DE4404272A1

DE4404272A1 - Verfahren zum Betreiben von Anlagen und System zur Steuerung des Betriebs von Anlagen

Info

Publication number: DE4404272A1
Application number: DE4404272A
Authority: DE
Inventors: Akihiro Yamada; Makoto Shimoda; Masaji Nakahara; Masahiro Yoshioka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-02-10
Filing date: 1994-02-10
Publication date: 1994-08-11
Anticipated expiration: 2014-02-11
Also published as: JPH06236202A; DE4404272C2; US5467265A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von Anlagen und ein System zur Steuerung des Betriebs von Anlagen, die jeweils mehrere Apparaturen verschiedenen Typs enthalten; insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein derartiges Verfahren und ein derartiges System, die für Fernheizungs- und -kühlungs systeme, kombinierte Kraftwerk-/Heizsysteme, Brennstoff zellensysteme und andere Systeme geeignet sind.

Beispielsweise sind als Verfahren zur Optimierung des Betriebs von Apparaturen die folgenden herkömmlichen Techniken bekannt:

(1) JP 61-97703-A (im folgenden herkömmliche Technik 1 genannt);
(2) "Optimisation of Cogeneration", von Kouich ITOH und Ryouhei YOKOYAMA, veröffentlicht von Sangyo Tosho K.K., Seiten 45 bis 63 (im folgenden herkömmliche Technik 2 genannt); und
(3) JP 4-93558-A, "System zur Steuerung des Betriebs von Kühlapparaten" (im folgenden herkömmliche Technik 3 genannt).

Die herkömmliche Technik 2 betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer kombinierten Kraftwerk-/Heizanlage, die aus Apparaturen wie etwa Generatoren, Dampferzeugern und Kühlapparaten gebildet ist. In diesem Verfahren wird durch lineare Programmierung das Leistungsvermögen einer jeden Apparatur formelmäßig dargestellt, außerdem werden durch lineare Programmierung ein Start/Stopp-Ablaufplan sowie ein Ausgangspegel-Ablaufplan einer jeden Wärmequel len-Apparatur bestimmt, wobei die als Zielfunktion verwendeten Betriebskosten minimiert werden.

Die herkömmliche Technik 1 betrifft ein Verfahren zum Planen des Betriebs von mehreren Wärmequellen-Apparatu ren. In diesem Verfahren werden Kombinationen von Appara turen gewählt, die anhand der Verbindungen zwischen den Apparaturen verwirklicht werden können. Die Betriebsperi ode wird gemäß den Betriebsbedingungen wie etwa den Apparaturprüfungszuständen in eine vorgegebene Anzahl von kleinen Perioden unterteilt. Die Summe der Betriebskosten und der Start/Stopp-Kosten der Kombination von Apparatu ren in jeder kleinen Teilperiode wird berechnet, wobei eine vorgegebene Anzahl von Kombinationen beginnend bei der die minimale Summe ergebenden Kombination als Lösun gen von Pfadminimierungsproblemen gewählt werden.

Die herkömmliche Technik 1 ist kosteneffektiv, weil die optimale Lösung mathematisch erhalten werden kann. In der herkömmlichen Technik 1 werden praktische Kombinationen auf der Grundlage von verschiedenen Bedingungen im voraus festgelegt. Daher ist die Anzahl der Kombinationen gering, wodurch der Rechenaufwand (Zeit) reduziert wird. Sowohl die herkömmliche Technik 1 als auch die herkömmli che Technik 2 zielen jedoch auf die Minimierung der Betriebskosten und ziehen dabei die Lebensdauer der Apparatur (Zuverlässigkeit), eine unregelmäßige Änderung der Apparatur-Funktionseigenschaften beim Einschalten und Abschalten der Apparatur und ähnliches nicht in Betracht.

In der herkömmlichen Technik 3 wird für jede Apparatur ein Start/Stopp-Ablaufplan bestimmt, wobei die Lebens dauer der Apparatur berücksichtigt wird.

Gemäß der herkömmlichen Technik 3 werden die Auftritts häufigkeit von Einschalt- und Abschaltvorgängen eines Kompressors eines Kühlapparates gemessen. Jedesmal wenn die Auftrittshäufigkeit von Einschalt- und Abschaltvor gängen eine vorgegebene Auftrittshäufigkeit übersteigt, werden die Wiedereinschalt-Sperrperiode des Kompressors und die Abschalt-Sperrperiode nach einem Einschalten gegenüber den Anfangswerten verlängert.

Die Zuverlässigkeit der Apparatur wird durch Verringern der Auftrittshäufigkeit von Einschalt- und Abschaltvor gängen oder der Start/Stopp-Auftrittshäufigkeit verbes sert. Die herkömmliche Technik 3 steuert jedoch nur die Start/Stopp-Auftrittshäufigkeit einer einzelnen Appara tur, außerdem führt sie keine Bestimmung des Betriebs unter Berücksichtigung der Apparatur- Funktionseigenschaf ten, eines ununterbrochenen Betriebszustandes, der Einflüsse auf andere Apparaturen und dergleichen aus.

Für die Betriebsoptimierung, durch die ein Verfahren zum Betreiben von Wärmeapparaturen anhand gegebener zukünfti ger Anforderungen bestimmt wird, ist ein Verfahren bekannt, in dem die Leistungseigenschaften wie etwa die Wirkungsgrade von Apparaturen formelmäßig dargestellt werden und ein Betriebsverfahren mittels mathematischer Programmierung unter Verwendung der Betriebskosten wie etwa einer verbrauchten Brennstoffmenge (Elektrizitäts menge) als Zielfunktion ökonomisch bestimmt wird.

Um ein praktisches Betriebsverfahren zu erhalten, ist es notwendig, auch die Lebensdauer der Apparatur (Zuverläs sigkeit), unregelmäßige Apparatur-Funktionseigenschaften bei den Start/Stopp-Vorgängen und dergleichen zu berück sichtigen.

Im allgemeinen ist es notwendig, die Anzahl der Start/Stopp- Vorgänge einer Wärmequellen-Apparatur wie etwa eines Dampferzeugers, eines Generators und eines Kühlapparates soweit wie möglich zu verringern, weil die Apparatur eine große Wärmekapazität besitzt und weil die Lebensdauer der Apparatur durch die thermische Beanspru chung und die Temperaturänderungen während der Start/Stopp-Vorgänge, die eine Verschlechterung der elektrisch isolierenden Materialien zur Folge haben können, nachteilig beeinflußt wird.

Die herkömmlichen Techniken bestimmen Start/Stopp-Ablauf pläne in jeder Betriebsperiode, wodurch die Kosten des Energieverbrauchs der Wärmeapparaturen minimiert werden. Daher ändert sich die Kombination der Apparaturen in Abhängigkeit von zeitlich veränderlichen Anforderungen, was einen intermittierenden Betrieb mit einer Anzahl von Start/Stopp-Vorgängen zur Folge hat. Als Verfahren zur Verringerung der Anzahl der Start/Stopp-Vorgänge durch Optimierung mittels linearer Programmierung ist bekannt, die für einen Start/Stopp-Vorgang erforderlichen Kosten zu bestimmen und zur Zielfunktion zu addieren. Obwohl in diesem Verfahren die Anzahl der Start/Stopp-Vorgänge verringert werden kann, werden die Kombinationen von Apparaturen ohne Berücksichtigung von vergangenen und zukünftigen Betriebsbedingungen bestimmt, so daß eine praktische Lösung nicht erhalten werden kann. Obwohl eine dynamische Programmierung einerseits durch Berücksichti gung vergangener und zukünftiger Betriebsbedingungen eine optimale Lösung bestimmt, erfordert diese dynamische Programmierung andererseits im Vergleich zur linearen Programmierung eine äußerst lange Rechenzeit. Die dynami sche Programmierung ist daher nur schwer für den prakti schen Einsatz geeignet.

In der herkömmlichen mathematischen Programmierung wird die Anzahl der zu verarbeitenden Parameter groß, wenn wichtige Apparatur-Betriebsbedingungen wie etwa die Apparatur-Lebensdauern und die Apparaturausgang-Ansprech eigenschaften berücksichtigt werden sollen oder wenn eine dynamische Programmierung notwendig wird, die eine sehr lange Rechenzeit erfordert. Im Falle einer große Abmessungen besitzenden und komplizierten Apparaturkonfi guration, insbesondere im Fall eines Fernheizungs- und -kühlungssystems steigt die Rechenzeit stark an, so daß die dynamische Programmierung unpraktisch ist.

