Unidad de fusión y procedimiento de operación de una unidad de fusión.

Unidad de fusión (100), en particular para la automatización de subestaciones, que comprende al menos una interfaz de entrada

(110a, 110b) para recibir datos de entrada (ID) caracterizando al menos una tensión y/o corriente relacionada con un componente de un sistema de energía (200), en el que dicha unidad de fusión (100) comprende medios de sincronización de temporización (156) que comprenden una interfaz en una red de sincronización externa que opera de acuerdo con uno del estándar Grupo de Instrumentación Inter-Rango, IRIG, -B, del estándar 1PPS y del estándar del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, IEEE, 1588, en el que la unidad de fusión (100) está configurada para implementar nodos lógicos de acuerdo con el estándar de la Comisión Electrotécnica Internacional, IEC, 61850-7, en el que los nodos lógicos comprenden al menos uno de TCTR y TVTR, en el que la unidad de fusión (100) está configurada para determinar valores de medición de la muestra, SMV, dependiendo de dichos datos de entrada (ID) y para asignar información de al menos uno de los nodos lógicos de los valores medidos de las muestras, SMV, del protocolo de comunicación IEC 61850-9-2, y

en la que:

- dicha unidad de fusión (100) comprende una unidad de control (120) que está configurada para determinar la información de medición fasorial (PHM) en función de dichos datos de entrada (ID),

- la unidad de fusión (100) está configurada para asociar la información de medición fasorial (PHM) con información de temporización suministrada por los medios de sincronización de temporización (156),

- los nodos lógicos comprenden al menos uno de MMXU, MMXU incluyendo datos de medición fasorial PMU y GGIO, y

- la unidad de fusión (100) está configurada para asignar información hacia y/o desde al menos uno de los nodos lógicos al protocolo de comunicación de sincrofasor IEC 61850-90-5.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11159552.

Solicitante: SCHNEIDER ELECTRIC ENERGY GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Gothaer Strasse 29 40880 Ratingen ALEMANIA.

Inventor/es: RUDOLPH,THOMAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O DISTRIBUCION... > H02J13/00 (Circuitos para proveer de indicación a distancia de las condiciones de una red, p. ej. un registro instantáneo de las condiciones de apertura o de cierre de cada seccionador de red; Circuitos para proveer el mando a distancia de medios de conmutación en una red de distribución de energía, p. ej. conexión o desconexión de consumidores de corriente por utilización de señales de impulsos codificados transmitidos por la red)

PDF original: ES-2458930_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Unidad de fusión y procedimiento de operación de una unidad de fusión Campo de la invención La presente invención se refiere a una unidad de fusión, particularmente para la automatización de subestaciones.

La presente invención se refiere además a un procedimiento de operación de una unidad de fusión.

Antecedentes Las unidades de fusión se utilizan, por ejemplo, en sistemas de automatización de subestaciones para la recogida y transmisión de datos de sensores a otros dispositivos, tales como dispositivos electrónicos inteligentes (IEDs) previstos para propósitos de protección y/o de control en un nivel superior de dicho sistema de automatización de subestaciones.

El documento US 2004/0059469 A1 divulga un sistema de energía eléctrica con múltiples circuitos eléctricos y transductores fasoriales, en el que los transductores fasoriales incluyen entradas para la recepción de señales analógicas de sensores de tensión y corriente a partir de los circuitos eléctricos que se muestrean para generar salidas de valor digital. Los datos fasoriales que representan la tensión y la corriente se calculan a partir de los datos muestreados digitalmente y se aplica un sello de tiempo a los datos fasoriales. Los datos fasoriales se envían a un dispositivo adicional usando una red de comunicaciones.

Es un objeto de la presente invención proporcionar una unidad de fusión mejorada y un procedimiento mejorado de operación de una unidad de fusión que proporcione un aumento de la flexibilidad operativa y permita una complejidad reducida para arquitecturas de nivel superior de un sistema de automatización de subestaciones y proporcione una base para la estabilidad de la red eléctrica y esquemas de monitorización de área extensa, protección y control (WAMPAC) .

