Eine technische Anlage weist üblicherweise eine Anzahl von Regelungseinrichtungen auf, die einen möglichst ungestörten Ablauf des Betriebs der Anlage gewährleisten sollen. Eine derartige Regelungseinrichtung wirkt üblicherweise auf eine zugehörige Regelstrecke, so daß ein, geschlossener Regelkreis entsteht. Hierbei mißt beispielsweise ein Fühler am Meßort der Regelstrecke die einzuhaltende Regelgröße. Weicht diese aufgrund einer Störgröße von einem vorgegebenen Sollwert ab, so wirkt der Regler der Regelungseinrichtung mit seiner Stellgröße auf ein der Regelstrecke zugeordnetes Stellglied ein. Die vom Regler gelieferte Stellgröße hängt dabei außer von der Abweichung der gemessenen Regelgröße von dem vorgege- benen Sollwert noch von ein2r Anzahl von Reglerparametern ab, über die beispielsweise die Reaktionsgeschwindigkeit und/oder die Einstellgenauigkeit des Reglers einstellbar ist.

Aufgrund fehlender Systemkenntnisse über das reale dynamische Verhalten der Regelstrecke basiert die Einstellung der Reg- lerparameter - die sogenannte Parametrisierung - eines sol- chen Reglers üblicherweise auf empirisch gewonnenen Daten, die beispielsweise bei der Inbetriebsetzung der Anlage ermit- telt werden. Aufgrund dieser Daten werden für den jeweiligen Regler Reglerparameter vorgegeben, die beim weiteren Betrieb unverändert beibehalten werden. Bei einer derartigen Rege- lungseinrichtung kann jedoch eine Veränderung der Eigenschaf- ten der Regelstrecke zu Beeinträchtigungen der Regelgüte,

insbesondere zu Beeinträchtigungen der Einstellgenauigkeit und/oder der Reaktionsgeschwindigkeit des Reglers führen.

Veränderungen der Eigenschaften der Regelstrecke können dabei insbesondere durch Lastpunktwechsel oder Änderung der Maschi- nencharakteristik, beispielsweise aufgrund von Alterung oder Verschmutzung, auftreten.

Aus dem Buch von 0. Völlinger, Regelungstechnik, 6. Auflage, Hüttich Buchverlag Heidelberg, 1990, Kapitel 1.6, Seiten 14 bis 20, ist ein adaptives Regelungsverfahren bekannt, bei dem das durch schwankende Parameter der Regelstrecke verursachte veränderliche Systemverhalten zunächst in geeigneter Weise erfaßt und mit Hilfe der so gewonnenen. Information eine Fest- stellung der Reglerparameter vorgenommen wird. Weiter ist aus der US 5, 610, 843 bekannt, Wavelet-Transformationen zur Cha- rakterisierung von Regelstrecken einzusetzen, was auch in der JP 09120303 angesprochen wird. Weiterhin ist aus der DE 34 45 791 ein Dampfturbogeneratorsystem bekannt, bei dem der Dampf- druck und die Temperatur steuerbar sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Regelungseinrichtung der oben genannten Art anzugeben, bei dem die Regelgüte und das Regelverhalten des Regelkreises auch bei einer Veränderung der Eigenschaften der Regelstrecke erhalten bleibt. Zudem soll eine Regelungs- einrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.

Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem während des Betriebs des Reglers das Übertra- gungsverhalten der Regelstrecke durch einen Vergleich einer Wavelet-Transformation des zeitlichen Verhaltens der Stell- größe mit einer Wavelet-Transformation des zeitlichen Verhal- tens einer Regelgröße des Reglers der Regelstrecke in einem vorgebbaren Zeitfenster bestimmt wird, wobei ein der jeweili- gen Wavelet-Transformation zugeordneter Zeitpunkt erfaßt wird, und wobei in Abhängigkeit von dem ermittelten Übertra-

gungsverhalten der oder jeder Reglerparameter eingestellt wird.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß die Re- gelgüte und das Regelverhalten des Regelkreises bei einer Veränderung der Eigenschaften der Regelstrecke auch dann er- halten bleibt, wenn die Veränderung im Verhalten der Regel- strecke erfaßt und zu einer Anpassung der Reglerparameter ge- nutzt wird. Besonders geeignet zur Charakterisierung der Re- gelstrecke ist dabei deren Übertragungsverhalten. Eine Ver- änderung im Übertragungsverhalten der Regelstrecke sollte sich somit auf die Reglerparameter auswirken. Zur Vermeidung einer Beeir. trächtigung der Funktionsfähigkeit der Regel- strecke erfolgt dabei die Neueinstellung des oder der Regler- parameter in Abhängigkeit vom ermittelten Übertragungsverhal- ten der Regelstrecke in der Art eines Online-Eingriffs wäh- rend des Betriebs des Reglers.

