DE69219167T2

DE69219167T2 - Steuerungsverfahren für Spannung oder Blindleistung sowie Steuereinrichtung dafür

Info

Publication number: DE69219167T2
Application number: DE69219167T
Authority: DE
Inventors: Tomio Chiba; Kunio Hirasawa; Junzo Kawakami; Mitsuyasu Kido; Yoshiaki Matsui
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-01-17
Filing date: 1992-01-10
Publication date: 1997-10-16
Anticipated expiration: 2012-01-11
Also published as: KR920015673A; JP2734207B2; EP0495590B1; US5327355A; EP0495590A3; EP0495590A2; CN1063381A; DE69219167D1; KR100271338B1; JPH04236130A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Spannung oder der Blindleistung in einem elektrischen System.
Eine Art des Steuerns der Spannung in einem elektrischen System, die besonders für hohe Spannungen geeignet ist, verwendet einen Stufentransformator. Die Ausgangsspannung des Stufentransformators wird durch den Ort eines beweglichen "Abgriffs" bestimmt, wobei die Position dieses Abgriffs an den Ausgangswicklungen des Transformators durch eine geeignete Steuerungsvorrichtung festgelegt wird. Da es um hohe Spannungen geht, wird der Abgriff bei jeder Verstellung etwas beeinträchtigt, weswegen es normalerweise erwünscht ist, den Abgriff so selten wie möglich zu verstellen. Andererseits ist es erforderlich, diesen Abgriff zu verstellen, um die Ausgangsspannung des Transformators zu ändern.
Es ist bereits bekannt, eine unter Belastung wirkende Spannungseinstellvorrichtung und einen Transformator mit unter Belastung änderbarem Abgriff auf Grundlage eines "Erhöhungs"- oder "Absenkungs"-Befehls automatisch zu regeln, um die Systemspannung auf einem Sollpegel zu halten. Ein Beispiel für ein derartiges Verfahren ist in Hitachi Review (S. 54 bis 56, Vol 71, No. 3) offenbart.
Die Funktionsabläufe sind in diesem Fall die folgenden.
Der aktuelle Wert der Systemspannung wird z. B. alle 100 ms erfasst und abhängig von der Formel 4 wird die durch die nachfolgende Formel 3 repräsentierte Abweichung zwischen den Wert aus der Formel 1 und einer durch die Formel 2 definierten Referenzspannung (Sollwert) bestimmt, und der Wert V&sub3; wird über T integriert.

Formel 1

VAC = V&sub1; (1)

Formel 2

VS = V&sub2; (2)

Formel 3

ΔV = V&sub3; (3)

