DE3632041C2

DE3632041C2 -

Info

Publication number: DE3632041C2
Application number: DE19863632041
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr.-Ing. 6945 Hirschberg De Sindelar
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1985-10-03
Filing date: 1986-09-20
Publication date: 1989-05-24
Also published as: DE3632041A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Leistung eines Dampfkraftwerkblocks gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der Veröffentlichung "Leistungsregelung im Verbundnetz, heutiges Verhalten der Wirkleistungsregelung und zukünftige Anforderungen", Deutsche Verbundgesellschaft e. V., Heidelberg, November 1980, (Druckschrift 1) sind Anforderungen an Kraftwerksblöcke bekannt, die sich an der Primärregelung im Verbundnetz beteiligen. Zu diesen Anforderungen gehört z. B. eine bestimmte Leistungsreserve eines Kraftwerkblocks und ein zeitlicher Verlauf für die Aktivierung dieser Reserve. In Fig. 1 sind diese Anforderungen für fossil gefeuerte Kraftwerksblöcke dargestellt. Danach ist eine Leistungsreserve Δ P von mindestens 5% der Nennleistung P _N vorzusehen, wovon mindestens die Hälfte innerhalb einer Zeit t von 5 s und die gesamte Reserve innerhalb von 30 s zur Verfügung stehen muß.

Mit Rücksicht auf die Stabilität des elektrischen Ver sorgungsnetzes sowie auf die Stabilität der Dampferzeugung soll der Verlauf der Blockleistungserhöhung streng monoton oder zumindest monoton sein. In Fig. 2 sind drei typische Verläufe für die Blockleistungserhöhung angegeben. Die Kurve I zeigt einen nichtmonotonen Verlauf der Leistungserhöhung, der typisch ist für eine Leistungserhöhung nach bekannten Verfahren zur Leistungsregelung. Dabei nimmt die Blockleistung zunächst zu, fällt dann für einige Zeit ab, um dann schließlich wieder anzusteigen. Die Ursache für einen solchen unerwünschten Verlauf liegt darin, daß bei einer sprunghaften Erhöhung der Solleistung das zuvor angedrosselte Turbineneinlaßventil sofort ganz geöffnet wird, der damit frei werdende Energie vorrat im Kessel jedoch nicht ausreicht den Zeitraum zu überbrücken bis einer erhöhte Brennstoffzufuhr zu einer ausreichenden Leistungserhöhung führt. Die Kurve II zeigt einen monotonen Anstieg, wobei zwar die Leistung nicht ständig ansteigt, aber nie abnimmt, und Kurve III zeigt eine in Hinblick auf die Netzstabilität wünschenswerte Kurve für den Leistungsanstieg mit streng monotonem, also ständig steigendem Verlauf bis der neue Sollzustand erreicht ist.

Aus der Zeitschrift "VGB Kraftwerkstechnik", Heft 8, Aug. 1982, Seite 656 bis 665 (Druckschrift 2) ist ein Konzept für eine Blockregelung mit Frequenzstützung bei der Betriebsart "natürlicher Gleitdruck" bekannt geworden, bei dem die elektrische Leistung über die Dampferzeugung geregelt wird und über den Turbinenregler das Dampfeinlaßventil vor der Turbine (Turbineneinlaßventil) geöffnet bzw. gedrosselt wird. Bei gezielten Leistungs änderungen durch Verstellung des Grundsollwerts der Blockleistung oder bei Beheizungsstörungen soll sich danach der Block wie bei der Betriebsart "natürlicher Gleitdruck" verhalten. Bei einer Frequenzabweichung hingegen, wird bei zunächst gedrosselter Stellung des Turbinen einlaßventils die Speicherwirkung des Dampferzeugers über eine Regelung der Ventilöffnung ohne Verzögerung in Anpruch genommen, so daß die Verzugszeit des Dampferzeugers überbrückt wird. Allerdings ist dieses Verfahren nur ausschließlich für die Betriebsweise "Kessel führt, Turbine folgt" bestimmt. Der Leistungsregler wirkt dabei auf den Brennstoff und nicht auf das Turbinen einlaßventil, der den wesentlich schnelleren Stelleingriff des Kraftwerksblockes darstellt. Darüber hinaus ist bei diesem Verfahren nicht gewährleistet, daß die Leistungserhöhung mindestens monoton verläuft, wenn die Androsselung plötzlich in vollem Umfang aufgehoben wird.

Aus der europäischen Anmeldung 0 100 532 sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur Regelung der Leistung eines Kraftwerkblocke bekannt, die eine schnelle Reaktion des Kraftwerkblocks auf eine plötzliche Änderung dieser Leistung ermöglichen sollen. Dies wird durch eine Regelung der Blockleistung über einen Stelleingriff in die primäre Energiezufuhr des Dampferzeugers und mit Hilfe eines Korrektursignals erreicht, das auf die Vordruck- Regelung und damit indirekt auf die Stellung des Turbineneinlaßventils einwirkt. Mit diesem Verfahren ist nur die Betriebsweise "Kessel führt, Turbine folgt" möglich. Ansonsten wird hier die Androsselung nur indirekt und grob über den Drucksollwert eingestellt. Die Folge ist entweder eine mangelhafte dynamische Leistungreserve oder eine unnötig beeinträchtigte Wirtschaftlichkeit. Bei geforderten Leistungserhöhungen, die größer sind, als der gegebenen Androsselung entspricht, ist kein monotoner Verlauf der Leistungsänderung gewährleistet.

Schließlich ist aus der DE-OS 33 04 292 ein Verfahren zum Ausregeln von Netzfrequenzeinbrüchen bei einem gleitdruckbetriebenen Dampfkraftwerkblock bekannt, bei dem bei plötzlichen Belastungen der Turbine ein Nieder druckvorwärmerstrang ausgeschaltet wird. Mit dieser Maßnahme kann kurzzeitig eine Leistungserhöhung erzielt werden; allerdings müssen Niederdruckvorwärmer in der Anlage vorhanden sein. Das Verfahren ist zwar für die Betriebsweise "Turbine führt, Kessel folgt" bestimmt, jedoch ist auch mit der dort angegebenen Steuerung und Regelung nicht ein mindestens monotoner Verlauf der Leistungserhöhung sichergestellt.

Ausgehend von dem der Druckschrift 2 zu entnehmenden Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches es ermöglicht, sowohl bei der Betriebsweise "Turbine führt, Kessel folgt" als auch bei "Kessel führt, Turbine folgt", die DVG-Netzanforderungen einzuhalten, einen nichtmonotonen Leistungsanstieg zu vermeiden, wenn die Androsselung plötzlich ganz aufgehoben wird und gleichzeitig den Kraftwerksblock mit minimalen Wärmeverlusten zu betreiben. Außerdem soll eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind in weiteren Ansprüchen angegeben.

Vorteile des Verfahrens sind hauptsächlich darin zu sehen, daß vor einer plötzlichen Erhöhung des Sollwertes der Blockleistung ein durch eine direkt geregelte Androsselung des Turbineneinlaßventils gegebener Energie vorrat erfaßt und optimal zur Leistungserhöhung eingesetzt wird. Optimal bedeutet hierbei, daß zwar ein rascher Leistungsanstieg herbeigeführt wird, jedoch nur in einem solchen Umfang, daß der Energievorrat ausreicht, den Zeitraum zu überbrücken - und zwar ohne einen vorüber gehenden Leistungsrückgang - bis aufgrund der erhöhten Brennstoffzufuhr eine vorgegebene Dauer-Leistungserhöhung gegeben ist. Diese Vorgehensweise führt zu einer Minimierung der Brennstoffkosten für die erforderliche Leistungsvorhaltung, da erstens der Energievorrat eindeutig und nur nach Bedarf durch die Androsselung eingestellt wird und zweitens dieser rationell, d. h. zum mindestens monotonen Leistungsanstieg eingesetzt wird. Der mindestens monotone Leistungsanstieg trägt wesentlich zur Stabilisierung des Versorgungsnetzes bei.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird durch Bildung von Kompensationssignalen für den Leistungs-, Stellungs- und Druckregler erreicht, daß diese Regler bei einer Leistungserhöhung aufgrund einer Frequenzabsenkung im Netz oder bei einer Änderung des Leistungs-Sollwertes weitgehend inaktiv bleiben. Das bedeutet, daß Brennstoff- und Androsselungsänderungen vorwiegend gesteuert durchgeführt werden und von den Reglern nur eine Feinregelung vorgenommen wird. Das gleiche Prinzip gilt auch für die Wiederherstellung der Androsselung nach der oben erwähnten Leistungserhöhung. Auch während einer solchen Wiederherstellung der Androsselung bleiben die Regler weitgehend inaktiv.

Bezüglich der Dampfdruckregelung bestehen alternative Möglichkeiten. Eine Regelung des Druckes am Ausgang des Verdampfers führt zu einer schnellen Ausregelung bei Beheizungsstörungen. Dagegen wird vom Betriebspersonal im allgemeinen eine Regelung des Dampfdruckes vor der Turbine bevorzugt.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird erreicht, daß ohne Schaltungsänderung auch im natürlichen Gleitdruck betrieb eine schnell wirkende Regelung gegeben ist.

Die Beschreibung der Erfindung erfolgt anhand von Aus führungsbeispielen und der Zeichnung. Daraus sind weitere Vorteile der Erfindung zu entnehmen.

Es zeigt

Fig. 1 Anforderungen der Deutschen Verbundgesellschaft e. V. an die Leistungsreserve eines Kraftwerkblocks und den zeitlichen Verlauf für die Aktivierung der Reserve,

Fig. 2 typische Verläufe für eine Blockleistungs erhöhung,

Fig. 3 Prinzipschaltbild einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Blockfahrweise "Turbine führt, Kessel folgt",

Fig. 4 Blockschema zu der in Fig. 3 als Prinzipschaltbild dargestellten Einrichtung,

Fig. 4a Detaildarstellung eines in Fig. 4 dargestellten Funktionsbildners für einen vorgegebenen Leistungssollwert,

Fig. 5 Filtereinrichtung für schnelle Änderungen der Netzfrequenz,

Fig. 6a-c Leistungsverlauf bei einer sprunghaften Erhöhung der Leistungsvorgabe,

Fig. 7, 8, 10 Schaltungsvarianten zu Teilen des in Fig. 4 dargestellten Blockschemas,

Fig. 9 Blockschema zu einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Blockfahrweise "Kessel führt, Turbine folgt".