Die Bestimmung des Übertragungsverhaltens der Regelstrecke während des Betriebs der Regelungseinrichtung erfolgt dabei mit einer Wavelet-Transformation. Dabei werden der zeitliche Verlauf der Stellgröße und einer Regelgröße des Reglers der Regelstrecke in gleicher Weise in einem vorgebbaren Zeitfen- ster mit einer Wavelet-Transformation analysiert. Das Verfah- ren der Wavelet-Transformation ist beispielsweise in der Zeitschrift Automatisierungstechnik, Ausgabe 2 1996, R. O1- denbourg Verlag, Seite 64 bis 66, beschrieben. Bei dieser Analyse kann festgestellt werden, ob eine vorgebbare Kompo- nente der Stellgröße in der Regelgröße enthalten ist. Dies geschieht durch eine Zerlegung der Stellgröße bzw. der Regel- größe in Komponenten einer sogenannten Wavelet-Familie in ei- nem vorgebbaren Zeitfenster zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Eine Wavelet-Familie ist eine Familie von mathematischen Funktionen, die durch mathematische Streckung und/oder Ver- schiebung aus einer einzigen Ausgangsfunktion erzeugt werden.

Die mathematische Streckung und/oä2r Verschiebung der Funk- tion bedeutet dabei eine Anpassung an verschiedene Frequenz-

und Amplitudenanteile des zu untersuchenden Signals. Dabei ist der Zeitpunkt, wann die zu untersuchende Größe bestimmte Eigenschaften hat, aufgrund des Vorhandenseins vorgebbarer Wavelet-Komponenten im Rahmen des vorgebbaren Zeitfensters bestimmbar.

Das Übertragungsverhalten der Regelstrecke wird dabei mittels eines Vergleichs der Wavelet-Transformation des zeitlichen Verhaltens der Stellgröße mit der Wavelet-Transformation des zeitlichen Verhaltens der Regelgröße ermittelt. Dazu wird das Ergebnis der Analyse der Stellgröße und der Regelgröße in ein Differentialgleichungssystem übertragen. Die Erstellung des Differentialgleichungssystems dient der Festlegung einer ma- thematischen Funktion, die das Übertragungsverhalten der Re- gelstrecke charakterisiert.

Bei jeder Bestimmung des Übertragungsverhaltens der Regel- strecke wird ein der Wavelet-Transformation zugeordneter Zeitpunkt erfaßt. Dadurch sind Änderungen im Übertragungsver- halten der Regelstrecke dokumentierbar. Auf diese Weise ist die Regelungseinrichtung besonders einfach an vorgebbare Be- triebszustände der Regelstrecke anpaßbar, die immer wieder beim Betrieb der Regelstrecke auftreten.

Das Verfahren wird vorteilhafterweise auf eine Regelungsein- richtung angewendet, dieTeil einer Dampfturbinenanlage ist.

Die Regler der Regelkreise einer Dampfturbinenanlage werden nämlich üblicherweise anhand von empirisch gewonnenen Daten parametrisiert. Dabei kommt es aufgrund von fehlenden System- kenntnissen über das reale dynamische Verhalten der jeweili- gen Dampfturbinenanlage zu langen Inbetriebsetzungszeiten.

Auch erfolgt in der Regel beim Betrieb der Dampfturbinenan- lage keine Anpassung der Reglerparameter an verschiedene Be- triebszustände der Dampfturbinenar. lage. Eine Nachführung der Reglerparameter des oder jeden Reglers der Dampfturbinenan- lage beim Betrieb der Dampfturbinenanlage gewährleistet somit

in besonderem Maße eine gleichbleibende Regelgüte und ein gleichbleibendes Regelverhalten des oder jeden Regelkreises.