Formel 4

ΔV(%)= t(VAD - VS) / Vs] 100 (4) Formel 5
Dieses Integrationsergebnis und die Integrationskonstante (Integrationszeit-Vorgabewert x 10 %) werden miteinander verglichen, um zu ermitteln, ob ein Erhöhungs- oder Absenkungsbefehl zum Verstellen des Abgriffs des Stufentransformators erforderlich ist oder nicht.
Wenn die Regelung der Spannung ideal wäre, läge die mittlere Spannung für eine konstante Zeitperiode (30 Min.) immer innerhalb eines Regelungsbereichs (± 2 %) um die Referenzspannung V&sub2;, und die Abgriffsänderungshäufigkeit läge innerhalb eines vorbestimmten Werts (50 mal pro Tag). Der erstere Wert repräsentiert den Regelungssollwert für die Systemspannung, und der letztere Wert wird durch die Lebensdauer des Abgriffsänderungsmechanismus bestimmt.
Wenn die Einstellung der Unempfindlichkeitszone (minimale Abweichung V&sub3;, bei der die Vorrichtung arbeiten kann) der Vorrichtung sowie die Integrationszeit nicht korrekt sind, können die Regelungssollwerte nicht erreicht werden oder die Häufigkeit der Abgriffsumschaltvorgänge ist übermäßig hoch.
Um die Empfindlichkeit zu steuern, kann daher die bekannte Vorrichtung die Unempfindlichkeitszone und die Integrationszeit automatisch einmal pro Tag abhängig vom Verhalten am vorigen Tag auf Grundlage z. B. der mittleren Spannung über 30 Min. und der Abgriffsänderungshäufigkeit pro Tag ändern.
Es ist auch bekannt, in Regelungssystemen Fuzzylogik zu verwenden. Fuzzylogik versucht, Regelung durch einen Computer auf Grundlage qualitativer statt quantitativer Funktionen zu erzielen, damit bessere Annäherung an die von einem Menschen vorgenommene Vorgehensweise bei einem speziellen Regelungsproblem erzielt wird. Ein Fuzzylogiksystem kann errichtet werden, dass es entsprechend vorab errichteten Regelungsmustern arbeitet, oder entsprechend Mustern, wie sie vom Fuzzylogiksystem während seines Betriebs entwickelt werden.
Demgemäß offenbart z. B. das Dokument JP-A-3-0 085 491 die Regelung eines Reaktors, bei dem Bedingungen, innerhalb des Reaktors in die Fuzzylogikregelungseinrichtung eingegeben werden, die dann die Postionen oder die Verstellgeschwindig keit von Steuerstäben regelt, um die Reaktorausgangstemperatur so nahe wie möglich auf eine Regelungssolltemperatur zu regeln.
Auch schlägt ein Artikel mit dem Titel "Power System Control Using Fuzzy Reasoning", von D. Chui et al, vorgetragen bei P.S.C.Convention vom 19. bis 24. August 1990, das Anwenden von Fuzzylogik zur Spannungsregelung vor.
Wie oben angegeben, existieren zwei Regelungssollwerte, wenn ein Stufentransformator geregelt wird, d.h., dass die Systemspannung so geregelt werden soll, dass sie sich der Soll(Referenz)spannung annähert und der Abgriffsänderungsmechanismus so geregelt werden soll, dass lange Lebensdauer desselben gewährleistet ist. Beim bekannten System ist eine automatische Einstellungsänderungsfunktion vorhanden, um den Einstellwert (die Unempfindlichkeitszone oder die Integrationsperiode) automatisch in der Vorrichtung zu ändern. Diese Änderungsfunktion wird höchstens ungefähr einmal pro Tag geändert. Wenn die Spannungsqualität zu verbessern ist, wird die Abgriffsänderungshäufigkeit pro Tag erhöht, was die Lebensdauer des Transformators mit änderbarem Abgriff drastisch verringert. Wenn dagegen die Häufigkeit von Abgriffsänderungen zu verringern ist, verschlechtert sich die Span nungsqualität (der Absolutwert von V&sub3; nimmt zu und es nimmt die Abweichung zwischen der über 30 Min. gemittelten Spannung und der Referenzspannung zu, oder die Systemspannung schwankt stark).
In den Erörterungen im oben zitierten Artikel von D. Chui et al ist angegeben, dass ein Stufentransformator zur Spannungsregelung verwendet werden kann, jedoch ist das Problem hinsichtlich des Widerspruchs zwischen der Genauigkeit der Regelung auf die Referenzspannung und der Lebensdauer des Abgriffsänderungsmechanismus nicht berücksichtigt. Daher berücksichtigt die Erfindung diese zwei scheinbar gegenläufigen Regelungsziele und schlägt vor, dass zum Erzielen optimaler Regelung Fuzzylogik verwendet wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass sich die beiden bekannten Systeme auf Spannungsregelung konzentrieren, es jedoch auch möglich ist, eine Regelung auf Grundlage der Blindleistung auszuführen, da eine Beziehung zwischen der Spannung und der Blindleistung existiert.
Das Dokument US-A-4,623,834 offenbart ein Verfahren zur Spannungsregelung sowie eine doppelt programmierbare Schaltung für die Regelungszeitkonstante. Ein der Spannung der Lastschaltung entsprechendes Messsignal wird mit einer Oberund einer Untergrenze verglichen, die vorgegeben sind. Die programmierbare Schaltung für die Regelungszeitkonstante verfügt über eine bistabile Einrichtung, die einen Korrekturvorgang auslöst, wenn das Messignal für mehr als eine vorbestimmte Zeit außerhalb der Grenzen liegt.
Gemäß einer ersten Erscheinungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern einer Spannung mit den folgenden Verfahrensschritten geschaffen:
- Einrichten einer Vielzahl von Steuerbedingungen;
- Aufnehmen der Spannungsdifferenz AV zwischen der Spannung und einer Referenzspannung; und
- Erzeugen eines Steuersignals, das eine vorbestimmte Beziehung zur Spannungsdifferenz aufweist;
gekennzeichnet durch die weiteren Verfahrensschritte
- Analysieren der Steuerbedingung mittels Fuzzylogik und Erzeugen eines Steuerkoeffizienten; und
- Steuern der Spannung auf der Grundlage des Produkts aus dem Steuerkoeffizient und dem Steuersignal.
Gemäß einer zweiten Erscheinungsform der Erfindung ist eine Spannungssteuervorrichtung mit folgendem geschaffen:
- einer Einrichtung zum Aufnehmen einer zu steuernden Spannung;
- einer Einrichtung zum Speichern einer Referenzspannung;
- einer Einrichtung zum Bestimmen der Differenz zwischen Spannung und Referenzspannung; und
- einer Einrichtung zum Erzeugen eines Steuersignals, das eine vorbestimmte Beziehung zur Spannungsdifferenz aufweist,
gekennzeichnet durch
- eine Fuzzylogik-Einrichtung zum Einrichten einer Vielzahl von Steuerbedingungen und zum Erzeugen eines Steuerkoeffizienten; und
- einer Einrichtung zum Steuern der Spannung auf der Grundlage des Produkts aus dem Steuersignal und dem Steuerkoeffizienten.
Demgemäß wird das Steuersignal mit vorbestimmter Beziehung zur Spannungsdifferenz, z. B. das, wie es in "Hitachi Review" für das bekannte System angegeben ist, mit einem durch Fuzzylogik bestimmten Koeffizient multipliziert.
Demgemäß kann die Erfindung durch Integration unter Verwendung der obigen Funktion, wobei die Parameter dieser Funktion durch eine Fuzzylogik gesteuert werden, ermitteln, ob ein Erhöhungs- oder ein Absenkungsbefehl an eine Spannungseinstelleinrichtung (z. B. einen Stufentransformator) ausgegeben werden soll.
Fuzzylogik kann daher die einander widersprechenden Erfordernisse einer Verringerung der Häufigkeit von Abgriffswechseln und einer Verbesserung der Genauigkeit der Spannungsregelung analysieren und sie kann die gemäß der Erfindung erzielte Regelung abhängig von einem großen Bereich von Überlegungen variieren. Zum Beispiel kann sich die Referenzspannung (Regelungsspannung) zeitlich ändern, und dann kann die Fuzzylogik für eine Regelung sorgen, die dafür geeignet ist, dass sich die Istspannung so schnell wie möglich ändert, wenn sich die Referenzspannung ändert, ohne dass eine übermäßige Anzahl von Abgriffswechseln erforderlich ist. Demgemäß kann die Fuzzylogik bei einer Änderung der Referenzspannung dafür sorgen, dass die Spannung vor der Änderung um mehr als die normalerweise zugelassene Schwankung von der Referenzspannung abweicht, wenn eine derartige Schwankung in der Richtung liegt, in der sich die Spannung ändern muss, wenn eine Änderung der Referenzspannung auftritt.
Die Erfindung ermöglicht es auch, bei der Spannungsregelung mehr Faktoren zu berücksichtigen, als sie beim bekannten System berücksichtigt werden könne. Zum Beispiel wird beim oben genannten System gemäß "Hitachi Review" nur die Spannungsvariation über eine vorbestimmte Periode überwacht. Bei der Erfindung kann die Fuzzylogik die absolute Zeit (d.h. die Tageszeit, Wochenzeit, Monatszeit, Jahreszeit) und/oder den Trend der Änderung bei der Änderung der Istspannung in bezug auf die Referenzspannung über eine längere Zeitperiode als es der Integrationsperiode entspricht, berücksichtigen. So kann, wenn für die Spannung eine Gesamtänderungstendenz besteht, dies unabhängig von schnelleren Spannungsschwankungen geregelt werden. Es ist auch möglich, das Integral der Spannungsdifferenz über verschiedene Zeitperioden zu berücksichtigen, um schnelle Änderungen, langsamere Änderungen usw. zu erfassen.
Die Erfindung betrifft sowohl Verfahrens- als auch Vorrichtungsgesichtspunkte der Erfindung. Wie oben angegeben, ist die Erfindung hauptsächlich für Spannungsregelung vorgesehen, jedoch kann sie leicht für Blindleistungsregelung ausgebildet werden. Ferner wurde die Erfindung zwar mit speziellem Nachdruck auf Regelung durch einen Stufentransformator hergeleitet, jedoch ist sie nicht auf eine derartige Regelung beschränkt, sondern kann zur Regelung anderer elektrischer Systeme verwendet werden.
Bei der obigen Erörterung der Erfindung ist angenommen, dass die Regeln, mit denen die Fuzzylogik arbeitet, festliegen.
Jedoch ist es auch möglich, das durch die Erfindung erzielte Ergebnis bei der Spannungs- oder Blindleistungsregelung zu überwachen und die Wirksamkeit dieser Regelung auszuwerten.
Dann können, falls erforderlich, die Regelungsbedingungen revidiert werden, um die Regelungsstrategie zu modifizieren. Eine derartige Revision kann durch Fuzzylogiktechniken erzielt werden, so dass das die Erfindung verkörpernde System Lernfunktion zeigen kann, damit sich sein ursprünglich vom Design konzipierte Funktionsvermögen ändern kann.
Nun werden Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm ist, das die Fuzzyinferenz verwendende Vorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein schematisches Diagramm ist, das Dateneingabe in die Vorrichtung von Fig. 1 veranschaulicht;
Fig. 3 ein schematisches Diagramm ist, das Abweichungsdiagramm veranschaulicht;
Fig. 4 ein Diagramm ist, das ein Beispiel zum Einstellen der Referenzspannung (Sollspannung) zeigt;
Fig. 5 ein Diagramm ist, das ein Beispiel für die Betriebscharakteristik der Vorrichtung von Fig. 1 zeigt;
Fig. 6 ein Diagramm ist, das ein Beispiel für die Änderung des Einstellwerts bei einer bekannten Vorrichtung zeigt;
Fig. 7 ein Blockdiagramm ist, das die Hardware der Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 8 ein Blockdiagramm ist, das die Funktionen der bekannten Vorrichtung zeigt;
Fig. 9 ein Diagramm ist, das die Struktur der Regelungsregeln zeigt;
Fig. 10 ein Diagramm ist, das Regeln zum Verbessern der Spannungscharakteristik zeigt;
Fig. 11 ein Diagramm ist, das Regeln zum Verringern der Häufigkeit von Abgriffswechseln zeigt;
Fig. 12 ein Diagramm ist, das erste mögliche Zugehörigkeitsfunktionen für die Eingangsvariable und die Ausgangsvariable zeigt;
Fig. 13 ein Diagramm ist, das zweite mögliche Zugehörigkeitsfunktionen für die Eingangsvariable und die Ausgangsvariable zeigt;
Fig. 14 ein Diagramm ist, das dritte mögliche Zugehörigkeitsfunktionen für die Eingangsvariable und die Ausgangsvariable zeigt;
Fig. 15 ein Diagramm ist, das die Zugehörigkeitsfunktionen für die Sollspannung und die Eingangsvariable (Periode bis zum Sollspannungs-Umschaltzeitpunkt) zeigt;
Fig. 16 ein Diagramm ist, das die Regelungsregeln zeigt;
Fig. 17 ein Diagramm zum Erläutern von Fuzzyinferenzoperationen ist;
Fig. 18 ein Blockdiagramm ist, das Funktionen eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt;
Fig. 19 ein Blockdiagramm (vom Koeffizientenkorrekturtyp) ist, das eine adaptierende (lernende) Vorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 20 ein Blockdiagramm ist, das die Regelungsfunktionsvermögen-Bewertungsfunktion zeigt;
Fig. 21 ein anderes Blockdiagramm ist, das eine Modifizierung der Regelungsfunktionsvermögen-Wertungsfunktion zeigt;
Fig. 22 ein Blockdiagramm ist, das eine weitere Vorrichtung vom adaptierenden (lernenden) Typ zeigt;
Fig. 23 ein Blockdiagramm ist, das eine Vorrichtung mit direkter Ansteuerung durch Fuzzyinferenz zeigt;
Fig. 24 ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels ist, bei dem die Erfindung auf Blindleistungsregelung angewandt ist.
Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 18 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Systemspannungs-Regelungsvorrichtung. Die Beschreibung dieser Vorrichtung erfolgt hauptsächlich durch Funktionen, wobei geeignete Hardware- und Softwarekomponenten zum Erzielen dieser Funktionen verwendet werden. Die Vorrichtung ist so aufgebaut, dass sie über folgendes verfügt:
(1) eine Abweichungsintegrierfunktion 1000 zum Integrieren der Abweichung V&sub3; zwischen der in die Vorrichtung eingegebenen Systemspannung V&sub1; und einer Referenzspannung V&sub2; über eine konstante Zeitperiode, wobei diese Funktion aus dem Stand der Technik bekannt ist;
(2) eine Systemspannungszustands-Bewertungsfunktion 2000 zum Erkennen von Merkmalen, die die Spannungscharakteristik verbessern können und die Häufigkeit des Abgriffwechsels bei einem Stufentransformator verbessern können;
(3) eine Integrationskonstante-Korrekturwert-Inferenzfunktion 3000 zum Herleiten eines Korrekturwerts für eine Integrationskonstante (wird später detaillierter beschrieben) durch Eingeben des von der Systemspannungszustand-Bewertungsfunktion hergeleiteten Ergebnisses unter Verwendung von Fuzzyinferenz auf Grundlage einer Integrationskonstante-Korrekturregel, die die Beziehung zwischen dem Zustandsbewertungsergebnis und dem Integrationskonstante-Korrekturwert ausdrückt;
(4) eine Beurteilungsfunktion 4000 zum Beurteilen, ob ein Umschalten des Abgriffs erforderlich ist oder nicht; dies erfolgt auf Grundlage einer Berücksichtigung des durch die Inferenzfunktion 3000 erhaltenen korrigierten Werts; und
(5) einen anzusteuernden Transformator (LRT) 5000 mit unter Belastung verstellbarem Abgriff.
Zu allererst wird ein bekanntes digitales Spannungseinstellrelais kurz beschrieben, bevor die Abweichungsintegrierfunktion 1000 beschrieben wird.
Bei einem bekannten digitalen Spannungseinstelirelais (Relais) wird die unter Belastung verwendbare Spannungseinstelleinrichtung oder der Transformator /LRT) mit unter Belastung einstellbarem Abgriff automatisch auf einen Erhöhungs- oder Absenkungsbefehl hin so eingestellt, dass die Systemspannung auf einer vorbestimmten Referenzspannung (V&sub2;) gehalten werden soll. Dieser Vorgang wie folgt erzielt.
Als erstes wird der Istwert der Systemspannung z. B. alle 100 ms erfasst. Dann wird die Differenz V&sub3; zwischen dem Istwert V&sub1; und der Referenzspannung V&sub2; durch die Formel 4 ermittelt und integriert, wie durch die Formel 5 angegeben, um den Wert V&sub4; zu erhalten.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel für die Datenverarbeitung. Bei diesem Beispiel werden Eingangsspannungen entsprechende Daten in ersten Zeitzonen sechsmal eingegeben, wobei jede Zone 100 ms umfasst, so dass die Daten mit Intervallen von 3,33 ms eingegeben werden. Es wird der Mittelwert von vier der Eingangsspannungen mit sechs Datenwerten ermittelt, wobei die vier dadurch erhalten werden, dass der Maximal- und der Minimalwert der sechs Daten ausgeschlossen werden, und dieser Mittelwert wird als "mittlere Spannung V&sub1; der Istwerte" bezeichnet.
Dann veranschaulicht Fig. 3 den Integrationsvorgang.
Fig. 4 zeigt die Referenzspannung V&sub2;, wie sie für jede Zeitzone, z. B. durch Unterteilen eines Tags in zwölf Teile, eingestellt wird.
Das Integrationsergebnis (V&sub4;) und die Integrationskonstante (= Integrationszeit-Einstellwert x 10 %) werden verglichen, um zu ermitteln, ob ein Erhöhungs- oder Absenkungsbefehl erforderlich ist. Demgemäß ist die Betriebszeitcharakteristik diejenige, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. In Fig. 5 ist mit einer Kurve (a) ein Beispiel aufgetragen, das einer Betriebszeiteinstellung von 8,0 s und einer Umempfindlichkeitszone von 1,0 % entspricht, und mit einer Kurve (b) ist ein Beispiel aufgetragen, das einer Betriebszeitcharakteristik für eine Betriebszeiteinstellung von 20,0 s und einer Umempfindlichkeitszone von 1,6 % entspricht. Die Betriebszeit T(s) ist durch die folgende Formel wiedergegeben:

