DE3715437A1 - System zur wirtschaftlichen leistungsverteilung in der uebergangsphase von leistungsanforderungen waehrend eines prozessablaufes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur wirtschaftlichen spezifischen Leistungsverteilung auf Grund von Leistungsänderungen während eines Prozeßablaufes gemäß dem Oberbegriff des Ansruchs 1.

Die Erfindung dient dem Energiemanagement für eine Vielzahl von Energieumwandlungseinheiten, die auf Anforderung Leistung über eine gemeinsame Sammelleitung abgeben, wobei insbesondere eine wirtschaftliche optimierte Leistungsverteilung an eine Vielzahl von Einheiten dynamisch während eines Übergangs des Prozeßbetriebes von einem Zustand in einen anderen Zustand erreicht werden soll. Dabei sollen die Energieumwandlungseinheiten im wesentlichen in einem optimalen wirtschaftlichen Zustand betrieben werden.

Typische Anlagen, welche Leistung abgeben, sind häufig mit einem Kesselhaus verbunden, in welchem eine Vielzahl von Kessel mit einer Sammelleitung gekoppelt sind, um Dampf für bestimmte Prozeßabläufe zur Verfügung zu stellen. Derartige Anlagen können auch eine Vielzahl von Turbinengeneratoren umfassen, die ihre Leistung an ein Netzwerk über eine gemeinsame Busleitung abgeben. Auch Wärmeaustauscher für industrielle Zwecke mit einer Vielzahl von Leistungskompressoren können hierfür vorgesehen sein, die mit Kühleinheiten zusammenarbeiten, um die Temperatur eines Kühlmittels unter dem Einfluß variierender Kühlmittelanforderungen aufrechtzuerhalten. In jedem Fall wird der gesamte Leistungsbedarf eines solchen Prozeßablaufes gemeinschaftlich und gleichgeschaltet über individuelle Energieumwandlungseinheiten gedeckt, die für die spezielle Anwendung eingesetzt werden. Durch eine Optimierung der Energieumwandlungseinheiten, um gleiche Zuwachskosten pro Verbraucherleistungseinheit entsprechend den Anforderungen zu erhalten, können die Kosten erheblich gesenkt werden.

Bekannte Optimierungsverfahren und Steuersysteme für eine wirtschaftliche Leistungszuweisung durch eine Vielzahl von leistungserzeugenden Einheiten entsprechend einem gegebenen eingeschwungenen Leistungsbedarf sind in nachfolgenden Druckschriften erläutert:

• 1) "Optimization of Non-Linear Power Plant Systems" von R. E. J. Putman, veröffentlicht in Proc. IASTED Conf., Seiten 1-6, Juni 1978.
• 2) "Optimal Boiler Load Allocation in Distributed Control", von T. N. Matsko et al., veröffentlicht in Proc. American Control Conf., Seiten 1140-1145, Juni 1982.

Während diese beschriebenen Optimierungssysteme eine oder mehrere Verfahren zur wirtschaftlichen Abgabe von spezifischer Leistung bei einer Vielzahl von Energieumwandlungseinheiten liefern, schlagen sie jeweils vor, dies ausschließlich bei eingeschwungenen Leistungsanforderungsbedingungen zu tun. Mit anderen Worten heißt das, das Optimierungsverfahren wird während eines Übergangs der Leistungsanforderung außer Kraft gesetzt bzw. unterbrochen.

Nach dem Aufsatz von Matsko werden alle energieerzeugenden Einheiten zur Leistungsversorgung entsprechend der Änderung der Prozeßleistung eingesetzt, um der Anforderung zu genügen. Danach erfolgt eine Neuzuweisung, um den Leistungskostenzuwachs unter den einzelnen Versorgungseinheiten auszugleichen, wobei die gesamte eingeschwungene Leistungsanforderung aufrechterhalten wird. Dementsprechend trennen diese Regelsysteme die Anforderungsregelung von der optimalen Neuzuweisung für den Fall eines Übergangszustandes und eines eingeschwungenen Zustandes.

Das Ergebnis dieser Leistungsregelung ist ein unerwünscht hoher Brennstoffverbrauch, um die energieerzeugenden Einheiten durch unnötige Leistungsübergänge hindurch zu steuern und nicht eine Verringerung der Abnutzung an den Einheiten, welchen diese während solcher Übergangsvorgänge unterliegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen unnötigen Verbrauch von Brennstoff dadurch zu unterbinden, daß zunächst derjenige Kessel bestimmt wird, dessen Leistung geändert werden soll, und daß ferner bestimmt wird, in welche Richtung eine optimale wirtschaftliche Leistungsverteilung während des Übergangs zur angeforderten Leistung erreicht werden kann.

Es ist bekannt, daß entsprechend der individuellen Wirkungsgrad-Charakteristiken bei einigen Leistungsversorgungseinheiten die Leistung erhöht werden kann, wogegen bei anderen eine Leistungserniedrigung und bei noch anderen keine Änderung der abgegebenen Leistung möglich ist, um eine optimale wirtschaftliche Leistungsverteilung während eines Übergangs von einer angeforderten Leistung auf eine andere zu erreichen.

Die vorliegende Erfindung soll ein System vorschlagen, welches abschätzen kann, wie individuelle Einheiten zusammen während einer sich ändernden Leistungsanforderung und auch im eingeschwungenen Zustand betrieben werden können, um das gewünschte Ergebnis zu erhalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst.

Das System gemäß der Erfindung bietet in bequemer Weise die Möglichkeit einer dynamischen und wirtschaftlichen Leistungszuteilung zwischen einer Vielzahl von Energieumwandlungseinheiten, um der Leistungsanforderung während des Übergangs von einem eingeschwungenen Zustand in einen anderen zu genügen. Als Teil des Systems errechnet eine Zuteilungsvorrichtung die Betriebskosten für jede Energieumwandlungseinheit über ihr entsprechendes Leistungsverteilungsspektrum basierend auf den Wirkungsgrad-Charakteristiken der einzelnen Einheiten, die aus über das Leistungsversorgungsspektrum gemessenen und gesammelten Daten der einzelnen Einheiten bestimmt werden. Danach wird die augenblickliche Leistungsanforderung bestimmt und eine Anzahl von Leistungsversorgungssignalen entsprechend den Energieumwandlungseinheiten abgeleitet, um die augenblicklichen Leistungsanforderungen und die sich daraus ergebenden Störungen auszugleichen, wobei das Ableiten der Signale auf einem optimalen und wirtschaftlichen Leistungsverteilungsalgorithmus -beruht, der die Betriebskostenkalkulation für die augenblicklichen und tatsächlichen Werte der Leistungsanforderung verwendet.

Schließlich werden ein Verstärkungsregelsignal, ein Vorspannungssignal und ein Anforderungssignal für jede Energieumwandlungseinheit entsprechend der korrespondierenden Gruppen von Leistungsversorgungssignalen oder einem Teil derselben erzeugt.

