Gestión de fallos de red de distribución de energía.

Un procedimiento implementado por ordenador de gestión de fallos de una red de distribución de energía

(300, 500), presentando la red de distribución de energía (10) una primera partición (100) que incluye al menos un controlador (140) configurado para ejecutar el procedimiento en respuesta a un fallo (160) de la red de distribución de energía, y una pluralidad de nodos (132) configurados para comunicar con y dar respuesta a al menos un controlador, estando cada controlador configurado para almacenar datos (142) de la red, incluyendo al menos unos datos entre datos del dispositivo (144), datos de topología (146) y datos de demanda de energía (148), comprendiendo el procedimiento:

la utilización de los datos de la red para determinar una región en la primera partición (100) afectada por un primer fallo (304);

el aislamiento de la región afectada dando instrucciones al nodo corriente arriba más próximo y a un nodo corriente abajo más próximo para interrumpir la conductividad en la región afectada (306); y

la restauración de la energía corriente arriba del primer fallo (308) incluyendo la restauración de la conductividad a través de un dispositivo de interrupción del primer fallo entre una fuente y la región afectada, habiendo el dispositivo de interrupción del primer fallo previamente interrumpido la conductividad al primer fallo;

caracterizado por:

la restauración de la energía corriente abajo del primer fallo (314) en respuesta a una necesidad de energía y a una disponibilidad de energía, incluyendo el análisis de la necesidad de energía y la disponibilidad de energía (310), la desconexión de una carga para reducir la necesidad de energía cuando se determina que la disponibilidad de energía no es superior a la necesidad de energía antes de desconectar la carga (318), y la conexión de al menos una fuente secundaria en la zona afectada corriente abajo del primer fallo (314); y

en el que la red de distribución de energía incluye además al menos una segunda partición (200) con un respectivo controlador (240) que incorpora unos respectivos datos de red (242), y el procedimiento implementado por ordenador comprende además, en respuesta a un dispositivo de interrupción del segundo fallo que es accionado a distancia después de conectar la al menos una fuente secundaria con la porción corriente abajo del segmento afectado (502):

la determinación de un emplazamiento del dispositivo de interrupción del segundo fallo (504);

la determinación de un emplazamiento del segundo fallo (508);

el aislamiento del segundo fallo (510, 530, 536);

la restauración de la energía corriente arriba del emplazamiento del segundo fallo (512, 532, 538); y

la restauración de la energía corriente abajo del emplazamiento del segundo fallo (528).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12182209.

Solicitante: GENERAL ELECTRIC COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1 RIVER ROAD SCHENECTADY, NY 12345 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: DU TOIT,WILLEM HENDRIK, FAN,JIYUAN, POPESCU,BOGDAN CRISTIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > CIRCUITOS DE PROTECCION DE SEGURIDAD (indicación... > Circuitos de protección de seguridad especialmente... > H02H7/26 (Protección seccional de sistemas de cables o líneas, p. ej. para desconectar una sección en la que un cortocircuito, un defecto de tierra, o una descarga de arco se ha producido (localización de defectos en los cables G01R 31/08))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > CIRCUITOS DE PROTECCION DE SEGURIDAD (indicación... > Circuitos de protección de seguridad especialmente... > H02H7/30 (Desconexión escalonada)

PDF original: ES-2535247_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Gestión de fallos de red de distribución de energía Antecedentes de la invención

La divulgación se refiere, en general, a gestión de distribución de energía y, más concretamente, a la detección, aislamiento y resolución de fallos (FDIR), así como a sistemas, procedimientos y productos informáticos relacionados.

En las redes de distribución de energía, los fallos deben ser aislados con la mayor rapidez posible para proteger al resto de la red, por ejemplo desconectando la porción afectada de la red. Una vez que el fallo se ha aislado, la energía puede ser restaurada en al menos porciones de la red que fueron borradas de la línea debido al fallo. Formas de realización de la invención divulgadas y reivindicadas en la presente memoria proporcionan un sistema, un procedimiento y / o un producto informático para detectar, aislar y resolver los problemas relacionados con los fallos de las redes de distribución de energía.

