ES2345962T3 - Ondulador para la alimentacion de una red de corriente alterna. - Google Patents

Abstract

Ondulador (14) para la alimentación de una red de corriente alterna, que puede estar conectado en la entrada a un generador de energía eléctrica, en el que se prevé una conexión de datos (25) conectada a una red de datos, comprendiendo la red de datos una serie de otros onduladores (11-13; 41-71; 81), dotados de otros generadores de corriente y previstos para alimentar corriente en la red de corriente alterna, de manera que la red de datos forma una unidad de comunicación con uno de los onduladores (11-13; 41-71; 81), de manera que el ondulador considerado (11-13; 41-71; 81) constituye un maestro para una unidad de control con una serie de otros onduladores que funcionan como esclavos, caracterizado porque la unidad de comunicación está controlada por la unidad de mando, de manera tal que existe una unidad de central eléctrica (30) homogénea, en lo que se refiere a la relación en los parámetros de alimentación que está conectada a una red interconectada como unidad externa con una estructura de control-mando integrada, estando conectada la red de datos por el ondulador que funciona como maestro a un mando de orden superior, en particular a un sistema de distribución local o supraregional, enviando, el mando de orden superior, valores teóricos, instrucciones y/o valores de parámetros a la red formada por los onduladores, de manera que cuando falla el maestro, un esclavo que está dispuesto jerárquicamente por debajo del maestro desempeña la función de maestro.

Description

Ondulador para la alimentación de una red de corriente alterna.

La presente invención se refiere a un ondulador para la alimentación de una red de corriente alterna, que se puede conectar por su entrada con un generador de energía eléctrica.

En una red eléctrica interconectada están conectadas centrales eléctricas de potencia significativa a sistemas de distribución de energía acoplados. En primer lugar, están conectadas las centrales nucleares, centrales de carbón, centrales con turbinas de gas y centrales hidráulicas, que se designan también como grandes centrales eléctricas.

Las instalaciones fotovoltaicas o, por ejemplo, centrales pequeñas de bloques de calefacción, suministran una potencia sustancialmente más reducida en comparación con las llamadas centrales eléctricas, de manera que las instalaciones, incluso por su elevado número, no están conectadas directamente a un sistema de distribución de energía. La complicación técnica sería, por una parte, insoportablemente elevada y, por otra, los costes de este tipo de conexión a un sistema de distribución de energía serían elevados. A este respecto se citan las siguientes publicacio-
nes:

1.

Mauch, K.: Power Electronic Interfaces for DER. First International Conference on the Integrated of RE and DER, 1-3 diciembre, 2004, Bruselas;

2.

Jahn, J.; Reekers, J.; Meinhardt, M.: Dezentrale Energieerzeugung: Weiterentwicklung von der reinen Einspeisung zum intelligenten System NEuK 2006;

3.

Meinhardt, M.: Zukünftige netztechnische Einbindung von PhotovoltaikAnlagen, Hanover, 24 de abril de 2006.

Las instalaciones fotovoltaicas suministran potencias en el rango de kW, es decir, sustancialmente por debajo de la potencia de las grandes centrales. A causa del creciente número de dichas instalaciones, la alimentación de energía eléctrica presenta, de manera creciente, un problema de control para los sistemas de distribución de energía. Las previsiones o prognosis del volumen de energía son difíciles de realizar, puesto que la generación de energía depende, por ejemplo, de la radiación solar o bien de cuestiones meteorológicas en general. Las grandes centrales de potencia, en especial las centrales de potencia principales, tienen grandes dificultades en reaccionar ante circunstancias cambiantes. Por ejemplo, si una central de potencia principal es desconectada, una nueva puesta en marcha requiere relativamente bastante tiempo. Constituye un problema el que la alimentación de energía desde las instalaciones fotovoltaicas varía fuertemente. Así puede suceder que, para una red distribución, aparte de periodos puntuales, no hay necesidad de corriente fotovoltaica. Ciertamente, se utilizan con frecuencia dispositivos de almacenamiento eléctricos, en especial acumuladores como medios tampón en instalaciones fotovoltaicas, esta forma de proceder es, no obstante, relativamente cara y la capacidad de almacenamiento es limitada. La energía solar no utilizada es, por otra parte, poco deseable, puesto que reduce sensiblemente la rentabilidad de una instalación.