Die Erfindung umfaßt ferner einen Leistungsregler für jede Energieumwandlungseinheit. Jeder Leistungsregler wird von einem ersten Signal gesteuert, um ein zweites Signal zu erzeugen, das die korrespondierende Energieumwandlungseinheit steuert, damit ein gewünschter Leistungsbedarf geliefert wird, um zur Änderung der geforderten Leistung während eines Übergangs zu tun.

Der Lastregler erzeugt ein drittes Signal auf Grund einer Funktion des ersten Signales und eines korrespondierenden Anforderungssignales. Jeder Lastregler wird durch zumindest ein korrespondierendes Verstärkungssignal gesteuert, um das dritte Signal bezüglich der Verstärkung anzupassen und das vierte Signal auf einen Wert zu bringen, der repräsentativ für das verstärkungsangepaßte dritte Signal ist. Jeder Lastregler erzeugt sein entsprechendes zweites Signal entsprechend dem vierten Signal und dem Vorspannungssignal.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung, es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Kesselanlage für die Verwirklichung der Erfindung;

Fig. 2 ein Funktionsschaltbild eines dyamischen Leistungsreglers zur Verwendung für Anlagen gemäß den Fig. 1, 9 und 11;

Fig. 3 ein Flußdiagramm für die Konkretisierung der Verstärkungsfunktion des Lastreglers in einem digitalen Prozessor;

Fig. 4: ein Blockschaltbild eines digitalen Prozessors, mit welchem eine Zuteilervorrichtung für eine ökonomische Verbraucherspeisung verwirklicht werden kann, wie er in den Fig. 1, 9 und 11 Verwendung findet.

Fig. 5: ein Flußdiagramm zur Programmierung des digitalen Prozessors, um die Betriebskosten für zumindest eine Energieumwandlungseinheit entsprechend ihrem Verbraucherleistungsspektrum und in Abhängigkeit von dessen Wirkungsgrad-Charakteristiken zu berechnen wobei diese auf Grund von Datenmessungen bestimmt werden, die über das korrespondierende Verbraucherleistungsspektrum gemessen werden;

Fig. 6: eine graphische Darstellung eines beispielsweisen Wirkungsgradverlaufes für einen Kessel;

Fig. 7: ein Flußdiagramm für die Programmierung eines digitalen Prozessors zur Herleitung von spezifischen Verbraucherleistungssignalen entsprechend der jeweiligen Energieumwandlungseinheit, um augenblickliche Leistungsanforderungen und tatsächliche Störungen der Umwandlung auszugleichen, und zwar basierend auf einem optimalen Verteilungsalgorithmus für eine ökonomische spezifische Belastung unter Verwendung der Kostenberechnung nach dem Flußdiagramm gemäß Fig. 5;

Fig. 8: ein Flußdiagramm zur Programmierung eines digitalen Prozessors, um die Vorspannungssignale, welche an ihre entsprechenden Lastregler gemäß Fig. 2 angelegt werden, ansteigen zu lassen;

Fig. 9: Ein Blockschaltbild einer Turbinen-Generatoranlage, welche für die alternative Verwirklichung der Erfindung geeignet ist;

Fig. 10: eine graphische Darstellung des Verlaufs des Wirkungsgrades für eine spezifische Belastung einer typischen Turbinen-Generatoreinheit;

Fig. 11: ein Blockschaltbild einer Kompressor-Kühlanlage, welche für die Verwirklichung der Erfindung geeignet ist;

Fig. 12: eine graphische Darstellung eines beispielsweisen Wirkungsgradverlaufes für eine Kompressor-Kühleinheit.

In Fig. 1 ist eine Kesselanlage schematisch dargestellt, die eine Vielzahl von Kesseln B 1 bis Bn umfaßt, welche als Energieumwandlungseinheiten betrieben werden, wobei jede der Kesseleinheit eine eigene Brennstoffeinspeisung, z. B. in Form von Kohle, Öl, Gas oder einer Kombination derselben hat, die mit F 1 bis Bn bezeichnet sind.

Alle Kessel B 1 bis Bn sind mit einer gemeinsamen Sammelleitung 10 über individuelle Rohrleitungen P 1 bis Pn verbunden, um die ihnen zugeordneten Verbrauchereinheiten auf Anforderungen zu versorgen.

Die Brennstoffeinspeisung zu den einzelnen Kesseln B 1 bis Bn wird über zugeordnete, konventionelle Verbrennungsregler CC 1 bis CCn gesteuert, um die spezifische geforderte Verbraucherleistung über die Leitungen 12 und 14 abzugeben.

Ein herkömmlicher Hauptregler 16 überwacht den Dampfdruck in der Sammelleitung 10 mit Hilfe eines Druckwandlers PT, der ein Drucksignal 18 für den Hauptregler 16 liefert. In Abhängigkeit von dem ermittelten Drucksignal 18 erzeugt der Hauptregler 16 ein Regelsignal 20 für die einzelnen dynamischen Lastregler LC 1 bis LCn, welche den entsprechenden Kesseln B 1 bis Bn zugeordnet sind.

Als Teil eines Systems zum dynamischen und wirtschaftlichen Zuweisen der Leistung auf die Vielzahl der Kessel, um die Leistungsanforderung während eines Übergangs von einem eingeschwungenen Lastzustand auf einen anderen zu erfüllen, ist eine Zuteilungsvorrichtung 22 für eine wirtschaftliche Verbraucherleistungszuteilung vorgesehen, welche die Zuteilung überwacht und auch das Lastregelsignal sowie augenblickliche Leistungsanforderungssignale anspricht, die beispielsweise von Dampfflußwandlern T 1 bis Tn geliefert werden, welche mit entsprechenden Ausgangsleitungen P 1 bis Pn der Kessel verbunden sind und die Signale S 1 bis Sn entsprechend dem spezifischen Dampffluß der zu der Leistungsanforderung beitragenden Kesseln B 1 bis Bn erzeugen.

Entsprechend den erwähnten Steuer- und Wandlersignalen liefert die Zuteilungsvorrichtung 22 eine Vielzahl von Signalen PS 1 bis PSn an die entsprechenden dynamischen Lastregler LC 1 bis LCn. Jeder dieser Lastregler steht unter dem Einfluß des Regelsignals 20 und des von der Zuteilungsvorrichtung 22 gelieferten Signals PSI, um ausgangsseitig die Signale D 1 bis Dn zur Ansteuerung der Kessel B 1 bis Bn zur Verfügung zu stellen, die eine gewünschte spezifische Verbraucherleistung entsprechend der Leistungsanforderung während eines Übergangs liefern. Die Zuteilungsvorrichtung 22 und die dynamischen Lastregler LC 1 bis LCn werden im Detail und in ihrer Funktion nachfolgend erläutert.

Ein Blockschaltbild eines typischen dynamischen Lastreglers LCi ist in Fig. 2 dargestellt.

Die von der Zuteilungsvorrichtung 22 zu dem Lastregler LCi übertragenen Signale, welche noch näher erläutert werden, sind mit BMAST(I), RAISGAIN(I), LWRGAIN(I) und ABIAS(I) bezeichnet.

