Verfahren zur gleichzeitigen, selbsttätigen Regelung mehrerer, zwischen mehrfach gekuppelten Leitungsnetzen zu verschiebenden Energiegrössen. Wenn zwischen zwei zusammengeschlos senen Leitungsnetzen I und II (Abb. 1) ein nach Leistung und Arbeit vorgezeichneter Energieaustausch vorgenommen werden soll, so kann das, wie im Patent Nr.
134474 be- sehrieben, in der Weise bewerkstelligt wer den, dass eines der beiden Netze die Fre- quenzha.ltung übernimmt, während das an dere in dem Kraftwerk, das vor dem Zu sammenschluss der beiden Netze I und Il die Frequenzhaltung besorgt hatte (Führer kraftwerk), die Leistungserzeugung so regelt, dass über die Übergabestelle I-11 zwischen den beiden Netzen in ,jedem Zeitpunkt die vorgezeichnete Leistung fliesst.
In dem ge nannten Patent ist ein Verfahren beschrie ben, wie dieser Regelvorgang durch Ver wendung von selbsttätigen Fahrplansteuerun- gen selbsttätig durchgeführt -werden kann.
Das gleiche Verfahren kann angewandt werden, wenn mit den Netzen I und II noch beliebig viele weitere Netze, zum Beispiel die Netze III und IV (Abb. 2), zusammen geschlossen sind, ohne dass jedoch ein ring förmiger Zusammensehluss der Netze vor liegt.
Auch in diesem Fall ist zwischen den Netzen wieder eine Vereinbarung zu treffen, dass eines derselben, zum Beispiel das Netz I, die Frequenzhaltung übernimmt, während von- den andern Netzen jedes in seinem Führerkraftwerk die über eine Übergabestelle zu verschiebende Leistung regelt, zum Bei spiel Netz II die Übergabeleistung 1-1I. Netz III die Übergabeleistung II-III, Netz IV die Übergabeleistung III-IV.
Sobald jedoch ein ringförmiger Zusam menschluss der Netze erfolgt, lässt sich die ses Verfahren nicht mehr anwenden. Über nimmt zum Beispiel bei der in Abb. 3 dar gestellten Schaltung wieder das Netz I die Frequenzhaltung und regelt das Netz II wieder die Übergabeleistung I-II, so wird im Hinblick auf den ringförmigen Leitungs- sehluss zwar über die Übergabestelle I-11 die vorgeschriebene Leistung, gleichzeitig aber auch über die Übergabestellen II-III, III-IV,
I-IV eine durch die Netzkonstan ten bestimmte Leistung fliessen. Regelt nun das Netz III die Übergabeleistung 11-III, so kann wohl erreicht werden, dass über die Übergabestelle II-III die für sie vor geschriebene Leistung fliesst; gleichzeitig wird aber im Hinblick auf den Ringschluss auch über die sämtlichen übrigen Übergabe stellen wieder ein durch die Netzkonstanten bestimmter Leitungsfluss eintreten.
Durch diesen Leistungsfluss wird eine Änderung des Leistungsflusses in der Übergabestelle I-11 eintreten. Regelt nun Netz I1 die Übergabe leistung I II wieder auf den vorgeschriebe nen Wert ein, so wird dadurch eine Ande- rung der Übergabeleistung II--III eintreten usw. Die gleichen Vorgänge werden sich wiederholen, wenn sich nun auch noch das Netz IV an der Leistungsregelung beteiligt.
Man wird mit diesem Regulierverfahren nie erreichen können, dass zwischen den vier Netzen der gewünschte Energieaustausch er folgt, weil beim Vorhandensein des gewünsch ten Energieaustausches die Leistungen, die über die zwischen je zwei Netzen gelegene Übergabestelle fliessen, nicht der zwischen diesen zwei Netzen gewünschten Lastver schiebung entsprechen. Die gewünschte Last verschiebung wird sich vielmehr über alle zu den beiden Netzen gehörenden Übergabe stellen vollziehen. Um den gewünschten Energieaustausch herbeizuführen, ist ein anderer, bisher nicht bekannter Weg einzuschlagen, der an fol gendem Beispiel erläutert werden soll.
Eines der vier Netze, beispielsweise das Netz I, übernimmt wieder die Frequenzhal- tung. Jedes der andern Netze regelt die Strom erzeugung in seinem Führerkraftwerk so. dass über die von ihm ausgehenden Übergabe stellen in Summe in jedem Zeitpunkt die ge- wtinschte Leistung fliesst.
Netz II regelt also die Energieerzeugung in seinem Führerkraft- werk, so, dass über die Übergabestellen 1-1I und II-III zusammen in jedem Zeitpunkt die Summe der Leistungen fliesst, die zwi schen den Netzen I und II, sowie zwischen den Netzen II und III ausgetauscht werden sollen.
In gleicher Weise regelt das Netz III die Energieerzeugung in seinem Führerkraft werk so, dass über die Übergabestellen II-111 und III-IV zusammen in jedem Zeitpunkt die zwischen den Netzen II und III, sowie zwischen den Netzen III und IV in Sumine auszutauschenden Leistungen fliessen.