Im Prinzipbild gemäß Fig. 3 ist mit 1 ein Kraftwerksblock bezeichnet, der durch die dargestellte Einrichtung zur Steuerung und Regelung geführt wird. Als Regler sind ein Leistungsregler 2, ein Stellungsregler 3 und ein Dampfdruckregler 4 vorgesehen. Der Leistungsregler 2 regelt eine vom Kraftwerksblock 1 abgegebene elektrische Leistung P. Zwischen der auch als Blockleistung bezeichneten Leistung P und einem Ansteuersignal Y für die Stellung des Turbineneinlaßventils (im folgenden kurz Ventilstellung Y genannt), besteht bei einem konstanten Frischdampfdruck im stationären Zustand eine lineare Beziehung. Das Signal Ventilstellung Y ist als gemeinsames Ansteuersignal für im allgemeinen mehrere parallel oder in Reihe geschaltete Ventile anzusehen. Es ist außerdem zu beachten, daß das mit Ventilstellung Y bezeichnete Ansteuersignal wegen des nichtlinearen Verhaltens der Turbineneinlaßventile nicht identisch ist mit der tatsächlichen Ventilstellung. Mit dem Stellungsregler 3 wird das Ansteuersignal Ventilstellung Y geregelt. Durch den Druckregler 4 wird der Brennstoffmassenstrom _B beeinflußt. Jede Änderung des Brennstoffmassenstromes _B muß zwangsläufig mit Änderungen von Luftmassen- und Speisewasserstrom begleitet werden. Dies geschieht nach Regelschaltungen, die hier als bekannt angesehen werden. Daher wird der Vereinfachung halber auf die Darstellung dieser zwei - neben dem Brennstoffmassenstrom _B und Ventilstellung Y - weiteren Stelleingriffe des Kraftwerks 1 in Fig. 3 - sowie auch weiterhin - verzichtet. Der Dampfdruck p _K kann entweder hinter dem Kessel verdampfer oder hinter dem Kessel bzw. vor der Turbine entnommen (gemessen) werden.

Weiterhin ist ein koordinierendes Prozeßmodell 5 vorgesehen, das das dynamische Verhalten des Prozesses nachbildet und unter anderem einen durch die Ventilstellung Y, d. h. durch Androsselung ε gegebenen Energievorrat rationell zur Leistungserhöhung einsetzt, wie weiter unten noch näher erläutert wird. Mit Androsselung ε bezeichnet man die Differenz zwischen der ganz geöffneten Ventilstellung Y _max und der tatsächlichen Ventil stellung Y.

Auf Eingänge E 1 und E 2 des Prozeßmodells 5 werden Leistungssollwerte P _SK bzw. P _ST gegeben. Diese Leistungs sollwerte werden durch Addition eines von einem Leistungs sollwertsteller 6 abgegebenen Leistungssollwertes P _S und einer Leistungs-Sollwertkomponente P _f1 bzw. P _f2 an einer ersten Führungsgrößenadditionsstelle 7 bzw. an einer zweiten Führungsgrößenadditionsstelle 32 gebildet. Die Leistungs-Sollwertkomponenten P _f1 und P _f2 werden durch Bewertung einer Abweichung Δ f der Netzfrequenz f von einer Sollfrequenz f₀ gebildet, wie weiter unten im Rahmen der Beschreibung der Fig. 4 näher erläutert wird.

Mit Hilfe des im Prozeßmodell 5 nachgebildeten stationären und dynamischen Verhaltens des Kraftwerksblocks 1 werden beispielsweise bei einer plötzlichen Erhöhung des Leistungssollwertes P _S Steuersignale B, S gebildet für die Dampferzeugung durch Brennstoffzufuhr und für die Aus- und Einspeicherung der Energie im Kessel durch Aufhebung bzw. teilweise Aufhebung der Androsselung ε des Turbineneinlaßventils. Das über einen Ausgang A 1 des Prozeßmodells 5 ausgegebene Brennstoff-Steuersignal B nimmt über eine Brennstoffwerteadditionsstelle 8 Einfluß auf den Brennstoffmassenstrom _B. Das über einen Ausgang A 2 des Prozeßmodells 5 ausgegebene Ventil-Steuersignal S wirkt über eine erste Stellwerteadditionsstelle 9 direkt steuernd auf die Ventilstellung Y des Turbineneinlaßventils.

Leistungsänderungen, z. B. sprunghafte Erhöhungen führen zu einer gesteuerten Anpassung der möglichen Ausspeicherung von Energie durch Änderung der Ventilstellung Y und zu einer möglichst schnellen gesteuerten Erhöhung der Dampferzeugung. Dazu werden für einen gegebenen Sollverlauf der Leistung P die ermittelten Steuersignale S, B auf die jeweiligen Stellgrößen Y, _B, des Kraftwerkblocks 1 und zugleich als Kompensationssignale ein vorgegebener Leistungssollwert P _Sa an den Leistungsregler 2, ein Ventilstellungs-Kompensationssignal S _a an den Stellungsregler 3 und ein Drucksollwert-Signal D an den Druckregler 4 gegeben. Dabei ist das Ventilstellungs- Kompensationssignal S _a identisch mit dem Ventil- Steuersignal S und der zeitliche Verlauf ist gleich mit der korrespondierenden Regelgröße Ventilstellung Y; der vorgegebene Leistungssollwert P _Sa und das Drucksollwert signal D haben etwa den gleichen zeitlichen Verlauf wie die korrespondierenden Regelgrößen Leistung P bzw. Dampfdruck p _K. Die korrespondierenden Regelgrößen P, p _K und Y sind die dynamische Antwort auf das Brennstoff steuersignal B und das Ventilsteuersignal S.

Auf eine zweite Stellwerteadditionsstelle 10 ist ein von einem Ventilstellungssollwertgeber 11 abgegebener Ventil stellungssollwert Y _S geführt, auf den die Ventilstellung Y nach jeder Leistungsänderung ausgeregelt wird.

Vor dem Dampfdruckregler 4 ist eine Druckwerteadditionsstelle 12 angeordnet, auf die der Ausgang des Stellungsreglers 3 als Korrektursignal geführt ist - dessen Ausgangssignal sich bei der gesteuerten Leistungsänderung praktisch nicht ändert -, ein z. B. vor dem Turbinen einlaßventil gemessenes Dampfdrucksignal p _K mit negativem Vorzeichen und das vom Prozeßmodell 5 am Ausgang A 3 abgegebenes Drucksollwertsignal D. Damit wird erreicht, daß auch der Druckregler 4 während des Steuervorgangs im wesentlichen inaktiv bleibt.

Die am Ausgang des Kraftwerksblocks 1 gemessene elektrische Leistung P ist mit negativem Vorzeichen auf eine Leistungswerteadditionsstelle 13 vor dem Eingang des Leistungsreglers 2 geführt. Auf diese Additionsstelle 13 ist außerdem der vorgegebene Leistungssollwert P _Sa als Kompensationssignal geführt, der vom Prozeßmodell 5 am Ausgang A 4 abgegeben wird. Der zeitliche Verlauf des vorgegebenen Leistungssollwertes P _Sa stellt den zu realisierenden Istleistungsverlauf durch die Steuersignale S und B dar. Dadurch bleibt die Regelabweichung des Leistungsregelers 2 praktisch Null.

Mit der in Fig. 3 als Prinzipbild dargestellten Anordnung wird also erreicht, daß bei einer plötzlichen, z. B. sprunghaften Erhöhung des Leistungssollwertes P _S die Regler 2, 3, 4 weitgehend inaktiv bleiben. Die erforderliche Änderung der Androsselung e und der Brennstoffzufuhr wird hauptsächlich gesteuert herbeigeführt. Die Bildung der dafür erforderlichen Steuer- und Korrektursignale, nämlich B, S, D, P _Sa, erfolgt koordiniert im Prozeßmodell 5. Koordiniert wird so, daß ein vorgegebener streng monotoner, mindestens jedoch ein monotoner Übergang auf eine höhere elektrische Leistung erreicht wird.

Um die Ventilstellung Y auf einen Sollwert regeln zu können, ist als Stellungsregler 3 ein PI-Regler, also ein Regler mit einem I-Kanal notwendig. Die Regelstrecke für den Stellungsregler 3 besteht aus dem Kraftwerksblocks 1 (technologische Regelstrecke) und dem geschlossenen Leistungs-Regelkreis mit dem Leistungsregler 2 mit PI-Verhalten. Sie ist ohne Ausgleich. Durch die Anordnung des Dampfdruckreglers 4 als untergeordnetem Regler, erhält diese Regelstrecke das P-Verhalten.

Mit diesem Regelkonzept wird erreicht, daß die gewünschte Androsselung ε nicht nur indirekt und daher grob durch den gelieferten Drucksollwert D und den Druckregeler 4 eingestellt wird, sondern auch direkt und daher genau durch den Stellungsregler 3. Im Ergebnis wird sowohl die elektrische Leistung P als auch die Androsselung ε auf deren Sollwerte stabil geregelt.

Mit der dargestellten Regelstruktur wird sowohl modifizierter Gleitdruckbetrieb (dabei ist das Turbineneinlaßventil angedrosselt) als auch - ohne jede Schaltungsänderung - natürlicher Gleitdruckbetrieb gefahren.

Fig. 4 zeigt ein Blockschema zu der bereits in Fig. 3 als vereinfachtes Prinzipschaltbild dargestellten Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Aus dem Blockschema sind weitere Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Die Beziehung von Schaltungsteilen, die bereits in Fig. 3 dargestellt sind, stimmt überein, so daß im wesentlichen nur die zusätzlich dargestellten Schaltungsteile zu erläutern sind.

