GESTIÓN DE DEMANDA Y SUMINISTRO ELÉCTRICOS DE ÁREA AMPLIA.

Método para controlar uno o más de consumo de recursos y producción de recursos asociados con una pluralidad de dispositivos remotos,

comprendiendo el método las etapas de: generar automáticamente al menos un mensaje informativo en un servidor central que responde a uno o más de consumo de recursos por, producción de recursos por, características operativas de y estado operacional de al menos un dispositivo de la pluralidad de dispositivos remotos; y transmitir el al menos un mensaje informativo a al menos un dispositivo de comunicación, permitiendo el al menos un dispositivo de comunicación adoptar al menos una acción que tiene el efecto de proporcionar un cambio de uno o más de consumo de recursos, producción de recursos, características operativas y estado operacional, atribuidos al al menos un dispositivo de la pluralidad de dispositivos remotos en el que al menos una regla predeterminada se refiere a controlar el al menos un dispositivo

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2004/030063.

Solicitante: ETG INTERNATIONAL LLC
HEAT TIMER CORPORATION
.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 654 MADISON AVENUE, SUITE 1705 NEW YORK, NY 10012 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: CHEN,KIMBALL C, SHPRECHER,DANIEL E, EVANS,ALEXANDER W.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 15 de Septiembre de 2004.

Fecha Concesión Europea: 7 de Julio de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H02J13/00F4F

Clasificación PCT:

  • G01R21/133 FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01R MEDIDA DE VARIABLES ELECTRICAS; MEDIDA DE VARIABLES MAGNETICAS (indicación de la sintonización de circuitos resonantes H03J 3/12). › G01R 21/00 Disposiciones para proceder a las medidas de la potencia o del factor de potencia (G01R 7/12 tiene prioridad). › utilizando técnicas digitales.
  • G05B13/02 G […] › G05 CONTROL; REGULACION.G05B SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION EN GENERAL; ELEMENTOS FUNCIONALES DE TALES SISTEMAS; DISPOSITIVOS DE MONITORIZACION O ENSAYOS DE TALES SISTEMAS O ELEMENTOS (dispositivos de maniobra por presión de fluido o sistemas que funcionan por medio de fluidos en general F15B; dispositivos obturadores en sí F16K; caracterizados por particularidades mecánicas solamente G05G; elementos sensibles, ver las subclases apropiadas, p. ej. G12B, las subclases de G01, H01; elementos de corrección, ver las subclases apropiadas, p. ej. H02K). › G05B 13/00 Sistemas de control adaptativos, es decir, sistemas que se regulan a sí mismos para obtener un rendimiento óptimo siguiendo un criterio predeterminado (G05B 19/00 tiene prioridad; aprendizaje automático G06N 20/00). › eléctricos.
  • G05F1/70 G05 […] › G05F SISTEMAS DE REGULACION DE VARIABLES ELECTRICAS O MAGNETICAS (regulación de la distribución en el tiempo o de la periodicidad de impulsos en los sistemas de radar o de radionavegación G01S; regulación de la corriente o de la tensión, especialmente adaptada para su uso en relojes electrónicos G04G 19/02; sistemas que funcionan en bucle cerrado para regular variables no eléctricas por medios eléctricos G05D; control de la alimentación de energía eléctrica a los computadores digitales G06F 1/26; para obtener las características de funcionamiento deseadas de electroimanes con armadura H01F 7/18; regulación de redes de distribución de energía eléctrica H02J; regulación de la carga de baterías H02J 7/00; regulación del valor de salida de convertidores estáticos, p. ej. reguladores de conmutación, H02M; regulación del valor de salida de generadores eléctricos H02N, H02P 9/00; control de transformadores, reactancias o bobinas de choque H02P 13/00; regulación de la respuesta de frecuencia, ganancia, potencia de salida máxima, amplitud o ancho de banda de amplificadores H03G; regulación de la sintonización de circuitos resonantes H03J; control de generadores de oscilaciones o de impulsos electrónicos H03L; regulación de las características de líneas de transmisión H04B; control de fuentes eléctricas de luz H05B 39/04, H05B 41/36, H05B 45/10, H05B 45/20, H05B 47/10; control eléctrico de aparatos de rayos X H05G 1/30). › G05F 1/00 Sistemas automáticos en los que las desviaciones de una magnitud eléctrica en relación a uno o a varios valores predeterminados son detectadas a la salida y reintroducidas en un dispositivo interior al sistema para llevar el valor detectado a su valor o a sus valores predeterminados, es decir, sistemas retroactivos. › Regulación del factor de potencia; Regulación de la corriente reactiva o de la potencia reactiva.
  • H02J13/00 ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02J CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O LA DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA; SISTEMAS PARA EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA ELECTRICA.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.
  • H02J3/14 H02J […] › H02J 3/00 Circuitos para redes principales o de distribución, de corriente alterna. › por interrupción o puesta en circuito de las cargas de la red, p. ej. carga equilibrada progresivamente.