Vorteilhafterweise ist die Stellgröße des Reglers ein Radraumdruckwert oder ein Dampfmassenstromwert der Dampftur- bine. In vorteilhafter Ausgestaltung ist weiterhin die Regel- größe des Regelkreises ein Leistungswert, ein Drehzahlwert oder ein Druckwert des Arbeitsmediums der Dampfturbine.

Bezüglich der Vorrichtung wird die genannte Aufgabe gelöst mit einer Regleradaptionseinrichtung, die während des Be- triebs des Reglers das Übertragungsverhalten der Regelstrecke bestimmt und in Abhängigkeit von dem aktuell ermittelten Übertragungsverhalten der Regelstrecke den oder jeden Regler- parameter einstellt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson- dere darin, daß durch eine Nachführung der Reglerparameter beim Betrieb des Reglers eine vorgebbare Regelgüte bei allen Betriebszuständen der Regelstrecke gewährleistet ist. Dies erfolgt ohne eine Unterbrechung des Betriebs der Regelungs- einrichtung. Außerdem weisen technische Anlagen, die die Re- gelungseinrichtung umfassen und das Verfahren anwenden, be- sonders geringe Inbetriebssetzungszeiten auf. Weiterhin sind mit dem Verfahren betriebene Regelungseinrichtungen besonders einfach an verschiedene Betriebszustände der Regelstrecke an- paßbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen : FIG 1 schematisch eine Dampfturbinenanlage mit einer Re- gelungseinrichtung und FIG 2 schematisch die Regelungseinrichtung gemäß Figur 1.

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugs- zeichen versehen.

Die Dampfturbinenanlage 2 gemäß Figur 1 umfaßt eine Dampftur- bine 4 mit angekoppeltem Generator 6 und in einem Wasser- Dampf-Kreislauf 8 einen der Dampfturbine 4 nachgeschalteten Kondensator 10 sowie einen Dampferzeuger 12. Die Dampftur- bine 4 besteht aus einer ersten Druckstufe oder einem Hoch- druckteil 4a und einer weiteren Stufe oder einem Mittel- und Niederdruckteil 4b, die über eine gemeinsame Welle 14 den Ge- nerator 6 antreiben. <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <P>Der Dampferzeuger 12 ist zur Zuführung. von Arbeitsmedium AM zur Dampfturbine 4 dampfausgangsseitig an den Dampfeinlaß 18 des Hochdruckteils 4a der Dampfturbine 4 angeschlossen. Der Dampfauslaß 20 des Hochdruckteils 4a der Dampfturbine 4 ist über eine Überströmleitung 22 mit dem Dampfeinlaß 24 des Mit- tel- und Niederdruckteils 4b der Dampfturbine 4 verbunden.

Der Dampfauslaß 26 des Mittel- und Niederdruckteils 4b der Dampfturbine 4 ist über eine Dampfleitung 28 an den Kondensa- tor 10 angeschlossen. Dieser ist über eine Speisewasserlei- tung 30, in die eine Speisewasserpumpe 32 und ein Speisewas- serbehälter 34 geschaltet sind, mit dem Dampferzeuger 12 so verbunden, daß ein geschlossener Wasser-Dampf-Kreislauf 8 entsteht.

Der Dampfturbinenanlage 2 ist zur Regelung eines Leistungs- werts P, eines Drehzahlwerts N und/oder eines Druckwerts W des Arbeitsmediums AM der Dampfturbine 4 eine Regelungsein- richtung 36 zugeordnet. Die Regelungseinrichtung 36 ist Teil eines Regelkreises 40 und umfaßt einen Regler 42. Dieser ist zur Bildung des Regelkreises 40 mit einer Regelstrecke 44 verbunden. Die dem Regler 42 zugeordnete Regelstrecke 44 um- faßt dabei die Dampfturbine 4. Der Regler 42 ist zum Zuführen einer Stellgröße Y über die Stellgrößenleitung 46 mit der ihm zugeordneten Regelstrecke 44 verbunden. Ein der Regel- strecke 44 zugeordnetes Stellglied, das nicht näher darge-

stellt ist, führt in Abhängigkeit von der Stellgröße Y eine bestimmte Einstellung der Regelstrecke 44 herbei. Die Regel- größe X ist dem Regler 42 über die Regelgrößenleitung 48 zu- führbar, so daß ein geschlossener Regelkreis 40 entsteht.