Wie bereits zum Prinzipschaltbild Fig. 3 ausgeführt, sind als Führungsgrößen der Leistungssollwert P _S und von der Netzfrequenzabweichung abhängige Leistungs-Sollwertkomponenten P _f1 und P _f2 vorgesehen, wobei die erste Leistungs-Sollwertkomponente P _f1 Änderungen einer Netzfrequenz abweichung in einem ersten Frequenzbereich, der durch die Dampfturbine übertragbar ist, berücksichtigt und die zweite Leistungs-Sollwertkomponente P _f2 nur niederfrequente Änderungen in einem zweiten Frequenzbereich, der durch den Dampferzeuger übertragbar ist, berücksichtigt. Die Leistungs-Sollwertkomponenten P _f1 und P _f2 werden in Filtereinrichtungen 14, 15 gebildet, denen eine Frequenzabweichung Δ f zugeführt ist. Der Frequenz abweichung Δ f stellt die Differenz einer gemessenen Netzfrequenz f zu einer Sollfrequenz f₀ (50 Hz) dar. Dem Signal "Frequenzabweichung" Δ f ist ein Rauschsignal überlagert, das in den Filtern 14, 15, die im Prinzip beispielsweise ein PT 1-Verhalten (Proportionalglied mit Verzögerungsglied erster Ordnung) haben, ausgefiltert wird. Solche Filter für das Netzsignal sind aus dem Stand der Technik bekannt. Allerdings behalten die nach dem Stand der Technik bekannten Filter auch im Falle eines Netzfrequenzeinbruchs ihr PT 1-Verhalten prinzipiell bei. Es wird dann lediglich die Zeitkonstante T geändert, z. B. um eine Größenordnung verkleinert. Die Filter anwort weist ein PT 1-Verhalten auf. Ein Netzfrequenz einbruch wird mit expontiellem Verlauf von Δ f, also mit einem am Anfang rampenformähnlichen Absenken charakterisiert. Den gleichen Verlauf weisen auch die Leistungssollwertkomponenten P _ST und P _SK auf. Mit einem derartigen Verlauf der Sollwertkomponente P _f läßt sich jedoch die bereits vorhandene dynamische Eigenschaft des Kraftwerkblocks, die durch die PT 1-Leistungs-Sprungsantwort charakterisiert wird, nicht in vollem Umfang ausnutzen.

Zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens bei einer sprunghaften Netzfrequenzverringerung wird deshalb bei der in Fig. 4 dargestellten erfindungsgemäßen Anordnung als Filter 15 zur Bildung der Sollwertkomponente P _f1 eine nichtlineare adaptive Filtereinrichtung vorgesehen, die in Fig. 5 schematisch dargestellt ist. Diese Filter einrichtung 15 zeichnet sich dadurch aus, daß ihr Verhalten beim Netzfrequenzeinbruch vom PT 1-Verhalten zu einem PDT 1-Verhalten wechselt. Die in Fig. 5 dargestellte Filtereinrichtung 15 enthält dazu eine Detektoreinrichtung 15.1 zur Erkennung eines Frequenzeinbruchs und zur Veranlassung der Änderung der Funktion des Filters 15.2 vom einem PT 1-Verhalten a zu einem PD-Verhalten b. Erst wenn ein neuer Beharrungszustand erreicht ist, wird wieder das PT 1-Verhalten a wirksam. Mit der in dem Filter 15 gebildeten Sollwertkomponente P _f1 kann die mit der nachstehend beschriebenen in Fig. 4 dargestellten Einrichtung gegebene Dynamik des Kraftwerksblocks in vollem Umfang zur Primärfrequenzregelung eingesetzt werden.

Die erste Leistungssollwertkomponente P _f1 ist der Führungs größen-Additionsstelle 7 mit negativem Vorzeichen zugeführt, an der die Komponente P _f1 zu dem vom Sollwertsteller 6 abgegebenen Leistungssollwert P _S addiert wird, wodurch ein Leistungssollwert für die Turbine P _ST entsteht, der dem Eingang E 2 des Prozeßmodells 5 zugeführt ist.

Die zweite Leistungskomponente P _f2 ist der zweiten Führungs größen-Additionsstelle 32 mit negativem Vorzeichen zugeführt und wird dort zum Leistungssollwert P _S addiert. Es entsteht ein Leistungssollwert für den Kessel P _SK, der auf den Eingang E 1 des Prozeßmodells 5 geführt ist.

Die weitere Beschreibung der Fig. 4 erfolgt anhand einer Funktionserläuterung. Dazu wird ein Betriebsfall aufgewählt, bei dem ein fiktiver Netzfrequenzeinbruch eintritt, wodurch ein gleich großer Sprung bei dem Leistungs sollwert für die Turbine P _ST und bei dem Leistungssollwert für den Kessel P _SK angenommen wird.

Durch die sprunghafte Änderung des Leistungssollwertes für den Kessel P _SK wird der Sollwert für den Brennstoff massenstrom _B gesteuert verändert. Dies geschieht dadurch, daß der Wert P _SK vom Eingang E 1 des Prozeßmodells 5 auf einen fünften Funktionsbildner 33 geführt ist. Mit Funktionsbildner ist hier jeweils ein Block oder Glied mit dynamischen Verhalten bezeichnet. Der Ausgang des fünften Funktionsbildners 33 ist über eine fünfzehnte Additionsstelle 35 als Brennstoff-Steuersignal B auf den Ausgang A 1 des Prozeßmodells 5 und von dort über die Brennstoffwerteadditionsstelle 8 dem Kraftwerksblock 1 zugeführt. Im Ergebnis wird durch die geänderte Vorgabe des Massenstroms _B die thermische Leistung des Kessels im Kraftwerksblock 1 erhöht. Der Funktionsbildner 33 sorgt für einen gewissen Vorhalt, für die beschleunigte Leistungserhöhung.

Der Ausgang des Funktionsbildners 33 ist außerdem parallel auf einen zweiten Funktionsbildner 22 und einen vierten Funktionsbildner 30 geführt.

Der zweite Funktionsbildner 22 bildet den zeitlichen Verlauf der brennstoffabhängigen Leistungen P _B nach, der die Antwort auf die Änderung des Leistungssollwertes P _SK bzw. auf die des dadurch geänderten Sollwertes für den Brennstoff B ist.

Durch die sprunghafte Änderung des Leistungssollwertes für die Turbine P _ST wird im Ergebnis die Stellung Y der Turbinenventile - mit dem gleichen Vorzeichen - gesteuert verstellt.

Um die Funktionsweise des Prozeßmodells 5 im Hinblick auf die Behandlung des Leistungssollwertes P _ST erläutern zu können, wird an dieser Stelle eine Beschreibung der Fig. 6 a-6 c eingeschoben. In Fig. 6 a ist eine sprunghafte Erhöhung des Leistungssollwertes P _S* um einen Betrag Δ P _S* dargestellt Mit P _S* ist ein Leistungs sollwert bezeichnet, der für den Kessel und die Turbine in gleicher Weise gilt, also P _S* = P _SK = P _ST.

Fig. 6 b zeigt einen vom Prozeßmodell 5 vorgegebenen Verlauf der Blockleistung P als Antwort auf die Erhöhung des Leistungssollwertes P _S*. Dabei handelt es sich in Fig. 6 b um einen Fall, in dem eine ausreichend große Androsselung ε gegeben ist, um einen streng monotonen Gesamtverlauf der Blockleistung P in einem Zeitbereich t₀ bis t₂ realisieren zu können. Zum Zeitpunkt t₀ erfolgt die sprunghafte Änderung des Sollwertes P _S*. Zum Zeitpunkt t₂ ist der erhöhte Betrag der Blockleistung P erreicht, der auch weiterhin bleibt. Ohne Einsatz des durch Androsselung e vorhandenen Energievorrates würde sich die Blockleistung P entsprechend etwa dem Verlauf der brennstoffabhängigen Leistung P _B ändern. Das Prozeßmodell 5 ermittelt den zu erwartenden Verlauf der brennstoff abhängigen Leistung P _B und berechnet eine Differenz leistung, die die androsselungsabhängige Leistung P _ε = P-Δ P _B ist und die durch Änderung der Androsselungs änderung Δ P der Gesamtleistung P sich im Zeitbereich t₀ bis t₂ zu jedem Zeitpunkt aus einem brennstoff abhängigen Leistungszuwachs Δ P _B und einer androsselungs abhängigen Leistung P _ε zusammensetzt.

In Fig. 6 c ist ein Fall dargestellt, in dem eine vorhandene Androsselung ε₁ nicht ausreicht für die gewünschte Amplitude Δ P _S* eines vorgegebenen streng monotonen Verlaufs der Blockleistung P, sondern lediglich für einen monotonen Verlauf P₁ der Blockleistung. Dabei wird der ganze durch die Androsselung ε gegebene Energie vorrat für einen streng monotonen Leistungsverlauf in einem Anfangsbereich t₀ bis t₁ eingesetzt. Im Anfangsbereich t₀ bis t wird die realisierende androsselungsabhängige Leistung P _ε1 als Leistungsdifferenz zwischen einem vorgegebenen Leistungsverlauf P₁ und der brennstoff abhängigen Leistung P _B ermittelt. Zum Zeitpunkt t1 ist der Energievorrat durch die Androsselung ε₁ aufgebraucht und der Gesamtverlauf P₁ der Blockleistung folgt dem Verlauf der brennstoffabhängigen Leistung P _B. Zur Vorgabe des Verlaufs P₁ der Blockleistung im Anfangs bereich t₀ bis t₁ wird gegenüber dem vorherigen Fall eine reduzierte Blockleistungserhöhung Δ P _S₁* zugrundegelegt.