Sumario En cuanto a la unidad de fusión antes mencionada, este objeto se consigue mediante una unidad de fusión de acuerdo con la reivindicación 1. La unidad de fusión comprende al menos una interfaz de entrada para recibir la tensión caracterizadora de entrada de datos y/o mediciones de corriente relacionadas con un componente de un sistema de energía, en el que dicha unidad de fusión comprende además una unidad de control que está configurada para determinar la información de medición fasorial en función de dichos datos de entrada.

La determinación de la información de medición fasorial dentro de la unidad de fusión de la invención permite ventajosamente proporcionar una arquitectura de sistema de automatización de subestación simplificada y proporciona la información requerida para una estabilidad de la red eléctrica mejorada relacionada con las funciones implementadas en el nivel de centro de control de la subestación y/o la red.

De acuerdo con una realización preferida, dicha unidad de fusión está configurada para transformar dichos datos de entrada recibidos en un formato de salida predeterminado, con lo que se obtienen datos de entrada transformados, y para enviar dichos datos de entrada transformados a un dispositivo adicional. Por lo tanto, los datos de entrada recogidos por la unidad de fusión a nivel local pueden ser procesados dentro de la unidad de fusión y pueden enviarse a dispositivos externos, como los IEDs del sistema de automatización de subestaciones en el formato de datos deseado. Alternativamente o adicionalmente, la información de medición fasorial, que se determina mediante la unidad de control de la unidad de fusión de acuerdo con las realizaciones, puede también transformarse a un formato de datos predeterminado que, por ejemplo, facilita la evaluación de dicha información de medición fasorial mediante otros dispositivos.

De acuerdo con una realización preferida adicional, dicha unidad de fusión está configurada para enviar dicha información de medición fasorial a un dispositivo adicional.

De acuerdo con la invención, dicha unidad de fusión está configurada para asignar información de sello de tiempo a dicha información de medición fasorial y, preferiblemente, a dichos datos de entrada y/o a dichos datos de entrada transformados, lo que permite una evaluación particularmente precisa de los datos recogidos por la unidad de fusión. Especialmente, otros dispositivos que se suministran con los datos respectivos de la unidad de fusión de acuerdo con las realizaciones, como por ejemplo, los IEDs de protección y/o control, pueden procesar los datos respectivos, con una referencia de tiempo correcta, lo que es particularmente ventajoso si dichos datos se proporcionan a los IEDs de protección y/o control mediante distintas unidades de fusión que están distribuidas geográficamente.

De acuerdo con la invención, dicha unidad de fusión está configurada para implementar nodos lógicos de acuerdo con el estándar de la Comisión Electrotécnica Internacional, IEC, 61850-7, en el que dichos nodos lógicos comprenden TCTR y TVTR y al menos uno de: MMXU, MMXU incluyendo datos PMU (medición fasorial) , GGIO. Por lo tanto, la unidad de fusión de acuerdo con las realizaciones puede hacer uso ventajosamente del modelo de datos subyacente según lo especificado por el estándar IEC 61850.

De acuerdo con una realización preferida adicional, dicha unidad de fusión está configurada para asignar información hacia y/o desde dicho al menos un nodo lógico a al menos uno de los siguientes protocolos de comunicación: IEC 61850-8-1 (asignación a MMS) e IEC 61850-8-1 Evento de Subestación Orientado a Objetos Genéricos (GOOSE) . De acuerdo con la invención, dicha unidad de fusión está configurada para asignar información a y/o desde los nodos lógicos a los protocolos de comunicación: IEC 61850-9-2 Valores medidos en la muestra (SMV) e IEC 61850-90-5 (sincrofasor) , mediante el cual se consigue un proceso de comunicaciones particularmente eficiente entre el (los) nodo (s) lógico (s) tal como se aplica en la unidad de fusión de acuerdo a las realizaciones y los dispositivos externos, tales como, por ejemplo, IEDs de protección y/o de control.