Der Regler 42 ist derart ausgelegt, daß er bei einer Abwei- chung der Regelgröße X von einem vorgebbaren Sollwert in pro- portionaler, integraler und/oder differentialer Weise die der Regelstrecke 44 zuzuführende Stellgröße Y verändern kann. Die vom Regler gelieferte Stellgröße hängt deswegen von einer An- zahl von Reglerparametern Ri (i=l, 2,..., n) ab. Die Ein- stellung der Reglerparameter Ri ist die sogenannte Parametri- sierung des Reglers 42.

Damit bei allen Betriebszuständen der Dampfturbinenanlage 2 eine besonders günstige Parametrisierung des Reglers 42 gege- ben ist, weist die Regelungseinrichtung 36 eine Regleradap- tionseinrichtung 50 zur Bestimmung von Reglerparametern Ri auf. Hierfür ist der Regleradaptionseinrichtung 50 die Stell- größe Y über die von der Stellgrößenleitung 46 abzweigende Anschlußleitung 52 und die Regelgröße X über die von der Re- gelgrößenleitung 48 abzweigende Anschlußleitung 54 zuführbar.

Zum Zuführen von in der Regleradaptionseinrichtung 50 ermit- telten Reglerparametern Ri ist die Regleradaptionseinrich- tung 50 über die Reglerleitung 56 mit dem ihr zugeordneten Regler 42 verbunden.

Wie in Figur 2 im weiteren Detail dargestellt, ist die Reg- leradaptionseinrichtung 50 über die von der Stellgrößenlei- tung 46 und die von der Regelgrößenleitung 48 abzweigende An- schlußleitung 52 bzw. 54 mit dem Regelkreis 40 verbunden. Die Regleradaptionseinrichtung 50 umfaßt ein Transformationsmo- dul 60 zur Analyse der Stellgröße Y, ein Transformationsmo- dul 62 zur Analyse der Regelgröße X, ein Berechnungsmodul 64 zur Ermittlung der Übertragungsfunktion der Regelstrecke 44 und ein Parametrisierungsmodul 66 zur Bestimmung der Regler- parameter R. Das Transformationsmodul 60 ist mit der An-

schlußleitung 52, das Transformationsmodul 62 mit der An- schlußleitung 54 verbunden. Die Transformationsmodule 60 und 62 wiederum sind datentechnisch an das Berechnungsmodul 64 angeschlossen, das wiederum ebenfalls datentechnisch mit dem Parametrisierungsmodul 66 verbunden ist. Die im Parametrisie- rungsmodul 66 bestimmten Reglerparameter Ri sind über die Reglerleitung 56 dem Regler 42 zuführbar.

Beim Betrieb der Dampfturbinenanlage 2 wird mit Hilfe der Re- gelungseinrichtung 36 die Dampfturbine 4 betrieben. Als Stellgrößen dienen hierbei ein Radraumdruckwert R oder ein Dampfmassenstromwert D der Dampfturbine 4. Die dazugehörigen Regelgrößen sind ein Leistungswert P, ein Drehzahlwert N oder ein Druckwert W der Dampfturbine 4. Der Leistungswert P der Dampfturbine kann also beispielsweise durch eine entspre- chende Einstellung des Radraumdruckwerts R geregelt werden.

Hierfür wird ein vorgebbarer Sollwert des Leistungswerts P in nicht näher dargestellter Weise dem Regler 42 vorgegeben. Der Regler 42 wiederum gibt mit Hilfe der Reglerparameter Ri über die Stellgrößenleitung 46 einen Radraumdruckwert R als Stell- größe Y an das nicht näher dargestellte Stellglied weiter.

Dieses wiederum führt eine durch den Regler 42 hervorgerufene Änderung des Verhaltens der Regelstrecke 44 herbei. Der Ist- wert des Leistungswerts P der Regelstrecke 44 wird als Regel- größe X über die Regelgrößenleitung 48 an den Regler 42 wei- tergegeben.