Die Beschreibung der Fig. 4 wird fortgesetzt. Der Leistungs sollwert für eine Turbine P _St ist vom Eingang E 2 des Prozeßmodells 5 auf den Eingang eines Leistungsamplituden begrenzers 16 geführt. Dort wird geprüft, ob ein in einem nachgeschalteten Funktionsbildner 19 eingestellter bzw. vorgegebener streng monotoner Ist-Blockleitungsverlauf mit der vorliegenden Androsselung (beispielsweise ε₁) realisierbar ist. Es wird nur ein Teil der Amplitude der zu realisierenden Erhöhung des Leistungs- Sollwertes P _ST durch den Leistungsamplitudenbegrenzer 16 und über den Funktionsbildner 19 zu der achten Additionsstelle 20 durchgelassen, d. h. der Verlauf P _V, der durch die vorhandene Androsselung ε₁ bei dem vorhandenen Verlauf der brennstoffabhängigen Leistung P _B als dynamische Antwort auf das Brennstoffsteuersignal B, realisiert werden kann.

Es wird zunächst der Fall betrachtet, in dem die ganze Amplitide der Erhöhung des Leistungssollwertes P _ST (bzw. P _SK, da P _ST = P _SK) mit der vorhandenen Androsselung ε als ein streng monotoner Anstieg der abgegebenen Blockleistung P, dessen Verlauf durch die Einstellung des dynamischen Verhaltens des ersten Funktionsbildners 19 bestimmt ist, realisierbar ist. Vom Ausgangssignal P _V des ersten Funktionsbildners 19 wird an der achten Additionsstelle 20 die brennstoffabhängige Leistung P _B subtrahiert, so daß die androsselungsabhängige Leistung P _e entsteht, der aus dem Energievorrat durch Änderung der Androsselung ε gedeckt werden muß. Das Ausgangssignal P _ε der achten Additionsstelle 20 ist einem Leistung/- Weg-Umsetzer 21 zugeführt, der das Ventilsteuersignal S bildet und auf den Ausgang A 2 des Prozeßmodells 5 gibt. Das Ventilsteuersignal S ist über die neunte Additionsstelle 23 zur ersten Stellwerte-Additionsstelle 9 geführt, wird dort zum Ausgangssignal des Leistungsreglers 2 addiert, wodurch das Ansteuersignal Y für die Stellung des Turbineneinlaßventils entsteht, das über ein zweites Auswahlglied 24 zu den Turbineneinlaßventilen als ein Stellsignal des Kraftwerkblocks 1 zugeführt ist. Die Ventilstellung wird durch das Ansteuersignal Y geändert und seine Auswirkung auf die abgegebene Blockleistung P einem dreizehnten Funktionsbildner 62 nachgebildet. Eine auf diese Weise gewonnene Leistungskomponente ergibt zusammen mit der brennstoffabhängigen Leistung P _B den vorgegebenen Leistungssollwert P _Sa am Ausgang A 4 des Prozeß modells 5. An der Leistungswerteadditionsstelle 13 wird vom vorgegebenen Leistungssollwert P _Sa die Block leistung P subtrahiert, die vom Kraftwerksblock 1 über eine sechszente Additionsstelle 27 zur Leistungswerte additionsstelle 13 geführt ist. Das Ausgangssignal an der Leistungswerteadditionsstelle 13, das dem Leistungsregler 2 zugeführt ist, ist damit praktisch Null, so daß der Leistungsregler 2 nur kleine Regelabweichungen ausregelt.

An dieser Stelle ist nachstehende Beschreibung der Fig. 4 a eingefügt, die Ausführungsdetails zum dreizehnten Funktionsbildner 62 wiedergibt. Mit der angegebenen Schaltung wird erreicht, daß die Regler 2, 3, 4 nicht nur beim Aufheben der Androsselung ε, sondern auch bei ihrem Wiederherstellen während des gesamten Steuervorganges zur Leistungsänderung des Kraftwerkblockes so weit wie möglich inaktiv bleiben.

Aus der Schaltung gemäß Fig. 4 a geht hervor, daß das Signal vorgegebener Leistungssollwert P _Sa das Ausgangssignal eines zweiten Auswahlgliedes 52 ist, zu dem als Eingangssignale Signale d₁ und d₂ geführt sind.

Das Signal d₁ setzt sich zusammen aus dem Signal d₁ und einem Ausgangssignal d₃ eines ersten Auswahlgliedes 34 durch eine einundzwanzigste Additionsstelle 53.

Das Signal i₂ setzt sich zusammen aus der brennstoff abhängigen Leistung P _B und einem Ausgangssignal i₃ eines fünften Auswahlgliedes 56 durch eine zweiundzwanzigste Additionsstelle 55.

Die Antwort einer elektrischen Leistung P _{ε a} auf den Zeitverlauf des Steuersignals S wird durch einen vierzehnten Funktionsbildner 59 nun genau nachgebildet. Das heißt die Übertragungsfunktion F _PY des Bildners 59 ist identisch mit dem Stellverhalten der Regelstrecke "Blockleistung P/Ventilhub Y". Die Leistungskomponente P _{ε a} wird neben Signalen d₄, i₄ zu den Auswahlgliedern 34 und 56 geführt.

Die Signale d₄ und i₄ sind Ausgangssignale eines ersten stationären Funktionsbildners 57 und eines zweiten stationären Funktionsbildners 58, zu denen das Steuersignal S geführt ist.

Das Signal d₄ ist Null bei positivem Steuersignal S und d₄ wird stark negativ, wenn das Steuersignal S negativ wird.

Das Signal i₄ ist Null bei negativem Steuersignal S und i₄ wird stark positiv, wenn das Steuersignal S positiv wird.

Es wird nun in der zweiten Beschreibung der Fig. 4 und 4 a zu dem betrachteten Fall einer sprungförmigen Leistungs erhöhung zurückgekehrt.

Das positiv werdende Steuersignal S wird auf die beschriebene Weise in das Signal P _{ε a} genau umgewandelt, das durch das fünfte Auswahlglied 56 als Signal i₃ durchgelassen wird. Das durch das zweiundzwanzigste Additionsglied 55 entstehende Signal i₂ wird nun größer als das Signal P _B. Das Signal i₂ wird daher durch das dritte Auswahlglied 54 und letztendlich auch durch das zweite Auswahlglied 52, da die Signale d₁ und d₂ identisch sind (d₂ = Null), als vorgegebener Leistungssollwert P _Sa zum Leistungsregler 2 durchgelassen.

Bei der Wiederherstellung der Androsselung ε _s bleibt der vorgegebene Leistungssollwert P _Sa auch beim immer weniger positiv werdenden Steuersignal S von ihm unbe einflußt.

Obwohl das Signal P _{ε a} hierbei negativ wird, wird das Ausgangssignal d₁ des dritten Auswahlgliedes 54 identisch mit dem Signal brennstoffabhängiger Leistungsanteil P _B. Da wiederum die Signale d₁ und d₂ identisch (stets während des Regelvorganges "Leistungserhöhung") sind, bestimmt dieses Signal auch weiterhin das bereits erreichte Signal P _Sa.

Bei der Leistungsreduzierung läuft der Regelvorgang analog zu dem Fall Leistungserhöhung ab. Die Funktionen der Auswahlglieder 56 und 34 werden hierbei gegenseitig ausgetauscht.

An der zweiten Stellwerte-Additionsstelle 10 in Fig. 4 vor dem Eingang des Stellungsreglers 3 wird das Ansteuersignal Ventilstellung Y, das vom Ausgang der ersten Stellwerteadditionsstelle 9 kommt, vom Ventilsteuersignal S und dem vom Ventilstellungssollwertsteller 11 kommenden Ventilsteuersollwert Y _S subtrahiert, so daß der Stellungsregler 3 während des beschriebenen Steuerungs vorgangs inaktiv bleibt. Mit Hilfe des Ventilstellungs sollwertstellers 11 kann das Ansteuersignal Ventilstellung Y und damit die Androsselung ε willkürlich eingestellt werden.

Um auch den Druckregler 4 während des Steuervorgangs inaktiv zu halten, wird das Drucksollwertsignal D vom Ausgang A 3 des Prozeßmodells 5 auf den Eingang des Druckreglers 4 geschaltet, das etwa den gleichen zeitlichen Verlauf hat wie das Dampfdrucksignal p _K. Die Ausschaltung des Signals D erfolgt durch Addition mit dem Ausgangssignal des Stellungsreglers 3 an eine dreizehnten Additionsstelle 31, von deren Ausgangssignal an der Druckwerteadditionsstelle 12 das vom Kraftwerkblock 1 kommende Dampfdrucksignal p _K subtrahiert wird. Der Ausgang der Additionsstelle 12 ist auf den Eingang des Druckreglers 4 geführt. Zur Bildung des Drucksollwertsignals D sind im Prozeßmodell 5 ein dritter Funktionsbildner 28 und der vierte Funktionsbildner 30 vorgesehen. Auf den dritten Funktionsbildner 28 ist vom Ausgang des Leistungs/Weg-Umsetzer 21 das Ventilsteuersignal S über eine elfte Additionsstelle 26 geführt. Der dritte Funktions bildner 28 bildet die Auswirkung der Ventilstellungs änderung auf den Dampfdruck nach und der vierte Funktionsbildner 30 die Auswirkung von Brennstoff und - exakt betrachtet - auch ihm angepaßtem Speisewasser, Luft und Einspritzwasser. An einer zwölften Additionsstelle 29 wird das Ausgangssignal des dritten Funktionsbildners 28 vom Ausgangssignal des vierten Funktionsbildners 30 subtrahiert und der Ausgang der zwölften Additionsstelle 29 ist auf den Ausgang A 3 des Prozeß modells 5 geführt.