Die von der Zuteilungsvorrichtung 22 überwachten Signale eines typischen Lastreglers LCi sind mit AVAIL(I) und DELTA(I) bezeichnet. Innerhalb jedes Lastreglers LCi werden das Steuersignal 20 und das Signal BMAST(I) einem Summierer 30 zugeführt, der die Differenz dieser beiden Signale ermittelt, welche als Differenzsignal DEL bezeichnet ist. Dieses Differenzsignal wird an eine Verstärkungsanpassung 32 übertragen, in der die Signale RAISGAIN(I) und LWGRAIN(I) zur Abstimmung des Differenzsignals DEL verwendet werden, und das mit DELTA(I) bezeichnete Signal zu erhalten.

Ferner werden die Signale DELTA(I) und ABAIS(I) in einem Summierer 34 verarbeitet, dessen Ausgangssignal über einen Filter 36 an eine Rampstufe 38 übertragen wird, welche dieses Signal nach einem vorgegebenen Verhältnis ansteigen läßt. Das sich ergebende Rampsignal 40 wird oben und unten in einer Stufe 42 begrenzt und an die eine Seite eines Wechselschalters SW oder eines logischen Transfermoduls übertragen.

Die Verstärkungsanpassung 32 kann als digitale Verarbeitungsstufe in Form eine Mikrocomputers verwirklicht sein, um die in dem Flußdiagramm gemäß Fig. 3 dargestellten Funktionen auszuführen. Gemäß Fig. 3 wird das Differenzsignal DEL mit Hilfe einer Entscheidungsstufe 44 überwacht, welche feststellt, wenn das Signal kleiner oder gleich Null bzw. größer Null ist. Wenn ersteres der Fall ist, wird die dem Block 46 zugeordnete Berechnung ausgeführt, indem das Signal RIASGAIN(I) entsprechend verarbeitet wird. Wenn die andere Möglichkeit gegeben ist, wird gemäß dem Block 48 unter Verwendung des Signals LWRGAIN(I) eine entsprechende Berechnung durchgeführt. In jedem Fall erhält man das verstärkungsangepaßte Signal DELTA.

Die in den Blöcken 46 und 48 enthaltenen Gleichungen sind herkömmliche für die digitale Verarbeitung verwendete Gleichungen zur Verstärkungsanpassung.

Innerhalb des Lastreglers LCi gemäß Fig. 2 kann das Regelsignal 20 auch an eine handbediente Vorspannungsstufe 50 angelegt werden, mit welcher eine Bedienungsperson eine Vorspannung eingeben kann, die zum Regelsignal 20 addiert wird. Das sich ergebende Regelsignal 52 kann an eine herkömmliche Stufe 54 übertragen werden, die entweder automatisch oder von Hand betrieben wird. Im automatischen Betriebszustand überträgt die Stufe 54 das Vorspannungssignal 52 an den zweiten Kontakt des Wechselschalters SW. Wenn dagegen die Stufe 54 von Hand betätigt wird, wird ein von der Stufe 54 geliefertes Substitutionssignal abgegeben. Der Wechselschalter SW kann mit seinem Schaltarm entweder in die erste oder zweite Schalterposition gebracht werden, um entsprechend eines der angelegten Signale als Steuersignal Di für die Verbrennungsregelung zu liefern. Das Signal AVAIL(I) wird vom Wechselschalter SW zur Zuteilungsvorrichtung 22 für jeden einzelnen Lastregler übertragen und kennzeichnet, daß der Wechselschalter in der Position 1 und damit für eine ökologische Lastverteilung zur Verfügung steht. Wenn sich der Wechselschalter SW in der Position 2 befindet, wird die Verstärkungsspannung am Lastregler vorbei übertragen, so daß die Möglichkeit einer ökonomischen Lastverteilung durch die Zuteilungsvorrichtung nicht gegeben ist.

Die Zuteilungsvorrichtung 22 kann in einem digitalen Signalverarbeitungssystem in Form eines Microcomputers verwirklicht werden. Eine solche Verwirklichung ist in Fig. 4 als Blockschaltbild dargestellt, Dabei finden herkömmliche Komponenten, und zwar ein Mikroprozessor 60, ein ROM-Speicher 62 und ein RAM-Speicher 64 sowie Eingabe/Ausgabestufen 66 verwendet, welche alle an einen Datenbus 68 zum Austausch der digitalen Daten angeschlossen sind.

Im ROM-Speicher 62 können Anweisungen und digitale Datenworte zur Steuerung des Prozeßablaufes im Mikroprozessor 60 gespeichert sein, Temporäre, durch die Verarbeitung im Mikroprozessor erhaltene Daten oder über die Eingabe/Ausgabestufe 66 gesammelte Daten können im RAM-Speicher 64 gespeichert werden. Alle Signalinformationen, welche zwischen den Lastreglern LC 1 bis LCn und der Zuteilungsvorrichtung 22 ausgetauscht werden, fließen über die Eingabe/Ausgabestufe 66 ebenso, wie alle Meßdaten über den Brennstoffverbrauch, die Abgastemperatur und andere Bedingungen der Kessel B 1 bis Bn.

Eine ausführliche Beschreibung der Rechenvorgänge in der Zuteilungsvorrichtung 22 werden nachfolgend anhand der Flußdiagramme gemäß Fig. 5, 7 und 8 erläutert.

Das Flußdiagramm gemäß Fig. 5 beschreibt ein Programm zur Kalkulation der Betriebskosten jedes einzelnen Kessels B 1 bis Bn, bezogen auf das zugeordnete Verbraucherleistungsdiagramm und basierend auf den entsprechenden Wirkungsgrad- Charakteristiken jedes einzelnen Kessels, welche durch die gemessenen und für das entsprechende Verbraucherleistungsspektrum gesammelten Daten 70 bestimmt werden.

Um das Leistungszuteilungssystem typischerweise in Betrieb zu nehmen, werden die Kessel der Anlage über eine Zeitdauer von einigen Tagen bezüglich ihrer Verbraucherleistungsspektren erprobt. Während dieser Zeit kann, gemäß dem Startpunkt 72 des Flußdiagrammes gemäß Fig. 5 die Anweisung des Blockes 74 z. B. einmal in der Minute ausgeführt werden, um die gemessenen Rohdaten für jede Kessellast zur gegebenen Abtastzeit einzulesen und zu speichern. Der Entscheidungsblock 76 stellt fest, wenn die anfänglich gesammelte Menge der Rohdaten ausreichen groß ist. So kann für einige Fälle eine Anzahl von 50 Datensätzen ausreichen, um den Kesselwirkungsgrad in Abhängigkeit von den Lastverhältnissen zu errechnen.

Die nächste Instruktion im Block 78 bewirkt, daß für jeden Kessel der Eingangs/ Ausgangswirkungsgrad unter Verwendung der gesammelten Rohdaten bei den entsprechenden Kesselleistungen kalkuliert wird.

