BR112012010222B1

BR112012010222B1 - método, aparelho e sistema de geração de energia elétrica

Info

Publication number: BR112012010222B1
Application number: BR112012010222A
Authority: BR
Inventors: R Dahlen Paul
Original assignee: Cummins Power Generation Ip
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2020-01-28
Also published as: US20110148214A1; WO2011059753A3; AU2010319848B2; CN102714416A; GB2486867B; CN102714416B; GB201207646D0; US8547668B2; GB2486867A; AU2010319848A1; BR112012010222A2; WO2011059753A2

Abstract

método, aparelho e sistema de geração de energia elétrica é descrito um método para controlar um equipamento de geração de energia, incluindo trazer um gerador conectado a um barramento ambiental de energia compartilhada. o método inclui determinar se o barramento de energia compartilhada está atualmente ativo, e se a falha na determinação da tensão está presente em relação a um gerador específico. onde o barramento de energia compartilhada está inativo e nenhuma falha está presente, o gerador é conectado em resposta a um pedido de carga. onde o barramento de energia compartilhada está ativo, o gerador é sincronizado com o barramento de energia compartilhada antes do gerador ser conectado.

Description

“MÉTODO, APARELHO E SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA”

Campo da Invenção

A presente invenção é direcionada a um controle de sistemas, e mais particularmente, mas não exclusivamente, a uma forma redundante para determinar o status de um barramento de energia elétrica.

Histórico da invenção

Quando não há energia no barramento, é permitido apenas ao gerador fechar seu disjuntor para conectar o barramento. Uma vez que o gerador tenha fechado seu disjuntor, o barramento se torna vivo e os geradores remanescentes tipicamente sincronizam a tensão de saída, frequência e fase para igualar àquela do barramento antes de fechar cada disjuntor respectivo.

O fechamento automático de um disjuntor adjacente ao gerador a um barramento morto requer um sistema de controle para saber que o barramento não tem energia. Uma abordagem é determinar se há tensão no barramento. Se não há tensão no barramento, o barramento está morto.

Entretanto, o barramento parecerá estar morto se o circuito de detecção de tensão está aberto ou em curto-circuito. Caso o sistema de controle detectar o barramento como estando morto, mas na verdade está vivo, fechar o disjuntor do gerador ao barramento sem sincronizar a tensão de saída, frequência, e fase pode resultar em danos ao gerador. Este dano pode incluir falha nos retificadores rotativos do gerador ou a falha de supressores de surto. No mínimo, fechando um gerador em um barramento sem a sincronização estressará o gerador e poderá diminuir sua vida útil.

Com os designs atuais, a detecção incorreta de um barramento morto tem várias fontes. A detecção incorreta de um barramento morto pode ser causada por conexões de fiação que não tenham sido feitas, estejam partidas, ou que foram desconectadas inadvertidamente ou intencionalmente durante procedimentos de serviço ou de teste. A detecção incorreta também pode ser causada por fusíveis abertos no circuito de detecção de tensão do barramento, ou um transformador desconectado da detecção do barramento. Uma das causas mais comuns de falha do detector de tensão do barramento é um erro humano durante o comissionamento ou serviço do sistema de geração.

Assim, há uma necessidade contínua de novas contribuições nesta área de tecnologia. As várias concretizações da presente invenção proporcionam tais contribuições.

Sumário

Uma concretização é um método único para determinar uma falha no gerador

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2/21 e para trazer um gerador ao funcionamento em um ambiente de um barramento de energia comum. Concretizações adicionais, formas, objetos, características, vantagens, aspectos e benefícios se tornarão aparentes a partir da seguinte descrição e desenhos.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1retrata uma ligação de sistemas de comunicação.

A figura 2 retrata uma máquina em estado de teste de detecção de barramento.

A figura 3 retrata a lógica para determinar uma falha no detector de tensão do barramento.

A figura 4 retrata a lógica para determinar uma primeira falha no apoio de início.

A figura 5A é uma primeira parte retratando a lógica para determinar que o barramento de energia esteja morto, e acoplando eletricamente um gerador a um barramento de energia.

A figura 5B é uma segunda parte retratando a lógica para determinar que um barramento de energia esteja morto, e acoplando eletricamente um gerador a um barramento de energia.

A figura 6 é um diagrama esquemático retratando um hardware de compartilhamento de carga para dois grupos geradores.

A figura 7 é um diagrama de controle de fluxo para determinar um comando de compartilhamento de carga.

A figura 8 é um diagrama esquemático de um aparelho para gerenciar um equipamento de geração de energia elétrica.

A figura 9 é um diagrama esquemático de um procedimento para gerenciar um equipamento de geração de energia elétrica.

Descrição Detalhada das Concretizações Representativas

Enquanto a presente invenção pode assumir muitas formas diferentes, para o propósito de promover um entendimento dos princípios da invenção, faremos referência agora às concretizações ilustradas nos desenhos e uma linguagem específica será usada para descrever os mesmos. Todavia, será entendido que nenhuma limitação ao escopo da invenção é pretendida. Quaisquer alterações a novas modificações das concretizações descritas e quaisquer novas aplicações dos princípios da invenção como descritos aqui serão contemplados como normalmente ocorre aos peritos na arte aos quais a invenção se refere.

Em uma concretização da presente invenção, um sistema de controle (controlador 108) usa uma nova técnica de detecção em adição ao detector de tensão de bar

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3/21 ramento 116, para validar o status do barramento 118 (vivo/morto). Nos sistemas de controle tendo linhas de compartilhamento de carga 118 conectadas entre os geradores 102, 104, 106, o sistema de controle 108 testará o status das linhas de compartilhamento de carga 118 para determinar se outros geradores 104, 106 estão fechados para o barramento 118 (estão conectados). Se a fórmula do sistema de controle 108 determina que outros geradores 104, 106 estão conectados, o barramento 118 ainda tem uma corrente elétrica fluindo através dele para uma carga 120, embora o detector de tensão do barramento 116 indique que um barramento 118 morto está presente. Uma falha é declarada onde outros geradores estiverem conectados ainda que o detector de tensão 116 indique que o barramento 118 está morto. O gerador 102 não é capaz de fechar seu disjuntor 124 até que a condição acima mencionada, isto é, determinar que outros geradores 104, 106 estejam conectados ainda que o detector de tensão de barramento 116 indique que um barramento 118 morto, tenha sido corrigida. Em uma nova concretização adicional da presente invenção, os sistemas de controle (controladores 108, 110, 112) tendo redes de comunicação 114 conectadas entre os geradores 102, 104, 106 monitorarão o status do barramento dos outros geradores 102, 104, 106. Nesta concretização, se todos os geradores 102, 104, 106 não fazem a mesma determinação que o barramento 118 está morto, o sistema de controle declarará uma falha e o grupo gerador 102 não fechará seu disjuntor ao barramento 118 potencialmente morto até que a condição seja corrigida.

Em outra concretização da presente invenção, uma conexão de comunicações de compartilhamento de carga 114 entre geradores 102, 104, 106 é proporcionada. A conexão de comunicações de compartilhamento de carga 114 é utilizada para determinar o status do barramento para um sistema múltiplo de geradores 100. Nesta concretização, quando um primeiro gerador 102 detecta que a tensão do barramento 118 está morta e que está pronto para fechar seu disjuntor 124 ao barramento 118 morto, um primeiro sistema de controle 108 para um primeiro gerador 102 coloca sinais de teste nas linhas de comunicações de compartilhamento de carga 114. Se os sinais recebidos pelo primeiro sistema de controle 108 são os mesmos que os sinais de teste enviados às linhas de comunicações de compartilhamento de carga 114, nenhum outro gerador 104, 106 fechou seu disjuntor adjacente 124, 126, 128 e o barramento 118 está confirmado como morto. Seguindo a confirmação que o barramento 118 está morto, o primeiro gerador 102 fecha seu disjuntor paralelo gerador 124. Se os sinais recebidos pelo primeiro sistema de controle 108 não são os mesmos que os sinais de teste enviados pelo primeiro sistema de controle 108, outro gerador 104, 106 fechou seu disjuntor adjacente 126, 128 e o primeiro gerador 102 é proibido de fechar seu disjuntor adjacente 124. Em uma nova concretização, uma falha é comunicada a

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4/21 um operador quando o sinal recebido pelo primeiro sistema de controle 108 não são os mesmos sinais de teste enviados.