Formel 6

Betriebszeit T(s) = [Integrationszeit-Einstellwert (s) x 10 (5)] / Abweichung ΔV (%) (6)
Der Umempfindlichkeitszone-Einstellwert kennzeichnet den Minimalwert der Abweichung V&sub3;, bei dem diese Vorrichtung arbeiten kann.
Wie es aus dem Betriebszeit-Charakterisikdiagramm von Fig. 5 erkennbar ist, reagiert demgemäß eine derartige Vorrichtung relativ schnell, wenn die Netzspannung (die Eingangsspannung V&sub1;) eine große Schwankung in bezug auf die Referenzspannung V&sub2; hat (was dem Fall entspricht, dass die Abweichung V&sub3; hoch ist), und sie reagiert relativ langsam, wenn die Netzspannung eine große Schwankung in bezug auf die Referenzspannung V&sub2; hat (was dem Fall entspricht, dass die Abweichung V&sub3; klein ist). Diese Integrationscharakteristik ist zum Regeln der Systemspannung, d.h. zum Ansteuern des Transformators LRT mit unter Belastung verstellbarem Abgriff, von höchster Bedeutung.
Wenn die Einstellung der Umempfindlichkeitszone und die Einstellung der Integrationszeit bei einer derartigen Vorrichtung nicht korrekt sind, kann der Mittelwert für eine konstante Zeitperiode (30 Min.) den Regelungsbereich (± 2 %) um die Referenzspannung herum überschreiten oder die Umschalthäufigkeit kann übermäßig hoch werden. Bei einem bekannten digitalen Spannungseinstelirelais wird daher die Kontrolle der Unempfindlichkeitszone und der Integrationszeit, d.h. die Empfindlichkeitseinstellung, einmal pro Tag dadurch ausgeführt, dass eine Funktion zur automatischen Einstellungsänderung hinzugefügt wird, wie in Fig. 6 dargestellt. Fig. 6 zeigt Beispiele zu Empfindlichkeitseinstellvorgängen für einzelne Fälle.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel für den Hardwareblockaufbau der Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels. In Fig. 7 entspricht der Block "A/D-Umsetzung" einem Analog/Digital-Umsetzer; der Block "ROM" entspricht einem Programmspeicher; der Block "RAM" entspricht einem Datenspeicher und der Block "Micon" entspricht einem Mikrocomputer. Darüber hinaus entspricht der Block "PT" einem Spannungstransformator (siehe auch Fig. 1).
Bei der Vorrichtung werden Daten über den in Fig. 7 dargestellten Spannungstransformator PT eingegeben und durch den Gleichrichter in einen (analogen) Istwert umgesetzt. Dann wird diese analoge Wert durch den A/D-Umsetzer in einen digitalen Wert umgesetzt und dieser digitale Wert wird in den Mikrocomputer (den "Micon") eingegeben. Dann empfängt der Mikrocomputer die in Fig. 2 dargestellten Daten und führt die in Fig. 3 dargestellten Integrieroperationen aus, d.h. die Abweichungsintegration (V&sub4;) und den Vergleich zwischen dem integrierten Abweichungswert und der Integrationskonstante (Integrationszeit-Einstellwert x 10 %)
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das das Regelungssystem der oben beschriebenen bekannten Vorrichtung zeigt. In Fig. 8 nimmt die Zustandsbewertungseinheit das Ausgangssignal V&sub1; (als analogen Wert) des Regelungsobjekts (d.h. beim vorliegenden Ausführungsbeispiels des Transformators mit einstellbarem Abgriff) auf und setzt es in einen digitalen Wert um, um die Differenz V&sub3; (= V&sub1; - V&sub2;) gegen die in Fig. 4 dargestellte Referenzspannung V&sub2; zu ermitteln.
Die Linearoperationseinheit führt die folgende (lineare) Verarbeitung aus:
V&sub4; ≥ Integrationskonstante (Integrationszeit-Einstellwert x 10 %)
Auf Grundlage des oben genannten Verarbeitungsergebnisses wird ein Regelungsbefehl u (z. B. ein Erhöhungs- oder Absenkungsbefehl zur Abgriffseinstellung für den Transformator mit einstellbarem Abgriff) an das Regelungsobjekt ausgege ben.
Bei der veranschaulichten Anordnung ist das Regelungsobjekt ein Transformator LRT mit einstellbarem Abgriff. Dieser Transformator umfasst einen motorbetriebenen Betätigungsmechanismus zur Abgriffsverstellung.
Nun wird zu Fig. 1 zurückgekehrt, um die Abweichungsintegrierfunktion 1000 zu beschreiben. Diese Funktion ist völlig identisch mit der bei der oben beschriebenen Vorrichtung. So zeigt Fig. 1 eine Eingabeeinheit 100 aus einem Hilfsspannungstransformator (für eine Transformation von z. B. 110 V 10 V), einer Gleichrichtereinheit zum Gleichrichten einer Wechselspannungsgröße in einen analogen Effektivwert, und einem A/D-Umsetzer zum Umsetzen des analogen Werts in einen digitalen Wert. Auch sind eine Funktion 110 (ein Speicher) zum Programmieren des in Fig. 4 dargestellten Referenzspannungswerts V&sub2;, eine Funktion 120 zum Erfassen der Abweichung V&sub3; (= V&sub1; - V&sub2;) und eine Funktion 130 zur Abweichungsintegration (V&sub4;) vorhanden.
Als nächstes wird die Systemspannungszustand-Bewertungsfunktion 2000 im einzelnen beschrieben, wie auch die Integrationskonstante-Korrekturwert-Inferenzfunktion 3000 und die Abgriftsverstelleigenschaft-Beurteilungsfunktion 4000, wobei der Korrekturwert berücksichtigt wird.
Als erstes wird die Systemspannungszustand-Bewertungsfunktion 2000 beschrieben. Die bekannte Vorrichtung verwendet nur die Spannungszustandsabweichung V&sub3; (= V&sub1; - V&sub2;), wie in Fig. 8 dargestellt, jedoch wertet die Erfindung z. B. auch die Zustände der folgenden Größen (Inhalte) aus:
(a) integrierter Abweichungswert