Nachstehend wird nun ein Fall betrachtet, in dem nur eine kleine Androsselung ε₁ gegeben ist. Der dadurch gegebene Energievorrat ist nicht ausreichend für einen streng monotonen Leistungsanstieg, so daß nur ein Leistungs verlauf P₁ möglich ist, wie in Fig. 6 c dargestellt. Dies wird im Leistungsamplitudenbegrenzer 16 festgestellt aufgrund eines vorberechneten Signals Δ P _{S e} im Prozeßmodell 5, das von der momentanen Androsselung ε = ε _S - S, vom (momentanen) Dampfdruck p _K und vom gegebenen dynamischen Verhalten des Kraftwerkblocks 1 abhängig ist, im Zeitpunkt t₀ den Wert des reduzierten Leistungswertes Δ P _S1 hat und über eine siebte Additionsstelle 18, an der die brennstoffabhängige Leistung P _B (vom Ausgang des zweiten Funktionsbildners 22) addiert wird, sowie über ein erstes Auswahlglied 17 auf einen Eingang des Leistungsamplitudenbegrenzers 16 geführt ist, wodurch die Amplitude des Ausgangssignals des Leistungsamplitudenbegrenzers 16 vorgegeben wird. Auf das erste Auswahlglied 17 ist außerdem das Ausgangssignal eines sechsten Auswahlgliedes 61 geführt, wodurch dieses Ausgangssignal gespeichert ist, also nicht rückläufig sein kann, sondern nur steigt oder konstant bleibt.

Aufgrund des Signals Δ P _{S ε} wird also der Leistungssprung im Leistungsanstiegsbegrenzer 16 begrenzt, so daß der durch die vorhandene Androsselung ε₁ gegebene Energie vorrat für einen streng monotonen Anstieg bis zum Zeitpunkt t₁ auf die Höhe des reduzierten Leistungssprungs Δ P _S1 ausreicht. Der geforderte Verlauf des streng monotonen Anstiegs der Blockleistung P wird durch den ersten Funktionsbildner 19 vorgegeben. Zum Zeitpunkt t₁ (Fig. 6 c) ist das Ausgangssignal des ersten Funktions bildners 19 identisch mit der brennstoffabhängigen Leistung P _B, so daß das Ausgangssignal P ε an der achten Additionsstelle 20 zu Null wird. Da das Signal Δ P _{S ε} ab dem Zeitpunkt t₁ auch zu Null wird und das Signal P _B über die siebte Additionsstelle 18 und das erste Auswahlglied 17 allein auf den Begrenzer 16 geführt ist, steigt das Signal am Ausgang des Begrenzers 16 bzw. Funktionsgebers 19 identisch mit dem Signal P _B, also wie die brennstoffabhängige Leistung P _B (Fig. 6 c). Das Ausgangssignal P _ε an der achten Additionsstelle 20 bleibt also weiterhin Null.

Die Regler 2 bis 4 bleiben auch in diesem vorstehend beschriebenen Fall praktisch inaktiv.

Wenn die Blockleistung P zum Zeitpunkt t₂ erreicht ist, ist der gesamte Steuer- und Regelvorgang noch nicht abgeschlossen, da noch die durch den Ventilstellungssollwertsteller 11 vorgegebene Androsselung ε _S = Y _max - Y _S wieder hergestellt werden muß. Während dieser Wiederherstellung soll sich die Blockleistung P am Ausgang des Kraftwerkblocks 1 nicht ändern und die Regler 2 bis 4 sollen wieder weitgehend inaktiv bleiben. Die Wiederherstellung der vorgegebenen Androsselung ε _S erfolgt gesteuert. Damit kann der optimale Zeitpunkt für den Anfang dieses Vorgangs gewählt werden. Im Beispiel gemäß Fig. 4 schließt dieser Vorgang direkt an den Zeitpunkt t₂ (Fig. 6 b) an oder beginnt kurz davor. Wenn jedoch ein abschaltbarer Niederdruck-Vorwärmerstrang im Kraftwerk vorhanden ist, wie in der DE-OS 33 04 292 dargestellt, wird zuerst der Vorwärmerstrang wieder eingeschaltet und der Speisewasserbehälter aufgefüllt und dann die Androsselung e _S wieder hergestellt.

Zu einem in diesem Sinne optimalen Zeitpunkt wird ein Rückführungsschalter 38 geschlossen, der das Ventilsteuersignal S auf einen Eingang des Leistung/Weg-Umsetzers 21 gibt.

Die Funktion des Leistung/Weg-Umsetzers 21 besteht darin, während einer Leistungsanstiegsphase den ermittelten androsselungsabhängigen Leistungsanteil P _ε dynamisch umzusetzen in den benötigten Verlauf des Ventil-Steuersignals S, damit sich die abgegebene elektrische Leistung P tatsächlich entsprechend der Vorgabe ändert.

Der Umsetzer 21 setzt sich aus Funktionseinheiten zusammen, die die Speicherfähigkeit des Kessels und das dynamische Verhalten des Turbosatzes mit Zwischenüberhitzung berücksichtigen und gliedert sich vom Prinzip her in zwei Funktionszweige. Ein Zweig enthält ein dynamisches Glied mit Ausgleich, der andere Zweig weist Integrations verhalten auf. Zu diesem Zweig wird das Signal S über einen zweiten Eingang rückgeführt und durch das vorweg einstellbare Verhalten der Rückführung ist die Geschwindigkeit vorgegeben, mit der das Signal S bei der Wieder herstellung der Androsselung ε _S zum Wert Null zurückkehrt. Die zwei Zweige verfügen über eine Übertragungsfunktion, die annähernd gleich ist mit der inversen Übertragungsfunktion zwischen der elektrischen Leistung oder Blockleistung P und dem Ansteuersignal Y. Annähernd daher, da die identische Funktion nicht exakt realisierbar ist. (Diese kleine Nichtübereinstimmung wird durch die Aktivität des Leistungsreglers 2 eliminiert).

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel ohne abschaltbaren Niederdruck-Vorwärmerstrang kann der Schalter 38 sogar dauernd geschlossen bleiben.

Während der Wiederherstellung der Androsselung E _S ändert sich durch die Reduzierung der Ventilstellung Y von Y _max zu Y _S der Dampfdruck. Um die letzterreichte elektrische Leistung P hierbei nicht zu beeinträchtigen, wird in diesem Fall die Brennstoffzufuhr wieder gesteuert erhöht. Diese Steuerung erfolgt durch das Steuer signal S, das über die elfte Additionsstelle 26 und im Prinzip über einen Schalter 37 in einem siebten Funktions bildner 39 geführt ist. Das Ausgangssignal des siebten Funktionsbildners 39 ist zur fünfzehnten Additionsstelle 35 geführt, die in der Verbindungsleitung zwischen dem fünften Funktionsbildner 33 und dem Ausgang A 1 am Prozeßmodell 5 angeordnet ist. Der siebte Funktionsbildner 39 bildet annähernd das benötigte dynamische Verhalten zwischen der Änderung des Ventilhubs Y und Brennstoffmassenstromes _B zur Einspeicherung des Kessels bei einer konstanten Leistung nach, wobei der durch die Brennstoffsteuerung nicht realisierbare Rest durch die Reglerkaskade 2, 3, 4 nachgeliefert wird.

Die Druckänderung wird wiederum am Eingang des Druckreglers 3 kompensiert, um den Druckregler 3 so weit wie möglich zu entlasten. Das benötigte Kompensationssignal ist das Ausgangssignal des dritten Funktionsbildners 28. Das Signal S ist ständig am Eingang des Funktionsbildners 28.

Der Schalter 37 wird durch eine Logikschaltung 36 betätigt, die den Schalter 37 schließt, wenn entweder das Signal S gleichzeitig positiv ist, jedoch größer ist als ein vorgegebener Wert (beispielsweise S 1), und sich in negativer Richtung ändert oder das Signal S gleichzeitig negativ ist, jedoch kleiner als vorgegebener Wert (beispielsweise S 2) ist, und sich in positiver Richtung ändert. Das ist bei jeder Wiederherstellung der Androsselung ε _S nach einer größeren Leistungsänderung der Fall.

Der Schalter 37 wird auch geschlossen, wenn der Ventil stellungssollwert Y _s am Ventilstellungssollwertsteller 11 geändert wird:

Der Ventilstellungssollwert Y _s ist über einen Eingang E 3 dem Prozeßmodell 5 zugeführt und wird dort an einer zehnten Additionsstelle 25 von einem Maximalwert der Ventilstellung Y _max subtrahiert, wodurch der Androsselungs sollwert ε _s entsteht. Dieser Androsselungssollwert ε _s ist sowohl auf die elfte Additionsstelle 26 als auch auf einen Ausgang A 5 am Prozeßmodell 5 mittels eines Verzögerungsgliedes 43 geführt. Vom Ausgang A 5 gelangt der Androsselungssollwert E _s über die neunte Additions stelle 23 auf die erste Stellwerteadditionsstelle 9, wodurch das Ansteuersignal Ventilstellung Y direkt und identisch zum Ventilstellungs-Sollwert Y _S verstellt (verändert) wird. Er gelangt auch auf die zweite Stellwerte additionsstelle 10, wodurch dieses den Einfluß des Ventilstellungssollwerts Y _S auf den Stellungsregler 3 vollständig kompensiert. Der Stellungsregler 3 wird daher bei einer Änderung des Sollwerts Y _S maximal entlastet. Da das Signal ε _S auf dem Weg über die elfte Additions stelle 26 und den dritten Funktionsbildner 28 auf den Ausgang A 3 des Prozeßmodells 5 gelangt, wird auch der Druckregler 3 maximal entlastet.