Clasificación antigua:

  • G06F1/00 G […] › G06 CALCULO; CONTEO.G06F PROCESAMIENTO ELECTRICO DE DATOS DIGITALES (sistemas de computadores basados en modelos de cálculo específicos G06N). › Detalles no cubiertos en los grupos G06F 3/00 - G06F 13/00 y G06F 21/00 (arquitecturas de computadores con programas almacenados de propósito general G06F 15/76).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.


Fragmento de la descripción:

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere en general a controlar, monitorizar y gestionar dispositivos remotos y, más particularmente, a métodos y sistemas para ajustar de manera remota estados y/o características de los dispositivos remotos para reducir la demanda/el consumo y/o aumentar el suministro de recursos basándose en datos definidos por el usuario, datos externos y/u otra información relevante para evaluar la demanda, el suministro y otros eventos/condiciones.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La fiabilidad y disponibilidad de recursos energéticos respecto a la demanda han sido una preocupación mundial en el sector privado y público. La demanda total ha subido más rápidamente que el suministro en la mayor parte de los estados y países, dando como resultado la caída de los niveles de reserva y, cada vez más, insuficiencias y cortes graves. Debido a que no es práctico almacenar energía eléctrica, las insuficiencias de electricidad se manifiestan como oscurecimientos parciales y apagones que suponen costes significativos para empresas, consumidores y la sociedad. Además de los oscurecimientos parciales y apagones reales, las insuficiencias también provocan que los precios de mercado al contado aumenten extremadamente, suponiendo costes excesivos adicionales tanto para los productores como los consumidores.

La generación y transmisión de energía cada vez mayor de manera centralizada es difícil y a veces, imposible. El aumento del suministro energético a largo plazo está sujeto a costes de construcción significativos, asuntos medioambientales, complejidades infraestructurales y logísticas, retos de aumento de capital, obstáculos normativos, resistencia social y barreras de tiempo asociados con el aumento de la capacidad de generación y transmisión.

El suministro y la distribución de potencia son en sí mismos vulnerables a interrupciones, fallos y cortes. Los fallos y las sobrecargas de los equipos, insuficiencias de entradas (tales como agua fluvial para enfriar o para la generación de potencia hidroeléctrica, viento para turbinas eólicas), ataques terroristas y de piratas informáticos, y otros factores pueden afectar a la disponibilidad del suministro existente, a menudo con un aviso con poca antelación o sin aviso.

La demanda de potencia varía de manera diaria, semanal, mensual, estacional y anual. La demanda puede ser para aires acondicionados, calentadores eléctricos, accesorios de iluminación así como otros aparatos y equipos. Para la mayor parte de su uso comercial y general, no existe ninguna sustitución práctica para la misma. Sin embargo, la demanda para tales recursos ha aumentado más rápidamente que el suministro durante muchos años, e incluso durante décadas en algunas regiones. La demanda de potencia también es muy variable a lo largo de periodos cortos, afectada por muchos factores incluyendo la temperatura exterior. Una ola de calor u ola de frío puede dar como resultado aumentos significativos de la demanda. Como la capacidad de suministro libre alcanza niveles peligrosamente bajos mientras que el suministro y la demanda de un momento a otro son volátiles, los precios pasan a ser elevados e inestables, y el riesgo de oscurecimientos parciales y apagones aumenta bruscamente.

La demanda de recursos excesiva, el suministro de recursos reducido y su combinación llevan a insuficiencias. Para la mayor parte de los recursos, tales insuficiencias llevan a picos extremos en los precios de mercado, como con el gas natural; problemas en la calidad de recursos, como con el suministro de agua; y la inaccesibilidad al recurso, llevando a una pérdida de producción económica asociada y, a veces, a una pérdida de vida útil, como con la energía eléctrica. Este problema se agrava para la potencia eléctrica, porque no hay ningún mecanismo viable actualmente mediante el que pueda almacenarse electricidad. Los picos en los precios de la electricidad de un

factor de diez son comunes, y los apagones aumentan mundialmente en frecuencia y gravedad.