Formel 7

Vh = V&sub5; (V&sub4;) (7)
(Nur diese Größe ist identisch mit der bei der bekannten Anordnung.)
(b) Schwankungsrichtung des integrierten Abweichungswerts

Formel 8

ΔVh/dt = V&sub6; (8)
(c) Spannungsschwankungsrichtung zum aktuellen Zeitpunkt

Formel 9

ΔV/dt = Vτ (9)
(d) Zeitperiode bis zum Umschaltzeitpunkt der Referenzspannung V&sub2;, und Erhöhungs- oder Absenkungsrichtung der Referenzspannung (ob V&sub5; zu erhöhen oder abzusenken ist)
(e) Abweichung und Schwankungsrichtung über 30 Min. Mittlere Spannung V&sub3;&sub0; gegenüber der Referenzspannung

Formel 10

ΔV&sub3;&sub0;/dt = Vs (10)
(f) Abgriffsverstellhäufigkeit (d.h. Abgriffsverstellhäufigkeit bis zum aktuellen Zeitpunkt für heute und für den vorigen Tag)
(g) Maximale Abweichung der über 30 Min. gemittelten Spannung V&sub3;&sub0; für den vorigen Tag
(h) Abweichung der mittleren Spannung V&sub1;&sub0; oder V&sub5;&sub0; für 1 oder 5 Min. (von der Referenzspannung), und Schwankungsrichtung

Formel 11

ΔV&sub1;&sub0;/dt = V&sub9; (11)

Formel 12

ΔV&sub5;&sub0;/dt = V&sub1;&sub0; (12)
(i) Referenzspannungswert (zu jedem Zeitpunkt)
Nachfolgend wird die Integrationskonstante-Korrekturwert- Inferenzfunktion 3000 beschrieben. Diese Funktion bestimmt einen Integrationskonstante-Korrekturwert Kf unter Verwendung von Fuzzyinferenz. Die Unterfunktionen dieser Inferenzfunktion 3000 werden später erörtert. Der Wert Kf wird ermittelt und es wird die folgende Formel von der Beurteilungsfunktion 4000 zum Beurteilen der Korrektheit (zur Empfindlichkeitssteuerung) der Abgriffsverstellungen (was später beschrieben wird) ausgeführt: Formel 13
mit:
K: Integrationskonstante,
Kf: Integrationskonstante-Korrekturwert
((1)) So existieren mehrere Möglichkeiten abhängig von den Werten von K, wenn Kf ≥ 1,0 gilt, damit es weniger wahrscheinlich als bei der bekannten Vorrichtung ist, dass die Vorrichtung arbeitet. So wird in diesem Fall die Häufigkeit von Abgriffsverstellungen durch Absenken der Empfindlichkeit verringert.
((2)) Wenn Kf = 1,0 gilt, arbeitet die Vorrichtung auf dieselbe Weise wie die bekannte Vorrichtung.
((3)) Wenn Kf < 1,0 gilt, ist es wahrscheinlicher (für schnelle Vorgänge) als bei der bekannten Vorrichtung, dass die Vorrichtung arbeitet. So ist in diesem Fall die Spannungscharakteristik verbessert und die Abgriffsumschalthäufigkeit ist durch Erhöhen der Empfindlichkeit verringert.
Nachfolgend wird ein Beispiel beschrieben, das die Ermittlung des Integrationskonstante-Korrekturwerts Kf durch Fuzzyinferenz darstellt. Zunächst wird die Fuzzytheorie beschrieben. Die Fuzzytheorie (Mehrdeutigkeitstheorie) hat das Merkmal, dass sie ein Fuzzyregelungsverfahren beschreiben kann, das auf "Wahrnehmungen und Erfahrungen" von Experten in Form von Regelungsregeln ("WENN - , DANN - .") (Vorgabe- und Folgeaussagen) beruht, und sie Beurteilungen (ob hoch- oder niedrig-wahrscheinlich) für Situationen, bei den gewöhnliche Messungen schwierig sind, für Regelungsvorgänge beinhalten kann.
Bei bekannter Computerregelung (bekanntes Spannungseinstellrelais) wird die Reqelungseinrichtung so konzipiert und der Parameter wird dadurch gekennzeichnet, dass Daten von einem Regelungsobjekt ausgewählt und quantisiert werden (Ausgangsspannung des Transformators mit Verstellabgriff) und ein Modell des Systems abhängig vom Regelungsobjekt erstellt wird. Das Betätigungsausmaß wird abhängig vom Regelungsvorgang auf Grundlage einer kleinen Anzahl quantisierter Eingangssignale von dieser Steuerungseinrichtung bestimmt. Demgemäß konzipiert Fuzzyregelung Regelungsregeln durch Zwangsbewertung des Unschärfegrads für das Regelungsobjekt und durch qualitatives Beurteilen der Merkmale des Systems. Unter Verwendung mehrerer Regelungsregeln wird eine Anzahl von Eingangsdaten intensiviert, um die Betriebscharakteristik zu bestimmen (Integrationskonstante-Korrekturwert Kf) beim vorliegenden Ausführungsbeispiel).
Wenn bekannt ist, welche Regelungsregelung für den Regelungsvorgang verwendet wird und wie stark die Regelungsregel zum Bestimmen der Betriebscharakteristik verwendet wird, können Änderungen der Regelungsregel, d.h. eine Verbesserung des Regelungsniveaus durch Untersuchung, leicht erzielt werden. Andererseits ermöglicht es die Fuzzytheorie, "Unschärfe" zu verwenden, wie sie wegen menschlicher Subjektivität auftritt, was auf Grundlage der Fuzzymengentheorie beruht. Eine Fuzzymenge hat eine Unschärfegrenze und ist eine Menge von Elementen, die das Zugehörigkeitsverhältnis zur Menge durch eine Zugehörigkeitsfunktion ausdrückt. Diese Zugehörigkeitsfunktion nimmt Werte zwischen 0 und 1 ein, und ihr Wert wird als Zugehörigkeitsgrad der Menge bezeichnet. Der Ausdruck kann dadurch unbestimmt werden, dass dafür gesorgt wird, dass der Grad einem unscharfen Ausmaß entspricht (wenn der Wert "1" ist, entspricht der Grad vollständiger Entsprechung; wenn der Wert "0" ist, entspricht der Grad keiner Entsprechung und wenn der Wert zwischen "0" und "1" liegt, hat der Grad einen entsprechenden Entsprechungswert)
Demgemäß gehört zu Fuzzytheorie das Quantisieren der in Worten ausgedrückten Unschärfe durch eine Zugehörigkeitsfunktion. Im Ergebnis kann menschliches Wissen, wie durch Wahrnehmungen und Erfahrung gewonnen, auf vertraute Form gehandhabt werden, um eine künstliche Beurteilung zu bewirken, die an Situationen entsprechend verschiedenen Arten von Wissen und an eine analytische Beurteilung unter Verwendung von Daten, die auf Abweichungen vom Wissen beruhen, gehandhabt werden.
Fuzzyinferenz verwendet als Zugehörigkeitsfunktionen und Inferenzregeln bezeichnetes Wissen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel dient die Zugehörigkeitsfunktion dazu, z. B. zu ermitteln, ob die Häufigkeit von Abgriffsverstellungen hoch oder niedrig ist. Die Inferenzregel besteht aus einer Vorgabeaussage und einer Folgeaussage, wie in Fig. 9 dargestellt, und sie beschreibt das Wissen eines Experten auf dem betreffenden Gebiet (zum Verringern der Häufigkeit von Abgriffsverstellungen und zum Verbessern der Charakteristik (d.h. der Beziehung zwischen der Istspannung und der Referenzspannung) der Spannung beim vorliegenden Ausführungsbeispiel). Jedoch ist das Expertenwissen nicht quantitativ sondem unscharf, so dass es ausreichend qualitativ sein kann, um von einem Experten leicht ausgedrückt zu werden.
Fig. 10 zeigt ein Beispiel für die Regel zum Verbessern der Spannungscharakteristik. Darüber hinaus zeigt Fig. 11 ein Beispiel zum Verringern der Häufigkeit von Abgriffsverstellungen. In der folgenden Beschreibung wird dies dann mit der Struktur der in Fig. 9 dargestellten Regelungsregel verglichen.
Die einzelnen Variablen von "WENN X&sub1; = A&sub1; und X&sub2; = A&sub2; gilt, DANN: Nu = B", entspricht der folgenden Regel 1 in Fig. 10:
X&sub1; (Eingangsvariable): mittlere Spannung über 30 Min.
A&sub1; (Fuzzyvariable): groß auf der positiven Seite
X&sub2; (Eingangsvariable): Abweichungsintegrationswert
A&sub2; (Fuzzyvariable): groß auf der positiven Seite
u (Ausgangsvariable): Regelungskoeffizient (Jntegrationskonstante-Korrekturwert)
B (Fuzzyvariable): klein
Für die Regel 2 in Fig. 10 gilt darüber hinaus die folgende Entsprechung der Variablen:
X&sub1; (Eingangsvariable): Sollspannung
A&sub1; (Fuzzyvariable): Anstiegszeitpunkt (wie nahe am Zeitpunkt)
X&sub2; (Eingangsvariable): Abweichungsintegrationswert
A&sub2; (Fuzzyvariable): groß auf der negativen Seite
X&sub3; (Eingangsvariable): Spannungsschwankungsrichtung
A&sub3; (Fuzzyvariable): groß auf der negativen Seite
u (Ausgangsvariable): Korrekturwert für den Regelungskoeffizient (Integrationskonstante)
B (Fuzzyvariable): klein
Die Regeln von Fig. 11 weisen entsprechende Beziehungen auf.
Fig. 12 zeigt ein Beispiel für die Zugehörigkeitsfunktion für die Abweichung der über 30 Min. gemittelten Spannung; Fig. 13 zeigt ein Beispiel für die Zugehörigkeitsfunktion der Häufigkeit von Abgriffsverstellungen und Fig. 14 zeigt ein Beispiel für die Zugehörigkeitsfunktion des Integrationskonstante-Korrekturwerts.
Andererseits zeigt Fig. 15 ein Beispiel für die Zugehörigkeitsfunktion der Zeitperiode bis zum Referenzspannungs-Änderungszeitpunkt, auf eine solche Weise, dass Entsprechung zur Referenzspannung V&sub5; besteht.
Nachfolgend wird ein Beispiel zum Ermitteln des Integrationskonstante-Korrekturwerts Kf durch das bekannte Verfahren der "Schwerpunktsberechnung mit Maximalkombination" unter Anwendung von Fuzzyinferenz beschrieben. Zum Vereinfachen der Beschreibung wird ein Beispiel erläutert, das der Ausführungs der zwei in Fig. 16 dargestellten Regeln entspricht. Es ist dafür gesorgt, dass die in Fig. 17 dargestellten Regeln der Struktur der Regel von Fig. 9 wie folgt entsprechen:

