Detección de los contadores de cada línea de baja tensión de los centros de transformación.

Detección de los contadores de cada línea de baja tensión de los centros de transformación,

que disponiéndose los sensores inductores-receptores (5) en una de las fases de las líneas (6) que se encuentran en contacto con los contadores finales (8), se utiliza un procedimiento de recogida de corriente inducida por los sensores inductores-receptores (5) por las tramas de comunicaciones PLC, que los receptores (3) almacenan en una tabla y que seguidamente se hace todo un procesamiento de interrogantes y contestaciones y aplicando la ley de nudos de Krichhoff, junto a un tratamiento estadístico de valores se identifican los contadores (8) de pendientes de cada línea (6).

DETECCiÓN DE LOS CONTADORES DE CADA LíNEA DE BAJA TENSiÓN DE LOS CENTROS DE TRANSFORMACiÓN.

La presente invención se refiere a un nuevo sistema para la detección automática de los contadores dependientes de un centro de transformación de baja tensión en cada una de sus líneas, contadores digitales que llevan incorporada la tecnología de protocolo de comunicaciones PLC (Power Une Communications) , que se utiliza en la gestión de contadores y líneas eléctricas, de carácter pública, abierta y estándar.

El presente sistema, viene a suponer un importante avance, para la gestión inteligente de las infraestructuras y clientes, con posibilidad de balanceo de carga en la red, detección de fusibles fundidos e incluso la detección de fraude en las líneas, todo ello con la seguridad que da el tener conocimiento de todos los contadores dependientes de un centro de transformación y de cada una de las líneas de baja tensión que lo componen, y el efecto directo de cualquier alteración en el mismo, y el suministro de la energía eléctrica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN

En la presente invención, nos encontramos con un sistema de detección de los contadores, la cual se viene hacer, utilizando la propia comunicación PLC, mediante un sensor inductivo, que se encontrará colocado en cada una de las líneas de salida de baja tensión del centro de transformación, y que dicho sensor, se encargará de dar cuenta de la intensidad o nivel de la energía que pasa por dicha línea, como consecuencia de la comunicación que se realiza, entre el concentrador y nodo base de la PLC, y los contadores utilizando el protocolo de comunicación PLC, de modo que a través de un programa estadístico determinado, que estudia y evalúa el nivel de señales recibidas por el sensor inductivo, para determinar en consecuencia los contadores que dependen de dicha línea.

Un problema muy habitual para las compañías eléctricas es que no cuentan con una base de datos fiable que refleje la topología de la red de distribución en baja tensión. Es decir, qué clientes son servidos por qué líneas, de forma que es impredecible conocer a qué clientes afectará un problema o corte de suministro, o se puede afectar a clientes no previstos.

Esto viene originado por la dificultad de mantenimiento de dicha información, porque la red de distribución lleva desplegada en muchos casos mucho tiempo (sobre todo en centros urbanos) , y sucesivas averías y reconexiones han obligado a realizar muchas modificaciones topológicas que no se han reflejado correctamente.

La detección de línea consiste en la asignación unívoca y en tiempo real de cada contador monofásico o trifásico a la línea de baja tensión que lo alimenta desde el centro de transformación. Esto permitirá obtener una foto actualizada y fidedigna de la red de baja tensión de la compañía eléctrica.

Con dicha información se pueden lanzar múltiples aplicaciones beneficiosas para la compañía a nivel de líneas inteligentes, como pueden ser gestión de infraestructura y cliente, detección de fraude, balanceo de carga en la red, detección de fusible fundido (por imposibilidad de comunicación con todos los contadores de una línea) etc.

El procedimiento objeto de la presente invención es muy ventajoso porque basa la detección en el análisis de las señales de comunicaciones PLC, y por tanto es válido para detectar la ubicación de contadores telegestionados con PLC estándar. Los contadores no necesitan de ninguna modificación o elemento accesorio. La única infraestructura necesaria se ubica en el centro de transformación.

Son conocidos muchos dispositivos y sistemas, que vienen a identificar los contadores dependientes de un transformador, y de hecho la propia solicitante de esta invención dispone de la Patente ES2011 00212 que tiene por objeto también un sistema y procedimiento para la detección de los contadores asociados a un fusible de los centros de transformación, pero que implica que hay que manipular o añadir determinados dispositivos a los contadores, lo que no se precisa en la presente invención, toda vez que se viene a utilizar la propia disposición existente, sin tener que acceder a los usuarios. Esta misma situación se da en la Patente US4016429, la cual tiene una misma finalidad pero precisa del mismo modo que se instale un determinado equipamiento en los contadores de los usuarios, lo que complica, la utilización de dichos dispositivos, toda vez que tampoco utiliza el mismo procedimiento que el que es objeto de la presente invención. En el mismo informe tecnológico de patentes que ha sido realizado, se hace referencia a otra Patentes como son la W00076052, EP2330430 pero que tal y como se ha podido comprobar, ninguna de ellas se hace uso de un procedimiento como el que es objeto de la presente invención, yen cuanto a los dispositivos del sistema, desde el momento que se utiliza básicamente las propias instalaciones existentes, en las que en un determinado lugar se instala unos sensores inductores, y se realiza toda una nueva comunicación y control nuevo, que da lugar a lo que es propiamente la presente invención con las ventajas e innovaciones tanto para su uso, como su fabricación y los resultados que se obtienen con la misma, que no se encuentran de modo alguno anticipados en ninguna de las invenciones que se han podido estudiar y hacer referencia, tras la investigación realizada, considerando novedosa y de actividad inventiva la presente invención.