Im Ergebnis ist es bei der herkömmlichen Optimierung durch mathematische Programmierung schwierig, notwendige Betriebsbedingungen wie etwa die Apparatur-Lebensdauern und die Apparaturausgang-Ansprecheigenschaften zu berück sichtigen. Daher beruht herkömmlicherweise in vielen Fällen der tatsächliche Betrieb einer Apparatur auf der Intuition und der Erfahrung des sie bedienenden Fach manns. Eine Optimierung durch die Entscheidung einer Bedienungsperson ist jedoch unzuverlässig, ferner unter scheiden sich die Entscheidungen von einer Bedienungsper son zur nächsten. Weiterhin ist ein automatischer Betrieb sehr erwünscht, weil die Anzahl der verfügbaren Bedie nungspersonen immer weniger ausreicht.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum planmäßigen Betreiben einer Anlage, das einen optimalen und praktikablen Betriebsablaufplan erzeugen kann, der eine gegebene Zielfunktion wie etwa die Betriebskosten optimiert, sowie ein System zur Ausführung dieses Verfahrens zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Verfahren, das die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt.

Erfindungsgemäß wird ein Betriebs-Basisplan einer Anlage, die aus mehreren Apparaturen verschiedenen Typs gebildet ist, durch mathematische Programmierung erzeugt, an schließend wird der erzeugte Basisplan unter Verwendung von vorgegebenen Wissensregeln modifiziert, damit kein praktischer Widerspruch auftritt. Genauer wird die Beziehung zwischen dem Eingang und dem Ausgang einer jeden zur Anlage gehörigen Apparatur formelmäßig darge stellt, außerdem wird der Betriebs-Basisplan durch Berechnen der Eingänge in jeder Betriebsstunde erzeugt, wobei die Eingänge den Sollausgang der Anlage erfüllen und einen minimalen oder maximalen Wert einer vorgegebe nen Zielfunktion ergeben. Der Betriebs-Basisplan wird unter Verwendung von Wissensregeln, die von der linearen Programmierung nicht berücksichtigte Apparatur-Funktions eigenschaften einbeziehen, modifiziert.

In der vorliegenden Anmeldung soll der Ausdruck "Anlage" ein System bezeichnen, das von mehreren Apparaturen verschiedenen Typs gebildet ist; Beispiele hierfür sind Fernheizungs- und -kühlungssysteme oder kombinierte Kraftwerk-/Heizsysteme, die beispielsweise von Generato ren, Dampferzeugern, Kühlapparaten und Brennstoffzellen systemen gebildet sind, sowie verschiedene Fertigungssy steme. Eine vorgegebene Zielfunktion kann durch die Energiekosten, die Menge von in die Luft abgegebenen toxischen Gasen oder die Anzahl der Maschinensätze gegeben sein, wobei die Zielfunktion nicht auf eine von ihnen eingeschränkt zu sein braucht.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die obige Aufgabe gelöst durch ein System zur Steuerung des Betriebs von Anlagen, in dem ein Verfahren zum Betreiben von mehreren Apparaturen verschiedenen Typs während einer vorgegebenen Periode bestimmt wird. Das System zur Steuerung des Betriebs von Anlagen enthält eine Einrichtung für die Erzeugung eines Basis-Betriebs plans mittels linearer Programmierung, der den Zweck hat, lediglich die Betriebskosten, z. B. die Energiekosten zu minimieren, sowie eine Einrichtung zum Modifizieren des Basis-Betriebsplans über einen KI-Zugang unter Verwendung von Wissensregeln, die die Lebensdauer einer jeden Apparatur, eine Ansprechzeit-Kennlinie eines jeden Apparaturausgangs, eine Zeitablauf-Beziehung zwischen Betriebsbedingungen und weitere Betriebserfahrung berück sichtigen.

Ein Basisplan wird in kurzer Zeit durch Verwendung einer linearen Programmierung erhalten, wobei der Plan die Betriebskosten, d. h. die Energieverbrauchskosten mini miert, anschließend wird eine Wissenstechnik verwendet, um den Basis-Betriebsplan zu modifizieren. Daher kann im Vergleich zur dynamischen Programmierung die Anzahl der iterativen Berechnungen stark verringert werden, was eine Hochgeschwindigkeitslösung zur Folge hat.

Die Verwendung der Wissenstechnik erleichtert die Verar beitung von Bedingungen, die nur schwer formelmäßig dargestellt werden können. Bedingungen, die nur schwer formelmäßig dargestellt werden können, können durch unscharfes Schlußfolgern verarbeitet werden. Die Erfah rung von Bedienungspersonen und dergleichen, deren Ursachen und Wirkungen unbestimmt sind, können unter Ausnutzung von Lern- und Schlußfolgerungsfähigkeiten eines neuronalen Netzwerks verarbeitet werden. Diese Verarbeitungen können im Vergleich zur dynamischen Programmierung in kürzerer Zeit ausgeführt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann somit durch lineare Programmierung ein wirtschaftlicher Betrieb sicherge stellt werden, außerdem kann die Erfahrung von Fachleuten durch Verwendung eines KI-Zugangs berücksichtigt werden. Es ist daher möglich, ein praktisches Verfahren zum Betreiben von Anlagen zu erhalten, das mit hoher Ge schwindigkeit arbeitet und die Energiekosten berücksich tigt.

Aus der JP 63-76360-A ist ein System zur Planung von Computerarbeit bekannt, das eine Wissenstechnik für die Arbeitszuweisung sowie die mathematische Programmierung für die Berechnung der Zuweisung verwendet. Diese Technik unterscheidet sich jedoch in bezug auf ihre Kombination und auf ihre Aufgabe vollständig von der vorliegenden Erfindung.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Neben- und Unteransprüchen angegeben, die sich auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Veranschau lichung einer Ausführungsform der vorliegen den Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer beispiel haften Struktur einer Energieversorgungsan lage;

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines in der Ausführungsform verwendeten Algorithmus;

Fig. 4A, B einen Graphen bzw. eine Tabelle eines Bei spiels von Betriebsausgleichsregeln;

Fig. 5A, B Graphen der Einschaltkennlinie bzw. der Einschalt-Modellkennlinie eines Dampfabsorp tions-Kühlapparats;

Fig. 6A, B Graphen der Abschaltkennlinie bzw. der Ab schalt-Modellkennlinie eines Dampfabsorpti ons-Kühlapparats;

Fig. 7 Beispiele von durch mathematische Programmie rung erhaltenen Rechenergebnissen;

Fig. 8 Beispiele von gemäß der vorliegenden Erfin dung erhaltenen Rechenergebnissen;

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Prognose einrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 ein Beispiel eines Anzeigeschirms, der die Einstellungen von Apparatur-Funktionseigen schaften zeigt;

Fig. 11 ein Beispiel eines Anzeigeschirms, der die Ergebnisse eines Arbeitsablaufplans zeigt; und

Fig. 12 ein weiteres Beispiel eines Anzeigeschirms, der die Ergebnisse eines Arbeitsablaufplans zeigt.

In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der vorlie genden Erfindung gezeigt. Eine Prognoseeinrichtung 1 für die Anforderung des folgenden Tages prognostiziert eine Ausgangsleistung (im folgenden "Anforderung" genannt) einer Energieversorgungsanlage 5 für jede vorgegebene Zeitspanne, beispielsweise für jede Stunde, des folgenden Tages. Die Prognoseergebnisse werden an eine Betriebs plan-Erzeugungseinrichtung 2 der vorliegenden Erfindung geschickt, in der der Betriebsplan 4200 für jede Stunde und für jede Apparatur der Anlage 5 erzeugt wird.