Regel 1

X&sub1; (Eingangsvariable): über 30 Min. gemittelte Spannung
A&sub1; (Fuzzyvariable): groß auf der positiven Seite
X&sub2; (Eingangsvariable): Abweichung des Integrationswert
A&sub2; (Fuzzyvariable): groß auf der negativen Seite
u (Ausgangsvariable): Regelungskoeffizient (Integrationskonstante)
B (Fuzzyvariable): hoch

Regel 2

X&sub1; (Eingangsvariable): über 30 Min. gemittelte Spannung
A&sub1; (Fuzzyvariable): groß auf der positiven Seite
X&sub2; (Eingangsvariable) : Abweichung des Integrationswert
A&sub2; (Fuzzyvariable): groß auf der positiven Seite
u (Ausgangsvariable): Regelungskoeffizient (Integrationskonstante)
B (Fuzzyvariable): niedrig
Als nächstes wird ein Beispiel zum Bestimmten des Regelungskoeffizients Kf (Integrationskonstante-Korrekturwert) durch Fuzzyinferenz gemäß den oben genannte Regeln unter Bezugnahme auf Fig. 17 beschrieben.
Zum Beispiel werden eine Abweichung der über 30 Min. gemittelten Spannung von 1,5 % und eine Integrationsabweichung von -2,0 % in den Fuzzyinferenzbereich (Bereiche Δ in Fig. 17) eingegeben. Der Fuzzyinferenzbereich verwendet eine Zugehörigkeitsfunktion zum Ermitteln des Zugehörigkeitsmaßes (Vertrauenswert) der einzelnen Größen, die die Vorgabeaussage der Inferenzregel bilden.
Zum Beispiel hat der Schnittpunkt der Abweichung der über 30 Min. gemittelten Spannung von 1,5 % mit der Größe "groß auf der positiven Seite" der Regel 1 den Wert 0,7, und der Schnittpunkt mit der Größe "groß auf der positiven Seite" der Regel 2 ist ebenfalls 0,7. Diese Zahlenwerte sind als Zugehörigkeitsmaß (Vertrauenswert) der Größen bekannt.
Auf entsprechende Weise hat das Zugehörigkeitsmaß der Integrationswertabweichung von -2,0 % der Größe "groß auf der negativen Seite" bei der Regel 1 den Wert 0,75, und das Zugehörigkeitsmaß hinsichtlich der Größe "groß auf der positiven Seite" hat bei der Regel 2 den Wert 0,3.
Danach wird das Zugehörigkeitsmaß in der Folgeaussage für jede Inferenzregel ermittelt, um das Zugehörigkeitsmaß für die entsprechende Aussage herzuleiten.
Wenn z. B. der Regel 1 in Fig. 17 gefolgt wird, ist das Zugehörigkeitsmaß betreffend die Größe "groß auf der positiven Seite" 0,7, und das Zugehörigkeitsmaß betreffend die Größe "groß auf der negativen Seite" ist 0,75. Demgemß ist gemäß dem Max-Min-Verfahren das Zugehörigkeitsmaß (der Vertrauenswert) für die sich ergebende Aussage, dass der Korrekturwert für den Steuerkoeffizient hoch ist, der kleinere Wert von 0,7. Auf entsprechende Weise wird das Zugehörigkeitsmaß für die sich ergebende Aussage zur Größe "der Korrekturwert ist niedrig" für den Regelungskoeffizient gemäß der Regel 2 zu 0,3 bestimmt.
Wie es in Fig. 17 dargestellt ist, wird darüber hinaus das Vertrauensmaß für die entsprechende Aussage, wie durch jede Pegel bestimmt, als Fläche wiedergegeben, deren Schwerpunkt bestimmt wird, um die endgültige Schlussfolgerung zu erhalten. So wird der Wert der sich ergebenden Aussage als Zahlenausgangswert bestimmt.
Demgemäß werden bei der Fuzzyinferenzoperation die quantitativen Zahleneingangswerte durch die Zugehörigkeitsfunktion in qualitative Größen umgesetzt und durch die die qualitativen Größen kombinierenden Inferenzregel wird eine quantitative Schlussfolgerung hergeleitet.
Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 16 und 17 werden die Schwerpunkte der aktuellen Abweichung der über 30 Min. gemittelten Spannung von 1,5 % sowie die aktuelle Integrationswertabweichung von -2 % zu mehr als 1,0 bestimmt, wie es aus Fig. 17 erkennbar ist. Im Ergebnis überschreitet der Regelungskoeffizient(Integrationskonstante)-Korrekturwert Kf den Wert 1,0. Anders gesagt, wird die Empfindlichkeit so verändert, dass es weniger wahrscheinlich ist (mit einer Verzögerung), dass ein Befehl zu einer Abgriffsverstellung ausgegeben wird. Wenn diese Werte eingegeben werden, wird die Häufigkeit von Abgriffsverstellungen verringert. Demgemäß ist, wenn die Abweichung der über 30 Min. gemittelten Spannung den hohen Wert von 1,5 % (2 % im Maximum) auf der positiven Seite hat, und wenn die differenzielle Integrationsabweichung (für ungefähr 2 bis 3 Min.) den hohen Wert von -2,0 % auf der negativen Seite, in der Richtung entgegengesetzt zur über 30 Min. gemittelten Spannung hat, ist der Absolutwert der aktuellen Integrationsabweichung hoch, wenn eine Regelung hauptsächlich mittels der über 30 Min. gemittelten Spannung auszuführen ist. Wenn der Abgriff nicht verstellt wird, sondern unverändert gelassen wird, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass die Abweichung der über 30 Min. gemittelten Spannung abfällt, da die Integrationswertabweichung negativen Wert hat. Es ist ersichtlich, dass diese Konzepte dem Denken eines Experten entsprechen.
Die Integrationskonstante-Korrekturwert-Inferenzfunktion 3000 von Fig. 1 führt die insoweit beschriebenen Funktionen aus. Demgemäß existieren die folgenden Unterfunktionen: die oben beschriebene Zugehörigkeitsfunktion 30; eine Inferenzregel 31; eine Vorgabeaussage 32; eine sich ergebende Aussage 33 und eine Zusammensetzfunktion 34 (zum Zusammensetzen des Schwerpunkts).
Wie oben beschrieben, können die einander widersprechenden Ziele einer Verringerung der Häufigkeit von Abgriffsverstellungen und einer Verbesserung der Spannungscharakteristik dadurch erreicht werden, dass ein Integrationskonstante- Korrekturwert Kf bestimmt wird und die folgende Verarbeitung in der Abgriffsverstellungseigenschaft-Beurtei lungsfunktion 4000 ausgeführt wird.
(Operationen der Abgriffsverstellungseigenschaft-Beurteilungsfunktion 4000)
V&sub5; > K Kr
V&sub5; = V&sub4;