En un sistema de distribución de recursos tal como la red de potencia eléctrica, las respuestas a las insuficiencias y los riesgos de insuficiencias se han tratado con una capacidad de generación de emergencia costosa, con apagones y oscurecimientos parciales rotativos que afectan al cliente, y con peticiones por parte de los suministradores para que los grandes usuarios desactiven sus instalaciones de producción temporalmente para reducir la demanda pico y/o para activar su propio equipo de generación de potencia de gran capital.

Con respecto a este enfoque con participación del usuario para mitigar las insuficiencias, mientras el número de grandes usuarios de este tipo ha sido pequeño, del orden de diez a cien, ha sido práctico un proceso manual para que los operadores de los sistemas eléctricos ayudaran a equilibrar la demanda y el suministro con un aviso con relativamente poca antelación para hacer frente a picos de demanda o interrupciones de suministro. Sin embargo, la falta de eficacia de tiempo y ajuste a escala de estos procesos limita su eficacia para evitar cortes principales y, en segundo lugar, para reducir la volatilidad extrema de los precios a lo largo de la cadena de suministro a medida que la demanda pico se aproxima al límite de suministro.

Los proveedores de recursos, tales como las compañías de generación, transmisión y distribución de potencia y otras empresas tienen un acceso limitado, o no tienen acceso, a la información correcta en el momento oportuno para influir de manera eficaz en la cantidad de energía consumida por sus clientes. En el mejor de los casos, las empresas pueden tener información casi en tiempo real relativa a un consumo de potencia sólo de una comunidad entera o una subsección grande de la misma. Información más detallada sólo está disponible en general de manera sencilla mensualmente, cuando están preparándose las facturas.

Esta falta de información detallada, en tiempo real o casi en tiempo real acerca de la naturaleza y la cantidad de demanda y suministro de emergencia bajo el control de los usuarios

finales, y la falta de capacidad para influir en o controlarla de manera eficaz, en caso necesario, supone un reto significativo para los proveedores de recursos para equilibrar el suministro y la demanda, ya sea para predecir insuficiencias, solucionar problemas inmediatos, evitar cortes futuros, reducir riesgos de cortes, estabilizar los precios al por mayor y otros, redistribuir la demanda en el tiempo o para cualquier otro objetivo beneficioso.

Los suministradores tienen mecanismos muy limitados para influir en la demanda de sus recursos a lo largo de periodos cortos. Es extremadamente problemático detectar insuficiencias reales o potenciales a corto plazo en áreas predefinidas; comunicar información útil y oportuna a los usuarios correctos acerca de las mismas, que ascienden a miles o millones; garantizar que una respuesta apropiada de reducir la demanda, aumentar el suministro o ambos se produzca de una manera rápida, razonable y auditable; y a continuación, garantizar una vuelta metódica y razonable a la normalidad.

La misma falta de información, influencia y control que perjudica a los suministradores y distribuidores también perjudica a sus clientes. Es extremadamente difícil que accedan a la información necesaria relacionada con los recursos para asumir su propia demanda, o para controlarla a través de múltiples instalaciones casi en tiempo real, y para de este modo protegerse frente al riesgo de insuficiencias.

Los usuarios, si pueden reducir la demanda o aumentar el suministro temporalmente en una o más instalaciones, pueden establecer un acuerdo, realizar ofertas o aceptar ofertas renunciando al derecho de usar libremente todos los recursos disponibles para ellos, a cambio de cierta consideración. Esta “demanda negativa” podría verse como un “suministro positivo” en un intercambio comercial o de mercado. Usuarios de cualquier tamaño pueden desear negociar en su capacidad para reducir la demanda o aumentar el suministro, ya sea de manera bilateral, en un mercado de recursos, o en un intercambio comercial. Otros usuarios, sin la capacidad para ajustar su propio consumo o producción de recursos, o que lo valoren de manera diferente,

pueden desear entrar en tales negociaciones para proteger su vulnerabilidad a los picos de precios y/o insuficiencias de suministro a corto plazo. La dificultad para cumplir físicamente con lo acordado exactamente...

 


Reivindicaciones:

1. Método para controlar uno o más de consumo de recursos y producción de recursos asociados con una pluralidad de dispositivos remotos, comprendiendo el método las etapas de: generar automáticamente al menos un mensaje informativo en un servidor central que responde a uno o más de consumo de recursos por, producción de recursos por, características operativas de y estado operacional de al menos un dispositivo de la pluralidad de dispositivos remotos; y transmitir el al menos un mensaje informativo a al menos un dispositivo de comunicación, permitiendo el al menos un dispositivo de comunicación adoptar al menos una acción que tiene el efecto de proporcionar un cambio de uno o más de consumo de recursos, producción de recursos, características operativas y estado operacional, atribuidos al al menos un dispositivo de la pluralidad de dispositivos remotos en el que al menos una regla predeterminada se refiere a controlar el al menos un dispositivo.