Em outra concretização da presente invenção, uma conexão de comunicações digital 114 entre os geradores 102, 104, 106 é proporcionada. Nesta concretização, os sistemas de controles 108, 110, 112 dos geradores comunicam as posições dos respectivos disjuntores adjacentes e o status da tensão do barramento (vivo/morto). Para um primeiro gerador 102 fechar seu disjuntor adjacente 124, todos os outros geradores 104, 106 no sistema 100 indicam que o barramento 118 está morto. Em uma nova concretização da presente invenção, para um primeiro gerador 102 fechar seu disjuntor adjacente 124, todos os outros geradores 104, 106 no sistema indicam que os disjuntores adjacentes correspondentes 126, 128 estão abertos e que o barramento 118 está morto. Ainda em uma nova concretização, uma falha é comunicada a um operador quando todos os outros geradores 104, 106 não indicam que o barramento 118 está morto ou não indicam que os disjuntores correspondentes 126, 128 estão abertos.

Em uma nova concretização da presente invenção, uma vez que um gerador 102, 104 fecha o disjuntor adjacente 124, 126, o sistema de controle 108 verifica que há uma tensão viva através do barramento utilizando um detector de tensão 116, 122, 130. Uma falha é comunicada a um operador se um gerador 102, 104 fecha seu disjuntor adjacente 124, 126 e o sistema de controle 108, 110 identifica que não há tensão viva através do barramento 118.

Nas concretizações acima mencionadas, quando um gerador 102, 104, 106 determina que há um barramento 118 vivo, ele é capaz de sincronizar sua tensão de saída, frequência e fase para corresponder ao barramento e é então capaz de fechar seu disjuntor 124, 126, 128 ao barramento vivo. Fechando os disjuntores de um gerador 102, 104, 106 depois da sincronização habilita múltiplos geradores a proporcionar energia para a(s) carga(s) 120.

A figura 1 retrata o diagrama de uma conexão de comunicações de sistemas 114 de uma nova concretização da presente invenção. Em uma forma, a conexão de comunicações de sistema 114 inclui apenas sinais de compartilhamento de carga (analógico). Quando um gerador 102, 104, 106 na figura 1 detecta que o barramento 118 está morto e que está pronto para fechar seu disjuntor adjacente 124, 126, 128 ao barramento 118 morto, o sistema de controle gerador 108, 110, 112 envia sinais de teste para as linhas de compartilhamento de carga. Se os sinais recebidos pelo sistema de controle gerador 108, 110, 112 são os mesmos sinais que foram enviados pelo sistema de controle gerador 108, 110, 112, o status do barramento é confirmado como morto 118 e o gerador fechará seu disjuntor.

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5/21

Em outra concretização da presente invenção, a conexão de comunicações de sistema 114 inclui um protocolo de comunicações digital. Este protocolo de comunicações digital permite que cada sistema de controle gerador 108, 110, 112 compartilhe mais informações do que apenas os dados de compartilhamento carga. O protocolo de comunicações digital pode ser qualquer tipo de protocolo de comunicações entendido na arte, incluindo sem limitações uma conexão de dados públicos, conexão de dados privados, conexão de dados proprietários, e/ou uma conexão de dados padronizados de indústria. Em certas concretizações, um ou mais sistemas de controle 108, 110, 112 dos geradores ou partes do mesmo podem ser compartilhados em um dispositivo de hardware, e certas comunicações da conexão de comunicações de sistema 114 podem ser passadas como parâmetros de software e/ou referências de localização de memória em vez de parâmetros de conexões de dados. As comunicações entre os sistemas de controle 108, 110, 112 dos geradores podem usar qualquer tipo de comunicações eletrônicas entendidas na arte. Um gerador 102, 104, 106 fechará seu disjuntor adjacente 124, 126, 128 quando todos os outros geradores no sistema 100 comunicarem que o barramento 118 está morto e que os disjuntores respectivos de cada gerador estão aberto.

Em uma nova concretização, depois que um gerador 102, 104, 106 verifica que um barramento 118 está morto e fecha seu disjuntor adjacente 124, 126, 128, o sistema de controle 108, 110, 112 do gerador verifica que há tensão viva através do barramento 118 usando um detector de tensão de barramento 116, 122, 130.

As descrições referenciando as figuras 2 até a 7 seguintes referem-se a operações exemplares correspondendo a certas concretizações da presente invenção, e não são limitantes. A figura 2 retrata esquematicamente uma máquina de estado de teste de detecção de um barramento 200 para uma concretização da presente invenção. A figura 3 retrata esquematicamente as ações de estado sensíveis de barramento 300 em termos de portas lógicas de combinação binária.

Em uma concretização da presente invenção, um algoritmo de detecção de perda de tensão de barramento é utilizado para detectar as condições de um circuito aberto em todas as três fases do detector de tensão de barramento. Este algoritmo é utilizado para aplicações onde o detector de tensão de barramento é conectado ao grupo gerador de barramento tais como os tipos de aplicações de grupo gerador do tipo barramento isolado apenas ou múltipla utilidade. O algoritmo operará desempenhando um teste na linha de compartilhamento de carga em kilowatt (kW) para determinar se há ou não outros grupos geradores conectados. Este teste apenas retarda ligeiramente o fechamento do barramento morto. Em uma nova concretização da presente invenção, no qual há carga compartilhando através de tensão e queda de veloPetição 870190053142, de 11/06/2019, pág. 14/43

6/21 cidade, o algoritmo não detectará as condições de detecção de tensão de barramento de circuito aberto.

Quando a detecção da perda de tensão de barramento está sendo determinada e o tipo de aplicação de grupo gerador é um barramento isolado único ou de múltipla utilidade, uma taxa de execução exemplar para o algoritmo é 50 Hertz (Hz). Ao ser ligado o estado de teste de detecção de barramento é colocado na posição desligado e a condição de falha de detecção de perda de tensão de barramento é inicializada para inativo. Se o processo total é habilitado (o processo habill é considerado verdadeiro), o estado de teste de detecção de barramento e a condição de falha de detecção de perda de tensão de barramento, esquematicamente representado nas figuras 2 e 3, são processados. Se o processo total não é habilitado, o estado de detecção de barramento é PASSAR e a perda das condições de falha de detecção de tensão de barramento é inativa.

Referindo-se novamente as figuras 2 e 3, depois da ligação inicial 202, o gerador está desconectado do resto do sistema 100 e um estado de DESLIGADO 204 é alcançado. No estado de DESLIGADO 204, o comando de compartilhamento de carga teste iguala a 0%. Durante a transição 214 a detecção do gerador que o barramento está em um estado não operacional e começa uma operação para determinar se deve fechar seu disjuntor em relação ao barramento. O estado de TESTE1 206 é então alcançado, onde um cronômetro de teste exemplar é configurado para igualar a 160ms, o comando de teste de compartilhamento de carga para igualar 0%, e a diminuição do cronômetro de teste fixo está na posição 0. Durante a operação para a transição 216, o cronômetro de teste é configurado para igualar 0 e a relação de desigualdade em 1 é satisfeita.

