Sistemas y procedimientos de sincronización de sistemas de generación distribuida.

Sistemas y procedimientos de sincronización de sistemas de generación distribuida.

Se divulga un sistema para la gestión y la sincronización de la operación de un sistema de generación y de suministro de energía eléctrica que incluye un número de generadores configurados para proporcionar la generación de energía eléctrica distribuida. En el sistema divulgado, un número de los dispositivos electrónicos inteligentes acoplados a generadores distribuidos puede ser utilizado para sincronizar la operación de los generadores con el sistema cuando los generadores se aíslan del sistema. En algunas realizaciones, los dispositivos electrónicos inteligentes divulgados pueden controlar la velocidad de generadores aislados en base a la información de sincronización recibida desde al menos otro dispositivo electrónico inteligente y una señal de tiempo común.

Sistemas y procedimientos de sincronización de sistemas de generación distribuida

Campo técnico

La presente invención se refiere a sistemas y procedimientos para controlar la generación de energía eléctrica en un sistema de generación y de suministro de energía eléctrica y, más particularmente, a sistemas y procedimientos para el control y la sincronización de la generación de energía eléctrica en un sistema de generación y de suministro de energía eléctrica que incluye capacidades de generación distribuida.

Breve descripción de los dibujos

Se describen realizaciones no limitativas y no exhaustivas de la divulgación, incluyendo diversas realizaciones de la divulgación, con referencia a las figuras, en las que:

La figura 1 ilustra un diagrama de una realización de un sistema para controlar la generación de energía eléctrica en un sistema de generación y de suministro de energía eléctrica que incluye generadores eléctricos distribuidos.

La figura 2 ilustra un diagrama de bloques de un dispositivo electrónico inteligente para controlar la generación de energía eléctrica en un sistema de generación y de suministro de energía eléctrica.

La figura 3 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento para controlar la generación de energía eléctrica en un sistema de generación y de suministro de energía eléctrica.

Descripción detallada Las realizaciones de la divulgación se entenderán mejor con referencia a los dibujos. Se entenderá fácilmente que los componentes de las realizaciones divulgadas, como generalmente se describen e ilustran en las figuras en la presente memoria, podrían colocarse y diseñarse en una amplia variedad de configuraciones diferentes. Por lo tanto, la siguiente descripción detallada de las realizaciones de los sistemas y procedimientos de la descripción no pretende limitar el alcance de la descripción, como se reivindica, sino que es meramente representativa de las posibles realizaciones de la divulgación. Además, las etapas de un procedimiento no necesariamente tienen que ser ejecutadas en un orden específico, o incluso en forma secuencial, ni las etapas necesitan ser ejecutadas una sola vez, a menos que se especifique lo contrario.

En algunos casos, características, estructuras, u operaciones bien conocidas no se muestran o se describen en detalle. Además, las características, estructuras, u operaciones descritas se pueden combinar de cualquier manera adecuada en una o más realizaciones. También se entenderá fácilmente que los componentes de las realizaciones, como se describen en general, y se ilustran en las figuras de la presente memoria, podrían estar dispuestos y diseñados en una amplia variedad de configuraciones diferentes. Por ejemplo, a lo largo de esta memoria, cualquier referencia a “una realización”, o “la realización” significa que un rasgo, estructura, o característica particular descrito en relación con esa realización está incluido en al menos una realización. Por lo tanto, las frases citadas, o variaciones de las mismas, como se ha indicado a lo largo de esta memoria, no necesariamente se refieren todas a la misma realización.

Varios aspectos de las realizaciones descritas se ilustran como módulos o componentes de software. Como se usa aquí, un módulo o componente de software puede incluir cualquier tipo de instrucción de ordenador o código ejecutable por ordenador situado dentro de un dispositivo de memoria que se puede operar en conjunción con el hardware adecuado para poner en práctica las instrucciones programadas. Un módulo o componente de software puede, por ejemplo, comprender uno o más bloques físicos o lógicos de instrucciones de ordenador, que pueden estar organizados como una rutina, programa, objeto, elemento, estructura de datos, etc., que realiza una o más tareas o implementa tipos de datos abstractos particulares.