De acuerdo con una realización preferida adicional, dicha unidad de fusión está configurada para asignar comunicaciones según IEC 61850-8-1 a un primer puerto de comunicaciones físico, preferentemente dedicado, y para asignar las comunicaciones según IEC 61850-9-2 a un segundo puerto, preferiblemente dedicado, de comunicaciones físico. Alternativamente, el primer puerto de comunicaciones físico, que se propone para soportar comunicaciones IEC 61850-8-1, también se puede emplear para comunicaciones IEC 61850-9-2. También alternativamente o adicionalmente, las comunicaciones de acuerdo con los estándares IEC 61850-90-5 o IEEE C37.118 pueden también ser asignadas a cualquiera de uno de dichos puertos de comunicación físicos o puertos adicionales previstos para las comunicaciones.

Una solución adicional para el objeto de la presente invención se proporciona mediante un procedimiento de operación de una unidad de fusión de acuerdo con la reivindicación 8. Otras realizaciones ventajosas son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de las figuras

Otros aspectos, características y realizaciones de la presente invención se proporcionan en la siguiente descripción detallada con referencia a los dibujos, en los que:

La figura 1 representa un diagrama de bloques esquemático de una realización de la unidad de fusión de la invención,

La figura 2 representa un diagrama de bloques funcional detallado de una realización de la unidad de fusión de la invención, y

La figura 3 representa un diagrama de bloques esquemático de una tercera realización de la unidad de fusión de la invención.

Descripción detallada La figura 1 representa un diagrama de bloques esquemático de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Unidad de fusión (100) , en particular para la automatización de subestaciones, que comprende al menos una interfaz de entrada (110a, 110b) para recibir datos de entrada (ID) caracterizando al menos una tensión y/o corriente relacionada con un componente de un sistema de energía (200) , en el que dicha unidad de fusión (100) comprende medios de sincronización de temporización (156) que comprenden una interfaz en una red de sincronización externa que opera de acuerdo con uno del estándar Grupo de Instrumentación Inter-Rango, IRIG, -B, del estándar 1PPS y del estándar del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, IEEE, 1588, en el que la unidad de fusión (100) está configurada para implementar nodos lógicos de acuerdo con el estándar de la Comisión Electrotécnica Internacional, IEC, 61850-7, en el que los nodos lógicos comprenden al menos uno de TCTR y TVTR, en el que la unidad de fusión (100) está configurada para determinar valores de medición de la muestra, SMV, dependiendo de dichos datos de entrada (ID) y para asignar información de al menos uno de los nodos lógicos de los valores medidos de las muestras, SMV, del protocolo de comunicación IEC 61850-9-2, y

en la que:

-dicha unidad de fusión (100) comprende una unidad de control (120) que está configurada para determinar la información de medición fasorial (PHM) en función de dichos datos de entrada (ID) ,

-la unidad de fusión (100) está configurada para asociar la información de medición fasorial (PHM) con información de temporización suministrada por los medios de sincronización de temporización (156) ,

-los nodos lógicos comprenden al menos uno de MMXU, MMXU incluyendo datos de medición fasorial PMU y GGIO, y

-la unidad de fusión (100) está configurada para asignar información hacia y/o desde al menos uno de los nodos lógicos al protocolo de comunicación de sincrofasor IEC 61850-90-5.

2. Unidad de fusión (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicha unidad de fusión (100) está configurada para transformar dichos datos de entrada (ID) recibidos en un formato de salida predeterminado, con lo que se obtienen datos de entrada transformados, y para enviar dichos datos de entrada transformados a un dispositivo adicional (400) .

3. Unidad de fusión (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha unidad de fusión

(100) está configurada para enviar dicha información de medición fasorial (PHM) a un dispositivo adicional (400) .

4. Unidad de fusión (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha unidad de fusión (100) está configurada para asignar información de sello de tiempo a dicha información de medición fasorial (PHM) y/o a dichos datos de entrada (ID) y/o a dichos datos de entrada transformados.