Desigualdade 1: -10%< (Nível de Compartilhamento de Carga KW compensação AutoCal kW de Compartilhamento de Carga) <+10%

O nível de compartilhamento de carga kW vem de entradas de sinais analógicos (ASI). A compensação de AutoCal kW de compartilhamento de carga vem de um controle paralelo (PCTL). Se a função de transição 216 não for satisfatória, a máquina de estado 200 procede a transição 220 e o estado de FALHA 212 é alcançado. Se a função de transição 216 é satisfatória, o estado de TESTE2 208 é alcançado. No estado de TESTE2 208, um cronômetro de teste exemplar é configurado igual a 160 ms, o comando de compartilhamento de carga se iguala a 100%, e a braçadeira do cronômetro de teste de decremento está na posição 0. Durante a operação de transição 218, o cronômetro de teste é configurado igual a 0 e a relação de desigualdade 2 é satisfeita.

Desigualdade 2: 90% < (Nível de compartilhamento de carga KW Petição 870190053142, de 11/06/2019, pág. 15/43

7/21 compensação AutoCal kW de compartilhamento de carga) <110%.

Se a função de transição 218 não é satisfatória, a máquina de estado 200 procede a transição 222 e o estado de FALHA 212 é alcançado. Se a função de transição 218 é satisfatória, a máquina de estado 200 procede a transição 218 e o estado de PASSAR 210 é alcançado; no estado de PASSAR 210, o comando de compartilhamento de carga teste iguala a 0%. No estado de FALHA 212, o comando de teste de compartilhamento de carga é igualado a 0%. Uma vez que o estado de FALHA 212 tenha sido alcançado, máquina de estado 200 procede a transição 226 e o comando de restabelecer a falha é ativado. Os resultados de transição 226 no estado DESLIGADO 204 sendo alcançado. Durante qualquer dos estados de TESTE 206, 208, 210, se a requisição de fechamento do circuito de disjuntores do gerador fica inativa, a máquina de estado 200 procede a transmissão e o estado DESLIGADO 204 é alcançado.

Referindo-se a figura 3, se a saída de falha de detecção de perda de tensão do barramento está inativa, a condição de falha de detecção de perda de tensão do barramento está também inativa. Se a saída de falha de detecção de perda de tensão de barramento está ativa continuamente por um segundo, a condição de falha de detecção de perda de tensão de barramento está ativa.

Uma função de fechamento de barramento morto implementa lógica para determinar se um controlador deve fechar o circuito de disjuntores de grupo do gerador para um barramento que está em um estado não operacional. Esta determinação de barramento morto pode ser feita olhando para a tensão do barramento, exceto no caso de uma utilidade simples por onde o barramento morto é inferido por um grupo gerador e posições de disjuntores de utilidade. Quando as condições de configuração são satisfeitas, uma permissão de uma primeira máquina de estado de início procede quaisquer outras operações que ocorrem. Se a permissão for concedida, o disjuntor de grupo do gerador é fechado. Se a primeira máquina de estado inicial não proporcionar permissão com uma quantidade de tempo fixada, o controlador fechará o disjuntor de grupo gerador de qualquer forma e gerará um primeiro evento de diagnóstico de apoio inicial proporcionando o funcionamento contínuo do sistema no caso de falha na primeira função de início. Grupos geradores múltiplos cada um tem sua respectiva primeira configuração de tempo de apoio de início para diferentes valores para impedir a possibilidade de dois ou mais grupos geradores fechar para um barramento morto ao mesmo tempo. Esta função é desabilitada para aplicações de controlador de transferência de energia (PTC).

Como ilustrado na figura 3 esquemática 300, a OR porta 304 reforça a saída de falha de detecção de perda de tensão do barramento se o estado de teste de de

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8/21 tecção de barramento está FALHA (exemplo, máquina de estado 200 no estado de FALHA 212). Adicionalmente, se todas as condições presentes na AND porta302 são encontradas, a saída de falha de detecção de perda de tensão do barramento é igualmente reforçada. As condições ilustradas na AND porta302 incluindo o circuito de grupos de disjuntores do gerador indicam que está fechada, o barramento comum indica tensão zero (morto), o comando de carga é prontamente ativado, e a condição de falha de contato de posição do disjuntor de grupo do gerador é inativa.

A figura 4 é uma esquemática 400 de uma porta lógica (AND porta 402), retratando lógica à primeira condição de falha de apoio de início de um gerador. As figuras 5A e 5B são desenhos esquemáticos de uma representação de porta lógica de um diagrama lógico de fechamento de barramento.

A determinação do tipo de grupo geradores é para ser feita: isolada, única utilidade, ou múltipla utilidade. A execução da taxa utilizada é 50 Hz. Antes de ligar ou se o processo não está executado, as saídas do processo devem ser configuradas para estados inativos, ou como notado nas figuras 4 e figura 5. A função de fechamento de barramento morto 500 é processada como mostrado na figura 5. Na figura 5, a função de Trava de Primeira Partida 528 opera como se segue: se CLEAR é igual a ‘0’ (OR porta 526 saída = TRUE) e SET é igual a ‘0’ (OR porta 522 saída = TRUE) e Q é igual a ‘0’, então Q é igual a D (AND porta 532 saída) sempre que a entrada CLK (AND porta 524 saída) faz uma transição de ‘0’ para ‘1’; se CLEAR é igual a 0 e SET é igual a ‘1’ então Q é igual a ‘0’ apenas se CLEAR é igual a ‘1’. Todas as entradas são ignoradas exceto a CLEAR uma vez que a saída de trava Q é igual a ‘1’.

A respeito do PRIMEIRO CRONÔMETRO DE APOIO DE INÍCIO 534, mostrado na figura 5, o cronômetro 534 corre enquanto o controle (Ctl) entrada (AND porta 516 saída) é lógica T (OR TRUE) e o cronômetro 534 é interrompido e limpado quando a entrada Ctl é lógica ‘0’ (ou FALSE). A saída de início está ativa quando o cronômetro alcança o Primeiro Tempo de Apoio de inicial. A Primeira Condição de Falha de Apoio de Início é processada como mostrado na figura 4.

A AND porta 532 combina as saídas das portas NAND 502, AND porta 504, e OR porta 512 como mostrado. A porta de saída OR 512 é proporcionada a partir da AND porta 506, AND porta 508, e AND porta 510 como ilustrado na figura 5A. A OR porta 522 recebe a saída da AND porta 518 e da AND porta 520. A AND porta 524 recebe, além dos valores de parâmetros ilustrados, a saída OR porta 514. A OR porta 526 recebe os parâmetros ilustrados na figura 5B. AND porta 530 recebe a saída da função de Trava de Primeira Partida 528 e o valor de estado de teste de detecção de barramento (exemplo, PASSAR ou FALHAR), por exemplo como proporcionado pela máquina de estado 200.

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A função de compartilhamento de carga gerencia o kW e a produção de Quilo Volt Ampère reativo (KVAR) do grupo gerador quando está conectado a um barramento comum com outros grupos geradores (enquanto isolados do barramento de utilidade) cada grupo gerador deve determinar quanto do total da carga do barramento é proporcionado. O resultado desejado é para cada grupo gerador tomar o seu compartilhamento igual à carga relativa à sua própria taxa enquanto a manutenção da frequência do barramento e da tensão nos valores nominais (isto é, cada um terminará tendo a mesma % de carga). O compartilhamento de kW é controlado por combustível (exemplo, velocidade). O compartilhamento de kVAr é controlado por excitação (exemplo, tensão).

A fim de compartilhar carga enquanto mantém a frequência e a tensão fixada, algumas formas de comunicação entre os grupos geradores devem ocorrer (a outra opção sem comunicação é diminuição de tensão e velocidade). Isto é acompanhado através das “linhas de compartilhamento de carga”. Há um par para kW e um par para kVAr. Cada grupo gerador leva uma corrente para a linha de compartilhamento de carga comum que é proporcional à %kW e %kVAR que é carregado. Através do uso da soma de corrente e detecção de tensão, cada grupo gerador pode determinar qual %kW e %kVAR ele deve carregar.

