MÉTODO Y SISTEMA PARA REDUCIR LAS PÉRDIDAS DEL CIRCUITO ALIMENTADOR USANDO RESPUESTA DE LA DEMANDA.

Método y sistema para reducir las pérdidas del circuito alimentador usando respuesta de la demanda Antecedentes 1. Campo de la Invención La presente invención se refiere de forma general a un sistema y un método para reducir las pérdidas de potencia en un red de potencia, y más particularmente a un sistema y un método para reducir las pérdidas de potencia en un circuito alimentador de un red de potencia analizando al menos un aspecto de la respuesta de la demanda. 2. Técnica relacionada Una red de potencia puede incluir uno o todos los siguientes elementos: generación de electricidad, transmisión de potencia eléctrica, y distribución de electricidad. La electricidad puede generarse usando estaciones de generación, tales como una planta de combustión de carbón, una planta de energía nuclear, etc. Por fines de eficiencia, la potencia generada se escala hacia arriba a un voltaje muy alto (tal como 345 K Voltios) y se transmite sobre las líneas de transmisión. Las líneas de transmisión pueden transmitir la potencia largas distancias, tales como líneas a través del estado o a través de fronteras internacionales, hasta que llega al cliente al por mayor, que puede ser la compañía a la que pertenece la red de distribución local. Las líneas de transmisión pueden terminar en una subestación de transmisión que puede disminuir el muy alto voltaje a un voltaje intermedio (tal como 138 K Voltios). Desde una subestación de transmisión, las líneas de transmisión más pequeñas (tal como las líneas de subtransmisión) transmiten el voltaje intermedio a las subestaciones de distribución. En las subestaciones de distribución, el voltaje intermedio puede disminuirse de nuevo a un "voltaje medio" (tal como desde 4 K Voltios hasta 23 K Voltios). Uno o más circuitos alimentadores pueden emanar de las subestaciones de distribución. Por ejemplo, pueden emanar de cuatro a decenas de circuitos alimentadores desde la subestación de distribución. El circuito alimentador es un circuito de 3 fases que comprende 4 hilos (3 hilos para cada una de las 3 fases y un hilo para el neutro). Los circuitos alimentadores pueden encaminarse bien por encima de tierra (sobre postes) o bajo tierra. El voltaje sobre los circuitos alimentadores pueden coronarse periódicamente usando transformadores de distribución, que disminuyen el voltaje desde el "voltaje medio" al voltaje del cliente (tal como 110 V). El voltaje del cliente puede usarse a continuación por el cliente. La distribución de corriente a través de la red de potencia (tal como a través de la transmisión de potencia eléctrica, y la distribución de electricidad) da como resultado pérdidas. Específicamente, las pérdidas, denominadas de calentamiento de Joule (o calentamiento resistivo), se producen cuando el paso de la corriente eléctrica a través de un conductor libera calor. La magnitud de las pérdidas es de I 2 R, donde I es la corriente que pasa a través del conductor y R es la resistencia del conductor. Estas pérdidas en la red de potencia pueden ser significativas. Se ha informado que las pérdidas de transmisión y distribución en los Estados Unidos se estimaron en el 7,2% en 1995, y en Reino Unido en el 7,4% en 1998. Un tipo de análisis para reducir pérdidas es un estudio del flujo de potencia. Un estudio del flujo de potencia (también conocido como un estudio del flujo de cargas) involucra un análisis numérico complejo aplicado a un sistema de potencia. El estudio del flujo de potencia analiza los sistemas de potencia en un funcionamiento de estado estable normal. Existen varias implementaciones software de los estudios de los flujos de potencia. El objetivo de un estudio del flujo de potencia es obtener una información completa de la magnitud y el ángulo del voltaje para cada uno de los buses en un sistema de potencia para una carga especificada y condiciones reales de potencia y de voltaje del generador. Una vez que se conoce esta información, pueden determinarse analíticamente el flujo de potencia real y reactiva sobre cada una de las ramas así como la salida de potencia reactiva del generador. Debido a la naturaleza no lineal de este problema, se emplean métodos numéricos para obtener una solución que esté dentro de una tolerancia aceptable. La solución, sin embargo, requiere un análisis iterativo complejo y requiere un tiempo considerable para resolverse. Por lo tanto existe una necesidad clara de proporcionar una solución, que pueda determinarse rápidamente y en tiempo real, para reducir las pérdidas debidas al calentamiento de Joule. El documento