Gemäß der Anweisung 80 werden im RAM-Speicher 64 Files angelegt, um die errechneten 50 Datensätze für den Leistungswirkungsgrad zu speichern. Gemäß der Anweisung 82 kann jeder Datensatz für einen Leistungswirkungsgrad einem Optimierungsprogramm unterzogen werden. Dieses Programm errechnet für jeden Kessel die Anlaufbetriebskosten unter Verwendung von Wirkungsgradtabellen und des Brennstoffpreisanteils für den entsprechenden Kessel. Im speziellen wird bei dieser Ausführungsform ein Regressionsanalyse-Algorithmus zur Anwendung gebracht, um die Datensätze für den Leistungswirkungsgrad, der gemäß der Anweisung 80 erzeugten Files an eine polynomische Wirkungsgradkurve der nachfolgenden Gleichung anzupassen:

η = a ₀ + a ₁ · L + a ₂ · L · M - a ₃ · L ²,

wobei ist:
η = der Wirkungsgrad,
L = die Leistung,
M = das Eingangsverhältnis der Brennstoffwärme (z. B. Öl/Gaswärme).

Die polynomischen Koeffizienten a ₀-a ₃ der vorstehenden Gleichung werden für jeden Datensatz des Leistungswirkungsgrads der einzelnen Kessel errechnet, um eine Wirkungsgradkurve oder eine Schar von Kurven für verschiedene Brennstoffe in Abhänigkeit von der Leistung zu erstellen.

In Fig. 6 ist ein Beispiel einer Wirkungsgradkurve für einen Kessel dargestellt. Die Koeffizienten a ₀-a ₃ können errechnet werden, um eine solche Kurve mit dem Ziel der besten Anpassung an verschiedenen Punkten zugeordnete Daten des Leistungswirkungsgrades zu erstellen, welche durch Punkte in Fig. 6 angedeutet sind. Jeder einzelne polynomische Koeffizientensatz, der eine Wirkungsgradkurve für einen Kessel definiert, kann in einer Speichertabelle im RAM-Speicher 64 gemäß der Anweisung 84 gespeichert werden.

Die nächste Anweisung 86 ist auf die Errechnung der Betriebskosten für jeden Kessel gerichtet, wobei die Leistungen der Datensätze der entsprechenden polynomischen Wirkungsgradkoeffizienten a ₀-a ₃ und die Brennstoffkostenanteile, welche alle im RAM-Speicher 64 gespeichert sind, Verwendung finden.

Das Flußdiagramm gemäß Fig. 7 stellt ein Programm zur Abarbeitung im Mikroprozessor der Zuteilungsvorrichtung 22 dar, um einen Satz von spezifischen Verbraucherleistungssignalen für jeden Kessel abzuleiten, die einer momentanen Leistungsanforderung genügen und einer tatsächlich daraus sich ergebenden Perturbation entgegenwirken, wobei hierfür ein Verteilungsalgorithmus für eine optimal ökonomische sowie spezifische Verbraucherleistung und die nach dem Flußdiagramm gemäß Fig. 5 errechneten Betriebskosten verwendet werden, welche den momentanen und den tatsächlichen Perturbationswerten der Leistungsanforderung entsprechen. Das nach dem Flußdiagramm gemäß Fig. 7 ausgeführte Programm beginnt mit der Anweisung im Block 90, in welchem die Kennungen IAVAIL(I) von den dynamischen Lastreglern LC 1 bis LCn in das Rechnersystem der Zuteilungsvorrichtung 22 eingelesen werden. Jede Kennung IAVAIL(I) ist charakteristisch für den zugeordneten Kessel I, der einer Optimierung für eine ökonomische sowie spezifische Lastverteilung unterliegt. Gemäß dem Entscheidungsblock 92 wird festgestellt, ob mehr als zwei Kessel der Optimierung unterliegen. Wenn dies nicht der Fall ist, braucht das Programm nicht weitergeführt werden und geht zurück auf den Ausgangspunkt 88 für einen weiteren Programmlauf zum nächsten vorgesehenen Zeitpunkt.

Wenn mehr als zwei Kessel der Optimierung unterliegen, wird die Anweisung des Blockes 94 ausgeführt, um das Steuersignal 20, das die Mnemonik AMAST hat, zu lesen und zu speichern. Ferner werden die Signale S 1 bis Sn, welche den tatsächlichen mit ACTLD(I) bezeichneten Dampfstrom der einzelnen Anlagen zur gemeinsamen Sammelleitung repräsentieren, ebenfalls gelesen und im RAM- Speicher 64 für alle Kessel I einer Optimierungsgruppe gespeichert.

Die nächste Anweisung 96 veranlaßt, daß die momentane Leistungsanforderung, welche mit TOTLD bezeichnet ist, durch eine Summierung aller gemessenen Dampfströme ACTLD(I) errechnet wird. Überdies wird ein mit CONTRNG bezeichneter Gesamtleistungssteuerbereich aus der Differenz des oberen Steuerbereiches UCONST(I) und des unteren Steuerbereiches LCONST(I) für alle Kessel I der Optimierungsgruppe berechnet und summiert.

Gemäß der nächsten Anweisung 98 wird eine optimale Leistungsverteilung für die momentane Lastanforderung errechnet, und daraus die tatsächlichen Perturbationen Δ bezeichnet als TOTLD + Δ und TOTLD - Δ errechnet, um die spezifischen Verbraucherleistungssignale, welche mit BASE(I), UPPER(I) und LOWER(I) bezeichnet werden, für jede Einheit I der Optimierungsgruppe zu erhalten. Der Optimierungsalgorithmus kann folgende Schritte umfassen:

• 1. Setze die gemessenen Leistungen ACTLD(I) aller Einheiten als Ausgangspunkt für die optimale Leistungsverteilung von TOTLD und setze die anfänglichen Gesamtkosten C unter Verwendung der nach Anweisung 86 des Flußdiagrammes gemäß Fig. 5 bestimmten Betriebskostenkurven fest.
• 2. Danach wird unter Verwendung der Betriebskosten in Abhängigkeit von den Leistungskurven für jede Einheit der Optimierungsgruppe eine Zusatzkostenänderung δ C festgelegt, unter der Annahme, daß die anfängliche Leistungsverteilung bei jeder Einheit durch einen identischen und diskreten Betrag nach beiden Richtungen gestört wird.
• 3. Danach wähle diejenige Einheit, welche die größte Kostenersparnis bringen würde, wenn ihre spezifische Leistung um den Perturbationswert verringert wird, zusammen mit der anderen Einheit aus, welche am wenigsten zum Kostenanstieg betragen würde, wenn ihre spezifische Leistung um den Perturbationswert erhöht wird.
• 4. Modifiziere die spezifische Leistungsverteilung der Kessel der Optimierungsgruppe entsprechend der für den dritten Schritt bestimmten Maßnahmen.
• 5. Errechne die neuen Gesamtkosten und wiederhole die Schritte 1-4, wenn sich eine Kostenverbesserung ergeben hat. Wiederhole die Schritte bis eine weitere Kostenverbesserung mehr erhalten wird.

Die resultierende Leistungsverteilung für TOTLD unter Verwendung des vorausstehenden Verfahren wird als BASE(I) bezeichnet.

