Automatisierte Stauziel­regelung

Zahlreiche Flüsse in Deutschland sind staugeregelt, vorrangig zur Verbesserung der Schifffahrtsverhältnisse und zur Energieerzeugung. Ein effizienter bzw. optimierter Betrieb von Wehr, Kraftwerk und Schleusen erfordert, sie weitestgehend automatisiert zu betreiben. Die BAW ist diesbezüglich derzeit an verschiedenen Stauhaltungen an Mosel, Neckar, Main und Saar tätig.

Die automatisierte Steuerung und Regelung einer Staustufe erfordert die Parametrisierung der Leittechnik. Eine OW/Q Regelung ist hier Stand der Technik, die eine Wasserstandsregelung (OW-Anteil) mit dem Zufluss in die Regelstrecke kombiniert (Q-Anteil). Die Parameter der Leittechnik müssen an die örtlichen Verhältnisse angepasst werden und insbesondere berücksichtigen, dass das Stellorgan Wehr möglichst wenig bewegt wird. Diese Parameter können nicht aus dem Betrieb der Staustufe abgeleitet werden, sie müssen vorab bereitge-stellt werden. Zur Lösung dieser Aufgabe bedient sich die BAW der gemeinsamen Simulation von Hydraulik und Leittechnik auf der Entwicklungsplattform MATLAB/SIMULINK.

Das hydraulische Verhalten der Stauhaltung wird über das hydronumerische Verfahren CasControl abgebildet, während Wehr und Kraftwerk in Form von Kennlinien hinterlegt sind. Ebenso wie vor Ort werden die Mess-, Regel- und Stellgrößen im System über Methoden der Regelungstechnik und Signalverarbeitung miteinander vernetzt.