5. Unidad de fusión (100) de acuerdo con la reivindicación 4, en la que dicha unidad de fusión (100) está configurada para asignar información hacia y/o desde dichos nodos lógicos a por lo menos uno de los siguientes protocolos de comunicación: IEC 61850-8-1, asignación a MMS; evento de subestación orientado a objetos genéricos IEC 618508-1, GOOSE.

6. Unidad de fusión (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha unidad de fusión

(100) está configurada para asignar comunicaciones según IEC 61850-8-1 a un primer puerto de comunicaciones físicas (ETH1) , preferiblemente dedicado, y para asignar comunicaciones de acuerdo con IEC 61850-9-2 a un segundo puerto de comunicaciones físicas (ETH2) preferiblemente dedicado.

7. Procedimiento de operación de una unidad de fusión (100) , en particular para la automatización de subestaciones, en el que dicha unidad de fusión (100) comprende al menos una interfaz de entrada (110a, 110b) para recibir datos de entrada (ID) que caracterizan al menos una tensión y/o corriente relacionada a un componente de un sistema de energía (200) , en el que dicha unidad de fusión (100) comprende medios de sincronización de temporización (156) que comprenden una interfaz a una red de sincronización externa que opera de acuerdo con uno del estándar del Grupo de Instrumentación Inter Rango, IRIG, -B, del estándar 1PPS y del estándar del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, IEEE 1588, en el que la unidad de fusión (100) implementa nodos lógicos de acuerdo con el estándar de la Comisión Electrotécnica Internacional, IEC, 61850-7, en el que los nodos lógicos comprenden al menos uno de TCTR y TVTR, en el que la unidad de fusión (100) determina los valores medidos de las muestras, SMV, dependiendo de los datos de entrada (ID) , en el que la unidad de fusión (100) asigna información hacia y/o desde al menos uno de los nodos lógicos a los valores medidos de las muestras, SMV, del protocolo de comunicación IEC 61850-9-2, y en el que:

-dicha unidad de fusión (100) determina, utilizando una unidad de control (120) , información de medición fasorial (PHM) en función de dichos datos de entrada (ID) , asociando la unidad de fusión (100) la información de medición fasorial (PHM) con información de temporización suministrada por los medios de sincronización de temporización (156) ,

-los nodos lógicos comprenden al menos uno de MMXU, MMXU, incluyendo datos de medición fasorial PMU y GGIO, y

-la unidad de fusión (100) asigna información hacia y/o desde al menos uno de los nodos lógicos al protocolo de comunicación de sincrofasor IEC 61850-90-5.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que dicha unidad de fusión (100) transforma dichos datos de entrada (ID) recibidos en un formato de salida predeterminado, por lo que se obtienen los datos de entrada transformados, y envía dichos datos de entrada transformados a un dispositivo (400) adicional.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 8, en el que dicha unidad de fusión (100) envía dicha información de medición fasorial (PHM) a un dispositivo (400) adicional.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 9, en el que dicha unidad de fusión (100) asigna información de sello de tiempo a dicha información de medición fasorial (PHM) y/o a dichos datos de entrada (ID) y/o a dichos datos de entrada transformados.

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 10, en el que dicha unidad de fusión (100) asigna la información hacia y/o desde dichos nodos lógicos a por lo menos uno de los siguientes protocolos de comunicación: IEC 61850-8-1, asignando a MMS; IEC 61850-8-1, Evento de Subestación Orientado a Objetos Genéricos, GOOSE; IEEE C37.118.

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 11, en el que dicha unidad de fusión (100) asigna comunicaciones de acuerdo con IEC 61850-8-1 a un primer puerto, preferentemente dedicado, de comunicaciones físicas (ETH1) , y asigna comunicaciones de acuerdo con IEC 61850-9-2 a un segundo puerto, preferentemente dedicado, de comunicaciones físicas (ETH2) .