Wenn am Ventilstellungssollwertsteller 11 ein Wert für die Ventilstellung Y _S eingestellt wird, der der maximalen Stellung Y _max entspricht, wird der natürliche Gleit druckbetrieb gefahren. Da in diesem Fall keine Androsselung ε _S vorhanden ist, wird die Leistungsänderung nur durch die gesteuert verstellte Brennstoffzufuhr, d. h. durch das Steuersignal B verändert. Um auch bei dieser Betriebsart die gleiche Regelstruktur weiterhin benutzen zu können, wird dem Leistungsregler 2 die fehlende Auswirkung einer Ventilstellungsänderung im Bereich Y < Y _max durch ein nachgebildetes Leistungssignal P _NG zugeführt. Dieses Signal P _NG wird mit Hilfe der Einrichtungen 24 und 41 und 42 wie folgt gebildet: Sobald das Signal am Ausgang der ersten Stellwerteadditionsstelle 9 größer wird als dem Wert Y _max entspricht, wird das zum Kraftwerksblock 1 geführte Signal Ventilstellung Y durch das zweite Auswahlglied 24 begrenzt auf den Wert Y _max, der über einen zweiten Eingang dem Auswahlglied 24 zugeführt ist. An einer siebzehnten Additionsstelle 42 wird das Ausgangssignal des zweiten Auswahlglieds 24 von dem Ausgangssignal der ersten Additionsstelle 9 subtrahiert und das Ergebnis einem neunten Funktionsbildner 41 zugeführt, der die über den Maximalwert Y _max hinausgehende Signaländerung dynamisch umsetzt in das nachgebildete Leistungssignal P _NG, das an der achtzehnten Additions stelle 27 zu der Blockleistung P addiert wird. Mit dem neunten Funktionsbildner 41 wird also die ausbleibende Leistungserhöhung, die sich bei einer Änderung des Ventilhubs Y ergeben würde, nachgeliefert, wodurch der Leistungs regler 2 auch weiterhin mit gleichen Parametern im Betrieb bleiben kann. Die durch Y < Y _max anstehende positive Regelabweichung am Stellungsregler 3 wird in diesem Fall durch diesen Regler und den Druckregler 4 auf Null ausgeregelt, so daß das Ausgangssignal des Leistungsreglers 2 wiederum und auf die bereits beschriebene Weise auf den Wert Y _max im neuen Beharrungszustand eingestellt werden kann. Der hier beschriebene Regelvorgang des Leistungs reglers 2 tritt praktisch nur bei der Ausregelung der internen Kraftwerks-Blockstörungen auf, da sonst die Regler 2, 3, 4 bei der Leistungsveränderung durch die Sollwertverstellung auch bei dieser Betriebsweise inaktiv bleiben.

Das Ventil-Steuersignal S bleibt auf Null, da keine An drosselung vorliegt und der Leistungsamplitudenbegrenzer 16 keine Leistungssollwertänderungen zuläßt, die vom Verlauf her nicht identisch mit dem Verlauf der brennstoff abhängigen Leistung P _B sind.

Falls es sich bei dem mit dem Druckregler 4 geregelten Dampfdruck p _k im Kessel aus betriebsmäßigen Gründen nicht um den Druck am Ausgang des Verdampfers handelt, sondern um den Druck hinter dem Kessel bzw. vor der Turbine, so wird - wie in Fig. 4 gestrichelt eingetragen - als Regel-Störgröße (bezüglich der Ausregelung von Beheizungsstörungen) ein Dampfdrucksignal hinter dem Verdampfer p _hV über ein Vorhaltglied 44 der Brennstoffwerte additionsstelle 8 zugeleitet. Beim Steuern des Brennstoffs durch das Signal B wird jedoch der Einfluß des Signals aus dem Vorhaltglied 44 auf die Brennstoffwerte additionsstelle 8 dadurch eliminiert, daß das Steuersignal B noch über einen zehnten Funktionsbildner 49 auf eine zwanzigste Additionsstelle 50 mit negativem Vorzeichen geleitet wird.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Blockschema handelt es sich um eine beispielhafte Schaltungsanordnung, die durch Schaltungsdetails abgeändert werden kann, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich beispielsweise auch mit den in Fig. 7, 8 und 10 dargestellten Ausführungsvarianten oder durch Kombination dieser Varianten realisieren.

Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt aus dem in Fig. 4 dargestellten Blockschema, worin eine Schaltungsvariante eingetragen ist. Dabei sind Verbindungen, die bei dieser Variante entfallen, mit gestrichelten Linien angedeutet und neue Schaltungsteile durch dicke Linien hervorgehoben. Das Ausgangssignal der neunten Additionsstelle 23 ist bei dieser Variante nicht auf die erste Additionsstelle 9 geführt, sondern über einen elften Funktionsbildner 46 auf eine neunzehnte Additionsstelle 45, die vor dem Leistungsregler 2 angeordnet ist. Der elfte Funktionsbildner 46 hat eine im Vergleich zum Leistungs regler 2 reziproke Übertragungsfunktion F₄₆ = 1/F _R. Wie leicht zu erkennen ist, ändert sich die Gesamtfunktion bei dieser Schaltungsvariante nicht, da die Ventilstellungs- Änderung Δ Y einen zum Steuersignal S identischen Zeitverlauf aufweist.

Fig. 8 zeigt ebenfalls einen Ausschnitt aus dem in Fig. 4 dargestellten Blockschema, in das eine Schaltungs variante eingetragen wurde, die die Vorgabe des Leistungssollwertes P _Sa, die Wiederherstellung der Androsselung ε _S und die Verstellung des Ventilstellungs sollwertes Y _S betrifft. Dabei ist das Ausgangssignal der achten Additionsstelle 20 über einen zwölften Funktionsbildner 47 und eine achtzehnte Additionsstelle 48 auf den Ausgang A 4 des Prozeßmodells 5 geführt. Der Leistungssollwert P _Sa setzt sich an der achtzehnten Additionsstelle 48 zusammen aus der brennstoffabhängigen Leistung P _B und dem Ausgangssignal des zwölften Funktions bildners 47. Gestrichelt eingetragene Verbindungen entfallen. Die Übertragungsfunktion des zwölften Funktionsbildners 47 ist dann

wobei

F _R die Übertragungsfunktion des Leistungsreglers 2 und F _S die inverse Übertragungsfunktion des Leistung/Weg-Umsetzers 21 darstellt. Hierbei wird auf alternative Weise das Signal Y ebenfalls mittelbar, d. h. mittels des Leistungsreglers 2, gesteuert. Die Änderung Δ Y hat auch hier einen zum Signal S identischen Zeitverlauf.

Die dargestellte Schaltungsvariante bewirkt weiter, daß die Wiederherstellung der Androsselung ε _S nicht bei der gleichzeitigen Brennstoffkorrektur durch die Zuschaltung durch den siebten Funktionsbildner 39 erfolgt oder eine Verstellung der Ventilstellung Y nicht direkt durch den Sollwert Y _S gesteuert wird und auch nicht der Brennstoff durch die Zuschaltung vom Funktionsbildner 39 hierbei korrigiert wird, sondern die Ventilstellung Y auf Y _S anschließend durch die Regelaktivität des Stellungsreglers 3 und des Druckreglers 4 gebracht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ändert sich jedoch durch diese Schaltungsvariante nicht.

Das erfindungsgemäße Verfahren ändert sich auch dann nicht, wenn das Kompensationssignal, d. h. der vorgegebene Leistungssollwert P _Sa für den Leistungsregler 2 nicht von den Signalen P _B und P _{ε a} abgeleitet ist, die die - nachgebildeten - Leistungsantworten auf die tatsächlichen Veränderungen der Steuersignale B und S liefern, sondern wie in Fig. 10 dargestellt, das Signal P _Sa identisch mit dem Signal aus dem Ausgang des ersten Funktionsbildners 19 gemacht wird. Bei dieser Schaltung kann zwar die genaue Auswirkung des Steuersignals S auf die elektrische Leistung nur annähernd durch das Signal P _Sa berücksichtigt werden, wodurch die Regelaktivität des Leistungsreglers 2 und dadurch auch der weiteren Regler 3 und 4 zwangsläufig mehr in Anspruch genommen werden muß, andererseits kann wiederum der vorgegebene Verlauf der Leistung P _v, die das Ausgangssignal von 19 und hier identisch mit P _Sa ist, genauer eingehalten werden. Der in Fig. 10 gestrichelt dargestellte Funktionsbildner 62 entfällt bei dieser Schaltungsvariante.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen handelt es sich um ein Regelkonzept, bei dem dem Leistungsregler 2 als Hauptstellglied das Turbineneinlaßventil zugeordnet ist. Eine solche Blockfahrweise wird im allgemeinen als "Turbine führt, Kessel folgt" bezeichnet.

Mit "Kessel führt, Turbine folgt" wird eine Blockfahrweise bezeichnet, bei der dem Leistungsregler 2 der Brennstoff als Stellgröße zugeordnet ist.

Die bisher beschriebene Blockfahrweise "Turbine führt, Kessel folgt" weist beim Auftreten einer Beheizungsstörung (beispielsweise durch sich ändernden Heizwert des Brennstoffs) ein besseres Ergebnis bezüglich der Aufrecht erhaltung der Blockleistung P auf. Die Blockfahrweise "Kessel führt, Turbine folgt" liefert dagegen besseres Ergebnis bezüglich der Ausregelung des Kesseldruckes. Grundsätzlich ist jedoch das erfindungsgemäße Verfahren für beide Blockfahrweisen geeignet.

Eine an die Blockfahrweise "Kessel führt, Turbine folgt" angepaßte Schaltung ist in Fig. 9 dargestellt. Dabei ist das gleiche Prozeßmodell 5 wie in Fig. 4 zugrundegelegt. Auch die Einrichtungen vor den Eingängen E 1 und E 2 des Prozeßmodells 5 sind gleich. Unterschiede bestehen lediglich in der Zusammenstellung der Regler 2, 3, 4 mit dem Prozeßmodell 5 und dem Kraftwerksblock 1. An den Ausgang A 2 des Prozeßmodells 5, der das Ventilsteuersignal 5 liefert, ist über die zweite Stellwerteadditionsstelle 10 der Stellungsregler 3 angeschlossen, dessen Ausgang das Ansteuersignal Y für die Ventilstellung liefert, das dem Kraftwerksblock 1 als Stellsignal zugeführt und außerdem zur zweiten Stellwerteadditionsstelle 10 zurückgeführt ist. Der zweiten Stellwerteadditionsstelle 10 ist außerdem der Ventilstellungssollwert Y _S aus dem Ventilstellungs-Sollwertsteller 11 zugeführt. Der Ventilstellungssollwert Y _S ist auch zum Eingang E 3 des Prozeßmodells 5 geführt.