A figura 6 mostra uma configuração de interface de hardware basica compartilhamento de carga kW (analógico) para dois grupos geradores. Esta disposição de comunicação proporciona a habilidade de ligar o carregamento em rampa e desligar o carregamento em rampa do grupo gerador em resposta a uma demanda de parada/início de carga ou um comando de carregar/descarregar em rampa. O descarregamento em rampa é acompanhado por ter um grupo gerador #1 adicionando uma rampa compensada ao seu lg1, efetivamente enganando o sistema em relação a quantidade de carga que é tomada. Através deste artifício de sistema, o grupo gerador #1 força os outros grupos geradores a pegar a folga. Esta habilidade melhora o desempenho transitório do sistema e prolonga a vida útil do disjuntor.

As funções de compartilhamento de carga devem executar continuamente. As funções de compartilhamento de carga são executadas como segue: calibração automática do compartilhamento de carga kW e kVAR, ativação de compartilhamento de carga, movimento de modulação de largura de energia kW de compartilhamento de carga (PWM). O uso de um calibrador automático de compartilhamento de carga remove qualquer erro de tolerância de hardware. Para a calibração automática do compartilhamento de carga kW e kVAr, a taxa de execução é configurada a 50 Hz. Durante a iniciação da energia, o compartilhamento de carga kW AutoCal compensado é 0%. O compartilhamento de carga kVAr AutoCal compensado é 0%. Os cronômetros de

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10/21 software são presos para impedir o overflow/underflow. A calibração automática de compartilhamento de carga lógica é como segue: Se o Modo de Interface de Operador não é igual ao Estado Taxado de Operador que é maior ou igual a 400 ms então as fórmulas das equações 1 e 2 são aplicadas.

Eq. 1: compartilhamento de carga kW AutoCal compensado = (Nível de Compartilhamento de Carga kW - Comando de Saída de Carregamento de Carga kW)

Eq. 2: compartilhamento de carga kVAr AutoCal Compensado = (Nível de Compartilhamento de Carga kVAr - Comando de Saída de compartilhamento de Carga)

Ambas equações são presas com uma taxa a partir de -3% a +3%. Se o Modo de Interface de Operador é igual ao Estado Taxado de Operador, então os valores do AutoCal Compensados não são mudados.

As quatro linhas de compartilhamento de carga dos grupos geradores são conectadas ao barramento de compartilhamento de carga comum se um modo de controle paralelo está em um compartilhamento de carga. O relé de compartilhamento de carga não deve ser fechado se ambas a velocidade e a tensão estão operando em modo mais baixo, prevenindo outros grupos geradores que estão em uma tensão constante e/ou isócrono das linhas paralelas conectadas para um grupo gerador baixo. Esta lógica permite selecionar quais grupos geradores são unidades de condução e quais baixarão enquanto ainda permitindo aqueles não baixados operar no esquema de compartilhamento de carga normal utilizando as linhas de compartilhamento de carga.

Durante o comando de ativação de compartilhamento de carga, os comandos de relés de compartilhamento de carga funcionam como segue: Se o modo de controle de velocidade paralelo é igual ao compartilhamento de carga ou o modo de controle de tensão paralelo é igual ao compartilhamento de carga ou o estado de teste de detecção de barramento é igual a TEST1 ou TEST2 então o comando de relé de compartilhamento de carga kW/kVAr é ativado; de outra maneira, o comando de relé de compartilhamento de carga kW/kVAr é inativo.

As linhas de compartilhamento de carga kW e kVAr são levadas pelas fontes de corrente. A saída da fonte de corrente é configurada pelo condutor PWM. A porcentagem de PWM é proporcional à soma das medidas atuais de kW (ou kVAr) mais uma rampa de carga kW (ou kVAr) compensado se a carga tem sido rampada. Um balanço aparado também pode ser adicionado à porcentagem PWM para permitir um fino ajuste no campo. A compensação de rampa de carga/descarga permite ao grupo gerador um estado impreciso de quanta energia é produzida, forçando assim outros grupos geradores a conseguir mais carga. A conversão para porcentagem PWM é linear com

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11/21 a habilidade de configurar uma compensação que proporciona a habilidade de compartilhamento reverso kW ou kVAr reverso.

As funções de condução PWM de compartilhamento de carga são executadas continuamente, devido a uma constante tempo do filtro de hardware externo. Quando o relé ativado de compartilhamento de carga fecha, o valor que o grupo gerador apresenta nas linhas de compartilhamento de carga deve refletir precisamente a energia que o grupo gerador está carregando. (exemplo, indo de um governo de carga para um compartilhamento de carga, o grupo gerador pode estar carregando energia em governo de carga.)

O nível de comando PWM de compartilhamento de carga será gerado como mostrado na figura 7, um diagrama de controle de fluxo 700. Referindo-se a figura 7, o seguinte será calculado quando o mínimo de compartilhamento de carga kW (trim) é mudado:

Eq. 3: compartilhamento de carga PWM a zero kW = -1* Mínimo de Compartilhamento de Carga kW(cal) * inclinação kW PWM; e

Eq. 4: Máximo de compartilhamento de carga kW = Mínimo de Compartilhamento de carga kW(trim) + (100/ kW inclinação PWM).

A equação 3 é ilustrada na Tabela 704. O máximo Compartilhamento de Carga é proporcionado por um interruptor condicional 702, e é configurado a 0% para o evento de certas condições de falha tais como uma saída de média alta, uma saída de média baixa, etc. e de outra maneira pela carga máxima desejada para o grupo gerador, exemplo, a saída de kW média. Pela figura 7, as seguintes equações devem ser calculadas a cada execução:

Eq. 5: PWM pré-rampa de compartilhamento de carga kW = (inclinação kW PWM * kW total de espera de % rápida de grupo gerador + PWM de compartilhamento de carga a zero kW); e

Eq. 6: Comando PWM de compartilhamento de carga de Pré-limite kW (Cmd) = (PWM pré-rampa de compartilhamento de carga kW + compensado PWM de rampa de compartilhamento de carga + Balanço kW de compartilhamento de carga (trim))

A equação 6 é ilustrada em um bloco somatório 706. Como descrito no interruptor condicional 710, e o estado de detecção do barramento não é TEST 1 ou TEST2 então a Equação 7 é utilizada como ilustrado no Limitador 708. No interruptor condicional 710, se o estado de detecção de barramento é TEST1 ou TEST2, então a Cmd Saída de Compartilhamento de Carga kW é igual ao Cmd de Compartilhamento de carga Teste.

Eq. 7: Cmd Saída de Compartilhamento de Carga = LIMITADOR (Cmd PWM de Compartilhamento de Carga de Pré-limite kW.

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Referindo-se a figura 9, um aparelho exemplar 900 incluindo um controlador de gerador 108 é ilustrado. Em certas concretizações, o controlador forma uma parte de um processamento de subsistema incluindo um ou mais dispositivos de computação tendo memória, processador, e hardware de comunicação. O controlador pode ser um dispositivo único ou um dispositivo distribuído, e as funções do controlador podem ser desempenhadas por um hardware ou software. Em certas concretizações, o controlador inclui um ou mais módulos estruturados 904, um módulo de falha de tensão 906, e um módulo de controle gerador 908.

A descrição aqui incluindo módulos enfatizando a estrutura independente dos aspectos do controlador, e ilustra um agrupamento das operações e responsabilidades do controlador. Outros agrupamentos que executam operações totais similares são entendidos com o escopo da presente invenção. Os módulos podem ser implementados em um hardware e/ou software em uma mídia de leitura de computador, e os módulos podem ser distribuídos através de vários componentes de hardware e software.