Un problema adicional consiste en que las instalaciones fotovoltaicas, y otras instalaciones de generación de energía regenerativa, tales como pequeñas centrales eólicas, se encuentran muy alejadas entre sí.

La invención se plantea el objetivo de encontrar una solución con la que, por una parte, se puedan unir múltiples pequeños generadores de corriente en un sistema de distribución de forma económica para asegurar un suministro de energía fiable y, por otra parte, hacer posible la optimización de la potencia a alimentar a una red de distribución desde las centrales generadoras.

Este objetivo se consigue, de acuerdo con la invención, de forma que un ondulador puede ser conectado para la alimentación de una red de corriente alterna, siendo conectable, por un lado, con un generador de energía eléctrica, presentando una conexión de datos a una red de datos, de manera que la red de datos comprende varios generadores de corriente para la alimentación de la red de corriente alterna, de forma que la red de datos constituye una unidad de comunicación con un ondulador, de manera que el ondulador individual constituye, como maestro, una unidad de control para la unidad de comunicación con los otros múltiples onduladores que funcionen como esclavos, de manera que mediante la unidad de control, la unidad de comunicaciones estará constituida de forma tal que se constituirá una unidad de potencia unitaria con respecto a un parámetro de alimentación, que comprende una unión de corriente como unidad externa con una estructura conjunta de control y mando, de manera que la red de datos mediante el ondulador que funciona como maestro está conectada en especial a un sistema de distribución local o supraregional, de manera que el dispositivo de mando de orden superior envía valores nominales, instrucciones y/o parámetros a la red de los onduladores de manera tal que, cuando falla un maestro, un esclavo que está dispuesto jerárquicamente por debajo del maestro desempeña el papel de maestro.

La invención se basa en el concepto de reunir, en una única central de potencia, instalaciones generadoras de corriente descentralizadas que proporcionan una potencia relativamente reducida, de manera que se pueden conectar en red onduladores entre sí mediante comunicación de datos. En este caso, funciona un ondulador, en decir, un ondulador jerárquicamente superior en la unidad de comunicación en función de maestro al que están subordinados los demás onduladores como esclavos. En caso de fallo del ondulador que funciona como maestro, el siguiente ondulador en la red de datos a base de onduladores adopta el papel de maestro que, de manera ventajosa, está dispuesto jerárquicamente por debajo. Mediante la conexión al sistema de distribución, la gestión de la energía puede ser claramente mejorada.

Estas soluciones maestro-esclavo se han demostrado fiables en la práctica en numerosas áreas de utilización. La peculiaridad de una comunicación en red del ondulador, según la invención, consiste en que se consigue tanto el papel de los participantes individuales como maestro o como esclavo como también la reunión en una asociación de comunicaciones, de manera automática en caso necesario sin que se requiera para ello actuación manual.

Al contrario de la situación de la técnica que se ha citado en lo anterior, las instalaciones individuales de generación de energía se reúnen en un "componente de central de potencia", el control tiene lugar internamente dentro de la unidad de comunicaciones, de manera que mediante el ondulador que funciona como maestro, se controlan los otros onduladores. Básicamente este ondulador maestro es controlado desde el exterior, pero no cada uno de los onduladores individuales, según el estado de la técnica.

La disposición en red de los onduladores es posible con una complicación relativamente reducida. No son necesarios módulos adicionales, puesto que las interfaces para la comunicación de datos pueden estar dispuestas en un cuerpo envolvente de los onduladores. Esto tiene además la ventaja de los cortos recorridos de control hacia los semiconductores de los onduladores, lo cual posibilita una regulación rápida del ondulador.

Las instrucciones de un sistema de distribución de orden superior pueden ser realizadas de manera óptima, dado que por la comunicación interna de datos del ondulador se consigue una adecuación óptima de los parámetros. Por esta razón se pueden adecuar también diferentes instalaciones generadoras de energía, dispuestas en red entre sí mediante comunicación interna de datos, a las exigencias de la red eléctrica, de manera que se consigue la utilización más apropiada posible, por ejemplo, de la energía solar.