Am Betriebstag prognostiziert eine Prognoseeinrichtung für die Anforderung des Betriebstages oder eine Kurz zeitanforderung-Prognoseeinrichtung 3 eine Anforderung für eine verhältnismäßig kurze Zeit, beispielsweise für jede Zeitspanne von 15 Minuten innerhalb von zwei Stun den. Die Kurzzeitanforderung-Prognoseeinrichtung 3 prognostiziert eine Anforderung auf der Grundlage der Daten wie etwa der Temperatur und der Feuchtigkeit am Betriebstag, die zutreffender und genauer als die am Tag vor dem Betriebstag prognostizierten Daten sind. Daher kann die Kurzzeitanforderung-Prognoseeinrichtung 3 eine Anforderung prognostizieren, die ausführlicher und genauer als die Prognoseergebnisse sind, die von der Prognoseeinrichtung 1 für die Anforderung des folgenden Tages erzeugt werden.

Eine Planmodifikations- und Steuereinrichtung 4 modifi ziert den Betriebsplan 4200, der aus den Prognoseergeb nissen 1A für den folgenden Tag erzeugt wird, welche einen Tag vor dem Betriebstag erhalten werden, gemäß den zutreffenderen Betriebstag-Prognoseergebnissen 3A. Der modifizierte Plan wird für die Erzeugung von Steuersigna len für die Apparaturen der Energieversorgungsanlage 5 verwendet. Die Steuersignale steuern den Einschaltvor gang, den Abschaltvorgang und den Lastfaktor einer jeden Apparatur. Bei der Modifizierung des Betriebsplans wird außerdem nach der Prognose-Zeitspanne (z. B. nach zwei Stunden) von der Prognoseeinrichtung 3 für die Anforde rung des Betriebstages eine Anforderungstendenz berück sichtigt, indem sie auf die Betriebstag-Prognoseergebnis se 1A Bezug nimmt. Das Prognoseintervall und die Progno sedauer der Prognoseeinrichtung 1 für die Anforderung des folgenden Tages und der Prognoseeinrichtung 3 für die Anforderung des Betriebstages sind nicht auf die obigen Beispiele eingeschränkt.

Nun wird die Betriebsplan-Erzeugungseinrichtung 2 im einzelnen beschrieben.

Die Betriebsplan-Erzeugungseinrichtung 2 gemäß der Erfindung umfaßt wenigstens eine Basisplandaten-Speicher einrichtung 1000, eine Basisplan-Erzeugungseinrichtung 2000, eine Betriebswissen-Speichereinrichtung 3000, eine Basisplan-Bewertungseinrichtung 4000, eine Modifikations regel-Speichereinrichtung 5000 und eine Basisplan-Modifi kationseinrichtung 6000. Die Betriebsplan-Erzeugungsein richtung 2 erzeugt für jede Wärmequellen-Apparatur einen Start/Stopp-Ablaufplan und einen Betriebslastfaktor- Ablaufplan.

Die Basisplan-Erzeugungseinrichtung 2000 bestimmt stünd lich durch lineare Programmierung den Start/Stopp-Ablauf plan und den Betriebslastfaktor-Ablaufplan einer jeden Wärmequellen-Apparatur, wobei die Ablaufpläne eine notwendige Ausgangsleistung (im folgenden "Anforderung" genannt) einer jeden Apparatur entsprechend der zeitlich veränderlichen Energieanforderung erfüllen und die Energieverbrauchskosten einer jeden Apparatur minimieren.

Die von der Basisplan-Erzeugungseinrichtung 2000 benötig ten Daten sind in der Basisplandaten-Speichereinheit 1000 gespeichert und umfassen Apparaturkonfigurationsdaten, Daten über die Eingangs/Ausgangs-Beziehung der Apparatur, Daten bezüglich oberer und unterer Schranken für den Eingang der Apparatur, Daten bezüglich oberer und unterer Schranken für den Ausgang der Apparatur, Daten bezüglich der Einheitskosten der Eingangsenergie und weitere Daten.

Ein Basisplan 2100, der von der Basisplan-Erzeugungsein richtung 2000 erzeugt wird, wird an die Planbewertungs einrichtung 4000 geschickt, welche die Eignung des Basisplans bewertet. Diese Bewertung der Eignung wird unter Berücksichtigung des Einflusses auf die Lebensdauer der Apparatur, auf die dynamischen Eigenschaften der Apparatur und dergleichen, die von der Basisplan-Erzeu gungseinrichtung 2000 nicht berücksichtigt wurden und in der Betriebswissen-Speichereinrichtung 3000 gespeichert sind, ausgeführt.

Wenn die Bewertungsergebnisse anzeigen, daß der Basisplan modifiziert werden muß, wird dieser Plan 4100 zur Basis plan-Modifikationseinrichtung 6000 geschickt und gemäß den in der Modifikationsregel-Speichereinrichtung 5000 gespeicherten Regeln modifiziert. Wenn eine Modifikation nicht notwendig ist, wird die Basisregel als Betriebsplan 4200 ausgegeben.

Ein von der Basisplan-Modifikationseinrichtung 6000 modifizierter Basisplan 6100 wird zur Planbewertungsein richtung 4000 zurückgeführt und erneut den obenbeschrie benen Prozessen unterworfen.

Nun wird diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genauer beschrieben. In dieser Ausführungsform werden der Start/Stopp-Ablaufplan und der Betriebslastfaktor-Ablauf plan einer jeden Apparatur, die zusammen die Energiever sorgungsanlage bilden, pro Tag stündlich bestimmt. Ein Beispiel der Struktur der Energieversorgungsanlage 5 ist in Fig. 2 gezeigt. Diese Anlage besitzt gasgefeuerte Dampferzeuger 10A und 10B mit jeweils der gleichen Kapazität, die unter Verwendung von Gas 11 als Brennstoff Dampf 12 ausgeben, Dampfabsorption-Kühlapparate 20A, 20B, 20C, 20D und 20E für die Ausgabe von Kühlungsenergie 13 unter Verwendung des Dampfes 12, der von den als An triebswärmequelle dienenden Dampferzeugern geliefert wird, und elektrische Kompressions-Kühlapparate 30A und 30B. Diese Anlage liefert Kühlungsenergie 13 und Heiz energie (Dampf) 12. Die Kühlapparate 20C bis 20E, 30A und 30B haben jeweils die gleiche Kapazität.

Fig. 3 veranschaulicht einen von der Betriebsplan-Erzeu gungseinrichtung 2 auszuführenden Algorithmus. Die Einzelheiten der Ausführungsform werden nun mit Bezug auf die Schritte des Algorithmus beschrieben.

[1] Schritt 100

Die Basisplan-Erzeugungseinrichtung 2000 liest entweder aus der Basisplandaten-Speichereinrichtung (Datenbank) 1000 Daten aus oder es werden Daten von außen eingegeben und in der Basisplan-Erzeugungseinrichtung 2000 gespei chert. Die Daten enthalten Apparaturkonfigurationsdaten, Apparatur-Nennleistungsdaten, Daten der Eingangs-/Aus gangs-Beziehung der Apparatur, Daten bezüglich der oberen und unteren Schranken für den Eingang der Apparatur, Anforderungsdaten für die Heiz- und Kühlenergien in jeder Stunde eines jeden Tages sowie Daten bezüglich der Einheitskosten der Gas- und Elektrizitätsenergiemengen.

[2] Schritt 200

Die Basisplan-Erzeugungseinrichtung 2000 erzeugt unter Verwendung dieser Daten mittels mathematischer Program mierung oder Optimierungsprogrammierung einen Basisplan. Ein Verfahren der mathematischen Programmierung zur Planung eines Start/Stopp-Ablaufplans und eines Betriebs lastfaktor-Ablaufplans einer Apparatur ist in dem Doku ment "Optimisation of Cogeneration" der herkömmlichen Technik 2 im einzelnen erläutert, so daß hier nur eine Übersicht über dieses Verfahren gegeben wird.

Die Beziehungen zwischen einem Dampfeingang QSAR_i und einem Kühlenergieausgang QCAR_i eines jeden Absorptions- Dampferzeugers (Symbol AR) und zwischen dem Dampfeingang QSAR_i und der Elektrizität EAAR_i einer Hilfsapparatur können durch die folgenden linearen Ausdrücke approxi miert werden:

QCAR_i = p × QSAR_i + q × δAR_i (1)

EAAR_i = r × QSAR_i + s × δAR_i (2)
0 δA_i 1 (3)

wobei p, q, r und s Koeffizienten sind und i eine Ord nungszahl der Apparatur ist. δAR_i ist eine ganzzahlige Variable, die entweder den Wert 1 oder 0 besitzt und die einen Betriebszustand (δAR_i = 1) oder einen Ruhezustand (δAR_i = 0) repräsentiert.