O aparelho exemplar 900 inclui um primeiro módulo de detecção de tensão de barramento 902 que interpreta um primeiro valor de tensão do barramento de energia 916. O primeiro valor de barramento de energia 916 é qualquer parâmetro de sistema indicativo de tensão no barramento de energia comum e em um exemplo é proporcionado por um primeiro circuito de detecção de tensão ao controlador 108. O aparelho 900 inclui um módulo de comunicação de sistema 904 que interpreta um sinal de barramento ativo 910. O sinal de barramento ativo 910 é qualquer sinal no sistema que proporcione uma indicação de se a tensão está presente no barramento de energia comum e que é independente da informação proporcionada pelo primeiro valor de tensão do barramento de energia. Fontes exemplares para o sinal de barramento ativo 910 incluem um valor de tensão de barramento de energia secundário 912, por exemplo, como proporcionado pelo circuito de detecção de tensão associado com um gerador diferente do primeiro gerador, e/ou um gerador secundário acoplando um sinal 914. Um gerador secundário acoplando um sinal 914 inclui um sinal indicando que um gerador diferente está presentemente acoplado eletricamente ao barramento de energia comum. O sinal de barramento ativo 910 pode proporcionar ao módulo de comunicação de sistema 904 através de um hardware, software, rede ou comunicação de conexão de dados, ou por qualquer outro método entendido pela arte.

O aparelho 900 inclui um módulo de falha de tensão de barramento 906 que, em resposta à primeira tensão de barramento de energia 916 indicando que um valor de tensão de barramento de energia é zero, e em resposta ao sinal de barramento ativo 910 indicando que o barramento de energia está ativo, proporciona uma falha de detecção de perda de tensão de barramento 918. Em certas concretizações, o aparePetição 870190053142, de 11/06/2019, pág. 21/43

13/21 lho 900 inclui um módulo de controle gerador 908 que, em resposta ao primeiro valor de tensão de barramento de energia 916 indicando que o valor de tensão de barramento de energia é zero e o sinal de barramento ativo 910 indicando que o barramento de energia está inativo, proporciona um primeiro comando de disjuntor gerador 920 que acopla eletricamente o primeiro gerador ao barramento de energia. O uso de um disjuntor e um primeiro comando de disjuntor gerador 920 é apenas exemplar, e o módulo de controle gerador 908 pode acoplar eletricamente o primeiro gerador ao barramento de energia por qualquer outro método entendido na arte, incluindo pelo menos proporcionar uma resposta de software, comandar um interruptor de estado sólido, e proporcionar uma saída elétrica onde um dispositivo é responsável pela saída elétrica para acoplar eletricamente o primeiro gerador ao barramento de energia comum em resposta à saída elétrica. Uma concretização do aparelho 900 inclui um modulo de controle gerador 908, em resposta à falha de detecção de perda detensão de barramento 918, prevenindo um acoplamento elétrico do primeiro gerador e do barramento de energia.

Em certas concretizações, o aparelho 900 inclui um módulo de controle gerador 908, em resposta ao primeiro valor de tensão de barramento de energia 916 indicando que o valor da tensão de barramento de energia não é zero, proporcionando comandos de operação de gerador 922 sincronizar um primeiro gerador com um valor de tensão de barramento, e então proporcionar o primeiro comando de disjuntor gerador 920 para acoplar eletricamente o primeiro gerador ao barramento de energia. Ainda outro aparelho exemplar 900 inclui um módulo de comunicações de sistema 904, em resposta a falta de detecção de perda de tensão de barramento 918, interpretando um valor de tensão de barramento de energia secundário 912, e o módulo de controle gerador 908 proporcionando os primeiros comandos de operações geradoras 922 para sincronizar a saída do primeiro gerador com o valor de tensão de barramento de energia secundário 912. O módulo de controle gerador 908 então proporciona o primeiro comando de disjuntor gerador 920 para acoplar eletricamente ao primeiro gerador para o barramento de energia.

O diagrama de fluxo esquemático e as descrições detalhadas que seguem proporcionam uma concretização ilustrativa de procedimentos desempenhados para gerenciar um equipamento gerador de energia elétrica. As operações ilustradas são entendidas apenas sendo exemplares, e as operações podem ser combinadas ou divididas, e adicionadas ou removidas, assim como reordenadas no total ou parcial, a menos que explicitamente estado aqui ao contrário. Certas operações ilustradas podem ser implementadas por um computador executando um produto de programa de computador em uma mídia leitora do computador, onde o produto de programa de

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14/21 computador compreende instruções causando ao computador executar uma ou mais das operações, ou emitir comandos para outros dispositivos executar uma ou mais operações.

Referindo-se a figura 8, um procedimento exemplar 800 inclui uma operação 802 para interpretar um primeiro valor de tensão de barramento de energia e uma operação 804 para interpretar um sinal de barramento ativo. O procedimento 800 inclui uma operação 806 para determinar se a tensão do barramento de energia é zero e o sinal de barramento ativo indica que o barramento está ativo. Em resposta a operação 806 indicando SIM, o procedimento 800 inclui uma operação 808 para configurar uma falha de detecção de perda de tensão de barramento. O procedimento 800 inclui uma operação 810 para determinar se ativar o primeiro gerador com a configuração de falha de detecção de tensão de barramento. A determinação de se ativar o primeiro gerador com uma configuração de falha de detecção de tensão de barramento pode ser uma calibração, selecionada por um operador, e/ou definida no tempo da fabricação do sistema.

Em resposta a operação 810 indicando SIM, o procedimento 800 inclui uma operação 812 para interpretar um valor de tensão de barramento de energia secundário, e uma operação 814 para sincronizar o primeiro gerador com um valor de tensão de barramento de energia secundário. O procedimento 800 inclui uma operação 816 para acoplar eletricamente o primeiro gerador ao barramento de energia, por exemplo, fechando um disjuntor conectando um primeiro gerador ao barramento de energia.

Em resposta a operação 806 indicando NÃO, o procedimento 800 inclui uma operação 818 para determinar se a tensão do barramento de energia é zero e o sinal de barramento ativado indica que o barramento de energia está inativo. Em resposta a operação 818 indicando SIM, o procedimento 800 inclui a operação 816. Em resposta a operação 818 indicando NÃO, o procedimento inclui uma operação 820 para determinar se a tensão de barramento de energia não é zero. Em resposta á operação 820 indicando SIM, o procedimento 800 inclui uma operação 822 para sincronizar o primeiro gerador com a tensão de barramento de energia (exemplo, amplitude, frequência, e fase) e a operação 816 para acoplar eletricamente o primeiro gerador ao barramento de energia.

Uma configuração exemplar da presente invenção inclui um sistema 100 incluindo um primeiro gerador 102 tendo um primeiro disjuntor 124 que acopla seletivamente o primeiro gerador 102 a um barramento comum 118. O sistema 100 acopla um segundo gerador 110 tendo um segundo disjuntor 126 que acopla seletivamente o segundo gerador 110 ao barramento comum 118. O sistema inclui um meio para acoplar o primeiro gerador 102 ao barramento comum 118 está na tensão zero e/ou a

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15/21 uma tensão conhecida.

Os exemplos não limitando os meios de acoplar o primeiro gerador 102 ao barramento comum 118 estão a uma tensão zero e/ou a uma tensão conhecida são descritos a seguir. Certas descrições seguintes incluem referência a um controlador. Um controlador pode ser uma parte de um subsistema de processamento, incluindo um ou mais dispositivos de computador tendo memória, processador, e hardware de comunicação. O controlador pode ser um dispositivo único ou um dispositivo distribuído, e as funções do controlador podem ser desempenhadas em um hardware ou software.

Interpretar, como utilizado aqui, inclui receber valores por um método conhecido na arte, incluindo pelo menos valores recebidos a partir de uma conexão de dados ou comunicação de rede, recebendo um sinal eletrônico (exemplo, tensão, frequência, corrente, ou sinal PWM) indicativo do valor, recebendo um indicativo de parâmetro de software do valor, lendo o valor a partir de um local de memória em um computador de mídia de leitura, recebendo o valor com um parâmetro de tempo de execução por qualquer meio conhecido na arte, e/ou recebendo um valor pelo qual o parâmetro interpretado pode ser calculado, e/ou referenciando um valor padrão que é interpretado como o valor de parâmetro.

