauf entlang der Leitungen ermittelt und

d) den ermittelten Gasqualitätsverlauf mit einem Sollverlauf, insbesondere an ausgewählten Netzpunkten, wie
ζ.B.-Abnahmepunkten, vergleicht und das Netz durch
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Abgabe entsprechender Steuersignale an Netzstellglieder, wie z.B. Mischstellen und Schieber, in Richtung einer Verringerung der Unterschiede zwischen ermitteltem Gasqualitätsverlauf und Sollverlauf steuert.

.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet,

daß man bei außerhalb eines zulässigen Schwankurigsbereichs liegenden Abweichungen des ermittelten Gas- ■ qualitätsverlaufs vom Sollverlauf, insbesondere an ₀ ausgewählten Netzpunkten, Vorwarnsignale an die betreffenden Abnehmer abgibt. ■

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man aus den ermittelten' Gasqualitäten

IQ vor einer Mischstelle ein Stellsignal für ein Stellglied, insbesondere Regelschieber, der Mischstelle zum Konstanthalten der Gasqualität hinter der Mischstelle ableitet.

4. Verfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß man zur hinreichend genauen Berechnung der an einem Abnahmepunkt während eines Abrechnungszeitraumes abgenommenen Wärmemenge aus dem während-des Abrechnungszeitraumes mehrfach ermittelten Gasqualitätsverlauf entlang der Leitungen für diesen Abnahmepunkt den Zeitverlauf der Gasqualität des dort während des Abrechnungszeitraumes zur Verfügung gestandenen Gases, ermittelt,.und daß man an diesem .Abnahmepunkt den Zeitverlauf der während des Abrechnungszeitraumes abgenommenen Gasqua ntität mißt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man an diesem Abnahmepunkt den Zeitverlauf des während des Abrechnungszeitraumes abgenommenen Gasvolumens mißt und daß man aus dem ermittelten Zeit-

-3-

1 ■ verlauf der Gasqualität an diesem Abnahmepunkt den • Zeitverlauf der Kompressibilitätszahl und vorzugsweise auch der Normdichte ermittelt zur Bestimmung der abgenommenen Gasmenge bzw. Gasmasse.

6. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem ermittelten Zeitverlauf der Gasqualität an diesem Abnahmepunkt den Zeitverlauf des Brennwertes des abgenommenen Gases ermittelt.

10 ·