El documento WO-A-2010/017041 se refiere a un sistema y a un procedimiento para operar un sistema de autobucle de un sistema de distribución eléctrico. Un controlador maestro está en comunicación con unos controladores asociados con unos restablecedores y conmutadores acoplados a unos circuitos derivados. El sistema está dispuesto para bloquear momentáneamente la función de accionamiento a distancia rápida de un restablecedor de la alimentación en respuesta a la detección de un fallo en otro circuito derivado. El sistema está también dispuesto para aislar un segmento sobre el cual se ha detectado un fallo y restaurar el servicio de energía eléctrica en áreas corriente arriba y corriente abajo del segmento aislado.

La presente invención proporciona un procedimiento implementado por ordenador de gestión de fallos de red de distribución de energía según se define en la reivindicación 1, un producto de programa informático según se define en la reivindicación 12 y un sistema de gestión de fallos de distribución de energía según se definen la reivindicación 13.

Formas de realización de la invención divulgadas y reivindicadas en la presente memoria proporcionan un procedimiento de gestión de fallos de red de distribución para una red de distribución de energía que incluye al menos un controlador para ejecutar el procedimiento en respuesta a un fallo en la red de distribución de energía, y al menos un nodo configurado para comunicar con y reaccionar al menos un controlador, estando cada controlar configurado para almacenar datos de red, incluyendo al menos datos del dispositivo, datos de topología, y datos de demanda de energía. Los datos de red son utilizados para determinar una región afectada por un primer fallo, y la región afectada es aislada enviando instrucciones a un nodo corriente arriba más próximo y a un nodo corriente abajo más próximo para permitirla conductividad en la región afectada. La energía es restaurada corriente arriba del primer fallo, por ejemplo restaurando la conductividad mediante un dispositivo de interrupción del primer fallo entre una fuente y la región afectada, habiendo el dispositivo de interrupción del primer fallo previamente interrumpido la conductividad al primera fallo. La energía corriente abajo del primer fallo es restaurada en respuesta a una necesidad de energía siendo analizada la viabilidad de la energía, en respuesta a una necesidad de energía que sobrepase la disponibilidad de energía, una carga es desconectada para reducir la necesidad de energía. Una vez que se ha determinado que la necesidad de energía no es superior a la energía disponible, al menos una fuente secundaria es conectada a la reglón afectada que incluye el fallo. La red de distribución de energía incluye una segunda partición con un respectivo controlador y unos datos de red. Cuando un dispositivo de interrupción de un segundo fallo es accionado a distancia en respuesta a un segundo fallo, se determina un emplazamiento del dispositivo de interrupción del segundo fallo, así como lo es el emplazamiento del segundo fallo. El segundo fallo es aislado, y la energía es restaurada corriente arriba, a continuación corriente abajo del emplazamiento del segundo fallo.

Otras formas de realización de la Invención divulgadas y reivindicadas en la presente memoria proporcionan un producto de programa informático que incluye un código de programa incorporado en al menos un medio legible por ordenador el cual, cuando es ejecutado, hace posible que un sistema informático implemente un procedimiento de gestión de fallos de una red de distribución de energía en una red de distribución de energía que incluye al menos una partición con al menos un primer controlador configurado para ejecutar el procedimiento en respuesta a un primer fallo de la red de distribución de energía. La al menos una partición incluye al menos un nodo configurado para comunicar y para dar respuesta a al menos un controlador, y cada controlador está configurado para almacenar datos de red, incluyendo al menos datos del dispositivo, datos de topología y de demanda de energía. El producto de programa informático incluye un código de programa para utilizar los datos de red para determinar una región afectada por el primer fallo y para aislar una región afectada por el primer fallo dando instrucciones a un nodo corriente arriba más próximo y a un nodo corriente abajo más próximo para interrumpir la conductividad en la región afectada. Un código de programa se incluye también para restaurar la energía corriente arriba del primer fallo, incluyendo un código de programa para restaurar la conductividad por medio de un dispositivo situado entre una fuente y la porción afectada de una red de distribución de energía, habiendo el dispositivo interrumpido en respuesta sensible al primer fallo. Así mismo, el producto de programa informático incluye un código de programa para restaurar la energía corriente abajo del primer fallo en respuesta a una necesidad de energía y a una disponibilidad

de energía incluyendo un código de programa para analizar una necesidad de energía y una disponibilidad de energía, desconectar una carga para reducir la necesidad de energía en respuesta a que la disponibilidad de energía es menor que las necesidades de energía antes de desconectar las cargas, y conectar al menos una fuente a la región afectada corriente abajo del primer fallo. Si se produce un segundo fallo, puede ser utilizado un código de 5 programa para comunicar con al menos un segundo controlador de al menos una segunda partición, incorporando el segundo controlador unos respectivos datos de red, y puede ser utilizado un código de programa adicional para determinar un emplazamiento de y aislar el segundo fallo, restaurar la energía corriente arriba del emplazamiento del segundo fallo y restaurar la energía corriente abajo del emplazamiento del segundo fallo.