Um bei allen Betriebszuständen der Dampfturbinenanlage 2 eine vorgebbare Regelgüte des Regelkreises 40 zu gewährleisten, werden Veränderungen im Verhalten der Regelstrecke 44 erfaßt und zu einer Anpassung der Reglerparameter Ri genutzt. Dies erfolgt durch eine Ermittlung des Übertragungsverhaltens der Regelstrecke 44 beim Betrieb des Reglers 42. Die Aktualisie- rung des oder jeden Reglerparameters Ri findet dann in Abhän- gigkeit von dem ermittelten Übertragungsverhalten der Regel- strecke 44 beim Betrieb des Reglers 42 statt.

Hierzu wird die Stellgröße Y über die Anschlußleitung 52 an das Transformationsmodul 60 der Regleradaptionseinrichtung 50 weitergegeben. Gleichzeitig wird auch über die Anschlußlei- tung 54 die Regelgröße X an das Transformationsmodul 62 der Regleradaptionseinrichtung weitergegeben. Das Transformati- onsmodul 60 zerlegt die der Regelstrecke 44 zugeführte Stell- größe Y mit Hilfe einer Wavelet-Transformation in einem vor- gebbaren Zeitfenster zu einem bestimmten Zeitpunkt in auch als Wavelet-Komponenten bezeichnete Signalanteile eines Am- plitudenspektrums eines bestimmten Frequenzbandes. Dies ge- schieht mit einer Familie von wavelets. Eine Familie von wavelets ist eine Familie mathematischer Funktionen, die durch mathematische Streckung und/oder Verschiebung aus einer einzigen Ausgangsfunktion erzeugt werden. Die Analyse des zeitlichen Verlaufs des Signals erfolgt dabei in einem vor- gebbaren Zeitfenster. Dadurch ist der Zeitpunkt bestimmbar, wann das Signal eine bestimmte, durch die Wavelet-Transforma- tion herausgefilterte, Eigenschaft aufgewiesen hat. Also kann mit diesem Verfahren festgestellt werden, ob eine vorgebbare Komponente des Signals zu einem bestimmten Zeitpunkt im Si- gnal enthalten ist.

In gleicher Weise wie das Transformationsmodul 60 die Stell- größe Y analysiert, untersucht das Transformationsmodul 62 das zeitliche Verhalten der Regelgröße X. Hierdurch ist fest- stellbar, ob sich eine vorgebbare Komponente der Stellgröße Y in der Regelgröße X wiederfindet. Dabei ist der Zeitpunkt lo- kalisierbar, wann die Stellgröße Y bzw. die Regelgröße X eine bestimmte Komponente hatten. Dadurch ist es möglich, Änderun- gen der Stellgröße Y und/oder der Regelgröße X zeitlich ein- zuordnen.

Außerdem wird der jeweiligen Wavelet-Transformation ein Zeit- punkt zugeordnet. Dadurch sind Veränderungen im Verhalten der Regelstrecke 44 feststellbar. Bei sich wiederholenden Zustän- den der Dampfturbine 4 können dann bestimmte Reglerparame-

ter Ri eingestellt werden, die sich als besonders günstig er- wiesen haben.

Das Ergebnis der Wavelet-Transformationen der Stellgröße Y und der Regelgröße X wird an das Berechnungsmodul 64 weiter- gegeben. Dort dient es zur Aufstellung eines Differential- gleichungssystems. Die in dem Berechnungsmodul 64 durchge- führte Bestimmung des Differentialgleichungssystems führt zur Festlegung der Übertragungsfunktion der Regelstrecke 44. Die Übertragungsfunktion der Regelstrecke 44 wird an das Parame- trisierungsmodul 66 weitergegeben. Dort werden, falls erfor- derlich, neue Reglerparameter Ri berechnet. Für eine neue Einstellung der Reglerparameter Ri des Reglers 42 werden diese beim Betrieb des Reglers 42 diesem über die Reglerlei- tung 56 zugeführt.

Bei der Regelungseinrichtung 36 der Dampfturbinenanlage 2 wird das Übertragungsverhalten der Regelstrecke 44 während des Betriebs des Reglers 42 bestimmt. In Abhängigkeit von dem ermittelten Übertragungsverhalten der Regelstrecke 44 wird dann in der Art eines Online-Eingriffs der oder jeder Regler- parameter Ri eingestellt. Dadurch ist eine vorgebbare Regel- güte und ein vorgebbares Regelverhalten der Regelungseinrich- tung 36 bei allen Betriebszuständen der Dampfturbinenanlage 2 gewährleistet.