Der Bereich des Dampfeingangs ist durch den folgenden Ausdruck einer Zwangsbedingung gegeben, durch die der minimale und der maximale Lastfaktor einer jeden Ausrü stung definiert sind:

QS_min × δAR_i QSAR_i QS_max × δAR_i(4)

wobei QS_min und QS_max eine untere Schranke bzw. eine obere Schranke für den Dampfeingang repräsentieren.

Ähnlich wie die Ausdrücke (1) bis (4) werden für jeden Dampferzeuger (Symbol BL) die Beziehungen zwischen einem Gaseingang GAS_i und einem Dampfausgang QSBL_i und zwischen dem Gaseingang GAS_i und der Elektrizität EABL_i für eine Hilfsapparatur und außerdem für jeden elektrischen Kompressions-Kühlapparat (Symbol TR) die Beziehungen zwischen einem elektrischen Eingang (Verbrauch) ETR_i und einem Kühlungsenergieausgang QCTR_i und zwischen dem elektrischen Eingang ETR_i und der Elektrizität EATR_i für eine Hilfsapparatur formuliert.

Der Energieeingang/-ausgang kann durch die folgenden Ausdrücke dargestellt werden:

QC_anf = ΣQCAR_i + ΣQCTR_i (5)

QS_anf + ΣQAAR_i = ΣQSBL_i (6)

E_kauf = ΣETR_i + ΣEAAR_i + ΣEATR_i + ΣEABL_i (7)

G_kauf = ΣGAS_i (8)

wobei QC_anf und QS_anf die Heiz- und Kühlungsenergieanfor derungen repräsentieren und E_kauf und G_kauf die gekaufte Elektrizität bzw. das gekaufte Gas repräsentieren.

Eine Zielfunktion f ist anhand der Eingangsenergiekosten folgendermaßen definiert:

f = α × E_kauf + β × G_kauf (9)

wobei α und β Energiemengen-Einheitskosten der Elektrizi tät bzw. des Gases repräsentieren.

Durch Lösen des oben formelmäßig dargestellten gemischt ganzzahligen Programmierproblems werden der Start/Stopp- Zustand oder δ-Wert und der Lastfaktor oder die Eingangs energie (z. B. QSAR_i) einer jeden Apparatur, die die Zielfunktion (9) minimieren, bestimmt.

Die Anforderungen QC_anf und QS_anf ändern sich stündlich, so daß das Programmierproblem 24 mal gelöst wird, um den Basis-Betriebsplan für einen Tag zu erhalten.

[3] Schritt 300

In einer ersten Stufe der Bewertung des im Schritt 200 erhaltenen Basisplans bewertet die Planbewertungseinrich tung 4000 die Bedingung eines ununterbrochenen Betriebs einer jeden Apparatur, indem sie auf das in der Betriebs wissen-Speichereinrichtung 3000 gespeicherte Wissen Bezug nimmt.

Im allgemeinen ist es notwendig, die Anzahl der Start/Stopp-Vorgänge einer Wärmequellen-Apparatur wie etwa eines Dampferzeugers, eines Generators und eines Kühlapparates soweit wie möglich zu verringern, weil die Apparatur eine große Wärmekapazität besitzt und die Lebensdauer der Apparatur durch eine thermische Beanspru chung und durch Temperaturänderungen während des Start/Stopp-Vorgangs, die eine Verschlechterung der elektrisch isolierenden Materialien zur Folge haben können, nachteilig beeinflußt wird.

Nun wird mit Bezug auf die schematische Darstellung von Fig. 4A ein Beispiel des Bewertungsverfahrens beschrie ben.

Es wird angenommen, daß eine im Betrieb befindliche Apparatur im Zeitpunkt A abgeschaltet wird, im Zeitpunkt B wieder eingeschaltet wird und im Zeitpunkt D erneut abgeschaltet wird. Die Abschaltdauer zwischen dem Zeit punkt A und dem Zeitpunkt B ist durch t₁ repräsentiert, während die Betriebsdauer zwischen dem Zeitpunkt B und dem Zeitpunkt D durch t₂ repräsentiert ist und der Lastfaktor bei der erneuten Aufnahme des Betriebs im Zeitpunkt B durch h repräsentiert ist.

Der Abschaltabschnitt einer jeden Apparatur im Basisplan wird gesucht, wobei die Werte t₁, t₂ und h berechnet werden. Entsprechend den Vergleichsergebnissen zwischen den berechneten Werten und den vorgegebenen Referenzwer ten wird anhand der in Fig. 4B gezeigten Betriebsaus gleichsregeln ermittelt, ob der Plan zum Abschalten zwischen dem Zeitpunkt A und dem Zeitpunkt B und der Plan zum Einschalten im Zeitpunkt B geeignet sind. In Fig. 4B gibt S an, daß die Werte von t₁, t₂ bzw. h kleiner als ein jeweiliger Referenzwert sind, während L angibt, daß die Werte größer als der jeweilige Referenzwert sind. EIN gibt einen eingeschalteten Zustand an, während AUS einen abgeschalteten Zustand angibt. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß die Referenzwerte für t₁ und t₂ jeweils zwei Stunden sind, so folgt der Basisplan dann, wenn die Abschaltdauer t₁ fünf Stunden beträgt und die Betriebsdauer t₂ eine Stunde beträgt, unabhängig vom Lastfaktor h den Regeln, die von der fettgedruckten Linie in Fig. 4B umgeben sind. Daher wird geurteilt, daß der einstündige Betrieb, der im Zeitpunkt B beginnt, ungün stig ist, so daß der eingeschaltete Zustand in den abgeschalteten Zustand geändert wird. Die in Fig. 4B veranschaulichten Regeln erlauben eine mittels einer Wissenstechnik bewerkstelligte quantitative Behandlung des qualitativen Betriebswissens von Fachleuten unter Berücksichtigung des Betriebslastfaktors. In dem obigen Beispiel entspricht das qualitative Betriebswissen der Aussage, daß "im ununterbrochenen Betriebszustand eine Kurzzeitabschaltung soweit wie möglich vermieden werden soll und in dem ununterbrochenen Ruhezustand ein Kurz zeitbetrieb soweit wie möglich vermieden werden soll".

Die Referenzwerte können für jede Apparatur in Abhängig keit von der Nennleistung und von den Leistungseigen schaften der Apparatur festgelegt sein.

[4] Schritt 400

Entsprechend der Bewertung im Schritt 300 modifiziert die Basisplan-Modifikationseinrichtung 600 den Start/Stopp- Ablaufplan unter Verwendung der in der Modifikationsre gel-Speichereinrichtung 5000 gespeicherten Modifikations regeln.

Beim Wechsel vom abgeschalteten Zustand zum eingeschalte ten Zustand ändert sich die Zwangsbedingung (3) nach

δ = 1 (10)

so daß zwangsläufig der eingeschaltete Zustand bestimmt wird.

Ähnlich wird bei einer Änderung vom eingeschalteten Zustand in den abgeschalteten Zustand die Zwangsbedingung (3) nach

Δ = 0 (11)

geändert, so daß zwangsläufig der abgeschaltete Zustand bestimmt wird. Die Zwangsbedingung im Zeitablaufplan einer Apparatur, deren Plan modifiziert werden soll, wird entweder in den Ausdruck (10) oder (11) geändert. Danach werden wiederum im Schritt 200 durch mathematische Programmierung der Start/Stopp-Ablaufplan und der Last faktor-Ablaufplan berechnet. Die berechneten Ergebnisse werden im Schritt 300 ausgewertet. Die Prozesse vom Schritt 300 zum Schritt 400 und zum Schritt 200 werden solange wiederholt, bis die Start/Stopp-Ablaufpläne nicht mehr modifiziert werden müssen, anschließend geht der Prozeß weiter zum Schritt 500.

[5] Schritt 500

In der zweiten Stufe der Bewertung werden die Einschalt eigenschaften, die dynamische Eigenschaften der Apparatur sind, bewertet.