Um primeiro exemplo inclui um controlador de gerador 108 que determina uma tensão do barramento comum 118 a partir de um circuito de detecção de tensão de barramento 116. Onde a tensão está disponível a partir de um circuito de detecção de tensão de barramento 116, o controlador de gerador com um barramento comum 118 a tensão (exemplo, magnitude da tensão, frequência, e/ou fase), e então proporcionar comandos ao primeiro disjuntor 124 para acoplar eletricamente o primeiro gerador 102 ao barramento comum 118.

Um segundo exemplo, que pode ser adicional ou alternativo ao primeiro exemplo inclui um controlador de gerador 108 determinando que a tensão indicada a partir do circuito de detecção de tensão de barramento 116 é zero e/ou é de outra maneira indicado como ativo. Operações exemplares para o controlador 108 para determinar se um barramento comum 118 é de outra maneira indicado como ativo inclui interpretar as comunicações na conexão de comunicações de sistema 114, as comunicações proporcionam pelos controladores 110, 112 associados com outros geradores 104, 106 que indicam que o barramento comum 118 está ativo.

As comunicações que indicam que o barramento comum 118 está ativo incluem comunicações de uma tensão detectada no barramento comum 118, por exemplo, por um segundo circuito de detecção de tensão do barramento 122, e/ou comunicações de que outros disjuntores 126, 128 estão presencialmente acoplando eletrica

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16/21 mente um dos outros geradores 104, 106 ao barramento comum 118. A conexão de comunicações de sistema 114 pode ser uma rede ou uma conexão estruturada para proporcionar comunicações entre os controladores 108, 110, 112, e/ou a conexão de comunicações de sistema 114 pode ser partes de hardware (exemplo, um segundo controlador 110 proporcionando uma saída de tensão alta/baixa de acordo com aposição de aberto/fechado de um segundo disjuntor 126), e/ou a conexão de comunicações de sistema 114 pode incluir partes de um software, tais como quando um ou mais dos controladores 108, 110, 112 são colocados dentro do mesmo dispositivo computacional e uma comunicação é passada por valores de parâmetros de software ou valores de localização de memória. O sistema 100 é ilustrado com três controladores 108, 110, 112 em locais separados, mas o sistema 100 pode incluir qualquer número de controladores, incluindo dois ou mais controladores, e os controladores podem ser dispositivos distribuídos ou agrupados.

Em uma descrição do segundo exemplo, onde o controlador 108 determina que o circuito de detecção de tensão de barramento 116 é zero e/ou indisponível, mas o barramento comum 118 está de outra maneira ativo, o controlador 108 proporciona uma falha de detecção de perda de tensão do barramento. As operações do sistema 100 em resposta a falha pode ser quaisquer operações entendidas na arte, incluindo sem limitação proporcionar um valor de falha em uma conexão de dados ou rede (potencialmente a conexão de comunicações de sistema 114, mas outras conexões de dados ou redes podem estar presentes), proporcionando um valor de falha a um local de memória no controlador 108, acendendo uma luz ou outro dispositivo de notificação, e/ou proporcionar uma indicação de saída eletrônica da falha (exemplo, proporcionar uma tensão ou o aterramento de uma tensão em uma saída do controlador 108).

Em um terceiro exemplo, que pode ser alternativo ou adicional a qualquer um dos primeiro e segundo exemplos, os meios para acoplar o primeiro gerador 102 ao barramento comum 118 está em uma tensão zero e/ou em uma tensão conhecida inclui determinar que o circuito de detecção de tensão de barramento 116 é mostrado na tensão zero no barramento comum 118, e que o barramento comum 118 não é de outra maneira indicado como ativo. Em um terceiro exemplo, o controlador 108 fecha o primeiro disjuntor 124 e assim acopla eletricamente o primeiro gerador 102 ao barramento comum 118.

Em um quarto exemplo, que pode ser alternativo ou adicional a qualquer um dos primeiro, segundo, terceiro exemplos, os meios para acoplar o primeiro gerador 102 ao barramento comum 118 está em uma tensão zero e/ou em uma tensão conhecida inclui determinar uma tensão conhecida no barramento comum 118 mesmo quando a falha de detecção de tensão do barramento está ativa. Certas concretiza

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17/21 ções incluem determinar a tensão conhecida no barramento comum 118 através da informação disponível a partir de um segundo circuito de detecção de tensão de barramento 122, por exemplo, como proporcionado pelo segundo controlador 110 ao primeiro controlador 108 sobre a conexão de comunicações de sistema 114. O controlador 108 proporciona comandos geradores ao primeiro gerador 102 para sincronizar o primeiro gerador 102 à tensão conhecida, e então comandar o primeiro disjuntor 124 para acoplar eletricamente ao primeiro gerador 102 ao barramento comum 118. Certas concretizações, quando o controlador 108 acopla o primeiro gerador 102 ao barramento comum 118 quando a falta de detecção de tensão de barramento está ativa, o controlador 108 ainda desempenha outras operações em resposta à falha tais como aqueles descritos no procedimento do segundo exemplo. Em certas concretizações do quarto exemplo, o controlador 108 não fecha o disjuntor 124 quando a falha de detecção de tensão de barramento está ativa, e/ou o controlador previne o primeiro gerador 102 de acoplar eletricamente ao barramento comum 118 quando a falha de detecção de tensão do barramento está ativa.

Um sistema exemplar 100 inclui um meio para impedir o acoplamento do primeiro gerador 102 ao barramento comum 118 quando o barramento comum 118 está em uma tensão desconhecida. Exemplarmente e não limitando os meios para determinar quando o barramento comum 118 está em uma tensão desconhecida são descritos procedimentos, e exemplos não limitados incluem determinar que o circuito de detecção de tensão de barramento 116 detecta uma tensão zero ou indisponível quando um barramento comum ativo 118 está de outra maneira indicado. Exemplarmente e não limitando meios para impedir o acoplamento do primeiro gerador 102 inclui configurar um bit DESABILITADO em um software, proporcionar um comando de ABRIR ao primeiro disjuntor 124, proporcionar uma saída elétrica no hardware que reforça o desacoplamento do primeiro gerador 102 e o barramento comum 118, e desempenha uma operação de software que previne o controlador 108 de proporcionar um comando para fechar o primeiro disjuntor 124.

Um novo sistema exemplar 100 inclui um meio para determinar quando um primeiro detector de tensão está em uma condição de falha. Meios exemplares para determinar quando o primeiro detector de tensão (exemplo. O primeiro circuito de detecção de tensão de barramento 116) está em uma condição de falha são descritos como segue, sem limitação. Meios exemplares incluem determinar que o primeiro circuito de detecção de tensão de barramento 116 indica uma tensão zero ou indisponível no barramento comum 118. Os meios incluem determinar que o barramento comum 118 estão de outra forma indicado como ativo. Meios exemplares para determinar que o barramento comum 118 está ativo inclui determinar que outro gerador 104,

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106 está presentemente acoplado eletricamente ao barramento comum 118, e/ou determinar que outro circuito de detecção de tensão de barramento (exemplo, o segundo circuito de detecção de tensão de barramento 122) detecta uma tensão não zero no barramento comum 118.

Um sistema exemplar 100 inclui meios para determinar a tensão conhecida no barramento comum 118 quando o primeiro detector de tensão está na condição de falha. Os exemplos não limitados de meios para determinar a tensão conhecida no barramento comum 118 quando o primeiro detector de tensão está na condição de falha são descritos a seguir. Um sistema exemplar 100 inclui o controlador 108 interpretando a tensão conhecida a partir de um controlador 110, 112, por exemplo, o segundo controlador 110 proporciona uma tensão a partir do segundo circuito de detecção de tensão de barramento 122, e/ou interpreta a tensão conhecida a partir de um modelo de sistema incluindo a saída de energia dos geradores 104, 106 e o consumo de energia de cargas 120 mais perdas no sistema 100.

Como está evidente a partir das figuras e texto apresentado acima, uma variedade de concretizações de acordo com a presente concretização são contempladas.