Formas de realización adicionales proporcionan un sistema de gestión de fallos de una red de distribución de 10 energía que incluye al menos un controlador de una primera partición con al menos un dispositivo informático, estando el controlador de la primera partición configurado para comunicar con al menos un dispositivo electrónico inteligente (IED) configurado para controlar la conductividad de una primera partición de una red de distribución de energía, estando también configurado el controlador de la primera partición para almacenar datos de red, incluyendo datos de al menos un IED y para enviar una instrucción a al menos un IED. El sistema también incluye al menos un 15 dispositivo de interrupción de fallos que responde a al menos un IED y un programa informático que incluye un código legible por ordenador que, cuando es ejecutado por un dispositivo informático del controlador de la primera partición, en respuesta al... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.- Un procedimiento implementado por ordenador de gestión de fallos de una red de distribución de energía (300, 500), presentando la red de distribución de energía (10) una primera partición (100) que incluye al menos un controlador (140) configurado para ejecutar el procedimiento en respuesta a un fallo (160) de la red de distribución de energía, y una pluralidad de nodos (132) configurados para comunicar con y dar respuesta a al menos un controlador, estando cada controlador configurado para almacenar datos (142) de la red, incluyendo al menos unos datos entre datos del dispositivo (144), datos de topología (146) y datos de demanda de energía (148), comprendiendo el procedimiento:

la utilización de los datos de la red para determinar una región en la primera partición (100) afectada por un primer fallo (304);

el aislamiento de la región afectada dando instrucciones al nodo corriente arriba más próximo y a un nodo corriente abajo más próximo para Interrumpir la conductividad en la región afectada (306); y

la restauración de la energía corriente arriba del primer fallo (308) incluyendo la restauración de la conductividad a través de un dispositivo de interrupción del primer fallo entre una fuente y la reglón afectada, habiendo el dispositivo de interrupción del primer fallo previamente interrumpido la conductividad al primer fallo; caracterizado por:

la restauración de la energía corriente abajo del primer fallo (314) en respuesta a una necesidad de energía y a una disponibilidad de energía, Incluyendo el análisis de la necesidad de energía y la disponibilidad de energía (310), la desconexión de una carga para reducir la necesidad de energía cuando se determina que la disponibilidad de energía no es superior a la necesidad de energía antes de desconectar la carga (318), y la conexión de al menos una fuente secundaria en la zona afectada corriente abajo del primer fallo (314); y

en el que la red de distribución de energía incluye además al menos una segunda partición (200) con un respectivo controlador (240) que incorpora unos respectivos datos de red (242), y el procedimiento implementado por ordenador comprende además, en respuesta a un dispositivo de interrupción del segundo fallo que es accionado a distancia después de conectar la al menos una fuente secundaria con la porción corriente abajo del segmento afectado (502):

la determinación de un emplazamiento del dispositivo de Interrupción del segundo fallo (504); la determinación de un emplazamiento del segundo fallo (508); el aislamiento del segundo fallo (510, 530, 536);

la restauración de la energía corriente arriba del emplazamiento del segundo fallo (512, 532, 538); y la restauración de la energía corriente abajo del emplazamiento del segundo fallo (528).

2. El procedimiento Implementado por ordenador de la reivindicación 1, en el que al menos un controlador (140, 240) está configurado para recibir datos procedentes de al menos un dispositivo de la red en tiempo real.

3. El procedimiento Implementado por ordenador de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2, en el que la desconexión de la carga Incluye la prioritización, entre una pluralidad de cargas, de cuál desconectar.

4. El procedimiento implementado por ordenador de la reivindicación 3, en el que la primera partición (100) incluye al menos una conexión configurada para conectar la primera partición a al menos una fuente secundaria y, de modo preferente, al menos una primera conexión de la al menos una conexión es una conexión normalmente abierta.