Beispielsweise ist im Falle eines Kühlapparats der Lastnachlauf eines Dampfabsorptions-Kühlapparates langsa mer als derjenige eines elektrischen Kompressions-Kühlap parates, weil der erstere eine Temperaturänderung des Absorptionsmittels und der letztere eine Drehkraft eines Elektromotors verwendet. Daher ist es notwendig, die Einschalteigenschaft zu betrachten, um einen praktischen Plan zu erhalten. Fig. 5A veranschaulicht ein Beispiel der Einschaltkennlinie eines Dampfabsorptions-Kühlappara tes. Obwohl in diesem Beispiel nach ungefähr 15 Minuten 80% der Ausgangsleistung erhalten werden können, dauert es insgesamt 90 Minuten, um die Nennleistung zu errei chen.

Die Beziehung zwischen dem Lastfaktor L und der Zeit t beim Einschalten wird durch eine Kombination der folgen den linearen und quadratischen Ausdrücke für die Gewin nung einer Einschalt-Modellkennlinie approximiert:

L = a₀ × t (0 t 15) (12)

L = a₁ × t² + b₁ × t + c₁ (15 < t 90) (13)

wobei a₀, a₁, b₁ und c₁ Koeffizienten sind.

Anhand der Ausdrücke (12) und (13) wird ein Lastfaktor- Ablaufplan daraufhin geprüft, ob eine Änderung des Lastfaktors günstig ist oder nicht.

[6] Schritt 600

Wenn der Lastfaktor-Ablaufplan nicht zu der Einschalt- Modellkennlinie paßt, wird die untere Schranke des Dampfeingangs QS_min im Ausdruck (4) geändert, um den minimalen Lastfaktor einzustellen.

Bei der Bestimmung von QS_min wird aus den Ausdrücken (12) und (13) ein minimaler Lastfaktor in der vorhergehenden Zeitperiode erhalten, der für die Ausgabe des geplanten Wertes des maximalen Lastfaktors notwendig ist; dann wird aus dem Ausdruck (1) QSAR_i berechnet. Dieser berechnete Wert wird als QS_min verwendet.

Der Zwangsbedingungs-Ausdruck (4) wird somit in der betreffenden Zeitperiode der zu modifizierenden Apparatur geändert. Der Prozeß kehrt zum Schritt 200 zurück, um erneut den Start/Stopp-Ablaufplan und den Lastfaktor- Ablaufplan durch mathematische Programmierung zu berech nen. Die berechneten Ergebnisse werden im Schritt 500 erneut ausgewertet. Die Prozesse vom Schritt 500 über den Schritt 600 und den Schritt 200 zurück zum Schritt 500 werden solange wiederholt, bis der Lastfaktor-Ablaufplan nicht mehr modifiziert werden muß. Danach geht der Prozeß weiter zum Schritt 700.

[7] Schritt 700

In der dritten Stufe der Bewertung werden die Abschaltei genschaften einer Apparatur ausgewertet.

Um beispielsweise im Falle eines Dampfabsorptions-Kühlap parates eine Kristallisation des Absorptionsmittels zu verhindern, die durch einen Temperaturabfall verursacht wird, wenn die Apparatur abgeschaltet wird, ist es notwendig, die Konzentration der Absorptionsflüssigkeit vor dem Temperaturabfall ausreichend zu verringern, was bedeutet, daß ein Verdünnungsvorgang notwendig wird. Fig. 6A veranschaulicht ein Beispiel der Abschaltkennlinie eines Dampabsorptions-Kühlapparates. In der Zeitspanne zwischen dem Beginn des Verdünnungsvorgangs und dem vollständigen Abschalten wird entsprechend dem Lastfaktor im Normalbetrieb eine Restwärme erzeugt, die dem in Fig. 6A schraffiert gezeichneten Bereich entspricht. Die Restwärme während des Verdünnungsvorgangs wird daher vorzugsweise wirksam ausgenutzt.

Die Ablaufpläne werden nach einem in einem Verdünnungs vorgang befindlichen Dampfabsorptions-Kühlapparat abge sucht. Die Menge der während des Verdünnungsvorgangs erzeugten Restwärme wird unter Verwendung einer in Fig. 6B gezeigten Abschalt-Modellkennlinie berechnet, welche durch einen linearen Ausdruck mittels des Lastfaktors L₀ im Normalbetrieb approximiert wird:

L = a₂ × t + L₀ (14)

[8] Schritt 800

Ein Wert, der durch Subtraktion der Restwärmemenge von der Kühlungsenergie-Anforderung QC_anf im Startzeitpunkt des Verdünnungsvorgangs erhalten wird, wird als neue Kühlungsenergie-Anforderung verwendet. Der Prozeß kehrt zum Schritt 200 zurück, um durch mathematische Program mierung erneut den Start/Stopp-Ablaufplan und den Last faktor-Ablaufplan zu berechnen. Die berechneten Ergeb nisse werden erneut im Schritt 700 ausgewertet. Die Prozesse vom Schritt 700 über den Schritt 800 und den Schritt 200 zurück zum Schritt 800 werden solange wieder holt, bis die Ablaufpläne sämtlicher Apparaturen, in denen ein Verdünnungsvorgang stattfindet, verarbeitet worden sind.

Somit werden der endgültige Start/Stopp-Ablaufplan und der endgültige Lastfaktor-Ablaufplan durch Ausführen der Schritte [1] bis [8] erzeugt.

Ein Teil der Rechenergebnisse dieser Ausführungsform ist in den Fig. 7 und 8 gezeigt.

Fig. 7 veranschaulicht die Rechenergebnisse, die ledig lich durch die mathematische Programmierung im Schritt 200 erhalten werden. Die Dampfabsorptions-Kühlapparate 20A und 20B führen einen intermittierenden Betrieb aus, in dem die Einschalt- und Abschalt-Vorgänge häufig wiederholt werden. Die Dampfabsorptions-Kühlapparate 20C und 20D nehmen beim Einschalten einen geplanten Lastfak tor von 100% an, was unmöglich zu verwirklichen ist.

Fig. 8 veranschaulicht die modifizierten Ergebnisse der in den Schritten 300, 500 und 700 erhaltenen Ergebnisse. In Fig. 8 entsprechen die schwarz ausgefüllten Bereiche modifizierten Hauptbereichen. Die Kurzzeitoperationen des Dampfabsorptions-Kühlapparates 20A sind beseitigt worden, so daß der Kühlapparat 20A nun ununterbrochen läuft. Bei den Kühlapparaten 20B, 20C und 20D sind die Einschaltzei ten um eine Stunde vorverlegt worden, um zu den bezeich neten Uhrzeiten hohe Lastfaktoren zu erhalten. Um ferner die Restwärme während des Verdünnungsvorgangs wirksam zu nutzen, werden andere Kühlapparate angehalten, wobei deren Lastfaktoren verringert werden.

Die in dem obigen Beispiel der vorliegenden Ausführungs form berechneten Betriebskosten wurden im Vergleich zu einem Verfahren mit Prioritätsreihenfolge, in dem die Apparaturen nacheinander in der vorgegebenen Reihenfolge betrieben werden, um ungefähr 6% verringert.

Fig. 9 zeigt ein Beispiel eines neuronalen Netzwerks, das als Prognoseeinrichtung 1 für die Anforderung des folgen den Tages verwendet wird. Eine Anforderungsprognosedaten- Speichereinrichtung 900 speichert die für die Anforde rungsprognose notwendigen Daten wie etwa die Temperatur, die Feuchtigkeit, das Wetter, die Windgeschwindigkeit und die Windrichtung in der Atmosphäre, die Sonnenscheinmenge sowie Informationen verschiedener Ereignisse, außerdem speichert sie Daten 9300 von vergangenen prognostizierten Energieanforderungen wie etwa Elektrizität und Heizener gie. Die Beziehung zwischen den Eingangsdaten und den zu prognostizierenden Energieanforderungsdaten wird gelernt. In das Netzwerk, das den Lernvorgang ausgeführt hat, werden die Daten zum Zeitpunkt der Prognose eingegeben, wobei das Netzwerk Prognosewerte ausgibt.

Nun wird mit Bezug auf eine in Fig. 9 dargestellte Ausführungsform das Lern- und Prognoseverfahren kurz beschrieben.