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN

Partiendo del hecho conocido como es que un centro de transformación es un nodo de la red de distribución de la energía eléctrica, en el que se convierte la media tensión, de la red de distribución (10-30KV) en baja tensión de 220V AC monofásicos ó 400V AC trifásicos, para alimentar los puntos de suministro de los clientes.

Del centro de transformación salen un número variable de líneas de baja tensión (en adelante líneas) , que conectan el centro con los puntos de suministro (centralizadores de los edificios y casas) . Una misma línea de baja tensión puede alimentar a un número elevado de clientes y centralizaciones. La distribución de energía eléctrica en baja tensión es por lo tanto radial desde el centro de transformación.

La detección de los contadores de una línea es una funcionalidad que esta invención la hace por medio de la utilización de la tecnología PLC. La detección de los contadores se obtiene mediante el procedimiento objeto de la presente invención teniendo en cuenta la inyección de la señal PLC en los Centros de Transformación.

La implementación necesaria para conseguir la detección de línea, se logra extendiendo el concepto usado hasta el momento en cada cuadro de baja, a cada línea individual. Esto se realiza de forma no intrusiva, utilizando unos elementos sensores inductivos-receptores PLC que son capaces de detectar la señal de comunicaciones sin perturbar la misma, instalando un pequeño sensor de corriente activo en el rango de KHz alrededor del cable de la línea (fase o neutro) .

Esto se logra utilizando receptores inductivos que recogen la corriente inducida en el cable por las tramas de comunicaciones PLC. Solo es necesario ubicar los sensores en una de las fases de cada línea (siempre la misma fase) , o bien en el neutro de las líneas.

Estos elementos sensores de línea deben almacenar una tabla interna que recoja los valores de corriente recibida, parámetro obtenido de una de las variables de cada trama de mantenimiento, para cada uno de los diferentes nodos servicio (contadores) que escuche. Este tipo de tramas están determinadas en el estándar PLC correspondiente, por ello el estándar debe ser público y abierto (por ejemplo PRIME)

Solo se computan las tramas correspondientes a determinados mensajes (ascendentes desde el contador hacia el concentrador) , por contabilizar así tramas del mismo tipo para todos los sensores.

Es importante computar el nivel de señal recibida o Level (dBuV) y no la relación señal ruido (SNR) ó la magnitud del vector de error (EVM) en el cómputo, ya que el Level siempre es mayor para un nodo que esté más cercano en la red, por la ley de nudos de Kirchhoff. El sensor inductivo garantiza que la corriente (convertida en tensión a la entrada del receptor) se compute en cada línea.

El concentrador de medidas es un elemento conectado en el secundario del transformador del centro de transformación. Dicho elemento es el nodo base de la red de comunicaciones PLC, y establece la comunicación con todos los contadores. Dicho concentrador va a albergar una funcionalidad adicional, para computar el algoritmo de detección de línea mediante análisis de señal PLC.

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1a. Detección de los contadores de cada línea de baja tensión de los centros de transformación, que se encuentra caracterizado por encontrarse un centro de transformación (9) , que dispone de un concentrador (1) conectado en el secundario del transformador (7) , y que a través de una línea de comunicación (2) , se pone en contacto y comunicación con los receptores (3) , los cuales a su vez se encuentran en comunicación con los sensores inductores-receptores (5) , dispuestos alrededor de una de la Línea (6) , en una de sus fases, encontrándose dispuestos siempre en la misma fase o neutro de las líneas (6) , las cuales se encuentran en contacto con cuantos contadores (8) finales sean oportunos y que todos estos componentes, se encuentran en combinación y utilizan un protocolo de comunicación PLC.

2a. Detección de los contadores de cada línea de baja tensión de los centros de transformación, que en relación con la primera reivindicación que se encuentra caracterizado: por consistir en un procedimiento en el que: A) Los sensores inductores-receptores (5) , recogen la corriente inducida en el cable por las tramas de comunicaciones PLC y los receptores (3) almacenan una tabla interna que recoge los valores de corriente recibida, siempre un parámetro obtenido de la variable PHY _DATA.level, obtenida de cada trama, correspondientes a los mensajes ascendentes desde el contador (8) hacia el concentrador (1) ; o en todo caso siempre una trama del mismo tipo para todos los sensores, computando siempre el Level (dBuV) . B) El concentrador (1) interroga a todos los sensores receptores (3) de línea (6) , para conocer cual es el nivel de corriente que escuchan de cada una de las comunicaciones PLC de los contadores (8) . Obteniendo los valores, y los almacena en una tabla indexada y aplicando la ley de nudos de Krichhoff, y un tratamiento estadístico de los valores recibidos, a largo plazo, deduce y establece aquella que muestre un valor estadístico de corriente más elevado, quedando así identificado el contador (8) que depende de la línea (6) , determinando y dejando identificados todos los contadores de cada línea de baja tensión de los centros de transformación (9) .

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FIGURA núm. 1