US-A1-2007/0043549 se refiere a un método para analizar una red de transmisión y distribución de potencia eléctrica para evaluar los impactos y los beneficios de los recursos de energía distribuida (DER) para la red de transmisión y distribución de potencia eléctrica, para proporcionar una indicación de la extensión en la cual los recursos del nivel de transmisión y los recursos del nivel de distribución impactan entre sí, y los méritos de remediar las deficiencias cerca de sus localizaciones de red, el método comprende: simular la red de transmisión y distribución de potencia eléctrica con un modelo matemático así como la red de Energía en la cual están integrados los elementos del nivel de voltaje de transmisión y los elementos del nivel de voltaje de distribución dentro del modelo matemático; e incorporar modelos de recursos de energía distribuida en una pluralidad de localizaciones de red y niveles de voltaje dentro de la red simulada para analizar los efectos resultantes. 2 E09788702 23-11-2011   Sumario de la invención Como se ha tratado en los antecedentes de la invención, las redes de potencia pierden una cantidad significativa de potencia a partir de las pérdidas de distribución. La presente invención se define por un método para reducir las pérdidas en un circuito alimentador, como se establece en la reivindicación 1 y por un sistema de ordenador de gestión de respuesta de la demanda para reducir las pérdidas en un circuito alimentador en una red de potencia, como se establece en la reivindicación 6. La respuesta de la demanda es la capacidad de controlar las cargas en uno o más sitios de clientes, tal como reduciendo la potencia usada o arrancando la generación en el sitio. El sistema y el método pueden seleccionar uno o más factores para la respuesta de la demanda incluyendo: (1) seleccionar qué clientes para la respuesta de la demanda (tal como seleccionar un subconjunto de clientes para la respuesta de la demanda a partir de un conjunto mayor de clientes de respuesta de la demanda disponibles; (2) seleccionar una cantidad de respuesta de la demanda (tal como determinar cuánta respuesta de la demanda se seleccionará a partir del subconjunto de clientes seleccionados); y (3) seleccionar una duración en el tiempo para la respuesta de la demanda. El método y el sistema está basado en el modelo de respuesta de la demanda, que incluye: (1) una componente de la estructura de red; y (2) una componente de la operación dinámica. La componente de la estructura de red puede comprender una indicación de la posición del cliente particular en la red, tal como la posición del cliente particular a lo largo de un circuito alimentador. La componente de la estructura de la red comprende un factor de ponderación para el cliente particular que refleja la posición del cliente particular en el circuito alimentador, en base a la distancia del cliente desde la subestación. La componente de la estructura de red puede contabilizarse para la topología particular del circuito alimentador, tal como si la topología del circuito alimentador es una topología radial. Además, la componente de la estructura de red puede ser constante o dinámica. La estructura de las secciones de la red, tal como un circuito alimentador particular, puede ser constante sobre periodos de tiempo. De modo que, la componente de la estructura de red puede considerarse estática sobre esos periodos de tiempo. Debido a esto, la componente de la estructura de red puede calcularse de antemano y almacenarse en una tabla. Cuando la estructura de la red cambia, tal como cuando se reconfigura un circuito alimentador particular, la componente de la estructura de red para los clientes sobre un circuito alimentador particular pueden actualizarse. O, para circuitos alimentadores que pueden cambiar dinámicamente, la componente de la estructura de red puede tener en cuenta los cambios dinámicos en el circuito alimentador. Por ejemplo, los circuitos alimentadores múltiples (por ejemplo, el circuito alimentador A y el circuito alimentador B) pueden tener un conmutador de interconexión y conmutadores de sectorización. Dependiendo de los estados de conmutación de ciertos conmutadores (tal como el conmutador de interconexión y/o los conmutadores de sectorización), las secciones... [Seguir leyendo]