(1) Erzeugen gewünschter Ausgänge (Erzeugungseinrichtung 1000 für erwünschte Ausgangsdaten)

Die Daten 9100 bezüglich vergangener Energieanforderungen werden aus der Datenspeichereinheit 9000 ausgelesen, wobei die Daten in einen Betrag der Änderung der Daten zwischen vorgegebenen Stunden oder in eine Summe von Daten während eines vorgegebenen Bereichs von Stunden umgewandelt werden. Die Daten werden unter Verwendung eines vorgegebenen repräsentativen Wertes auf einen Wert im Bereich zwischen 0 und 1 normiert. Auf diese Weise werden gewünschte Ausgänge 10110 erzeugt.

(2) Erzeugen von Eingängen (Eingangsdaten-Erzeugungsein richtung 10400)

Die Eingangsdaten 9200 wie etwa die Temperatur und die Feuchtigkeit in der Atmosphäre und das Wetter werden aus der Datenspeichereinrichtung 9000 gelesen, wobei die Daten erforderlichenfalls in einen Betrag der Änderung der Daten zwischen vorgegebenen Stunden oder in eine Summe von Daten während eines vorgegebenen Bereichs von Stunden oder von Daten, deren Maximalwert und deren Minimalwert während eines vorgegebenen Bereichs von Stunden wiedergewonnen werden, umgewandelt werden oder eine andere Verarbeitung ausgeführt wird. Die Daten werden unter Verwendung eines vorgegebenen repräsentati ven Wertes normiert, um Eingangsdaten 10410 zu erzeugen.

(3) Signalübertragung im Netzwerk (neuronales Netzwerk 10300)

Die Eingangsdaten 10410 werden in jedes Neuron einer Eingangsschicht des neuronalen Netzwerks 10300 eingegeben und an jedes Neuron einer versteckten Schicht ausgegeben, welche mit einer Kopplungsintensität zwischen Neuronen, d. h. mit einem Gewichtungskoeffizienten, der optional bestimmt wird, gewichtet wird. Jedes Neuron einer ver steckten Schicht transformiert eine Summe von eingegebe nen Signalen unter Verwendung einer Transformationsfunk tion wie etwa einer Sigmoid-Funktion. Der transformierte Wert wird mittels eines Gewichtungskoeffizienten gewich tet und an jedes Neuron einer Ausgangsschicht ausgegeben. Ahnlich wie das Neuron der versteckten Schicht transfor miert jedes Neuron der Ausgangsschicht eine Summe von eingegebenen Signalen unter Verwendung einer Transforma tionsfunktion und gibt einen Ausgangswert 10310 aus.

(4) Modifikation der Gewichtungskoeffizienten (Gewich tungskoeffizient-Modifikationseinrichtung 10200)

Gewichtungskoeffizienten zwischen Neuronen werden modifi ziert, um Fehler zwischen den Ausgangswerten des neurona len Netzwerks 10300 und den gewünschten Ausgängen 10100 zu verringern.

Ein Beispiel eines Lernverfahrens und eines Gewichtungs koeffizient-Modifikationsverfahrens ist durch ein Fehler rückverfolgungsverfahren gegeben. Die Einzelheiten des Lernverfahrens sind in "Neurocomputer Foundations of Research", MIT Press, 1988, Seiten 318 bis 362, beschrie ben, so daß eine genaue Beschreibung hiervon weggelassen wird.

Die obigen Prozesse (3) und (4) werden entweder in einer vorgegebenen Anzahl oder solange wiederholt, bis Fehler zwischen den Ausgangswerten 10300 und den gewünschten Werten 10100 kleiner als ein vorgegebener Wert werden, wodurch der Lernvorgang beendet ist.

(5) Prognose

Die Eingangsdaten 9420 im Zeitpunkt der Prognose werden in das neuronale Netzwerk eingegeben. In diesem Fall sind die durch den Prozeß (3) erhaltenen Ausgangswerte 10310 die Prognosewerte.

Auf ähnliche Weise kann die Prognoseeinrichtung 3 für die Anforderungen des Betriebstages verwirklicht sein. Das Anforderungsprognoseverfahren kann durch einen statisti schen Zugang wie etwa eine Mehrfachregressionsanalyse ausgeführt werden.

Es ist erforderlich, daß gegebene Anforderungen so korrekt wie möglich sind, um einen hocheffizienten Betriebsablaufplan einer Wärmequellen-Apparatur zu bestimmen. Unter Verwendung des hochgenauen Prognosever fahrens dieser Ausführungsform können die Wirkungen der Erfindung weiter verbessert werden.

Die Apparatur-Leistungseigenschaften, das Bewertungsver fahren und das Modifikationsverfahren der vorliegenden Ausführungsform dienen nur der Erläuterung. Die Lei stungseigenschaften und die Betriebserfahrung bezüglich anderer Wärmequellen-Apparaturen wie etwa von Generato ren, Wärmepumpen und Wärmespeichertanks sowie Rohrlei tungssystemen können ebenfalls unter Verwendung der für sie festgelegten Regeln bestimmt werden. Wenn eine Einrichtung für die Änderung der Festlegungen der Appara tur-Leistungseigenschaften vorgesehen ist, ist es mög lich, eine Apparatur hinzuzufügen oder zu ersetzen und mit einer Änderung der Apparatur-Leistungseigenschaften umzugehen.

Fig. 10 zeigt ein Beispiel eines Anzeigeschirms für die Festlegung von Apparatur-Leistungseigenschaften. Eine neu einzustellende oder zu verändernde Apparatur wird durch Aufwärts- und Abwärtsbewegen längs einer Bildlaufleiste 50 gewählt. Der Haupteingang/Hauptausgang der gewählten Apparatur und der Haupteingang/Hauptausgang einer Hilfs apparatur werden in einem Fenster 51 graphisch angezeigt und in einem weiteren Fenster 52 numerisch dargestellt. Bei der Änderung der Leistungseigenschaften wird aus dem Fenster 52 ein erforderlicher Koeffizient (a bis d) gewählt, indem er mit einem Mauszeiger 53 angeklickt wird; danach wird ein neuer Koeffizient über eine Tasta tur eingegeben. Die Regeln, die die Apparatur-Leistungs eigenschaften und die Apparatur-Erfahrung repräsentieren, können angezeigt werden, um Regeln hinzuzufügen, zu löschen oder zu ändern, indem eine Eingabeeinrichtung wie etwa eine Maus und eine Tastatur verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben von Wärme quellen-Apparaturen kann auch lediglich als Führungshilfe für Bedienungspersonen verwendet werden, ohne daß direkt die Apparaturen gesteuert werden. Die Fig. 11 und 12 zeigen Beispiele von Anzeigeschirmen von Rechenergebnis sen. Fig. 11 ist ein Balkengraph, der die Lastfaktoren von Apparaturen in Abhängigkeit von den Betriebsstunden zeigt, während Fig. 12 eine Tabelle von Lastfaktorwerten zeigt.

Die Regeln für die Bestimmung, ob die Ergebnisse der linearen Programmierung modifiziert werden oder nicht, können auf einem Bildschirm angezeigt werden, um einer Bedienungsperson die Bestimmung einer beliebigen Modifi kation zu erlauben.

Die vorliegende Erfindung ist auf Fernheizungs- und -kühlungssysteme, kombinierte Kraftwerk-/Heizsysteme, Brennstoffzellensysteme und dergleichen anwendbar.

Die vorliegende Erfindung ist außerdem nicht nur auf ein Betriebssteuersystem einer Energieversorgungsanlage, sondern auch auf ein Unterstützungssystem zur Erleichte rung von Konstruktionsentwürfen und auf einen Betriebssi mulator wie etwa eine Bedienungsperson-Übungseinrichtung anwendbar.

Wie beschrieben, können gemäß der vorliegenden Erfindung formelmäßig nur schwer darstellbare Betriebsbedingungen oder Betriebsbedingungen, deren formelmäßige Darstellung einer erhöhten Anzahl von Variablen bedarf, deren Berech nung wiederum sehr zeitaufwendig ist, verarbeitet werden, so daß ein kosteneffektives und praktisches Betriebsver fahren mit hoher Geschwindigkeit erstellt werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Betreiben einer Anlage, die mehrere Apparaturen verschiedenen Typs (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) enthält, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Erzeugen (200) eines Basis-Betriebsplans durch formelmäßige Darstellung einer Beziehung zwischen dem Eingang und dem Ausgang einer jeden der Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) und durch Erhalten eines Eingangs für jede Betriebsperiode, wobei der Eingang einen Soll ausgang der Anlage erfüllt und einen Wert einer vorgege benen Zielfunktion maximiert oder minimiert; und
Modifizieren (300-800) des im vorangehenden Schritt erhaltenen Eingangs durch Verwenden von Wissens regeln, die die im vorangehenden Schritt (200) nicht betrachteten Leistungseigenschaften einer jeden der Apparaturen betreffen.