5. El procedimiento implementado por ordenador de la reivindicación 3 o la reivindicación 4, en el que la prioritización entre una pluralidad de cargas incluye la determinación de prioridades en base a los datos recibidos de al menos una carga sobre la red.

6. El procedimiento implementado por ordenador de cualquier reivindicación precedente, en el que la determinación de un emplazamiento del segundo fallo (508) incluye:

la determinación de que se ha accionado a distancia el dispositivo de interrupción del segundo fallo; y

la determinación de un emplazamiento del dispositivo de interrupción del segundo fallo.

7. El procedimiento implementado por ordenador de cualquier reivindicación precedente, en el que la fuente secundaria incluye al menos una segunda partición (200), estando configurados al menos los primero y segundo controladores de partición (140, 240) para intercambiar selectivamente información que incluya al menos una información entre la necesidad de energía respectiva, la disponibilidad de energía y la información de fallos.

8. El procedimiento implementado por ordenador de cualquier reivindicación precedente, en el que, en respuesta al dispositivo de interrupción del segundo fallo situado en la segunda partición (200), la restauración de la energía en la porción corriente arriba incluye el reajuste del segundo controlador (240) del dispositivo de interrupción del segundo fallo y, en respuesta al emplazamiento del segundo fallo dispuesto en la primera partición (100), el aislamiento del segundo fallo incluye la desconexión de la segunda partición respecto de la primera partición y el primer controlador (140) que da instrucciones a al menos un dispositivo electrónico Inteligente (IED) para controlar un nodo Inmediatamente corriente arriba y un nodo inmediatamente corriente abajo del emplazamiento del segundo fallo para Interrumpir la conductividad en el emplazamiento del fallo, y la restauración de la energía corriente abajo del emplazamiento del segundo fallo Incluye la reconexión de la segunda partición (200) en la primera partición (100).

9. El procedimiento implementado por ordenador de cualquier reivindicación precedente, en el que, en respuesta al dispositivo de interrupción del segundo fallo que está en la segunda partición (200), la energía de restauración en la porción corriente arriba Incluye el reajuste del segundo controlador del dispositivo de Interrupción del segundo fallo, y en respuesta al emplazamiento del segundo fallo situado en la segunda partición (200), el aislamiento del segundo fallo incluye la Instrucción por parte del segundo controlador (240) a al menos un dispositivo electrónico inteligente (IED) para que controle un nodo Inmediatamente corriente arriba y un nodo Inmediatamente corriente abajo del emplazamiento del segundo fallo para Interrumpir la conductividad en el emplazamiento del fallo, y la restauración de la energía del emplazamiento del segundo fallo Incluye, en respuesta a la circunstancia de que el primer fallo ha sido reparado, las instrucciones del primer controlador (140) a al menos un IED para que controle un nodo de la primera partición (100) inmediatamente corriente arriba y un nodo de la primera partición Inmediatamente corriente abajo del emplazamiento del primer fallo para rehabilitar la conductividad y reconectar la segunda partición (200) a la primera partición (100).

10. El procedimiento implementado por ordenador de cualquier reivindicación precedente, en el que en respuesta al dispositivo de Interrupción del segundo fallo que está en la primera partición (100), la energía de restauración en la porción corriente arriba incluye el reajuste por parte del primer controlador (140) del dispositivo de interrupción del segundo fallo y, en respuesta a la ubicación en el emplazamiento del segundo fallo en la porción corriente arriba de la primera partición, el aislamiento del segundo fallo Incluye las Instrucciones del primer controlador a al menos un dispositivo electrónico inteligente (IED) inmediatamente corriente arriba y al menos un dispositivo electrónico inteligente (IED) inmediatamente corriente abajo del emplazamiento del segundo fallo Incluye, en respuesta a la circunstancia de que ha sido reparado el primer fallo, las Instrucciones del primer controlador (140) a al menos un dispositivo electrónico inteligente (IED) para que controle un nodo de la primera partición (100) inmediatamente corriente arriba y un nodo inmediatamente corriente abajo del emplazamiento del primer fallo para rehabilitar la conductividad.