Entsprechend kann das vorausstehende Optimierungsverfahren für die tatsächlich gestörten augenblicklichen Leistungsanforderungen TOTLD + Δ und TOTDL - Δ wiederholt werden, um die Leistungsverteilungen UPPER(I) und LOWER(I) zu erhalten. Eine weitere detaillierte Beschreibung des Optimierungsverfahrens geht aus dem Aufsatz "Optimization of Non-Linear Power Plant Systems" von Putman hervor, welcher vorausstehend erwähnt wurde. Dieser Optimierungsvorgang wird auch als Leistungsverteilungsalgorithmus für einen gleichen Kostenzuwachs bezeichnet.

Eine alternative Verwirklichung einer optimalen Leistungsverteilung zwischen Einheiten einer Optimierungsgruppe ist mit einem Alorithmus für einen selbstführenden Simplex-Entwicklungsbetrieb (SSDEVOP) möglich, welcher derart arbeitet, daß schließlich die spezifische Leistungsanforderungsverteilung basierend auf den geringsten Gesamtkosten erreicht wird, welche aus den kalkulierten Betriebskosten nach dem Flußdiagramm gemäß Fig. 5 ermittelt werden.

Der SSDEVOP-Algorithmus ist 1. in dem Aufsatz "Designing Energy Management Systems" von Richard E. J. Putmann, präsentiert in PIMA, März 1985, und 2. im Aufsatz "Process Improvement with Simplex Self-Directing Evolutionary Operations" von B. H. Carpenter et al., veröffentlicht in der Zeitschrift: Chemical Engineering, 5. Juli 1965 angegeben.

Gemäß der nächsten Anweisung 100 werden die Verstärkungsregelsignale RAISGAIN(I) und LWRGAIN(I) für jede Einheit I der Optimierungsgruppe, basierend auf den Funktionen der entsprechenden spezifischen Verbraucherleistungssignale BASE(I), UPPER(I) und LOWER(I) errechnet.

Die Verstärkungsregelsignale werden normalisiert bezüglich der spezifischen Leistungsregelbereiche der zugeordneten Kessel. Zusätzlich wird das Vorspannungssignal

BIAS(I) ebenfalls für jede Einheit (I) der Optimierungsgruppe, basierend auf der spezifischen Verbraucherleistung BASE(I) kalkuliert. Anschließend wird entsprechend der Anweisung 102 das Signal BMAST im wesentlichen gleich dem überwachten Regelsignal AMAST gesetzt.

Entsprechend der Anweisung 104 werden die vorausstehend kalkulierten Signale von dem Mikrocomputer der Zuteilungsvorrichtung 22 an die entsprechenden Lastregler abgegeben.

Nach der Programmdurchführung wird dieses zurück zum Anfang 88 geschaltet und für eine weitere Programmausführung bereitgehalten.

Wie bereits in Verbindung mit der Ausführungsform gemäß Fig. 2 erläutert, wird das Vorspannungssignal ABAIS(I) in dem zugeordneten Lastregler I nach dem Addieren zu dem in der Verstärkung angepaßten Signal DELTA(I) einem RAMP- Vorgang unterzogen. Alternativ dazu kann das Vorspannungssignal ABAIS(I) auch bei der Programmausführung durch den Mikroprozessor der Zuteilungsvorrichtung 22 einer solchen ansteigenden Veränderung unterzogen werden.

Ein Flußdiagramm für eine solche Programmausführung ist in Fig. 8 dargestellt. Das Programm gemäß Fig. 8 beginnt im Anweisungsblock 110 mit der Berechnung des neuen Vorspannungssignals, welches mit OPTBIAS bezeichnet ist, wobei gleichzeitig auch dessen mit DELTEM bezeichnete Zuwachsänderung errechnet wird.

Mit Hilfe der Anweisung 112 wird die Differenz zwischen dem alten Vorspannungssignal und dem neuen Vorspannungssignal gebildet und diese Differenz mit einem Nullwert oder einem wesentlich bei Null liegenden Wert verglichen. Wenn das Differenzsignal DIFF in den Nullbereich fällt, wird die Programmausführung beendet und ein neuer Programmablauf bereitgestellt. Wenn dagegen das Differenzssignal entscheidend von Null abweicht wird mit Hilfe der nachfolgenden Entscheidung gemäß der Anweisung 116 festgestellt, ob dieses größer oder kleiner Null ist. In Abhängigkeit von diesem Ergebnis wird das Vorspannungssignal entweder gemäß der Anweisung 118 verringert bzw. gemäß der Anweisung 120 vergrößert, und zwar jeweils um den Mehrbetrag DELTEM. Die sich ergebenden Vorspannungssignale ABIAS(I) werden an die entsprechenden Lastregler gemäß der Anweisung 122 abgegeben und danach die Programmausführung über die Schleife zurück zur Anweisung 112 weitergeführt.

Die erwähnte Schleife zwischen der Anweisung 112 und der Anweisung 122 wird solange wiederholt, bis das Differenzsignal in den Nullbereich fällt und dann gemäß der Anweisung 114 die Programmausführung beendet sowie ein neuer Programmbeginn bereitgestellt wird.

Bei einem typischen Betrieb einer Kesselanlage und einem Leistungszuweisungssystem können die Kessel zunächst für eine Anzahl von Tagen entsprechend dem Verbraucherleistungsspektrum geregelt werden, um dem Mikroprozessor in der Zuteilungsvorrichtung 22 genügend Zeit zur Ermittlung der notwendigen Rohdaten vor jeder Kesselanlage, zu lassen, um daraus die Kostenkurve für die einzelnen Kessel B 1 bis Bn entsprechend dem Flußdiagramm gemäß Fig. 5 zu errechnen. Dieses Programm gemäß Fig. 5 kann auch dazu benutzt werden, um einmal in der Stunde die Kosten in Abhängigkeit von den Leistungskurven für die verschiedenen Kessel auf neuesten Stand zu bringen, basierend auf neuen Rohdaten, die in der vorausgehenden Stunde gesammelt wurden.

Bei diesem Betrieb werden die Kosten in Abhängigkeit von den Leistungskurven für die individuellen Kessel entsprechend ihrer zeitlichen Anderung des Wirkungsgrades geändert. Bei diesem im RAM-Speicher 64 gespeicherten und periodisch auf neuesten Stand gebrachten leistungsabhängigen Kosten kann die Zuteilungsvorrichtung 22 dynamisch und wirtschaftlich die Last auf die einzelnen Kessel gemäß dem Regelsignal 20 für die Leistungsanforderung verteilen, wobei das Regelsignal von dem Hauptregler 16 erzeugt wird.

Die beschriebenen Programme entsprechen dem Flußdiagramm gemäß Fig. 7, und die dynamischen Lastregler entsprechend Fig. 2 arbeiten zusammen, um dieses Ziel zu erreichen.