En ciertas realizaciones, un módulo o componente de software particular puede comprender instrucciones dispares almacenadas en diferentes ubicaciones de un dispositivo de memoria, que en conjunto implementan la funcionalidad descrita del módulo. De hecho, un módulo o componente puede comprender una sola instrucción,

o muchas instrucciones, y puede estar distribuido sobre varios segmentos de código diferentes, entre los diferentes programas, y la mayoría de los dispositivos de memoria. Algunas realizaciones pueden ponerse en práctica en un entorno informático distribuido, donde las tareas son realizadas por un dispositivo de procesamiento remoto conectado a través de una red de comunicaciones. En un entorno informático distribuido, los módulos o componentes de software pueden estar situados en dispositivos locales y/o remotos de almacenamiento de memoria. Además, los datos que están ligados o fundidos juntos en un registro de base de datos pueden residir en el mismo dispositivo de memoria, o distribuidos en distintos dispositivos de memoria, y pueden estar unidos entre sí en los campos de un registro en una base de datos distribuidos en una red.

Las realizaciones se pueden proporcionar como un producto de programa de ordenador que incluye un soporte legible por máquina no transitorio, que tiene almacenado en el soporte instrucciones que se pueden utilizar para programar un ordenador u otro dispositivo electrónico para llevar a cabo los procedimientos descritos en la presente memoria. El medio legible por máquina no transitorio puede incluir, pero no está limitado a, discos duros, disquetes, discos ópticos, CD-ROMs, DVD-ROMs, ROMs, RAMs, EPROMs, EEPROMs, tarjetas magnéticas u ópticas, dispositivos de memoria de estado sólido, u otros tipos de medios legibles por máquina adecuados para almacenar instrucciones electrónicas. En algunas realizaciones, el ordenador u otro dispositivo electrónico pueden incluir un dispositivo de procesamiento tal como un microprocesador, microcontrolador, circuitería lógica, o similares. El dispositivo de procesamiento puede incluir además uno o más dispositivos de procesamiento para propósitos especiales, tales como un circuito de interfaz de aplicación específica (ASIC) , PAL, PLA, PLD, matriz de puertas programables de campo (FPGA) , o cualquier otro dispositivo adaptable o programable.

Los sistemas de generación y de suministro de energía eléctrica están diseñados para generar, transmitir y distribuir energía eléctrica a cargas. Los sistemas de generación y de suministro de energía eléctrica pueden incluir equipos, tales como generadores eléctricos, motores eléctricos, transformadores de potencia, líneas de transmisión y distribución de potencia, disyuntores, interruptores, buses, líneas de transmisión, reguladores de tensión, baterías de condensadores, y similares. Dicho equipo puede ser monitorizado, controlado y automatizado, y/o protegidos mediante dispositivos electrónicos inteligentes (IED) que reciben la información del sistema de energía eléctrica de los equipos, toman decisiones basadas en la información, y proporcionan salidas de seguimiento, control, protección y/o automatización al equipo.

En algunas realizaciones, un IED puede incluir, por ejemplo, unidades terminales remotas, relés diferenciales, relés de distancia, relés direccionales, relés de alimentación, relés de sobrecorriente, controles reguladores de tensión, relés de tensión, relés de fallo de interruptor, relés de generador, relés de motor, controladores de automatización, controladores de posición, medidores, controles de reconectadores, procesadores de comunicación, plataformas informáticas, controladores lógicos programables (PLC) , controladores de automatización programables, módulos de entrada y salida, gobernadores, excitadores, controladores STATCOM, controladores SVC, controladores OLTC, y similares. Además, en algunas realizaciones, los IED pueden estar conectados comunicativamente a través de una red que incluye, por ejemplo, multiplexores, enrutadores, concentradores, pasarelas, cortafuegos, y/o interruptores para facilitar las comunicaciones en las redes, cada una de las cuales pueden también operar como un IED. Dispositivos de red y de comunicación también pueden estar integrados en un IED y/o estar en comunicación con un IED. Tal como se usa en la presente memoria, un IED puede incluir un solo IED discreto o un sistema de múltiples IED que operan juntos.