11. El procedimiento implementado por ordenador de cualquier reivindicación precedente, en el que la restauración de la energía corriente abajo del emplazamiento del segundo fallo incluye:

la determinación de una necesidad de energía de una carga corriente abajo del emplazamiento del segundo

fallo;

la determinación de una energía disponible para una carga corriente abajo del emplazamiento del segundo

fallo; y

en respuesta a la necesidad de energía que sobrepase la disponibilidad de energía, la detección de la conductividad en la carga corriente abajo del emplazamiento del segundo fallo para reducir la necesidad de energía.

12. Un producto de programa informático que comprende un código de programa incorporado en al menos un medio legible por ordenador, el cual, cuando es ejecutado, permite que un sistema informático implemente un procedimiento de gestión de fallos de una red de distribución de energía en una red de distribución de energía que incluye al menos una partición (100) con al menos un primer controlador (140) configurado para ejecutar el procedimiento en respuesta a al menos un fallo de la red de distribución de energía (10), una pluralidad de nodos (132) configurados para comunicar con y da respuesta al al menos un controlador, estando cada controlador configurado para almacenar datos de la red, Incluyendo al menos un dato entre datos de dispositivo, datos de topología y datos de demanda de energía, comprendiendo el producto de programa informático un código de programa para ejecutar el procedimiento Implementado por ordenador de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.

13. Un sistema de gestión de fallos de una red de distribución de energía que comprende:

al menos un primer controlador de partición (140) que Incluye al menos un dispositivo informático, estando configurado el primer controlador de partición para comunicar con al menos un dispositivo electrónico inteligente designado de ahora en adelante como IED, configurado para controlar la conductividad en una primera partición (100) de una red de distribución de energía (10), estando también configurado el controlador de la primera partición (140) para almacenar datos de la red, Incluyendo datos procedentes de al menos un IED, y para enviar una instrucción a al menos un IED;

al menos un dispositivo de interrupción de un fallo en respuesta a al menos un IED; y

un programa de ordenador que incluye un código legible por ordenador que, cuando es ejecutado por un dispositivo informático del controlador de la primera partición (140), en respuesta al accionamiento a distancia del dispositivo de interrupción del primer fallo, ejecuta un procedimiento que comprende:

la determinación de un emplazamiento del primer fallo de un primer fallo (304);

las instrucciones a un IED para controlar un nodo corriente arriba del emplazamiento del primer fallo para detener la conductividad entre un lado de la fuente de un segmento afectado de la primera partición y del emplazamiento del primer fallo;

las instrucciones de un IED para controlar un nodo corriente abajo del emplazamiento del primer fallo para interrumpir la conductividad entre el emplazamiento del primer fallo y una porción corriente abajo del segmento afectado (306);

la restauración de la energía en el lado de la fuente del segmento afectado (308), incluyendo la restauración de la conductividad a través del dispositivo de interrupción del primer fallo;

la determinación de una necesidad de energía de una carga sobre una porción corriente abajo del segmento afectado incluyendo el análisis de una necesidad de energía de la porción corriente abajo;

la determinación de la energía disponible en la porción corriente abajo del segmento afectado a partir de al menos una fuente secundaria;

en respuesta a la necesidad de energía que sobrepasa la disponibilidad de energía (312), la interrupción de la conductividad en una porción de la porción corriente abajo del segmento afectado para reducir la necesidad de energía;

la conexión de al menos una fuente secundaria con la porción corriente abajo del segmento afectado; y

en respuesta al accionamiento a distancia del dispositivo de interrupción del segundo fallo después de la conexión de al menos una fuente secundaria con la porción corriente abajo del segmento afectado;

la determinación de un emplazamiento del dispositivo de interrupción del segundo fallo (504);

la determinación de un emplazamiento del segundo fallo del segundo fallo (508);

el aislamiento del segundo fallo (510, 530, 536);

la restauración de la energía corriente arriba del emplazamiento del segundo fallo (512, 532, 538); y

la restauración de la energía corriente bajo del emplazamiento del segundo fallo (528):

14. El sistema de gestión de fallos de una red de distribución de energía de la reivindicación 13, que comprende además una primera conexión configurada para posibilitar de manera selectiva la conductividad entre la primera partición (100) y la fuente secundaria, y en el que la conexión de al menos una fuente secundaria incluye la habilitación de la conductividad a través de la primera conexión.