Formel 14

ΔV(%) = [(VAD - VS) / VS] x 100 (14),
mit: K = Integrationskonstante (Integrationszeit-Einstellwert x 10 %);
und Kf = Integrationskonstante-Korrekturwert (durch Fuzzyinferenz bestimmt)
In der obigen Beschreibung ist ein Beispiel für die Korrektur der Integrationskonstante K mittels des Korrekturwerts Kf beschrieben, jedoch kann diese Korrektur durch ähnliche Verfahren erzielt werden, wie sie nun beschrieben werden.
Ein Verfahren verwendet die folgende Formel zum Korrigieren des Abweichungswerts V&sub3; unter Verwendung des Korrekturwerts Kf: Formel 15
In diesem Fall ist der Wert Kf für hohe Empfindlichkeit (schneller Betrieb) auf 1,0 oder mehr eingestellt, dagegen für niedrige Empfindlichkeit (langsamer Betrieb) auf kleiner als 1,0.
Ein anderes Verfahren verwendet die folgende Formel zum Korrigieren des Korrekturwerts Kf mittels der Integrationszeit Formel 16
In diesem Fall werden die Regelungsfunktionen (die Fuzzyinferenz) so ausgeführt, dass der Wert Kf für hohe Empfindlichkeit auf 1,0 oder höher und für niedrige Empfindlichkeit auf kleiner als 1,0 eingestellt wird.
Ein anderes Verfahren korrigiert den Unempfindlichkeitszone- Einstellwert (Minimum der Abweichung V&sub3;, wie bei der vorhegenden Vorrichtung zu bearbeiten) mit dem Wert Kf, wie in Fig. 5 dargestellt. In diesem Fall werden Regelungsvorgänge mit niedriger Empfindlichkeit (zum Verringern der Häufigkeit von Abgriffsverstellungen) ausgeführt, wenn der Wert Kf auf 1,0 oder höher eingestellt ist, dagegen mit hoher Empfindlichkeit (zum Verbessern der Spannungscharakteristik), wenn der Wert Kf auf kleiner als 1,0 eingestellt ist. Es ist ziemlich konsequent, all diese Regelungskoeffizient-Korrekturwerte Kf durch Fuzzyinferenz zu bestimmen.
Durch die insoweit beschriebenen Verfahren können die korrigierenden Steuerungsmaßnahmen (für hohe und niedrige Empfindlichkeit) auf ähnliche Weise wie beim bekannten Verfahren des Korrigierens der Integration ausgeführt werden.
Fig. 18 ist ein Funktionsblockdiagramm, das das insoweit beschriebene vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt. Im Vergleich mit dem in Fig. 8 dargestellten Blockdiagramm der bekannten Vorrichtung sind die lineare Operation und das Regelungsobjekt identisch. Die Zustandsbewertungseinheit gibt bei der bekannten Vorrichtung nur den Abweichungswert ΔV an, jedoch gibt die Erfindung die oben genannten (zahlreichen Zustandsbeurteilungs-)Größen (a) bis (i) an.
Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird darüber hinaus der Regelungskoeffizient(Integrationskonstante)-Korrekturwert Kf durch die Fuzzyinferenzeinheit von Fig. 18 bestimmt, um den Regelungsparameter für die Linearoperation der bekannten Vorrichtung unter Verwendung der oben genannten Zustandsbewertungsgrößen und der Regelungsregel-Zugehörigkeitsfunktion zu korrigieren. Im Ergebnis kann die Erfindung das Regelungsfunktionsvermögen im Vergleich mit dem des bekannten Verfahrens verbessern.
Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem ein adaptierender (lernender) Typ von Fuzzyregelung dadurch verwendet wird, dass das Regelungsfunktionsvermögen auf Grund des Regelungsergebnisses bewertet wird, um den Regelungskoeffizient (die Integrationskonstante) wiederholt einzustellen.
Fig. 19 zeigt ein Beispiel für den Blockaufbau dieses zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung. In Fig. 19 sind die Funktionsblöcke 1000, 2000 und 3000 identisch mit denen von Fig. 1. So ist der Block 1000 eine Abweichungsintegrierfunktion (V&sub4;), der Block 2000 ist eine Zustandsbewertungsfunktion und der Block 3000 ist eine Integrationskonstante-Korrekturwert-Inferenzfunktion. Der Block 4000 ist eine Abgriffsverstellungseigenschafts-Beurteilungsfunktion zum Ausführen des folgenden Beurteilungsprozesses:
V&sub5; ≥ K Kf Kα,
mit:
V&sub5;: Abweichungsintegrationswert (V&sub4;)
K: Integrationskonstante (Integrationszeit-Einstellwert x 10 %)
Kf: Integrationskonstante-Korrekturwert
Kα: Adaptions(Lern)wert für den Integrationskonsante- Korrekturwert,
(Koeffizienten, die bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen neu zu bestimmen sind).
Der Block 6000 in Fig. 19 entspricht Steuerungsfunktionen zur Bewertung des Regelungsfunktionsvermögens und zum Erzeugen des Adaptionswerts (Lernwerts) für den Integrationskonstante-Korrekturwert, die bei der vorliegenden Erfindung hinzugefügt sind.
Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel werden die Funktionen und Operationen durch die Funktionsblöcke 1000, 2000 und 3000 nicht mit weiteren Einzelheiten beschrieben, da sie in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel (von Fig. 1) detailliert beschrieben wurden. Demgemäß wird im einzelnen nur der Funktionsblock 6000 beschrieben, der eine Steuerfunktion zur Bewertung des Regelungsfunktionsvermögens und zum Erzeugen eines Adaptionswerts (oder Lernwerts) für den Integrationskonstante-Korrekturwert hat.
Fig. 20 zeigt ein Beispiel für die detaillierten Unterfunktionsblöcke des Steuerfunktionsblocks 6000 von Fig. 19. In Fig. 20 sind eine Datenspeichereinheit 600 und eine Datenbewertungse inheit 601 (eine Regelungsfunktionsvermögen-Bewertungseinheit) dargestellt, und es ist eine Parametereinstelleinheit 602 zum Einstellen/Festsetzen des Adaptionswerts (Lernwerts) für den Integrationskonstante-Korrekturwert Kα auf Grundlage des Bewertungsergebnisses spezifiziert.
Der Adaptionswert (Lernwert) für den Integrationskonstante- Korrekturwert Kα wird dadurch bestimmt, dass die Parametereinstell-Lernfunktionen, ähnlich wie die Expertenfunktionen, zur aktuellen Vorrichtung hinzugefügt sind, bei der ein Experte das Regelungsfunktionsvermögen bewertet und den Parameter einstellt. Daher wird der Korrekturwert Kα nicht nur durch ein Merkmal/einen Faktor sondern durch die folgenden Faktoren festgesetzt und eingestellt:
(1) Faktor Kα&sub1;, der für eine Zeitzone zu ändern (zu lernen) ist;
(2) Faktor Kα&sub2;, der für die Periode eines Tags (was das Regelungsfunktionsvermögen für den vorigen Tag widerspiegelt) zu ändern (oder zu lernen) ist;
(3) Faktor Kα&sub3;, der für Wochentage und Ferientage zu unterscheiden und entsprechend zu ändern ist;
(4) Faktor Kα&sub4;, der für besondere Tage (z. B. Nationalfeiertage oder Tage mit speziellen Ereignissen) zu ändern ist;
(5) Faktor Kα&sub5;, der wöchentlich zu ändern ist;
(6) Faktor Kα&sub6;, der monatlich zu ändern ist;
(7) Faktor Kα&sub7;, der mit jeder Jahreszeit zu ändern ist;
(8) Faktor Kα&sub8;, der abhängig vom Ort, an dem die vorliegende Vorrichtung installiert ist, zu ändern ist.
Demgemäß kann der Korrekturwert Kα in der folgenden Form ausgedrückt werden, um all diese Faktoren widerzuspiegeln:

Formel 17

Kα = Kα&sub1; Kα&sub2; Kα&sub3; Kα&sub4; Kα&sub5; Kα&sub6; Kα&sub7; Kα&sub8; (17)
Das Regelungsfunktionsvermögen bleibt unverändert (während der aktuelle Zustand beibehalten wird), wenn die Werte Kα&sub1;x bis Kα&sub8; 1,0 sind, es gilt niedrige Empfindlichkeit (zum Verringern der Häufigkeit von Abgriffsverstellungen), wenn sie nicht höher als 1,0 sind, und es gilt hohe Empfindlichkeit (zum Verbessern der Spannungscharakteristik, wenn sie nicht kleiner als 1,0 sind.
Damit diese Parameter (Kα&sub1; bis Kα&sub8;) für jede Periode bestimmt und eingestellt werden, ist es wichtig, festzulegen, welche Daten und wieviele Daten in der Datenspeichereinheit 600 und der Datenbewertungseinheit 601 abzuspeichern sind und welches Merkmal zu entnehmen ist, um das Regelungsfunktionsvermögen zu verbessern und zu bestimmen, wie die optlmalen Parameterwerte durch Einstellen der Parameter auf Grundlage des Merkmals bestimmt werden.
Daher können z. B. die folgenden Daten in die Datenspeichereinheit 600 von Fig. 20 eingespeichert werden:
((1)) Häufigkeit von Abgriffsverstellungen (z. B. Häufigkeit am Vortag, Häufigkeit für eine Zeitzone oder Werte V&sub3; und V&sub4;)
((2)) Hysterese des Abweichungswerts (V&sub3; = V&sub1; - V&sub2;) sowie Zeitzonen und der Maximal- und Minimalwert hierzu;
((3)) Zeitzonen sowie der Maximal- und Minimalwert der Abweichung der über 30 Min. gemittelten Spannung (in %) oder der Abweichung der über 5 Min. gemittelten Spannung; und
((4)) Hysterese des Abweichungswerts V&sub4; und des Maximums und des Minimums sowie der Zeitzonen dieser Werte.
Auf Grundlage dieser abgespeicherten Daten können die einzelnen Merkmale in der Bewertungseinheit 601 von Fig. 20 entnommen werden, und die oben genannten Koeffizienten Kα&sub1;x bis Kα&sub8; werden durch Multiplizieren derselben mit ihren zugehörigen Perioden bestimmt. Diese Werte werden verwendet, bis sie auf Grundlage der Messung für eine folgende Periode revidiert werden. So werden die mit Intervallen von einem Tag einzustellenden Koeffizienten täglich eingestellt, und die mit Intervallen einer Woche einzustellenden Koeffizienten werden wöchentlich eingestellt.
Damit das Ausgangssignal des Transformators mit verstellbarem Abgriff oder die Sollspannung (die Referenzspannung V&sub2;) niedrige Umschalthäufigkeit aufweist, wird beim zweiten Ausführungsbeispiel die Spannungscharakteristik verbessert, während die Häufigkeit von Abgriffsverstellungen verringert wird, und zwar durch Bestimmen der Koeffizienten, wie sie für jede Zeitzone (8 bis 10 Uhr oder 12 bis 13 Uhr), jeden Tag (z. B. Koeffizient, der eingestellt wird, während das Regelungsfunktionsvermögen für gestern widergespiegelt wird), jede Woche (optimaler Parameter, der durch Einstellen eines Parameters für eine Woche erhalten wird) und die Jahreszeit einzustellen sind.
Die in die Datenspeichereinheit von Fig. 20 eingegebenen Werte A, B und Kf sind identisch mit den Werten A, B und Kf in Fig. 19. So ist der Wert A das Statusbewertungsergebnis des Blocks 2000 von Fig. 19, und es handelt sich um die den obigen Punkten (a) bis (i) entsprechenden Daten. Darüber hinaus ist der Wert B ein Zwischenwert aus der Integrationskonstante-Korrekturwert-Inferenz (Fuzzyinferenz) aus dem Block 3000 von Fig. 19, und es kann z. B. das Zugehörig keitsmaß für die in Fig. 17 dargestellte Zugehörigkeitsfunktion sein. Der Wert Kf ist der Wert der Integrationskonstante.
Fig. 21 zeigt eine Anordnung, bei der die Parametereinstelleinheit 602 von Fig. 20 unter Verwendung eines Fuzzyinferenzverfahrens modifiziert ist, das identisch mit dem der Integrationskonstante-Korrekturwert-Inferenzfunktion 3000 ist. So wird der Wert Kf alle 0,1 s bestimmt und der Wert Kα ist eine Konstante, die für eine Zeitzone, einmal pro Tag oder einmal pro Woche zu ändern ist. Der Koeffizient für eine lange Periode wird dadurch optimiert, dass die Änderungstendenz dieses Koeffizients ermittelt wird.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Regelungsfunktionsvermögen (die Häufigkeit der Abgriffsverstellung oder die Spannungscharakteristik) betreffend das Regelungsergebnis bewertet, um die Integrationskonstante wiederholt einzustellen. Anders gesagt, verfügt dieses Ausführungsbeispiel über ein Empfindlichkeitseinstellsystem, das auf wiederholtem Lernen beruht.
Die in die Datenspeichereinheit, die Bewertungseinheit und die Datenspeichereinheit von Fig. 21 einzugebenden Werte A, B und Kf sind identisch mit denen von Fig. 20.
Anders gesagt, bestimmt das Ausführungsbeispiel von Fig. 21 den Adaptionswert (Lernwert) für den Integrationskonstante- Korrekturwert Kα durch Fuzzyinferenz.
Nachfolgend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die Zugehörigkeitsfunktion in der Fuzzyinferenzeinheit zum wiederholten Bestimmen des Integrationskonstante-Korrekturwerts aus Fuzzyinferenz durch Bewerten des Regelungsfunktionsvermögens gemäß dem Regelungsergebnis sowie adaptierende (lernende) Fuzzyregelung zum Ändern der Ergebnisse angewandt sind.
Fig. 22 zeigt ein Blockdiagramm dieses Ausführungsbeispiels In Fig. 22 sind die Funktionsblöcke 1000, 2000, 3000 und 4000 identisch mit denjenigen in Fig. 1.
Der Funktionsblock 7000 ist dem Block 6000 der Fig. 20 und 21 ähnlich, verfügt jedoch über ein anderes endgültiges Ausgangsergebnis. Obwohl das endgültige Ausgangsergebnis aus dem Block 6000 der Fig. 20 und 21 vom Typ eines Adaptionswerts Kα für den Integrationskonstante-Korrekturwert ist, verfügt das vorliegende Ausführungsbeispiel über eine ähnliche Dateneinspeicherung und Bewertung, ändert jedoch die Zugehörigkeitsfunktion und die Regeln in der Integrationskonstante-Korrekturwert-Inferenzfunktion 3000 (identisch mit der Funktion 3000 von Fig. 1) auf Grundlage des Bewertungsergebnisses (wie mit Z in Fig. 22 gekennzeichnet). Anderes gesagt, werden die in den Fig. 10 und 11 dargestellten Regeln und die in den Fig. 12 bis 14 dargestellten Zugehörigkeitsfunktionen individuell geändert.
Die Änderung erfolgt, ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel von Fig. 19 für eine Zeitzone (z. B. 6 bis 8 Uhr oder 12 bis 13 Uhr), täglich, wöchentlich oder für jede Jahreszeit, um den Integrationskonstante-Korrekturwert Kf zu bestimmen. Im Ergebnis berechnet der Beurteilungsfunktionblock von Fig. 22 die Formel V&sub5; ≥ K Kf auf ähnliche Weise wie beim Äusführungsbeispiel von Fig. 1.
So ändert das Ausführungsbeispiel von Fig. 22 die Parameter für eine Zeitzone, für jeden Tag, jede Woche, einen besonderen Tag, Ferientage und Wochentage und für jede Jahreszeit, während der Integrationskonstante-Korrekturwert Kf durch Fuzzyinferenz bestimmt wird.
Zu Änderungen der Zugehörigkeitsfunktion gehören der Bereich, der Gradient, Form- oder Niveauunterteilungen (z. B. "niedrig", "mittel" und "hoch" (drei Unterteilungen) bis "klein", "etwas klein", "mittel", "etwas qroß" und "groß" (fünf Unterteilungen)).
Obwohl bei den obigen Ausführungsbeispielen die Integrationskonstante durch Fuzzyinferenz korrigiert wird, ermöglicht es die vorliegende Erfindung, den Befehl zur Abgriffserstellung direkt durch Fuzzyinferenz zu bestimmen und nun wird ein dementsprechendes Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 23 zeigt die Blockstruktur eines derartigen Ausführungsbeispiels. In Fig. 23 stimmen die Blöcke 100 und 110 mit denen von Fig. 1 überein. Darüber hinaus sind die Blöcke 2000, 3000, 4000 und 6000 im wesentlichen identisch mit denen von Fig. 19. Daher werden nur die Unterschiede im einzelnen beschrieben.
Beim Ausführungsbeispiel von Fig. 23 unterscheiden sich der Funktionsblock 2000 und der Funktionsblock 4000 geringfügig von denen der Fig. 1 und 19, da der Befehl zur Abgriffsverstellung direkt durch Fuzzyinferenz bestimmt wird.
Der Abweichungsintegrationswert (V&sub4;) wird als eine der Zustandsbewertungsgrößen in den Funktionsblock 2000 eingegeben, um die Betriebszeitcharakteristik der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung zu ermitteln. Der Rest des Aufbaus ist identisch.
Andererseits führt die Abgriffsverstellungseigenschafts-Beurteilungsfunktion 4000 bei den vorigen Ausführungsbeisielen die Formel V&sub5; ≥ K Kf oder V&sub5; ≥ K Kf Kα aus, jedoch wird beim Ausführungsbeispiel von Fig. 23 die folgende Formel ausgeführt: Fuzzyinferenz-Ausgangssignal (F&sub0;) > Beurteilungskonstante (H&sub0;). Hierbei entspricht die Beurteilungskonstante H&sub0; der Integrationskonstante (= Integrationszeit- Einstellwert x 10 %) bei den vorigen Ausführungsbeispielen und einem Umsetzungswert für das Fuzzyinferenz-Ausgangssignal (V&sub0;).
Darüber hinaus ist der Funktionsblock 6000 von Fig. 23 identisch mit dem der Fig. 20 und 21. Daher kann an zwei Ausführungsbeispiele gedacht werden, wenn der Funktionsblock 6000 verwendet wird. Das eine ist das Ausführungsbeispiel der Fig. 19, das ein Integrationskonstante-Korrekturverfahren verwendet. In diesem Fall führt der Funktionsblock 4000 die folgende Operation aus:
F&sub0; > H&sub0; Kα.
Eine andere Möglichkeit ist das Ausführungsbeispiel von Fig. 22 zum Ausführen von Fuzzyinferenz durch Ändern der Zugehörigkeitsfunktion oder der Regeln in der Fuzzyinferenzeinheit 3000. Das Ergebnis (F&sub0;') wird ausgegeben, um F&sub0;¹ > H&sub0; im Funktionsblock 4000 auszuführen.
Die insoweit beschriebenen Ausführungsbeispiele führen die folgenden Operationen hinsichtlich des Ergebnisses der Untersuchungen im Funktionsblock 6000 der Fig. 19, 22 und 23 aus:
((1)) Korrekturen (Änderungen) der Regelungskoeffizienten (Integrationskonstante, Integrationszeit oder Unempfindlichkeitszone);
((2)) Änderungen der Zugehörigkeitsbeziehung und
((3)) Änderungen der Regeln.
Wie es leicht festgestellt werden kann, kann jedoch das am besten übereinstimmende (adaptierte) Muster (Typ) gemäß dem Lernergebnis aus mehreren Mustern (Typen) (Regelgruppen oder Gruppen von Zugehörigkeitsfunktionen) ausgewählt und eingestellt werden, die vorab als Ergebnis der Lernfunktion mit dem Funktionsblock 6000 erstellt werden.
Demgemäß wird die Untersuchung durch den Funktionsblock 6000 für ausgewählte Daten mehrerer Muster (oder Typen), die vorab erstellt wurden, verwendet.
Zum Beispiel werden vorab Regeln, die städtischen und ländlichen Situationen entsprechen, und Zugehörigkeitsfunktionen erstellt, und welcher Typ zu verwenden ist, wird durch einen Lernvorgang bestimmt. Falls erforderlich, können sie abwechselnd verwendet werden.
Darüber hinaus können die folgenden Gruppen von Regeln und Zugehörigkeitsfunktionen bereitgestellt werden, und der zu verwendende Typ kann abhängig vom Lernergebnis bestimmt werden, wie es leicht herleitbar ist:
((1)) Typ zum Verringern der Häufigkeit von Abgriffsverstellungen;
((2)) Typ zum Verbessern der Spannungscharakteristik und
((3)) Typ zum Verringern der Häufigkeit von Abgriffsverstellungen sowie Typen zur Verbesserung der Spannungscharakteristik.
Obwohl der Arbeitszeitpunkt aller Fuzzyinferenzeinheiten der obigen Ausführungsbeispiele nicht detailliert angegeben wurde, kann er leicht für jeden beliebigen Abtastdatenwert entsprechend dem Verarbeitungsvermögen des Mikrocomputers (Computers), oder nur dann, wenn eine bestimmte Bedingung auftritt, bestimmt werden.
Gemäß der Erfindung ist es selbst dann, wenn das Spannungsmuster abhängig von Belastungsschwankungen schwankt, möglich, nicht nur die Sollspannung mit hoher Genauigkeit (zum Verbessern der Spannungscharakteristik) aufrechtzuerhalten, sondern auch die Häufigkeit von Abgriffsverstellungen deutlich zu verringern. Dies ermöglicht es, die Lebensdauer eines Transformators mit verstellbarem Abgriff zu verlängern und seine Zuverlässigkeit zu verbessern.
Da sich die Vorrichtung selbst weiterentwickelt, wenn Betriebsergebnisse angesammelt werden, kann sie selbst für einen Sollwert (Spannungsmuster), das für den speziellen Installationsort anders ist, immer optimale Regelung ausführen, so dass jedem beliebigen Verbraucher eine konstante Spannung zugeführt werden kann. Kurz gesagt, kann die Spannungscharakteristik verbessert werden.
Bei der obigen detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung ist eine Spannungsregelung betrachtet. Jedoch ist es auch möglich, die Erfindung auf die Regelung einer Blindleistung anzuwenden, da die Blindleistung und die Spannung in jedem vorgegebenen System zueinander in Beziehung stehen.
In Fig. 24 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das eine Blindleistungsregelung veranschaulicht. Die Fuzzylogikregelung ist bei diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen dieselbe wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 18, weswegen eine detaillierte Beschreibung weggelassen wird. Beim Ausführungsbeispiel von Fig. 24 ist der Stufentransformator 5000 mit einer Übertragungsleitung 7010 verbunden. Ein Umsetzer 7011 erzeugt ein Blindleistungs-Messergebnis Q, das aus der Systemspannung V und dem Strom I hergeleitet wird. Das Blindleistungs-Messergebnis Q wird an eine Steuerungs- und Fuzzylogikeinrichtung 7012 geliefert, die, wie oben ausgeführt, praktisch dieselbe wie bei den vorigen Ausführungsbeispielen ist. Auf Grundlage der Messung der Blindleistung Q durch die Steuerungs- und Fuzzylogikeinrichtung 7012 sind ein Nebenschlusskondensator 5013 und/oder eine Nebenschlussdrossel 7014 mit dem Stufentransformator 5000 verbindbar, um dessen Schaltvorgang zu steuern. Dieser Schaltvorgang wird geregelt, um sicherzustellen, dass die Blindleistung Bedingungen genügt, wie sie den für die vorigen Ausführungsbeispiele erörterten entsprechen.
Selbstverständlich können auch bei diesem Ausführungsbeispiel Modifizierungen enthalten sein, wie sie bei einigen oder allen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele enthalten sind.