En ciertos sistemas de generación y de suministro de energía eléctrica, la generación de energía eléctrica puede ser distribuida. Por ejemplo, en algunos sistemas de generación de energía eléctrica y de suministro, uno o más generadores eléctricos situados a distancia (es decir, distribuidos) pueden generar energía eléctrica que se entrega mediante el sistema para...

1. Un sistema para la gestión de un sistema de generación y de suministro de energía eléctrica caracterizado porque comprende:

una pluralidad de generadores configurados para proporcionar la generación de energía eléctrica distribuida al sistema de generación y de suministro de energía eléctrica; y

una pluralidad de dispositivos electrónicos inteligentes (IED) , estando cada IED de la pluralidad de IED acoplado en comunicación con al menos un generador de la pluralidad de generadores, en el que cada IED de la pluralidad de IED está configurado para controlar la velocidad del al menos un generador de la pluralidad de generadores en base a la sincronización de la información recibida desde al menos otro IED de la pluralidad de IED y una señal de tiempo común.

2. El sistema de la reivindicación 1, en el que cada IED de la pluralidad de IED está configurado además para controlar la velocidad del al menos un generador de la pluralidad de generadores en base a la información del sistema en relación con el sistema de generación y de suministro de energía eléctrica.

3. El sistema de la reivindicación 2, en el que la información del sistema es proporcionada por uno o más IED de control incluidos en el sistema de generación y de suministro de energía eléctrica.

4. El sistema de la reivindicación 2, en el que la información del sistema comprende información de fasores sincronizados.

5. El sistema de la reivindicación 1, en el que la información de sincronización comprende información para determinar que el IED debe operar de forma autónoma.

6. El sistema de la reivindicación 1, en el que la información de sincronización comprende una referencia de sincronización generada por el al menos otro IED de la pluralidad de IED.

7. El sistema de la reivindicación 1, en el que la señal de tiempo común se recibe desde un sistema de GPS.

8. El sistema de la reivindicación 1, en el que la señal de tiempo común está configurada para coordinar las operaciones de la pluralidad de IED.

9. El sistema de la reivindicación 1, en el que cada IED de la pluralidad de IED está configurado para determinar si cada IED de la pluralidad de IED está operando en una misma subred del sistema de generación y de suministro de energía eléctrica como el al menos otro IED de la pluralidad de IED.

10. El sistema de la reivindicación 1, en el que cada IED de la pluralidad de IED está configurado además para controlar la velocidad del al menos un generador de la pluralidad de generadores en base a la información de sincronización centralizada recibida desde un IED central.

11. Un procedimiento para la gestión de un sistema de generación y de suministro de energía eléctrica caracterizado porque comprende:

recibir, en un primer IED configurado para controlar la velocidad de un primer generador, información de sincronización a partir de un segundo IED configurado para controlar la velocidad de un segundo generador y una señal de tiempo común ; y

controlar, mediante el primer IED, la velocidad del primer generador en base a la información de sincronización y la señal de tiempo común.

12. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que el procedimiento comprende además:

recibir, en el primer IED, la información del sistema a partir de uno o más IED de control incluidos en el sistema de generación y de suministro de energía eléctrica,

en el que el control de la velocidad del primer generador se basa además en la información de sistema.

13. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que la información del sistema comprende información de fasor sincronizado.

14. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que la información de sincronización comprende información para determinar que el primer IED debe operar de forma autónoma en el control de la velocidad del primer generador.

15. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que la información de sincronización comprende una referencia de sincronización generada por el al menos otro IED de la pluralidad de IED.

16. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que la señal de tiempo común se recibe desde un sistema GPS.

17. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que la señal de tiempo común está configurada para coordinar las operaciones de al menos el primer IED y el segundo IED.

18. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que el procedimiento comprende además:

determinar, mediante el primer IED, que el primera IED y el segundo IED están operando en una misma subred aislada del sistema de generación y de suministro de energía eléctrica.

19. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que el procedimiento comprende además: recibir, en el primer IED, información de sincronización centralizada desde un IED central,

en el que el control de la velocidad del primer generador se basa además en la información de sincronización centralizada.