Der Hauptregler 16 spricht auf Änderungen der Lastbedingung an, wie sie durch die Signale vom Druckwandler PT reflektiert werden. Das in Abhängigkeit von der Last bzw. Leistungsänderung erzeugte Regelsignal 20 wird von der Zuteilungsvorrichtung 22 in Verbindung mit den individuellen durch die Kessel an die gemeinsame Sammelleitung entsprechend den Signalen S 1 bis Sn bzw. ACTLD(I) abgegebenen individuellen Verbraucherleistungen überwacht. Während einer Leistungsänderung kann das Programm gemäß Fig. 7 ausgeführt werden, um alle fünf Minuten oder zu entsprechend anderen Zeiten die Kessel einer Optimierungsgruppe zu überwachen und die Signale für die Verstärkung, die Vorspannung und weitere notwendige Signale für die Leistungsverteilung durch die dynamischen Lastregler LC 1 bis LCn zu erzeugen. Dementsprechend sorgt das Vorspannungssignal für eine ökonomische spezifische Leistungsanforderung, wobei die Verstärkungssignale das Vorspannungssignal während der Zwischenperioden zwischen den Programmausführungen für eine Änderung des Regelsignals 20 im Sinne einer Vergrößerung oder einer Verkleinerung abstimmen. Auf diese Weise folgt die Änderung der Gesamtleistung innerhalb der Grenzen der tatsächlichen Perturbationen einer optimalen Verteilung.

Die RAMP-Funktion entweder des Leistungsreglers oder der Zuteilungsvorrichtung kann fallweise eine weiche Anpassung an eine ökonomische spezifische Leistungsverteilung während der Änderung der Anforderung von einem eingeschwungenen Lastzustand in einen anderen eingeschwungenen Lastzustand bewirken. Wenn somit die spezifische Leistungsverteilung schließlich den endgültigen eingeschwungenen Lastzustand erreicht, ist bereits eine wirtschaftliche Optimierung erfolgt. Das ist deshalb der Fall, da die differenzierte Regelung der Laständerung für jeden Kessel derart kontrolliert wird, daß eine optimale Verteilung während der gesamten Änderung der Leistungsanforderung aufrechterhalten wird. Erreicht wird dies mit Hilfe der automatischen Verstärkungsregelung des dynamischen Lastreglers, um die Regeländerungen des Drucks in der gemeinsamen Sammelleitung durch den Hauptregler 16 zu reduzieren. Diese automatische Verstärkungsregelung arbeitet in Abhängigkeit von der Anzahl der im Betrieb befindlichen Kessel und ihrer Kapazität.

Jeder der Lastregler LC 1 bis LCn umfaßt einen Schalter SW, mit dessen Hilfe die automatische Verstärkung überbrückt werden kann. Wenn im einzelnen der Schalter SW die Position 2 einnimmt, wird das Regelsignal für den entsprechenden Verbrennungsregler entweder vom Regelsignal 20, das vom Hauptregler 16 erzeugt wird, oder vom handgesteuerten Steuersignal über die Stufe 54 abgegriffen, welche eine Umschaltung zwischen einem automatischen Betrieb und einem manuellen Betrieb ermöglicht. Der entsprechende Zustand wird an die Zuteilungsvorrichtung 22 mittels der Kennung AVAIL(I) übermittelt. Dementsprechend gehören im Bypass-Zustand der Lastregler und der entsprechende Kessel nicht mehr länger zur Optimierungsgruppe.

Obwohl die Zuteilungsvorrichtung in Verbindung mit der Kesselanlage gemäß Fig. 1 erläutert wurde, ist das beschriebene System nicht auf die Anwendung zusammen mit einer solchen Anlage begrenzt. Eine andere Anwendung für die Zuteilungsvorrichtung kann eine Turbinen-Generatoranlage sein, wie sie in Fig. 9 schematisch angedeutet ist. Diese Anlage kann eine Vielzahl von Turbinen T 1 bis Tn umfassen, welche alle mit jeweils einer Generatoreinheit G 1 bis Gn verbunden sind und von dieser angetrieben werden. Die Generatoreinheit ist jeweils mit einer gemeinsamen Sammelleitung 130 verbunden, um ein nicht dargestelltes Netzwerk mit Leistung 132 zu versorgen. Die Kesseleinheiten B 1 bis Bn liefern die Eingangsenergie an ihre entsprechende Turbine T 1 bis Tn entsprechend der Einstellung eines Ventils oder einer Ventilgruppe V 1 bis Vn. Die Ventile V 1 bis Vn sind entsprechend in den Rohrleitungen zwischen dem Kessel und den Turbineneinheiten angebracht. Ebenfalls sind Druckwandler PT 1 bis PTn im Zuführungsbereich zu den Turbinen T 1 bis Tn vorgesehen, um den anliegenden Druck zu messen und entsprechende Signale an einen Regler UC 1 bis UCn im jeweiligen Kreis anzulegen. Jeder spezifische Regler überwacht die Generatorleistung bzw. die spezifische Leistung MW sowie die Turbinendrehzahl unter Verwendung eines der Leistungswandler MW 1 bis MWn und eines der Geschwindigkeitswandler ST 1 bis STn. Damit können die Regler UC 1 bis UCn die zugeordneten Kessel B 1 bis Bn einerseits und andererseits die den Turbinen-Generatoren über die Ventile V 1 bis Vn zugeführte Energie regeln.

Eine Hauptzuteilungsvorrichtung 134 kann einen Parameter, wie zum Beispiel die Verbundleitungsleistung oder ein elektrisches Frequenzignal an der Sammelleitung 130 überwachen, wobei ein Frequenzwandler FT Verwendung findet, welcher ein die Busfrequenz repräsentierendes Signal 136 erzeugt, das der Hauptzuteilungsvorrichtung 134 zugeführt wird. Diese Zuteilungsvorrichtung 134 versucht, auf der Busleitung 130 eine konstante elektrische Frequenz durch Änderung der von den Turbinen-Generatoren erzeugten Leistung aufrechtzuerhalten. So kann zum Beispiel ein Frequenzabfall eine erhöhte Leistungsanforderung anzeigen, wogegen ein Frequenzanstieg für eine verringerte Leistungsanforderung kennzeichnend sein kann.

Die Zuteilungsvorrichtung 134 reagiert auf eine Änderung des Signals 136 durch die Erzeugung eines Regelsignals 140, welches über die dynamischen Lastregler LC 1 bis LCn übertragen wird, um die zugeordneten Regler UC 1 bis UCn für die einzelnen Einheiten entsprechend zu steuern. Dieses Signal 140 wird auch der Zuteilungsvorrichtung 22 für eine ökonomische Lastverteilung zusammen mit von den Wandlern MW 1 bis MWn erzeugten Leistungssignalen zugeführt, welche für die individuellen der Busleitung 130 von den entsprechenden Turbinen-Generatoren aus zugeführten Leitungen repräsentativ sind. Wie vorausstehend bereits erläutert, teilt die Zuteilungsvorrichtung 22 zusammen mit den dynamischen Lastreglern LC 1 bis LCn die Last dynamisch und wirtschaftlich unter der Vielzahl der Turbinen- Generatoren auf, um während eines Übergangs von einem eingeschwungenen Lastzustand auf einen anderen die Leistungsanforderungen im System zu erfüllen.