Claims

1. Verfahren zum Steuern einer Spannung mit den Verfahrensschritten

Einrichten einer Vielzahl von Steuerbedingungen;

Aufnehmen (120) der Spannungsdifferenz AV zwischen der Spannung und einer Referenzspannung (110); und

Erzeugen (130) eines Steuersignals (Vh), das eine vorbestimmte Beziehung zur Spannungsdifferenz aufweist;

gekennzeichnet durch die weiteren Vorfahrensschritte

Analysieren (3000) der Steuerbedingung mittels Fuzzy-Logik und Erzeugen eines Steuerkoeffizienten; und

Steuern (4000) der Spannung auf der Grundlage des Produkts aus dem Steuerkoeffizient und dem Steuersignal.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei für das Steuersignal gilt:

ΔVdt≥D

wobei t die Zeit

ΔV die Spannungsdifferenz und

D ein konstanter Parameter ist.

3. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Referenzspannung (110) mit der Zeit variiert wird.

4. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuerbedingungen die absolute Zeit enthalten.

5. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuerbedingungen die Variationsrichtung der Spannung mit der Zeit enthalten.

6. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuerbedingungen den Wert von ΔV bei irgendeiner Zeit enthalten, wobei ΔV die Spannungsdifferenz ist.

7. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerbedingungen ΔVdt und ΔVdt enthalten, wobei sich X und Y unterscheiden.

8. Verfahren zum Steuern einer Spannung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, weiter enthaltend

ein Steuern (5000) eines Stufentransformators, der die Spannung durch Wechseln der Abgriffsposition ändert, mittels Fuzzy-Logik (3000) auf der Grundlage sowohl der Spannungsdifferenz als auch der vorbestimmten gewünschten Anzahl an Abgriffspositionswechsel.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter enthaltend

ein Steuern (5000) eines Stufentransformators, der die Spannung durch Wechseln der Abgriffsposition ändert, mittels Fuzzy-Logik (3000) auf der Grundlage sowohl des Integrals der Spannungsdifferenz über die Zeit als auch der vorbestimmten gewünschten Anzahl an Abgriffspositionswechsel.

10. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Steuern der Spannung mit der Zeit ausgewertet wird (2000) und die Steuerbedingungen in Abhängigkeit der Auswertung der Steuerung verändert werden.

11. Verfahren zum Steuern eines Spannungssteuersystems mit einem Regeln einer Spannung des Spannungssteuersystems mittels einer Spannungsregelungsvorrichtung; und einem Steuern der Spannungsregelungsvorrichtung durch ein Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.

12. Spannungssteuervorrichtung mit einer Einrichtung (100) zum Aufnehmen einer zu steuernden Spannung;

einer Einrichtung (110) zum Speichern einer Referenzspannung;

einer Einrichtung (120) zum Bestimmen der Differenz zwischen Spannung und Referenzspannung; und

einer Einrichtung (130) zum Erzeugen eines Steuersignals, das eine vorbestimmte Beziehung zur Spannungsdifferenz aufweist, gekennzeichnet durch

eine Fuzzy-Logik-Einrichtung (3000) zum Einrichten einer Vielzahl von Steuerbedingungen und zum Erzeugen eines Steuerkoeffizienten; und

einer Einrichtung (4000) zum Steuern der Spannung auf der Grundlage des Produkts aus dem Steuersignal und dem Steuerkoeffizienten.

13. Spannungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 12, weiter enthaltend

eine Einrichtung zum Überwachen der Veränderung der Ausgabe mit der Zeit; und

eine Einrichtung zum Verändern der Steuerbedingungen abhängig von der Veränderung der Ausgabe.

14. Spannungssteuersystem mit einer Spannungsregelungsvorrichtung (5000) zum Steuern einer Spannung und einer Spannungssteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 12 oder 13 zum Steuern der Spannungsregelungsvorrichtung (5000).

15. Spannungssteuersystem gemäß Anspruch 14, wobei die Spannungsregelungsvorrichtung ein Stufentransformator ist.