Uma concretização exemplar da invenção é um método que inclui proporcionar linhas de compartilhamento de carga entre geradores operáveis para conectar em paralelo a um barramento comum para proporcionar uma energia elétrica a partir dos geradores. O método inclui enviar um ou mais sinais sobre as linhas de compartilhamento de carga, detectar uma ou mais respostas a um ou mais sinais, e determinar um estado de conexão de pelo menos um dos geradores para o barramento comum com base em uma ou mais respostas. Certas concretizações mais detalhadas do método são descritas a seguir.

Uma concretização exemplar inclui determinar que nenhum dos geradores está fechado ao barramento comum, e fechado ao disjuntor de um primeiro dos geradores ao barramento comum. Outra concretização exemplar inclui detectar uma tensão insuficiente par indicar uma conexão de um ou mais geradores ao barramento comum, determinar que pelo menos um dos geradores está fechado ao barramento comum, e declarar a falha. Outra concretização exemplar inclui medir a tensão do barramento comum, onde a determinação do estado de conexão é desempenhada como uma função da medida da tensão.

Outra concretização exemplar da invenção é um método incluindo a comunicação entre dois ou mais geradores, cada um dos geradores sendo operável para conectar em paralelo a um barramento comum para proporcionar energia elétrica dali. O método inclui proporcionar uma entrada correspondente a uma tensão de barramento, e determinar um estado de conexão de gerador relativo ao barramento como uma funPetição 870190053142, de 11/06/2019, pág. 27/43

19/21 ção da comunicação entre os geradores e a entrada correspondente à tensão do barramento. Certas concretizações mais detalhadas do método são descritas a seguir.

O método inclui determinar que o barramento está em um estado não operacional e fechar um disjuntor de um dos geradores do barramento. Outra concretização exemplar inclui determinar a entrada e o estado de conexão do gerador proporcionado pela comunicação dos estados de conexão do gerador estarem em conflito, e declarar uma falha em resposta ao conflito.

Ainda em outra concretização exemplar da invenção é um método que inclui proporcionar conexão de comunicações digital entre pelo menos dois geradores, comunicar o estado de um barramento de energia entre pelo menos dois geradores, e comunicar uma posição de disjuntor de cada gerador individual a pelo menos dois geradores. Uma concretização do método inclui determinar pelo menos dois geradores indicando que o barramento de energia está morto, determinar se cada gerador individual tem uma posição de disjuntor aberta, e fechar um disjuntor de um dos geradores para o barramento de energia. Uma concretização adicional ou alternativa do método inclui determinar se a condição de falha em resposta a pelo menos um de: determinar que pelo menos um gerador de pelo menos dois geradores não indica que o barramento de energia está morto e determinar que pelo menos um gerador de pelo menos dois geradores tem uma posição de disjuntor fechada. O método inclui em resposta à condição de falha, impedir um primeiro gerador de fechar um disjuntor para o barramento de energia e declarar a falha. Ainda outro método exemplar inclui determinar a condição de falha em resposta a um controlador para o primeiro gerador indicando que o barramento de energia está morto.

Ainda outra concretização da invenção é um método que inclui interpretar um primeiro valor de tensão de barramento de energia e interpretar um sinal de barramento ativo. O método inclui, em resposta ao primeiro valor de tensão do barramento de energia indicar que um valor de tensão de barramento de energia está zero e o sinal de barramento ativo indica que o barramento de energia está ativo, proporcionando uma falha de detecção de perda de tensão de barramento. Concretizações mais detalhadas do método são descritas a seguir.

Uma concretização inclui, em resposta ao primeiro valor de tensão de barramento de energia indicar que um valor de tensão de barramento de energia está zero e que o sinal de barramento ativo indica que o barramento de energia está inativo, eletricamente acoplado a um primeiro gerador ao barramento de energia. Ainda outra concretização inclui, em resposta á falha de detecção de perda de tensão de barramento, impedir um acoplamento elétrico de um primeiro gerador e um valor de tensão de barramento de energia que indica o valor da tensão do barramento de energia não

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20/21 está zero, sincronizar um primeiro gerador com o valor de tensão de barramento de energia então eletricamente acoplado ao primeiro gerador para o barramento de energia. Ainda outro método exemplar inclui, em resposta à falha de detecção de perda de tensão de barramento, interpretar um valor de tensão de barramento de energia secundário, então eletricamente acoplado ao primeiro gerador para o barramento de energia.

Ainda outro conjunto de concretizações exemplar da invenção inclui um aparelho tendo um primeiro módulo de detecção de tensão que interpreta um primeiro valor de tensão de barramento de energia, um módulo de comunicações de sistema que interpreta um sinal de barramento ativo, e um módulo de falha de tensão de barramento que em resposta ao primeiro valor de tensão de barramento de energia indica que um valor de tensão de barramento de energia é zero e que o sinal de barramento ativo indica que o barramento de energia está ativo, proporciona uma falha de detecção de perda de tensão de barramento. Certas concretizações mais detalhadas do presente aparelho são descritas como segue.

Uma nova concretização do aparelho inclui um módulo de controle gerador que, em resposta ao primeiro valor de tensão de barramento de energia indica que um valor de tensão de barramento de energia é zero e que o sinal de barramento ativo indica que o barramento de energia está inativo, eletricamente acopla um primeiro gerador ao barramento de energia para o barramento de energia. Ainda uma nova concretização inclui um módulo de controle gerador, em resposta a falha de detecção de perda de tensão de barramento, prevenindo um acoplamento elétrico do primeiro gerador e do barramento de energia.

Outro aparelho exemplar inclui um módulo de controle gerador, em resposta ao primeiro valor de tensão de barramento de energia indicando que um valor de tensão de barramento de energia não é zero, sincronizando um primeiro gerador com o primeiro valor de tensão de barramento de energia, e então acoplado eletricamente ao primeiro gerador para o barramento de energia. Ainda outro aparelho exemplar inclui um módulo de comunicações de sistema, em resposta a falha de detecção de perda de tensão de barramento, interpretando um valor de tensão de barramento de energia secundário, e o módulo de controle gerador sincroniza uma primeira saída geradora com um valor de tensão de barramento de energia secundário e eletricamente acoplando o primeiro gerador ao barramento de energia. Um aparelho exemplar inclui um sinal de barramento ativo sendo um valor de tensão de barramento de energia secundário e/ou um segundo gerador acoplando um sinal.

Enquanto a invenção tem sido ilustrada e descrita em detalhes nos desenhos e descrição acima mencionados, o mesmo é considerado como ilustrativo e não restriPetição 870190053142, de 11/06/2019, pág. 29/43

21/21 tivo em caráter, sendo entendido que apenas as concretizações selecionadas têm sido mostradas e descritas e que todas as mudanças, modificações e equivalentes vem com o espírito das invenções como definidas aqui são desejadas em ser protegidas. Pretende-se que quando as palavras tais como “um”, “uma”, “pelo menos uma”, e sin5 gulares são usados não com a intenção de limitar a apenas um item a menos que especificamente mostrado o contrário.