An den Ausgang A 4 des Prozeßmodells 5, der den vorgegebenen Leistungssollwert P _Sa liefert, ist über die Leistungs werteadditionsstelle 13 der Leistungsregler 2 an geschlossen. Auf die Leistungswerteadditionsstelle 13 ist auch die elektrische Leistung P vom Ausgang des Kraftwerkblocks 1 gegeben. Der Ausgang des Leistungsreglers 2 ist über die Druckwerteadditionsstelle 12 zum Druckregler 4 geführt. Auf die Druckwerteadditions stelle 12 ist außerdem der Ausgang A 3 und das Dampf drucksignal p _K geführt. Wie bei Fig. 4 ist der Ausgang des Druckreglers 4 mit der Brennstoffwerte-Additionsstelle 8 verbunden, zu der auch das Brennstoff-Steuersignal B geführt ist und die das Steuersignal für den Brennstoffmassenstrom _B an den Kraftwerksblock 1 gibt. Wenn mit Hilfe des Dampfdrucksignals p _K der Frischdampfdruck hinter dem Kessel oder vor der Turbine geregelt wird, wird der Brennstoffwerteadditionsstelle 8 über das Vorhalteglied 44 ein - an einer zwanzigsten Additionsstelle 50 gebildetes - Differenzsignal zwischen dem Dampfdrucksignal p _hV (hinter dem Verdampfer) und dem Ausgangssignal des zehnten Funktionsbildners 49 zugeleitet.

Bezugszeichenliste

1 Kraftwerksblock
2 Leistungsregler
3 Stellungsregler
4 Druckregler
5 Prozeßmodell
6 Leistungs-Sollwertsteller
7 erste Führungsgrößen-Additionsstelle
8 Brennstoffwerte-Additionsstelle
9 erste Stellwerte-Additionsstelle
10 zweite Stellwerte-Additionsstelle
11 Ventilstellungs-Sollwertsteller
12 Druckwerte-Additionsstelle
13 Leistungswerte-Additionsstelle
14 erste Filtereinrichtung
15 zweite Filtereinrichtung
15.1 Detektor-Einrichtung
15.2 Filter
16 Leistungsamplituden-Begrenzer
17 erstes Auswahlglied
18 siebte Additionsstelle
19 erster Funktionsbildner
20 achte Additionsstelle
21 Leistung/Weg-Umsetzer
22 zweiter Funktionsbildner
23 neunte Additionsstelle
24 zweites Auswahlglied
25 zehnte Additionsstelle
26 elfte Additionsstelle
27 sechszehnte Additionsstelle
28 dritter Funktionsbildner
29 zwölfte Additionsstelle
30 vierter Funktionsbildner
31 dreizehnte Additionsstelle
32 zweite Führungsgrößen-Additionsstelle
33 fünfter Funktionsbildner
34 viertes Auswahlglied
35 fünfzehnte Additionsstelle
36 Logikschaltung
37 Schalter
38 Rückführungsschalter
39 siebter Funktionsbildner
40 -
41 neunter Funktionsbildner
42 siebzehnte Additionsstelle
43 Verzögerungsglied
44 Vorhaltglied
45 neunzehnte Additionsstelle
46 elfter Funktionsbildner
47 zwölfter Funktionsbildner
48 achtzehnte Additionsstelle
49 zehnter Funktionsbildner
50 zwanzigste Additionsstelle
51 -
52 zweites Auswahlglied
53 einundzwanzigste Additionsstelle
54 drittes Auswahlglied
55 zweiundzwanzigste Additionsstelle
56 fünftes Auswahlglied
57 erster stationärer Funktionsbildner
58 zweiter stationärer Funktionsbildner
59 vierzehnter Funktionsbildner
60 -
61 sechstes Auswahlglied
62 dreizehnter Funktionsbildner
P abgegebene elektrische Leistung, auch mit Blockleistung bezeichnet,
P _S Leistungs-Sollwert
P _SK Leistungs-Sollwert für Kessel
P _ST Leistungs-Solwert für Turbine
P _v Teil der Amplitude des Sollwertes P _ST
P _Sa vorgegebener Leistungssollwert
P _NG nachgebildetes Leistungssignal
P _f netzfrequenzabweichungs-abhängige Leistungs-Sollwertkomponente
P _f1 erste Leistungssollwertkomponente
P _f2 zweite Leistungssollwertkomponente
P _B brennstoffabhängige Leistung
Δ P _B brennstoffabhängiger Leistungszuwachs
P _ε androsselungsabhängiger Leistung
Y (Turbinen)-Ventilstellung
Y _S Ventilstellung-Sollwert
Y _max maximale Ventilstellung
ε Y _max - Y = Androsselung
ε₁ momentane Androsselung, die nicht für einen streng monotonen Leistungsanstieg ausreicht
ε _S vorgegebene Androsselung
B Brennstoff-Steuersignal
D Drucksollwertsignal
S Ventil-Steuersignal
S _a Ventilstellungs-Kompensationssignal
_B Brennstoff-Massenstrom
p _K Dampfdrucksignal
p _hv Dampfdrucksignal hinter dem Verdampfer
f gemessene Netzfrequenz
f₀ Sollwert der Netzfrequenz
Δ f Netzfrequenzabweichung
A 1 Ausgang für Signal B am Prozeßmodell
A 2 Ausgang für Signal B am Prozeßmodell
A 3 Ausgang für Signal D am Prozeßmodell
A 4 Ausgang für Signal P _Sa am Prozeßmodell
A 5 Ausgang für Signal ε _S am Prozeßmodell
E 1 Eingang für Signal P _SK am Prozeßmodell
E 2 Eingang für Signal P _ST am Prozeßmodell
E 3 Eingang für Signal Y _S am Prozeßmodell
t₀ Zeitpunkt der Vorgabe einer sprunghaften Leistungserhöhung
t₁ Zeitpunkt, zu dem das Ausgangssignal des ersten Funktionsbildners 19 identisch ist mit dem Signal P _B
t₂ Zeitpunkt zu dem ein vorgegebener erhöhter Leistungswert erreicht ist
a PT 1-Verhalten des Filters 15.2
b PD-Verhalten des Filters 15.2
Δ . . . Änderung einer Größe
Δ P _{S ε} mit vorhandener Androsselung realisierbare Leistungserhöhung mit streng monotonem Verlauf
Δ P _S* Leistungssollwertänderung bei der die Sollwerte P _ST und P _SK in gleicher Weise verändert werden
P _S* gemeinsamer Leistungssollwert für Turbine und Kessel im Beharrungszustand
F _R Übertragungsfunktion des Leistungsreglers
F _S Übertragungsfunktion des Leistung/Weg-Umsetzers
F₄₆ Übertragungsfunktion des Funktionsbildners 46
F₄₇ Übertragungsfunktion des Funktionsbildners 47
d₁ bis d₄ Signale im Bildner 62
i₁ bis i₄ Signale im Bildner 62

Claims

1. Verfahren zur Regelung der Leistung eines Dampf kraftwerkblocks,

- der bei konstantem oder sich stetig änderndem Leistungs sollwert (P _S) der mit Blockleistung bezeichneten elektrischen Leistung (P) mit unterschiedlich angedrosseltem Turbineneinlaßventil betrieben wird, und wobei der Frischdampfdruck durch Regelung der Brennstoff-, Luft- und Speisewasserzufuhr konstant gehalten oder proportional zur Blockleistung (P) geändert wird, und
- bei einer plötzlichen, z. B. sprunghaften Erhöhung des Leistungs-Sollwertes (P _S) von diesem Sollwert ein Steuersignal für eine Steigerung der Brennstoff-, Luft- und Speisewasserzufuhr abgeleitet wird und außerdem ein durch die Androsselung des Turbineneinlaßventils zur Verfügung stehender Dampfvorrat zur kurzfristigen Leistungserhöhung genutzt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß bei einer plötzlichen Erhöhung des Leistungssollwertes (P _S)

a) ein streng monotoner Verlauf der Blockleistung (P) als Sprungantwort auf eine Leistungs-Sollwertänderung ( Δ P _S) vorgegeben wird und gleichzeitig geprüft wird, ob dieser Sollverlauf der Blockleistung (P) mit dem eingespeicherten Energievorrat aufgrund der zu diesem Zeitpunkt bestehenden Androsselung ( ε ) des Turbineneinlaßventils realisierbar ist, wobei
- - ein Verlauf einer brennstoffabhängigen Leistung (P _B) vorausberechnet wird, der sich allein aufgrund der erhöhten Brennstoffzufuhr und der ihm angepaßten Luft- und Speisewasserzufuhr einstellen würde,
- - durch Differenzbildung zwischen dem vorgegebenen Verlauf der Blockleistung (P) und dem Verlauf der brennstoffabhängigen Leistung (P _B) durch gesteuert erhöhte Brennstoffzufuhr und der daran angepaßten Luft- und Speisewasserzufuhr ein Soll-Verlauf einer androsselungsabhängigen Leistung (P _ε ) ermittelt wird, und
b1) bei realisierbarem vorgegebenen streng monotonem Verlauf der Blockleistung (P) der ermittelte Verlauf der androsselungsabhängigen Leistung (P _ε ) umgesetzt wird in ein Signal (S) zur Steuerung des Turbineneinlaßventils, oder
b2) bei zu geringer Androsselung ( ε = ε₁) für den zu realisierenden streng monotonen Verlauf, ein lediglich monotoner Gesamtverlauf (P₁) der Blockleistung (P) vorgegeben und in das Signal (S) umgesetzt wird, wobei in einem Zeitbereich (t₀ bis t₁) die bestehende Androsselung ( ε₁) vollständig genutzt wird für einen vorgegebenen streng monotonen Teil- Verlauf des insgesamt monotonen Verlaufs (P₁) der Blockleistung (P).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfkraftwerkblock (1) mit gleitendem Dampfdruck (p _K) betrieben wird.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockleistung (P) durch Änderung von Steuersignalen (B, S) gesteuert verändert wird, wobei durch identischen zeitlichen Verlauf von Sollwertsignalen (P _Sa, S_a, D) mit den jeweiligen Regelgrößen (P, Y, p _K) der Leistungsregler (2), Stellungsregler (3) und Druckregler (4) weitgehend inaktiv gehalten werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Androsselung ( ε ) unterteilt wird

- in eine Grobregelung der Androsselung ( ε ) des Turbineneinlaßventils, bei der für eine vorgegebene Androsselung ( ε _s) ein Drucksollwert (D) berechnet und einem Dampfdruckregler (4) zugeführt wird und
- eine Feinregelung durch direkte Regelung des Ansteuersignals Ventilstellung (Y) des Turbineneinlaßventils durch einen Stellungsregler (3).

