Online-Validierung energietechnischer Prozesse unter Zulassung transienter Messdatenverläufe

Abstract

Grundvoraussetzung für den erfolgreichen Einsatz von Betriebsführungssystemen ist die Bereitstellung in sich konsistenter Messdatensätze. Da Messungen jedoch stets mit Ungenauigkeiten behaftet sind, bedarf es einer intelligenten Fehlerausgleichsrechnung. Der Nachteil der hierzu entwickelten und bisher eingesetzten Validierungs-Algorithmen ist, dass sie ein stationäres Prozessverhalten voraussetzen. Um die Messdatenvalidierung auch beim Auftreten transienter Prozesszustände einsetzen zu können, bedarf es einer dynamischen Messdatenvalidierung. Im Rahmen dieser Arbeit werden zwei Methoden zur Online-Validierung energietechnischer Prozessverläufe entwickelt und zwar - die Validierung nach Elimination der Prozessdynamik und - die Dynamische Validierung. Die Wirkungsweise und Wirksamkeit beider Methoden werden anhand transienter Messdatenverläufe verschiedener Prozessbereiche des Heizkraftwerks Stuttgart-Vaihingen aufgezeigt und erprobt. Dazu wird die für die Validierung notwendige dynamische Modellbildung der einzelnen Prozessbereiche durchgeführt. Zudem werden für die einzelnen Messgrößen toleranzbereichabhängige Gewichtungsfaktoren vorgegeben. Die auf diese Weise durchgeführte Online-Validierung führt auch bei transientem Prozessverhalten zu guten Ergebnissen.

Precondition for an effective application of operation management systems is the supply with consistent measuring datasets. As measurements are always imprecise an intelligent error estimation is needed. The disadvantage of the developed and up to now applied data reconciliation algorithms is their assumption of a steady process behaviour. To apply data reconciliation also on transient process states a dynamic data reconciliation is required. In this thesis two methods for online data reconciliation are developed in fact - the reconciliation after process dynamic elimination and - the dynamic reconciliation. The effectivness both methods is tested and shown by means of transient measurement data of different process areas of the combined heat and power plant Stuttgart-Vaihingen. For this purpose required dynamic models of the particular process areas are implemented. Further the tolerance-dependent weighting factors are pretended for the measuring signals to be reconciliated. The online data reconciliation carried out in this manner reasonable results also in the case of transient process behaviour.