2. Verfahren zum Betreiben einer Anlage, die Appara turen verschiedenen Typs (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Erzeugen (200) eines Basis-Betriebsplans durch formelmäßige Darstellung einer Beziehung zwischen dem Eingang und dem Ausgang einer jeden der Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) und durch Erhalten eines Eingangs für jede Betriebsperiode, wobei der Eingang einen Soll ausgang der Anlage erfüllt und einen Wert einer vorgege benen Zielfunktion maximiert oder minimiert; und
Bewerten (300-800) der Eignung des im vorange henden Schritt (200) erzeugten Basis-Betriebsplans durch Verwenden von vorgegebenen Bewertungs-Wissensregeln und Modifizieren des Basis-Betriebsplans durch Verwenden vorgegebener Modifikations-Wissensregeln.

3. Verfahren zum Betreiben einer Anlage, die mehrere Apparaturen verschiedenen Typs (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Erzeugen (200) eines Basis-Betriebsplans durch formelmäßige Darstellung einer Beziehung zwischen dem Eingang und dem Ausgang einer jeden der Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) und durch Erhalten eines Eingangs einer jeden der Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) für jede Betriebsperiode durch Verwenden eines Optimie rungsplanungsverfahrens, wobei der Eingang einen Sollaus gang der Anlage erfüllt; und
Modifizieren (300-800) des im vorangehenden Schritt erzeugten Basis-Betriebsplans unter Verwendung von Wissensregeln.

4. System zum Betreiben einer Anlage, die mehrere Apparaturen verschiedenen Typs (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) aufweist, gekennzeichnet durch
eine Eingangs- /Ausgangsdaten-Speichereinrichtung (1000) zum Speichern von Eingangs-/Ausgangsdaten einer jeden Apparatur (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B);
eine Basis-Betriebsplan-Erzeugungseinrichtung (2000) zum Erzeugen eines Basis-Betriebsplans durch Lesen der in der Eingangs-/Ausgangsdaten-Speichereinrichtung (1000) gespeicherten Eingangs-/Ausgangsdaten einer jeden Apparatur (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) und durch formel mäßige Darstellung der gelesenen Eingangs-/Ausgangsdaten sowie durch Erhalten eines Eingangs einer jeden der Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) für jede Betriebsperiode durch Verwenden eines Optimierungspla nungsverfahrens, wobei der Eingang einen Sollausgang der Anlage erfüllt;
eine Regel-Speichereinrichtung (3000) zum Spei chern von Wissensregeln, die die Lebensdauer und/oder das Ansprechverhalten einer jeden Apparatur betreffen;
eine Einrichtung (4000) zum Bewerten des von der Basis-Betriebsplan-Erzeugungseinrichtung (2000) erzeugten Basis-Betriebsplans durch Verwenden der Wissensregeln;
eine Einrichtung (5000) zum Speichern von Modifi kationsregeln zum Modifizieren eines Start/Stopp-Ablauf plans und eines Lastfaktors einer jeden Apparatur (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B); und
eine Einrichtung (6000) zum Modifizieren des Basis-Betriebsplans durch Verwenden der Modifikationsre geln.

5. Verfahren zum Bestimmen eines Start/Stopp- Ablaufplans und eines Betriebslastfaktors einer Anlage, die mehrere Apparaturen verschiedenen Typs (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
formelmäßiges Darstellen (200) der Beziehung zwischen dem Eingang und dem Ausgang einer jeden Appara tur (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) sowie der Zwangsbedin gungen oberer und unterer Schranken für den Eingang und den Ausgang und Erzeugen des Start/Stopp-Ablaufplans und des Betriebslastfaktors einer jeden Apparatur (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) durch ein lineares Planungsverfahren, wobei der Start/Stopp-Ablaufplan und der Betriebslastfak tor einen Sollausgang der Anlage erfüllen und einen Wert einer vorgegebenen Zielfunktion maximieren oder minimie ren; und
Modifizieren (300-800) des Start/Stopp-Ablauf plans und des Betriebslastfaktors einer jeden Apparatur durch Verwenden von Wissensregeln, die die Lebensdauer und das Ausgangsansprechverhalten einer jeden Apparatur (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) betreffen.

6. Verfahren zum Bestimmen des Betriebs einer Wärmequellen-Apparatur einer Energieversorgungsanlage, die mehrere solcher Wärmequellen-Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) verschiedenen Typs aufweist, wobei das Verfahren einen Start/Stopp-Ablaufplan und einen Be triebslastfaktor der Anlage bestimmt, gekennzeichnet durch
formelmäßiges Darstellen (200) einer Beziehung zwischen dem Eingang und dem Ausgang einer jeden der Wärmequellen-Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) und der Zwangsbedingungen oberer und unterer Schranken für den Eingang und den Ausgang und Erzeugen des Start/Stopp-Ablaufplans und des Betriebslastfaktors einer jeden der Wärmequellen-Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) durch ein lineares Planungsverfahren, wobei der Start/Stopp-Ablaufplan und der Betriebslastfaktor einen Sollausgang der Anlage erfüllen und Energieverbrauchsko sten einer jeden der Wärmequellen-Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) und/oder eine Ausstoßmenge von toxischen Gasen in die Luft minimieren; und
Modifizieren (300-800) des Start/Stopp-Ablauf plans und des Betriebslastfaktors einer jeden der Wärme quellen-Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) durch Verwenden von Wissensregeln, die die Lebensdauer und das Ausgangsansprechverhalten einer jeden der Wärmequellen- Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) betreffen.

7. Verfahren zur Bestimmung des Betriebs einer Wärmequellen-Apparatur gemäß Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß
die Optimierung des Start/Stopp-Ablaufplans und des Betriebslastfaktors einer jeden der Wärmequellen- Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) durch Verwenden der Wissensregeln bewertet wird;
entsprechend den Bewertungsergebnissen die für die Ausführung des linearen Planungsverfahrens verwende ten Zwangsbedingungen geändert werden;
die Optimierungsberechnung durch das lineare Planungsverfahren erneut ausgeführt wird; und
der Start/Stopp-Ablaufplan und der Betriebslast faktor einer jeden der Wärmequellen-Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) modifiziert werden.

8. Verfahren zum Bestimmen des Betriebs einer Wärmequellen-Apparatur gemäß Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß
als Verfahren zum Bewerten der Optimierung des Start/Stopp-Ablaufplans und des Betriebslastfaktors einer jeden der Wärmequellen-Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) eine Abschaltdauer zwischen dem Abschaltzeit punkt der betreffenden Wärmequellen-Apparatur und dem Zeitpunkt des Wiedereinschaltens der Wärmequellen-Appara tur, ein Lastfaktor zum Zeitpunkt des Wiedereinschaltens sowie eine Betriebsdauer zwischen dem Zeitpunkt des Wiedereinschaltens und dem Zeitpunkt des Wiederabschal tens mit entsprechenden vorgegebenen Referenzwerten verglichen werden; und
entsprechend den Vergleichsergebnissen mit den Referenzwerten die Eignung des Start/Stopp-Ablaufplans einer jeden der Wärmequellen-Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) beurteilt wird.

9. Verfahren zum Bestimmen des Betriebs einer Wärmequellen-Apparatur gemäß Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß
für jede der Wärmequellen-Apparaturen ein Dampf absorptions-Kühlapparat (20A-20E) verwendet wird;
als Verfahren für die Bewertung der Optimierung und für die Modifikation des Start/Stopp-Ablaufplans und des Betriebslastfaktors einer jeden der Wärmequellen- Apparaturen (20A-20E) ein Verdünnungsvorgang-Startzeit punkt sowie die für den Verdünnungsvorgang notwendige Zeitspanne für jeden Dampfabsorptions-Kühlapparat (20A-20E) erfaßt werden; und
die Lastfaktoren der Kühlungs- und Heizenergieab gabe-Apparaturen, die von der im Verdünnungsvorgang befindlichen Apparatur verschieden sind, abgesenkt werden, um so die Summe der Ausgangsenergien der Küh lungs- und Heizenergieabgabe-Apparaturen in einem Bereich zu verringern, der gleich oder kleiner als die Kühlungs energie ist, die von der im Verdünnungsvorgang befindli chen Apparatur erzeugt wird.