2. Método según la reivindicación 1, en el que la al menos una regla predeterminada se define por un usuario asociado con la pluralidad de dispositivos remotos.

3. Método según la reivindicación 1, en el que la al menos una regla predeterminada se define en una interfaz de usuario a través de Internet.

4. Método según la reivindicación 1, en el que la al menos una regla predeterminada se almacena en un perfil de usuario asociado con un usuario.

5. Método según la reivindicación 1, en el que la al menos una regla predeterminada comprende una o más reglas de situación siendo aplicable cada regla de situación para una circunstancia identificada.

6. Método según la reivindicación 1, en el que la al menos una regla predeterminada comprende una regla predeterminada específica para la pluralidad de dispositivos remotos.

7. Método según la reivindicación 1, en el que la al menos una regla predeterminada varía según datos de realimentación.

8. Método según la reivindicación 7, en el que la al menos una regla predeterminada varía según la situación.

9. Método según la reivindicación 7, en el que la al menos una regla predeterminada varía dinámicamente.

10. Método según la reivindicación 1, en el que el al menos un mensaje informativo se genera según la al menos una regla predeterminada.

11. Método según la reivindicación 10, en el que la al menos una regla predeterminada va dirigida a controlar uno o más de uno o más de estado, uso, uno o más parámetros, uno o más puntos de referencia, características operativas, ciclo de servicio, lógica de control y planificación de la pluralidad de dispositivos remotos.

12. Método según la reivindicación 11, en el que la al menos una regla predeterminada identifica cómo se monitorizan la pluralidad de dispositivos remotos.

13. Método según la reivindicación 11, en el que las reglas definidas por el usuario comprenden múltiples niveles de control o ajuste relativos a la pluralidad de dispositivos remotos.

14. Sistema para controlar uno o más de consumo de recursos y producción de recursos asociados con una pluralidad de dispositivos remotos, comprendiendo el sistema: un servidor central que genera automáticamente al menos un mensaje informativo que responde a uno o más de consumo de recursos por, producción de recursos por, características operativas de y estado operacional de al menos un dispositivo de la pluralidad de dispositivos remotos; y un enlace de comunicación que transmite el al menos un mensaje informativo a al menos un dispositivo de comunicación, permitiendo el al menos un dispositivo de comunicación adoptar al menos una acción que tiene el efecto de proporcionar un cambio de uno o más de consumo de recursos, producción de recursos, características operativas y estado operacional atribuidos al al menos un dispositivo en el que al menos una regla predeterminada se refiere a controlar el al menos un dispositivo.

15. Sistema según la reivindicación 14, en el que la al menos una regla predeterminada se define por un usuario asociado con la pluralidad de dispositivos remotos.

16. Sistema según la reivindicación 14, en el que la al menos una regla predeterminada se define en una interfaz de usuario a través de Internet.

17. Sistema según la reivindicación 14, en el que la al menos una regla predeterminada se almacena en un perfil de usuario asociado con un usuario.

18. Sistema según la reivindicación 14, en el que la al menos una regla predeterminada comprende una o más reglas de situación siendo aplicable cada regla de situación para una circunstancia identificada.

19. Sistema según la reivindicación 14, en el que la al menos una regla predeterminada comprende una regla predeterminada específica para la pluralidad de dispositivos remotos.

20. Sistema según la reivindicación 14, en el que la al menos una regla predeterminada varía según datos de realimentación.

21. Sistema según la reivindicación 20, en el que la al menos una regla predeterminada varía según la situación.

22. Sistema según la reivindicación 20, en el que la al menos una regla predeterminada varía dinámicamente.

23. Sistema según la reivindicación 14, en el que el al menos un mensaje informativo se genera según la al menos una regla predeterminada.

24. Sistema según la reivindicación 23, en el que la al menos una regla predeterminada va dirigida a controlar uno o más de uno o más de estado, uso, uno o más parámetros, uno o más puntos de referencia, características operativas, ciclo de servicio, lógica de control y planificación de la pluralidad de dispositivos remotos.

25. Sistema según la reivindicación 24, en el que la al menos una regla predeterminada identifica cómo se monitorizan la pluralidad de dispositivos remotos.

26. Sistema según la reivindicación 24, en el que las reglas definidas por el usuario comprenden múltiples niveles de

99 control o ajuste relativos a la pluralidad de dispositivos remotos.


 

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