Outras concretizações incluem meios redundantes de detecção de barramento morto incluindo utilizar posições de disjuntores adicionais para determinar a estado do barramento, e utilizando uma entrada de interruptor externo distinto para determinar 10 o estado do barramento. Novas concretizações, invenções, formas, objetos, características, vantagens, aspectos, e benefícios da presente invenção são de outra maneira estabelecidos ou se tornaram aparentes a partir da descrição e dos desenhos incluídos aqui.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método CARACTERIZADO pelo fato de compreender:

proporcionar uma linha de compartilhamento de carga entre geradores (102, 104, 106) operáveis para conectar em paralelo a um barramento comum (118) para proporcionar energia elétrica a partir dos geradores (102, 104, 106);

enviar um ou mais sinais sobre as linhas de compartilhamento de carga;

detectar uma ou mais respostas para um ou mais sinais;

determinar um status de conexão de pelo menos um dos geradores (102, 104, 106) para o barramento comum (118) com base em uma ou mais respostas;

detectar uma tensão insuficiente para indicar conexão de um ou mais dos geradores (102, 104, 106) ao barramento comum (118);

determinar que pelo menos um dos geradores (102, 104, 106) está fechado ao barramento comum (118); e declarar uma falha.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda determinar que nenhum dos geradores (102, 104, 106) está fechado ao barramento comum (118) e fechar um disjuntor (124) de um primeiro dos geradores (102, 104, 106) para o barramento comum (118).
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui medir a tensão no barramento comum (118), em que a determinação do status de conexão é ainda desempenhada como uma função da medição da tensão.
4. Método CARACTERIZADO por compreender:

comunicação entre dois ou mais geradores (102, 104, 106), cada um dos geradores (102, 104, 106) sendo operados para conectar-se em paralelo a um barramento comum (118) para proporcionar energia elétrica a partir deles;

proporcionar uma entrada correspondente a uma tensão de barramento;

determinar um status de conexão do gerador relativo ao barramento (118) como uma função da comunicação entre os geradores (102, 104, 106) e a entrada correspondente à tensão de barramento;

determinar a entrada e o status da conexão do gerador proporcionado pela comunicação dos status de conexão do gerador estar em conflito; e declarar uma falha em resposta ao conflito.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui determinar que o barramento está em um estado não operacional e fechar um disjuntor de um dos geradores (102, 104, 106) ao barramento.
6. Método CARACTERIZADO pelo fato de compreender:

proporcionar uma conexão de comunicações digital entre pelo menos dois gera

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2/5 dores (102, 104, 106), comunicar o status de um barramento de energia entre os pelo menos dois geradores (102, 104, 106), comunicar uma posição de disjuntor (124, 126, 128) de cada um dos geradores (102, 104, 106) individualmente aos pelo menos dois geradores (102, 104, 106);

determinar uma condição de falha em resposta a pelo menos um dentre: determinar que pelo menos um gerador (102, 104, 106) dos pelo menos dois geradores (102, 104, 106) não indique que o barramento de energia está morto; ou determinar que pelo menos um gerador (102) dos pelo menos dois geradores (102, 104, 106) tenha uma posição de disjuntor fechada; e em resposta à condição de falha, impedir um primeiro gerador (102) de fechar um disjuntor para o barramento de energia (118) e declarar a falha.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda:

determinar que os pelo menos dois geradores (102, 104, 106) indicam que o barramento de energia está morto;

determinar que cada um dos geradores (102, 104, 106) individuais tenham uma posição de disjuntor aberta; e fechar um disjuntor de um dos geradores (102, 104, 106) para o barramento de energia.
8. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda inclui determinar que a condição de falha, ainda em resposta a um controlador para o primeiro gerador (102), indica que o barramento de energia (118) está morto.
9. Método CARACTERIZADO pelo fato de compreender:

interpretar um primeiro valor de tensão de barramento de energia (118);

interpretar um sinal de barramento ativo; e em resposta ao primeiro valor de tensão de barramento de energia indicando que um valor de tensão de barramento de energia é zero e o sinal de barramento ativo indicando que o barramento de energia está ativo, proporcionar uma falha de detecção de perda de tensão do barramento.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda, em resposta ao primeiro valor de tensão de barramento de energia (118) indicando que o valor de tensão de barramento de energia (118) é zero e ao sinal de barramento ativo indicando que o barramento de energia (118) está inativo, acoplar eletricamente um primeiro gerador (102) ao barramento de energia.
11. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de

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3/5 compreender ainda, em resposta a falha de detecção de perda de tensão de barramento, impedir um acoplamento elétrico de um primeiro gerador (102) e do barramento de energia (118).
12. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de compreender, em resposta ao primeiro valor de tensão de barramento de energia (118) indicando que o valor de tensão do barramento de energia não é zero, sincronizar um primeiro gerador (102) com o valor de tensão de barramento de energia e então acoplar eletricamente ao primeiro gerador (102) para o barramento de energia (118).
13. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda, em resposta a falha de detecção de perda de tensão de barramento interpretar um valor de tensão de barramento de energia secundário (912), sincronizar um primeiro gerador (102) com o valor de tensão de barramento de energia secundário, e então acoplar eletricamente o primeiro gerador ao barramento de energia.
14. Aparelho, compreendendo:

um primeiro módulo (902) de detecção de tensão de barramento estruturado para interpretar um primeiro valor de tensão de barramento de energia (118);

um módulo de comunicações de sistema (904) estruturado para interpretar um sinal de barramento ativo; e o aparelho CARACTERIZADO por compreender ainda:

um módulo de falha de tensão (906) de barramento estruturado para, em resposta ao primeiro valor de tensão de barramento de energia (118) indicando que um valor de tensão de barramento de energia é zero e ao sinal de barramento de energia indicando que o barramento de energia está ativo, proporcionar uma falha de detecção de perda de tensão do barramento, e em que o aparelho executa o método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13.
15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um módulo de controle de gerador (908) estruturado para, em resposta ao primeiro valor de tensão de barramento de energia (118) indicando que o valor de tensão de barramento de energia é zero e ao sinal de barramento ativo indicando que o barramento de energia está inativo, acoplar eletricamente um primeiro gerador (102) ao barramento de energia (118).
16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o módulo de controle de gerador (908) é ainda estruturado para, em resposta a falha de detecção de perda de tensão de barramento, impedir um acoplamento elétrico do primeiro gerador (102) ao barramento de energia (118).
17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de

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4/5 que o módulo de controle de gerador (908) é ainda estruturado para, em resposta ao primeiro valor de tensão de barramento de energia (118) indicando que o valor de tensão de barramento de energia não é zero, sincronizar um primeiro gerador (102) com um valor de tensão de barramento de energia (118), e então acoplar eletricamente o primeiro gerador (102) ao barramento de energia.
18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o módulo de comunicações de sistema (908) é estruturado para, em resposta a falha de detecção de perda de tensão de barramento, interpretar um valor de tensão de barramento de energia secundário (912), e em que o módulo de controle do gerador (908) é ainda estruturado para sincronizar uma primeira saída de gerador com um valor de tensão de barramento de energia secundário (912), e então acoplar eletricamente ao primeiro gerador ao barramento de energia (118).
19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que um sinal de barramento ativo compreende um dentre um valor de tensão de barramento de energia secundário (912), e um sinal de acoplamento de um segundo gerador (104).
20. Sistema, compreendendo:

um primeiro gerador (102) tendo um primeiro disjuntor estruturado para acoplar seletivamente o primeiro gerador (102) ao barramento comum (118);

um segundo gerador (104) tendo um segundo disjuntor estruturado para acoplar seletivamente o segundo gerador (104) a um barramento comum (118);

meios de acoplar o primeiro gerador ao barramento comum quando o barramento comum está em uma de uma tensão zero e uma tensão conhecida; e o sistema CARACTERIZADO por compreender ainda:

um controlador (108) conectado a pelo menos um dentre o primeiro gerador (102), o segundo gerador (104) e o barramento comum (118), sendo o controlador (108) configurado para interpretar um valor de tensão comum de barramento comum e um sinal de barramento ativo do barramento comum, em que, em resposta ao valor de tensão de barramento comum indicando que a tensão de barramento comum é zero e o sinal de barramento ativo indicando o barramento de força está ativo, o controlador é configurado para proporcionar uma falha de detecção de perda de tensão de barramento, em que o controlador (108) é configurado para operar o aparelho conforme definido em qualquer uma das reivindicações 14 a 19.
21. Sistema, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de compreender um meio para impedir o acoplamento do primeiro gerador (102) ao barramento comum (118) quando o barramento comum (118) está em uma tensão desconhecida.
22. Sistema, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que a falha de detecção de perda de tensão de barramento indica que um primeiro detector

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5/5 de tensão (116) na conexão entre o controlador (108) e o barramento comum (108) está em uma condição de falha.
23. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de compreender um meio para determinar a tensão conhecida do barramento comum (118) 5 quando o primeiro detector de tensão (116) está em uma condição de falha.