10. Verfahren zum Bestimmen des Betriebs einer Wärmequellen-Apparatur gemäß Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Ausgang einer jeden der Wärmequellen- Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) entsprechend den vergangenen Betriebsdaten prognostiziert wird.

11. Verfahren zum Bestimmen des Betriebs einer Wärmequellen-Apparatur gemäß Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß bei der Prognose des Ausgangs einer jeden der Wärmequellen-Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) ein neuronales Netzwerk (1) verwendet wird, das von den vergangenen Betriebsdaten Gebrauch macht.

12. System zum Bestimmen des Betriebs einer Wärme quellen-Apparatur, das einen Start/Stopp-Ablaufplan und einen Betriebslastfaktor für mehrere Wärmequellen-Appara turen verschiedenen Typs (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) bestimmt, gekennzeichnet durch
Einrichtungen (1000-2000) für die formelmäßige Darstellung einer Beziehung zwischen dem Eingang und dem Ausgang einer jeden der Wärmequellen-Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) und der Zwangsbedingungen oberer und unterer Schranken für den Eingang und/oder den Ausgang und für die Erzeugung des Start/Stopp-Ablaufplans und des Betriebslastfaktors einer jeden der Wärmequellen- Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) durch ein lineares Planungsverfahren, wobei der Start/Stopp-Ablauf plan und der Betriebslastfaktor die Energieverbrauchsko sten einer jeden der Wärmequellen-Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) minimieren;
eine Betriebsregel-Speichereinrichtung (3000) für die Speicherung von Wissensregeln, die die Lebensdauer und das Ausgangsansprechverhalten einer jeden der Wärme quellen-Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) betref fen;
eine Basis-Betriebsplan-Bewertungseinrichtung (4000) für die Bewertung der Optimierung des Basis- Betriebsplans durch Verwenden der in der Betriebsregel- Speichereinrichtung (3000) gespeicherten Wissensregeln;
eine Modifikationsregel-Speichereinrichtung (5000) für die Speicherung der Modifikationsregeln für die Modifikation des Start/Stopp-Ablaufplans und des Betriebslastfaktors einer jeden der Wärmequellen-Appara turen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) entsprechend den Bewertungsergebnissen bezüglich des Basis-Betriebsplans; und
eine Einrichtung (6000) für die Modifikation des Basis-Betriebsplans entsprechend den Modifikationsregeln.

13. System zum Steuern des Betriebs einer Energiever sorgungsanlage, das das System zur Bestimmung des Be triebs einer Wärmequellen-Apparatur gemäß Anspruch 12 enthält, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anzeigen des Start/Stopp-Ablaufplans und/oder des Be triebslastfaktors wenigstens einer der Wärmequellen- Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) sowie einer Gruppe von Wissensregeln, die die Lebensdauer und das Ausgangsansprechverhalten einer jeden der Wärmequellen- Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) betreffen.

14. System zum Betreiben einer Energieversorgungsan lage, gekennzeichnet durch
eine Langzeitanforderungs-Prognoseeinrichtung (1) für die Prognose einer Energieanforderung über einen Zeitraum bis zu einer vorgegebenen Dauer;
eine Betriebsplan-Erzeugungseinrichtung (2000) für die Bestimmung eines Start/Stopp-Ablaufplans und eines Betriebslastfaktors einer jeden der Wärmequellen- Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) der Energiever sorgungsanlage über einen Zeitraum bis zu der vorgegebe nen Dauer durch Verwenden der Prognoseergebnisse von der Langzeitanforderungs-Prognoseeinrichtung (1);
eine Kurzzeitanforderungs-Prognoseeinrichtung (3) für die Prognose einer Energieanforderung während einer kurzen Periode, die kürzer als die vorgegebene Dauer ist; und
eine Planmodifikations- und Steuereinrichtung (3000-6000) für die Modifikation des gesamten Start/Stopp-Ablaufplans oder eines Teils desselben und des Betriebslastfaktors einer jeden der Wärmequellen- Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) durch Verwenden der Prognoseergebnisse von der Kurzzeitanforderungs- Prognoseeinrichtung (3) und für die Umwandlung der modifizierten Ergebnisse in ein Steuersignal für jede der Wärmequellen-Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B);
wobei die Betriebsplan-Erzeugungseinrichtung (2000) das System für die Bestimmung des Betriebs der Wärmequellen-Apparatur gemäß Anspruch 12 ist.

15. Energieversorgungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß der Start/Stopp-Ablaufplan und ein Betriebslastfaktor einer jeden der Wärmequellen-Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) durch das Betriebsbestimmungsverfahren gemäß Anspruch 6 bestimmt wird.

16. System zur Steuerung des Betriebs einer Energie versorgungsanlage, das das System zur Bestimmung des Betriebs der Wärmequellen-Apparatur gemäß Anspruch 12 enthält, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Hinzufügen, Löschen oder Modifizieren von Wissen, das die Lebensdauer und das Ausgangsansprechverhalten einer jeden Wärmequellen-Apparatur betrifft.

17. System zur Steuerung des Betriebs einer Energie versorgungsanlage, das das System für die Bestimmung des Betriebs der Wärmequellen-Apparatur gemäß Anspruch 12 enthält, gekennzeichnet durch eine Einrichtung für die Anzeige von Wissensregeln, die die Lebensdauer und das Ausgangsansprechverhalten einer jeden der Wärmequellen- Apparaturen (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) betreffen, auf einem Anzeigeschirm und zum Hinzufügen, Löschen oder Modifizieren der Wissensregeln durch deren Markierung mittels Eingabeeinrichtungen, die eine Tastatur, eine Maus, einen Lichtgriffel und dergleichen enthalten.

18. System für die Steuerung des Betriebs einer Energieversorgungsanlage, das das System für die Bestim mung des Betriebs der Wärmequellen-Apparatur gemäß Anspruch 12 enthält, gekennzeichnet durch eine Einrich tung für die Anzeige eines Ausdrucks, der die Beziehung zwischen dem Eingang und dem Ausgang einer jeden Wärme quellen-Apparatur angibt, sowie eines Ausdrucks, der die Zwangsbedingungen für obere und untere Schranken für den Eingang angibt, auf einem Anzeigeschirm und zum Hinzufü gen, Löschen oder Modifizieren der die Beziehung bzw. die Zwangsbedingungen angebenden Ausdrücke durch deren Markierung mittels Eingabeeinrichtungen, die eine Tasta tur, eine Maus, einen Lichtgriffel und dergleichen enthalten.

19. System für die Steuerung des Betriebs einer Energieversorgungsanlage, das das System für die Bestim mung des Betriebs der Wärmequellen-Apparatur gemäß Anspruch 12 enthält, gekennzeichnet durch eine Einrich tung für die Anzeige der Modifikationsregeln, die für die Modifikation des Start/Stopp-Ablaufplans und des Be triebslastfaktors einer jeden Wärmequellen-Apparatur verwendet werden, welche durch das lineare Planungsver fahren erzeugt werden, auf einem Anzeigeschirm.

20. System für die Steuerung des Betriebs einer Energieversorgungsanlage, das das System für die Bestim mung des Betriebs der Wärmequellen-Apparatur gemäß Anspruch 12 enthält, gekennzeichnet durch eine Einrich tung für die Anzeige der Modifikationsregeln, die für die Modifikation des Start/Stopp-Ablaufplans und des Be triebslastfaktors einer jeden der Wärmequellen-Apparatu ren (10A, 10B, 20A-20E, 30A, 30B) verwendet werden, welche durch das lineare Planungsverfahren erzeugt werden, auf einem Anzeigeschirm sowie für die Bestimmung, ob die Modifikationsregeln modifiziert werden sollen, indem sie mit Eingabeeinrichtungen markiert werden, die eine Tastatur, eine Maus, einen Lichtgriffel und derglei chen enthalten.