También es posible reducir sensiblemente la capacidad de los dispositivos de almacenamiento eléctrico, que son relativamente caros. Así, por ejemplo, mediante la invención, se puede conseguir siempre una alimentación máxima hacia la red de la energía de origen solar, dado que la energía de origen solar recibirá una prioridad más elevada, de manera que, por ejemplo, las centrales hidráulicas que trabajan con pantanos, que son utilizadas como centrales para cargas punta en una red de energía, pueden ofrecer una reserva de energía que de desplaza temporalmente hacia un periodo posterior.

Mediante la invención, es posible no solamente una utilización óptima de la energía, sino también una estabilización eficaz de la red de energía mediante el control del ondulador de semiconductores.

La invención prevé, por lo tanto, que todos los generadores de corriente que están reunidos en una central de potencia constituyan una unidad única de comunicaciones. Es decir, los onduladores constituyen una unidad de comunicaciones.

Mediante los generadores de corriente dispuestos en red entre sí por los medios de comunicación, resulta posible, mediante un intercambio permanente de datos entre sí, conseguir la necesaria "inteligencia local" que posibilite que los generadores de corriente sean reunidos en una unidad como central de potencia.

Es también posible introducir un órgano de control adicional en una de las interfaces que se disponen en la red de datos o bien en la red de alimentación, el cual se alimenta entonces en situación de desempeñar asimismo funciones complejas de control y regulación. Esto es ventajoso en especial con una estructura con muchos generadores de corriente distintos.

Una ventaja importante de la invención consiste en que el control de una central eléctrica constituida por múltiples generadores de electricidad puede tener lugar incluso sin acción externa de un sistema de distribución de orden superior. La utilización ventajosa de la invención permite una definición de objetivos de orden superior que puede transformar un maestro de la central eléctrica, conseguido mediante la invención, a causa de su disposición en red de comunicaciones se puede intercambiar con todos los participantes de la central eléctrica. Estos objetivos pueden ser una o varias de las funciones de control de la unidad de control.

La unidad de control puede estar constituida, por ejemplo, de manera simple para alimentación simétrica en fase, para funcionar en una zona de trabajo considerada óptima en el conjunto de la instalación, para el almacenamiento de energía sobrante en dispositivos de almacenamiento eléctrico, en especial acumuladores, para la reducción de la potencia almacenada, en especial en base a una estadística de frecuencia, para la separación de generadores de corriente no eficaces y para la compensación mediante generadores de corriente con reservas de potencia.

La unidad de comunicaciones, según la invención, posibilita, a la entidad que lleva a cabo la explotación de instalaciones generadores de energía eléctrica, tales como centrales eléctricas u otros generados de energía eléctrica, el adecuar la potencia de alimentación de sus instalaciones de generación de energía a las necesidades de una situación correspondiente en una red interconectada. Ello es especialmente ventajoso cuando la central eléctrica está constituida por varios generadores de energía eléctrica o bien dispositivos de alimentación de energía eléctrica, puesto que son apropiados por su parte para la alimentación de energía eléctrica de forma autónoma. Es ventajoso, según la invención, que los generadores de corriente muestren una representación unitaria hacia el exterior. Esto se consigue por el hecho de que los participantes en una conexión de centrales eléctricas están unidos automáticamente entre sí en una red de datos mediante un ondulador, según la invención.

Una central eléctrica, tal como la descrita, puede consistir en múltiples generadores de corriente del tipo que se indicará, en especial mediante una instalación fotovoltaica para la generación de corriente en red, como mínimo, un generador de corriente por célula de combustible, sistemas de baterías con alimentación de red, o bien inversores, como mínimo, una central de biomasa, como mínimo, una central de bloque de calefacción, como mínimo, un conjunto que se basa en motores de combustión para la generación de corriente que puedan ser móviles o fijos en un lugar determinado, así como, como mínimo, un generador eólico o bien un conversor de energía eólica para la alimentación de corriente en red, como mínimo, un generador hidráulico para la alimentación de corriente en red y/o, como mínimo, un generador de turbina de gas para la alimentación de corriente en red. Una ventaja de la invención es, por lo tanto, que una central eléctrica de este tipo que consiste en múltiples generadores de corriente individuales pueda estar constituida mediante una mezcla o conjunto de todos los generadores de energía que se han explicado. También esta combinación o mezcla de diferentes instalaciones generadoras de energía puede estar unida mediante las adecuadas pasarelas (interfaz con inteligencia/microprocesador para conversión de protocolo) en la red de la unidad de comunicaciones. Estas pasarelas controlan ventajosamente el tipo distinto específico de comunicación o bien de control con los diferentes generadores de energía.