Netz IV regelt die Energieerzeugung in seinem Führerkraftwerk so, dass über die Übergabt- stellen III-IV und 1-IV zusammen in je dem Zeitpunkt die zwischen den Netzen III und IV, sowie die zwischen den Netzen I und IV in Summe auszutauschenden Leistungen fliessen. Wenn die Führerkraftwerke der drei Netze II, III und IV ihre Energieerzeugung in dieser Weise regeln, so erfüllt nicht nur jedes der drei Netze 1I, III und IV, sondern auch das Netz I in jedem Zeitpunkt im gan zen seine Liefer- und Bezugsverpflichtungen.
wenn auch die Leistungen, die über die zwi schen je zwei Netzen liegenden 'UTbergabe- stellen fliessen, nicht den zwischen diesen Netzen zu verschiebenden Leistungen ent sprechen:
EMI0002.0056
<I>Beweis</I>
<tb> Netz <SEP> II <SEP> habe <SEP> in <SEP> einem <SEP> bestimmten <SEP> Zeit punkt <SEP> zu <SEP> liefern: <SEP> in <SEP> Netz <SEP> III <SEP> die <SEP> Leistung <SEP> --@ <SEP> b
<tb> in <SEP> Netz <SEP> I <SEP> die <SEP> Leistung <SEP> - <SEP> a.
<tb> Netz <SEP> III <SEP> : <SEP> habe <SEP> im <SEP> gleichen <SEP> Zeitpunk
<tb> zu <SEP> liefern:
<SEP> in <SEP> Netz <SEP> II <SEP> die <SEP> Leistung <SEP> - <SEP> b
<tb> in <SEP> Netz <SEP> IV <SEP> die <SEP> Leistung <SEP> - <SEP> c
EMI0003.0001
Netz <SEP> IV <SEP> habe <SEP> im <SEP> gleichen <SEP> Zeitpunkt
<tb> zu <SEP> liefern: <SEP> in <SEP> Netz <SEP> III <SEP> die <SEP> Leistung <SEP> --@- <SEP> c
<tb> in <SEP> Netz <SEP> I <SEP> die <SEP> Leistung <SEP> -(- <SEP> d
<tb> Netz <SEP> I <SEP> habe <SEP> im <SEP> gleichen <SEP> Zeitpunkt
<tb> zu <SEP> liefern:
<SEP> in <SEP> Netz <SEP> IV <SEP> die <SEP> Leistung <SEP> - <SEP> d
<tb> in <SEP> Netz <SEP> II <SEP> die <SEP> Leistung <SEP> -t- <SEP> a Nach dem Vorerwähnten regelt nun Netz II auf eine Gesamt-Leistungsabgabe voll<I>b - a.,</I> Netz III auf eine Gesaint-Leistungsabgabe voll - b - r.
Netz IV auf eine Gesaint-Leistungsabgabe von<I>c</I> -f- <I>d,</I> dann verbleibt eine Gesamtabgabe der Netze IL III_ und IV von: b-cc-b-c <B><I>+</I></B> c+d-d--cc. Diese verbleibende Gesamtabgabe<I>d - a.</I> der Netze II, III und IV fliesst also in das Netz I oder, was gleichbedeutend ist, das Netz I liefert, wie verlangt, die Leistung a <I>---- d.</I>
Der Energiefluss habe sich nun so ein gestellt, da.ss über die Übergabestelle I-II die Leistung a -I- x fliesst, dann wird das Netz II, um seine Summenlieferung b - a. einzuhalten, so regeln, dass über die Über gabestelle II-III die Leistung b -f- x fliesst. Netz III wird zur Einhaltung seiner Sum menlieferung so regeln, dass über die Über gabestelle III-IV die Leistung c -x fliesst und Netz IV wird so regeln, dass über die Cbergabestelle 1 -IV die Leistung d +.j fliesst.
Dein Netz I fliessen also zii die Leistungen <I>d</I> + <I>.x- - (a</I> -f- <I>x) = d - a,</I> oder mit andern Worten, das Netz I gibt ab die Leistung<I>a - d,</I> was zu beweisen war.
Jedes Netz liefert und erhält also bei dieser Regelung in ,jedem Zeitpunkt die ge wünschten Leistungen. Damit liefert und erhält jedes Netz auch innerhalb eines be stimmten Zeitabschnittes die gewünschten Arbeitsmengen. Es kann also auch jede Lie- ferung nach dem für sie festgelegten Tarife abgerechnet werden, gleichgültig, ob die Ta rife der liefernden Werke gleich oder ver schieden sind.
Zur Durchführung des beschriebenen Re gelverfahrens ist es notwendig, dass die über die einzelnen Übergabestellen fliessenden Leistungen durch Fernleistungsmessungen in den Führerkraftwerken, die auf Leistung re geln, sichtbar gemacht und dass in jedem die ser Führerkraftwerke.Additionsvorrichtungen angebracht werden, durch die die Summe der Leistungen aufgezeigt wird, die über die voll dem betreffenden Netz ausgehenden Über gabestellen fliesst.