1. Un método para reducir las pérdidas en un circuito alimentador de una red de potencia que comprende al menos un circuito alimentador, que comprende: determinar tanto la estructura de la red de al menos una parte del circuito alimentador como la corriente para la, al menos una parte del circuito alimentador; y en base a la determinación tanto de la estructura de la red de la, al menos una parte del circuito alimentador como de la corriente en la, al menos una parte del circuito alimentador, seleccionar al menos un cliente sobre el circuito alimentador para la respuesta de la demanda para reducir las pérdidas en el circuito alimentador, en el que la determinación tanto de la estructura de la red como de la corriente para la, al menos una parte del circuito alimentador comprende usar un modelo que proporciona una indicación de la estructura de la red para la, al menos una parte del circuito alimentador, en el que el modelo que proporciona una indicación de la estructura de la red está basada en la distancia eléctrica de la, al menos una parte del circuito alimentador desde una subestación, y en el que el modelo comprende un factor de ponderación basado en la distancia eléctrica de los clientes desde la subestación. 2. El método de la reivindicación 1, en el que el modelo comprende S[1 e S0/S ] en el que S caracteriza la resistencia como una función de la distancia para el circuito alimentador, y en el que S0 comprende la distancia eléctrica desde la subestación para los clientes en el circuito alimentador. 3. El método de la reivindicación 2, en el que el modelo está basado además en una indicación de la corriente en la, al menos una parte del circuito alimentador. 4. El método de la reivindicación 3, en el que el modelo está basado en la corriente desde la subestación al circuito alimentador. 5. El método de la reivindicación 4, en el que el factor de ponderación para los clientes en el circuito alimentador se combina con la corriente desde la subestación para seleccionar el, al menos un cliente, de los clientes en el circuito alimentador, para la respuesta de la demanda. 6. Un sistema de ordenador de gestión de la respuesta de la demanda (108, 116) para reducir las pérdidas en un circuito alimentador de una red de potencia que comprende al menos un circuito alimentador que comprende: una memoria (204) que almacena un modelo que proporciona una indicación de la estructura de la red para al menos una parte del circuito alimentador, estando basada la indicación en la distancia eléctrica de la, al menos una parte del circuito alimentador desde una subestación; y un procesador (202) en comunicación con la memoria (204), siendo operable el procesador para: determinar tanto la estructura de la red de la, al menos una parte del circuito alimentador como la corriente para la, al menos una parte del circuito alimentador, en base a la determinación tanto de la estructura de la red de la, al menos una parte del circuito alimentador como la corriente en la, al menos una parte del circuito alimentador, seleccionar al menos un cliente sobre el circuito alimentador para la respuesta de la demanda para reducir las pérdidas en el circuito alimentador, y enviar al menos una instrucción para la respuesta de la demanda para el, al menos uno, cliente seleccionado, en el que el procesador (202) es operable para determinar tanto la estructura de la red como la corriente para la, al menos una parte del circuito alimentador es además operable para usar el modelo almacenado en la memoria (204), y en el que el modelo comprende un factor de ponderación basado en la distancia eléctrica de los clientes desde la subestación. 7. El sistema de ordenador de gestión de la respuesta de la demanda (108, 16) de la reivindicación 6, en el que el modelo comprende S[1 e S0/S ], en el que S caracteriza la resistencia como una función de la distancia para el circuito alimentador, y en el que S0 comprende la distancia eléctrica desde la subestación para los clientes en el circuito alimentador. 8. El sistema de ordenador de gestión de la respuesta de la demanda (108, 16) de la reivindicación 7, en el que el modelo está basado además en una indicación de la corriente en la, al menos una parte del circuito alimentador. 9. El sistema de ordenador de gestión de la respuesta de la demanda (108, 16) de la reivindicación 8, 14 E09788702 23-11-2011   en el que el modelo está basado en la corriente desde la subestación al circuito alimentador. 10. El sistema de ordenador de gestión de la respuesta de la demanda (108, 16) de la reivindicación 9, en el que el procesador (202) se puede operar para combinar el factor de ponderación para los clientes en el circuito alimentador con la corriente desde la subestación para seleccionar el, al menos un cliente, de los clientes en el circuito alimentador, para la respuesta de la demanda. E09788702 23-11-2011   16 E09788702 23-11-2011   17 E09788702 23-11-2011   18 E09788702 23-11-2011   19 E09788702 23-11-2011