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilsteuersignal (S) und das Signal für die vorgegebene Androsselung ( ε _S) direkt zum Ausgangssignal des Leistungsreglers (2) zur Bildung des Ansteuersignals Ventilstellung (Y) des Turbineneinlaßventils addiert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Signale (P _ε, S, e _S) zur gesteuerten Änderung des Ansteuersignals Ventilstellung (Y) über dynamische Funktionsbildner (46, 47) auf den Eingang des Leistungs reglers (2) gegeben werden, die einen identischen Zeitverlauf der Änderung ( Δ Y) des Ansteuersignals (Y) mit dem berechneten Ventilsteuersignal (S) sicherstellen.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Dampfdruckregler (4) der Druck im Kessel an einer Stelle nach dem Verdampfer geregelt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Dampfdruckregler (4) der Druck (p _K) hinter dem Kessel bzw. vor der Turbine geregelt wird und zugleich der Druck am Ausgang des Verdampfers als Störgröße (p _hV) dem Druckregler (4) aufgeschaltet wird, deren Einfluß bei einer gesteuerten Leistungsänderung durch das Steuersignal für Brennstoff (B) eliminiert wird.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei natürlichen Gleitdruckbetrieb, bei dem also das Turbineneinlaßventil in der maximalen Stellung (Y _max) steht und somit keine Androsselung ( ε ) besteht und bei einer Erhöhung des Leistungssollwertes (P _S) das Ausgangssignal eines Leistungsreglers (2) über den Wert des Signals für die maximale Stellung (Y _max) hinausgeht, die ausbleibende Antwort der Regelstrecke auf die Hubänderung des Einlaßventils ersetzt wird durch ein nachgebildetes Leistungssignal (P _NG).

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wiederherstellung der Androsselung ( ε _S) gesteuert zu einem wählbaren Zeitpunkt durchgeführt wird, wobei das Signal (S) zur Steuerung des Turbineneinlaßventils auf den Zweig eines dynamischen Leistung/Weg-Umsetzers (21), der Integrations verhalten hat, zurückgeführt wird, und nach dem vollendeten Leistungsregelvorgang im neuen Beharrungszustand zu Null wird.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wiederherstellung der Androsselung ( ε _S) durch das zu Null zurückgehende Steuersignal (S) für Ventilhub oder bei Verstellung eines Ventilstellungs-Sollwertes (Y _s) das Steuersignal (B) für die Brennstoffzufuhr dynamisch korrigiert wird um die Blockleistung (P) hierbei konstant zu halten und gleichzeitig auch das Druckwertesignal (D) korrigiert wird, um den Druckregler (4) so weit wie möglich zu entlasten.

12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungsgröße ein gefiltertes Signal "Frequenzabweichung" ( Δ f) benutzt wird, wobei unterschiedlich gefiltert wird, und bei einem Frequenzeinbruch die Filterung des Signals vorübergehend aufgehoben wird.

13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion der Filter einrichtung (14, 15) zur Bildung von Sollwertkomponenten (P _f1, P _f2 ), bei einem Netzfrequenzeinbruch sich nichtlinear adaptiv von einem PT 1-Verhalten zu einem PDT-Verhalten ändert.

14. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 13, gekennzeichnet durch

- Filtereinrichtungen (14, 15) zur Bildung von Sollwertkomponenten (P _f1 ) in Abhängigkeit von einer Netzfrequenzabweichung ( Δ f),
- einen Leistungsregler (2), der in Abhängigkeit von einem als Kompensationssignal vorgegebenen Leistungs sollwert (P _Sa) und den Istwerten der Block leistung (P) sowie einem nachgebildeten Leistungssignal (P _NG) für den natürlichen Gleitdruckbetrieb, ein Steuersignal für die Turbinen-Ventilstellung (Y) und einen Sollwert für den Stellungsregler (3) beeinflußt,
- einen Stellungsregler (3) für die Turbineneinlaßventile, dessen Sollwert (Y _S) an einem Ventilstellungs- Sollwertsteller (11) einstellbar ist und dessen Regelabweichung von einem Ventil-Steuersignal (S) aus einem Prozeßmodell (5) sowie dem Signal Ventilstellung (Y) beeinflußt wird und der einen Druckregler (4) mit einem Sollwert versorgt,
- den Druckregler (4), dessen Sollwert von dem vom Prozeßmodell (5) abgegebenen Drucksollwertsignal (D) vorgegeben wird, dessen Regelabweichung durch Verknüpfung mit einem Dampfdrucksignal (p _k) als Istwert gebildet wird und dessen Ausgangssignal den Brennstoffmassenstrom ( _B) beeinflußt und
- das Prozeßmodell (5), das in Abhängigkeit von an Eingängen (E 1 bis E 3) eingegebenen Sollwerten für die Leistung des Kessels (P _SK), die Leistung der Turbine (P _ST) und die Ventilstellung (Y _S) an Ausgängen (A 1 bis A 6) das Brennstoffsteuersignal (B) abgibt, womit das Ausgangssignal des Druckreglers (4) beeinflußt wird, das Ventilsteuersignal (S), das Drucksollwertsignal (D) und den vorgegebenen Leistungssollwert (P _Sa) abgibt, einen Androsselungs sollwert ( ε _S) abgibt, womit das Ventilsteuersignal (S) beeinflußt wird.

15. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 13, gekennzeichnet durch

- Filtereinrichtungen (14, 15) zur Bildung von Sollwert komponenten (P _f1 ) in Abhängigkeit von einer Netzfrequenzabweichung ( Δ f),
- einen Leistungsregler (2), der in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Leistungssollwert (P _Sa) und dem Istwert der Blockleistung (P) den Sollwert für einen Druckregler (4) beeinflußt,
- einen Stellungsregler (3) für die Turbineneinlaßventile, dessen Sollwert (Y _S) am Ventilstellungs- Sollwertsteller (11) einstellbar ist und dessen Regel abweichung vom Ventil-Steuersignal (S) aus einem Prozeßmodell (5) sowie dem Signal Ventilstellung (Y) beeinflußt wird und der den Druckregler (4) mit einem Sollwert versorgt,
- den Druckregler (4), dessen Sollwert von dem vom Prozeßmodell (5) abgegebenen Drucksollwertsignal (D) vorgegeben wird, dessen Regelabweichung durch Verknüpfung mit dem Dampfdrucksignal (p _K) als Istwert gebildet wird und dessen Ausgangssignal den Brennstoffmassenstrom ( _B) beeinflußt und
- das Prozeßmodell (5), das in Abhängigkeit von an den Eingängen (E 1 bis E 3) eingegebenen Sollwerten für die Leistung des Kessels (P _SK), die Leistung der Turbine (P _ST) und die Ventilstellung (Y _S) an den Ausgängen (A 1 bis A 4, A 6) das Brennstoffsteuersignal (B) abgibt, womit das Ausgangssignal des Druckreglers (4) beeinflußt wird, das Ventilsteuersignal (S), das Drucksollwertsignal (D) und den vorgegebenen Leistungssollwert (P _Sa) abgibt.

16. Einrichtung gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Prozeßmodell (5) der vorgegebene Leistungssollwert (P _Sa) in einem Funktionsbildner (62) gebildet ist, dem als Eingangssignale die brennstoffabhängige Leistung (P _B) und das Ventilsteuersignal (S) zugeführt sind.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Prozeßmodell (5) das Signal für die brennstoffabhängige Leistung (P _B) in einem zweiten Funktionsbildner (22) gebildet ist, dessen Eingang das Ausgangssignal eines Funktionsbildners (33) zugeführt ist, auf dessen Eingang der Leistungssollwert für den Kessel (P _SK) gegeben ist.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Prozeßmodell (5) das Ventilsteuersignal (S) gebildet ist durch einen Leistungs-/Weg-Umsetzer (21), dessen Eingang eine durch Veränderung der Androsselung ( ε ) zu realiserende Leistung (P _ε ) zugeführt ist, der an einer achten Additionsstelle (20) gebildet ist durch Verknüpfung des vorgegebenen Leistungssollwerts (P _Sa) mit der brennstoffabhängigen Leistung (P _B).

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Prozeßmodell (5) das Drucksollwertsignal (D) gebildet ist durch Verknüpfung von Ausgangssignalen aus Funktionsbildnern (28, 30) an einer zwölften Additionsstelle (29), wobei dem dritten Funktionsbildner (28) ein Ausgangssignal einer elften Additionsstelle (26) zugeführt ist, die das Ventilsteuer signal (S) mit dem Androsselungssollwert ( ε _S) verknüpft und dem vierten Funktionsbildner (30) die Ausgangs signale des Funktionsbildners (33) zugeführt sind.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß im Prozeßmodell (5) das Brennstoffsteuersignal (B) gebildet ist durch Verknüpfung des Ausgangssignals des fünften Funktionsbildners (33) mit dem Ausgangssignal eines siebten Funktions bildners (39) an einer fünfzehnten Additionsstelle (35), wobei dem siebten Funktionsbildner (39) das Ausgangssignal der elften Additionsstelle (26) über einen Schalter (37) zugeführt ist, der von einer Logikschaltung (36) betätigt ist.

21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß im Prozeßmodell (5) der Androsselungssollwert ( e _S) gebildet ist durch Verknüpfung des Ventilstellungssollwerts (Y _S) mit einem Signal für die maximale Ventilstellung (Y _max) an einer zehnten Additionsstelle (25).