Bringt man die \Nährend gewisser Zeit abschnitte, beispielsweise innerhalb eines Ta ges, zwischen den einzelnen Netzen zu ver schiebenden Leistungen in die Form von so genannten Fahrplänen und setzt man die Fahrpläne für die von einem Netz aus gehenden Übergabestellen zu einem Summen fahrplan zusammen, so kann man mittelst einer selbsttätigen Fahrplansteuerung, wie sie beispielsweise im Patent Nr.
134474 be schrieben ist, erreichen, dass die Führerkraft werke der einzelnen Netze selbsttätig ihre Leistungserzeugung so regeln, dass die über die Übergabestellen zu verschiebenden Lei stungen den vorgeschriebenen Fahrplänen entsprechen, dass also der gewünschte Energie austausch zwischen den Netzen selbsttätig durchgeführt wird.
Es ist bei dem ganzen Verfahren auch nicht von Belang, ob von einem Netz zwei oder mehrere Übergabestellen ausgehen. Das Verfahren ist beispielsweise auch anwendbar. wenn ausser der in Abb. 3 dargestellten ring förmigen Kupplung noch Diagonalverbin- Jungen vorhanden sind. Die in Frage kom- menden Führerkraftwerke haben dann eben auf die Summe von drei, gegebenenfalls auch von mehr Übergabeleistungen zu regeln.
In gleicher Weise wie zur Regelung von Wirkleistungen ist das Verfahren auch zur Regelung von Blindleistungen anwendbar.
Zur $erbeiführung der in Abb. 3 dar gestellten Lastverteilung bei völlig geschlos senem Ringsystem war bisher kein Verfahren bekannt. Man behalf sich mit folgenden Hilfsmethoden: 1. Aufschneiden des Ringes an irgend einer Übergabestelle und Einbau eines Fre- quenzumformers an dieser Übergabestelle zur Regelung der Übergabeleistung an dieser Stelle; die Regelung der Übergabeleistungen an den andern Übergabestellen kann dann gemäss Abb. 2 vorgenommen werden. 2.
Aufschneiden des Ringes an irgend einer Übergabestelle und Einbau eines so genannten Quertransformators, das ist ein Transformator, der eine vektoriell zur Netz spannung senkrecht stehende, regelbare Span nung erzeugt und dadurch den im Ring flie ssenden Wirkströmen einen regelbaren Wirk strom überlagert.
3. Auftrennung eines der zu beliefern den Netze, zum Beispiel des Netzes III, derart, dass der Energieverbrauch des abge trennten Netzteils der von dem einen Nach barnetz, zum Beispiel vom Netz II, her züi liefernden Energie (b) entspricht. Auch in diesem Falle kann die Regelung dqr Über gabeleistungen an den andern Übergabestel len wieder gemäss Abb. 2 erfolgen.
.I. Lostrennung einer Stromerzeugungs- maschine oder einer Gruppe solcher Maschi nen eines Netzes, zum Beispiel des Netzes Il. von den übrigen Stromerzeugungsmaschinen dieses Netzes und gesonderte Belieferung eines Nachbarnetzes, zum Beispiel des Netzes III über ein vom übrigen Netz II getrenntes, nur mit der Übergabestelle II IXT zusam- znenhängend'es Leitungssystem. Alle diese Methoden haben grosse wir, schaftlichc und technische Nachteile.
Sie machen einerseits die Errichtung teuerer Anlagen (Umformer, Quertransformatoren. eigene Leitungen) notwendig und bedingen, anderseits eine mehr oder minder offene Be triebsweise des ganzen Systems, wodurch iilsb--sondere der Vorteil der zeitlichen rber- lagerung der in den einzelnen Netzen und Netzteilen auftretenden Leistungsspitzen ver loren geht.
Diese zeitliche Überlagerung der Leistungsspitzen ermöglicht es, mittelst einer bestimmten Gesamtma.schinenleistung eine Stimme von Lieferungen zu bewältigen, die grösser ist als die Gesamtmaschinenleistung. Verzichtet man auf die geschlossene Betriebs weise, so muss man zur Bewältigung der gleichen Lieferungen grössere Maschinen leistungen aufstellen. Auch die in einer Gruppe von Netzen aus Sicherheitsgründen unausgenützt mitlaufenden Maschinenreser ven müssen bei der offenen Betriebsweise grösser werden als bei der geschlossenen, wenn nicht die Betriebssicherheit des Gan zen leiden soll.
Schliesslich hat beim Ring schluss auch jedes Netz eine Stromzufuhr von zwei Seiten, so dass beim Ausfall der Stromzufuhr von der einen Seite noch die Möglichkeit der Belieferung von der andern Seite besteht, also eine Störung vermieden werden kann.
Das erfindungsgemässe Verfahren bringt also gegenüber den bisher bekannten Ver fahren nicht nur eine wesentliche Verein fachung, sondern auch eine Verbilligung und eine Erhöhung der Betriebssicherheit mit sich.