In Fig. 10 ist der Wirkungsgrad einer typischen Turbinen-Generatoreinheit dargestellt, Der Kurvenverlauf repräsentiert den Wirkungsgrad basierend auf der gesamten Wärmeleistung in BTU/KWHR in Abhängigkeit von der Leistung in MW. Von der am besten angepaßten Kurve können polynomisch die Wirkungsgradkoeffizienten bestimmt und davon die Betriebskosten für jede Turbinen-Generatoreinheit errechnet werden, indem die entsprechenden Brennstoffkosten Verwendung finden. Der Optimierungsvorgang und die automatische Verstärkerregelung entsprechen der, wie sie für die Anwendung bei der Kesselanlage vorausstehend beschrieben wurde.

Eine weitere Anwendung einer wirtschaftlichen Leistungszuteilung wird anhand der Fig. 11 für eine Anlage beschrieben, die eine Vielzahl von Kompressor-Kühleinheiten umfaßt. Diese Kompressor-Kühleinheiten sind an eine gemeinsame Kühlschleife angeschlossen, um auf Anforderung eine Kühlleistung für einen Prozeß zur Verfügung zu stellen. Die Anlage umfaßt im einzelnen eine Vielzahl von Kompressor-Kühleinheiten COC 1 bis COCn, die an eine gemeinsame Kühlschleife 150 über Schleifenleitungen RP bis RPnk und über Versorgungsleitungen SP 1 bis SPn angeschlossen sind. Dabei fließt das Kühlmedium über die Schleifenleitungen RP 1 bis RPn zur Kühleinheit und über die Versorgungsleitung SP 1 bis SPn zurück zur Kühlschleife 150. Jede Kühleinheit kühlt die Temperatur des durch die Kühleinheit geleiteten Mediums entsprechend dem Betrieb des zugeordneten Kompressors herunter. Mit den Kompressoreinheiten sind Antriebseinheiten in Form von Turbinen oder Motoren T/M 1 bis T/Mn verbunden, welche die Kompressoren antreiben, um die gewünschte Kühlung zu erhalten. Eine entsprechende Vielzahl von Regeleinheiten UC 1 bis UCn sind mit den Kompressor-Kühleinheiten und entsprechend Turbinen/Motorantrieben verbunden, um deren Betrieb zu steuern. Ein Hauptregler 152 überwacht die Temperatur der Kühlschleife 150 unter Verwendung eines Temperaturwandlers TT, der eine der überwachten Temperatur entsprechendes Signal 154 an den Hauptregler 152 überträgt. Der Hauptregler 152 versucht, die Temperatur in der Kühlmittelschleife aufrechtzuerhalten. Entsprechend wird eine Temperaturänderung in der Kühlmittelschleife durch einen Übergang in der Leistungsanforderung reflektiert, das heißt es wird mehr oder weniger Wärmeaustauschkapazität benötigt.

In Abhängigkeit von der Änderung des Temperatursignals 154 erzeugt der Hauptregler 152 das Regelsignal 156, welches einer Vielzahl von dynamischen Lastreglern LC 1 bis LCn zugeführt wird, die entsprechend mit den Kompressor- Kühleinheiten COC 1 bis COCn zusammenarbeiten. Das Regelsignal 156 wird auch an die Zuteilungsvorrichtung 22 zusammen mit spezifischen Verbrauchsleistungssignalen ACTLD(I) von den Kühleinheiten aus übertragen.

Diese spezifischen Verbraucherleistungssignale ACTLD(I) werden von einer Vielzahl von Flußmessern FM 1 bis FMn geliefert, die an den Versorgungsleitungen zu den Kühleinheiten angebracht sind. Die Zuteilungsvorrichtung 22 arbeitet zusammen mit den dynamischen Lastreglern LC 1 bis LCn, um die Leistung dynamisch und wirtschaftlich zwischen der Vielzahl der Kompressor-Kühleinheiten zu verteilen, um die Lastenanforderungen an die gemeinsame Kühlschleife 150 während eines Temperaturübergangs von einem nicht eingeschwungenen Lastzustand in einen anderen zu erfüllen.

Eine am Beispiel errechnete Wirkungsgradkurve für eine Kompressorkühleinheit ist in Fig. 12 dargestellt. Der Wirkungsgrad ist in Maßeinheiten des Dampfstromes oder der Dampfleistung in Abhängigkeit von der spezifischen Kühleistung in Tonnen angegeben. Die automatische Verstärkungsanpassung der Lastregler LC 1 bis LCn entsprechend dem Signal von der Zuteilungsvorrichtung 22 erfolgt im wesentlichen gleich der Anpassung, wie sie in Verbindung mit der Kesselanlage anhand der Fig. 1 bis 8 beschrieben wurde.

Claims (13)

1. System zur wirtschaftlichen Leistungsverteilung in der Übergangsphase von Leistungsanforderungen während eines Prozeßablaufes, bestehend aus: einer eine Vielzahl von Energieumwandlungseinheiten umfassenden Energieversorgungsanlage, wobei alle Energieumwandlungseinheiten an einen gemeinsamen Versorgungspunkt angeschlossen sind;
erste Regeleinrichtungen zur Erzeugung eines ersten Regelsignals zur Steuerung der Energieumwandlungseinheiten um gemeinsam für den Prozeßablauf die angeforderte Leistung zur Verfügung zu stellen;
zweite jeder Energieumwandlungseinheit zugeordnete Regeleinrichtungen, welche mit Hilfe eines zweiten Regelsignals die eingangsseitige Energieeinspeisung steuern, um eine spezifische Verbraucherleistung zur Erfüllung der Leistungsanforderung zu liefern;
eine Zuteilungsvorrichtung, um Leistung dynamisch und wirtschaftlich auf die Vielzahl der Energieumwandlungseinheiten derart zu verteilen, daß die Leistungsanforderung während eines Übergangs von einer auf eine andere Lastbedingung erfüllt wird;
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuteilungsvorrichtung (22) Einrichtungen zum Errechnen der Betriebskosten für jede Energieumwandlungseinheit (B 1-Bn) entsprechend den Wirkungsgradcharakteristiken jeder Energieumwandlungseinheit umfaßt, wobei über das Verbraucherleistungsspektrum der einzelnen Energieumwandlungseinheiten gemessene und gesammelte Daten verwendet werden, um die augenblickliche Leistungsanforderung zu bestimmen;
daß Einrichtungen für das Ableiten einer Gruppe von Leistungsversorgungssignalen für die einzelnen Energieumwandlungseinheiten vorhanden sind, um die augenblickliche Leistungsanforderung und davon herrührende tatsächliche Störungen auf der Basis einer Berechnung auszugleichen, welche anhand eines Algorithmus für eine optimale wirtschaftliche Leistungsverteilung unter Verwendung von Betriebskostenrechnungen für die augenblickliche Leistungsanforderung und die tatsächlich Perturbationswerte durchgeführt wird;
daß erste Einrichtungen für das Erzeugen von zumindest einem auf Leistungsversorgungssignale entsprechende Energieumwandlungseinheiten basierenden Verstärkungsregelsignal für jede Energieumwandlungseinheit vorhanden sind;
daß zweite Einrichtungen für das Erzeugen eines auf zumindest einem von einer entsprechenden Energieumwandlungseinheit stammenden Leistungsversorgungssignal basierenden Vorspannungssignal vorgesehen sind;
daß dritte Einrichtungen vorhanden sind, um ein Anforderungssignal für jede Energieumwandlungseinheit in Abhängigkeit vom ersten Regelsignal zu erzeugen;
daß jeder Energieumwandlungseinheit ein Lastregler (LC 1-LCn) zugeordnet ist, welcher vom ersten Regelsignal gesteuert das zweite Regelsignal erzeugt, das die entsprechenden Energieumwandlungseinheiten derart steuert, daß eine gewünschte Verbraucherleistung der Änderung der Leistungsanforderung während eines Übergangs genügt;
daß jeder Lastregler vierter Einrichtungen zum Erzeugen eines dritten Signals in Abhängigkeit vom ersten Regelsignal sowie dem entsprechenden Anforderungssignal umfaßt;
daß weitere Einrichtungen von dem zumindest einen entsprechenden Verstärkungsregelsignal ansteuerbar sind, um das dritte Signal verstärkungsmäßig abzustimmen und ein viertes Signal wirksam werden zu lassen, das dem abgestimmten dritten Signal entspricht;
und daß fünfte Einrichtungen das entsprechende zweite Regelsignal in Abhängigkeit vom vierten Signal und dem Vorspannungssignal erzeugen.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuteilungsvorrichtung Einrichtungen zum Herleiten der Leistungsversorgungssignale BASE(I), UPPER(I) und LOWER(I) entsprechend der jeweiligen Energieumwandlungseinheit (I) aufweist, um die augenblickliche Leistungsanforderung, eine davon herrührende obere Perturbation und eine davon herrührende untere Perturbation basierend auf einem Algorithmus für eine optimale wirtschaftliche Leistungsverteilung auszugleichen.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Einrichtungen der Zuteilungsvorrichtung Einrichtungen umfassen, welche das erste Verstärkungssignal für jede Energieumwandlungseinheit (I) liefert, um das entsprechende dritte Signal verstärkungsmäßig anzupassen, wenn die Leistungsanforderung zunimmt, wobei das erste Verstärkungssignal in Abhängigkeit von den Signalen BASE(I) und UPPER(I) erzeugt wird; und daß weitere Einrichtungen zur Erzeugung eines zweiten Verstärkungssignals für jede Energieumwandlungseinheit (I) vorhanden sind, um das entsprechende dritte Signal verstärkungsmäßig anzupassen, wenn die Leistungsanforderung abnimmt, wobei das zweite Verstärkungssignal in Abhängigkeit von den Signalen BASE(I) und LOWER(I) erzeugt wird.

4. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen der Zuteilungsvorrichtung weitere Einrichtungen zur Erzeugung des Vorspannungssignales für jede Energieumwandlungseinheit in Abhängigkeit vom Signal BASE(I) umfassen.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Einrichtungen der Zuteilungsvorrichtungen weitere Einrichtungen umfaßt, die eingestellt werden, wenn das Anfordrungssignal im wesentlichen gleich dem ersten Regelsignal ist.

6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vierten Einrichtungen jedes einzelnen Lastreglers weitere Einrichtungen zur Erzeugung des dritten Signals als Differenz zwischen dem ersten Signal und dem entsprechenden Anforderungssignal umfassen.

7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fünften Einrichtungen jedes Lastreglers weitere Einrichtungen zur Erzeugung eines fünften Signals umfassen, das die Summe des dritten Signals und des Vorspannungssignals ist, und daß von dem fünften Signal gesteuerte Einrichtungen das zweite Signal von einem Wert auf einen anderen mit einer vorgegebenen Steigerungsrate verändern.

8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuteilungsvorrichtung weitere Einrichtungen umfaßt, um jedes Vorspannungssignal mit einer korrespondierenden vorgegebenen Steigerungsrate von einem Wert auf einen anderen Wert zu ändern.

9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuteilungsvorrichtung weitere Einrichtungen zum Messen der tatsächlichen spezifischen Verbraucherleistung für jede der Energieumwandlungseinheiten umfaßt und daraus ein entsprechendes Signal herleitet, und daß ferner Einrichtungen vorhanden sind, um die augenblickliche Leistungsanforderung aus einer Summierung der tatsächlichen Leistungsanforderungssignale abzuleiten.

10. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lastregler Schalteinrichtungen umfaßt, um das erste Regelsignal durch das zweite Regelsignal zu ersetzen und dementsprechend die Energieumwandlungseinheiten zu steuern, und daß ferner Einrichtungen zur Erzeugung einer Kennung für die Zuteilungsvorrichtung in Abhängigkeit von dieser Substitution vorhanden sind, um die Nichtverfügbarkeit der zugeordneten Energieumwandlungseinheit für eine optimale wirtschaftliche Verteilung der Versorgungsleistung zu kennzeichnen.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Kessel als Energieumwandlungseinheit in einer Anlage vorhanden sind, welche auf eine gemeinsame Sammelleitung für den Prozeßdampf auf Anforderung durch einen Prozeßablauf arbeiten, wobei die ersten Regeleinrichtungen einen Hauptregler enthalten, um den Dampfvorrat in der Sammelleitung zu überwachen und die Kessel in Abhängigkeit von überwachtem Dampfdruck zu steuern, und daß jede zweite Regeleinrichtung einen vom Hauptregler gesteuerten Verbrennungsregler, die Zuteilungsvorrichtung und den entsprechend zugeordneten Lastregler enthält, um die Energieeinspeisung in den zugeordneten Kessel zu steuern.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage eine Vielzahl von Turbinen-Generatoren als Energieumwandlungseinheiten umfaßt, die mit einer gemeinsamen Busleitung verbunden sind, um elektrische Leistung auf Anforderung an ein Netzwerk abzugeben, daß die ersten Regeleinrichtungen einen Hauptregler zum Überwachen der Parameter der gemeinsamen Busleitung und zur Steuerung der Turbinen-Generatoren in Abhängigkeit von den überwachten Parametern enthalten, und daß die zweiten Regeleinrichtungen mit einem Generatorregler verbunden sind, der vom Hauptregler, von der Zuteilungsvorrichtung und den entsprechenden Lastreglern gesteuert werden, um die Brennstoffzufuhr zu den einzelnen Turbinen-Generatoren zu steuern.

13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage eine Vielzahl von Kompressor-Kühleinrichtungen als Energieumwandlungseinheiten umfaßt, welche an eine gemeinsame Kühlmittelschleife angekoppelt sind, um den Kühlmittelbedarf für einen Prozeßablauf zu liefern, daß die ersten Regeleinrichtungen einen Hauptregler zum Überwachen der Temperatur der gemeinsamen Kühlmittelleitung enthält, um die Kompressor-Kühleinrichtungen in Abhängigkeit von der überwachten Temperatur zu steuern, und daß jede zweite Regeleinrichtung einen Regler für die Kompressor-Kühleinrichtungen umfaßt, der in Abhängigkeit vom Hauptregler, von der Zuteilungsvorrichtung und von seinen eigenen Lastreglern derart gesteuert wird, daß jede Kompressor- Kühleinheit eingangsseitig optimal mit Energie versorgt wird.