Para poder realizar dichas adaptaciones con respecto a exigencias externas de manera adecuada, es ventajoso que la central esté preparada para determinados sucesos y que éstos puedan ser reconocidos y se pueda reaccionar a los mismos en un reducido tiempo de reacción. Estos sucesos o incidencias son, en especial, una necesidad más elevada de potencia en la red eléctrica que hacen necesaria, por ejemplo, una salida de potencia máxima de la central, una reducida exigencia de potencia en la red eléctrica que lleva a cabo la adecuación de la salida de potencia más limitada de la central, una exigencia de alimentación simétrica de las tres fases en un sistema trifásico, una evaluación de distribución de carga y una adecuación a un generador de potencia individual en un funcionamiento con un solo generador, de manera que la central lleva a cabo como una unidad una alimentación simétrica y/o que pueda compensar el fallo de otras centrales individuales de la red eléctrica, o que pueda realizar la conexión adicional de otras centrales individuales para su unión con conexión automática.

Mediante la reunión de generadores eléctricos con potencias relativamente reducidas, puede tener lugar la actuación de las centrales individuales de la red interconectada a través de un sistema de distribución de orden superior, incluso en el caso en el que un generador de corriente individual conectado con el ondulador, según la invención, no genera prácticamente ningún volumen significativo de energía. De esta manera, se pueden conectar, en especial, centrales regenerativas, tales como centrales de potencia descentralizadas, tales como una instalación eólica, una instalación de turbina de gas de gran potencia, una central de gran potencia a base de combustibles fósiles o una central nuclear en la red eléctrica interconectada. Mediante los múltiples generadores de energía se consigue la necesaria potencia de alimentación.

Es especialmente favorable que, de esta manera, se pueda conseguir un elevado volumen de energía y, por lo tanto, precios de venta más elevados mediante la central de potencia objeto de la invención. Mediante la invención es posible suministrar una punta de potencia, según necesidades, en un tiempo muy reducido, o bien suministrar corriente relativamente cara. De esta manera, se puede, en caso extremo, evitar incluso un fallo global de la red interconectada. Así, por ejemplo, se pueden conectar, de forma adicional, en un tiempo muy reducido, múltiples acumuladores como generadores de alimentación y se pueden facilitar incluso como condensadores tampón al ondulador energía almacenada de manera muy rápida, aunque sea durante un periodo muy corto, de manera que, por ejemplo, se pueda subsanar un fallo por cortocircuito en la red dentro de un rango de milisegundos. Una reacción en cadena y un fallo de gran magnitud de la red, tal como ya ha ocurrido en USA y Canadá, se pueden evitar en ciertas circunstancias. De esta manera, se aumenta la seguridad de suministro de corriente.

Además, se puede almacenar energía eléctrica mediante los dispositivos de almacenamiento eléctrico, por ejemplo, de las instalaciones fotovoltaicas, que puede ser suministrada mediante un sistema de distribución correspondiente. Frecuentemente se conoce con antemano por aumentos estadísticos la necesidad de energía, por ejemplo, después de determinados sucesos, tales como el periodo intermedio o de "media parte" de un partido de fútbol o también el conocido efecto de consumo al mediodía. Por esta razón, los dispositivos de almacenamiento pueden encontrarse completamente cargados cuando se debe cubrir una punta de consumo de este tipo. La invención aporta una contribución sustancial para la gestión de la energía.

La invención se basa en el reconocimiento de que todos los dispositivos de alimentación o de generación, que a efectos de la invención están reunidos en una central de energía, constituyen una unidad de comunicación unitaria que entonces se encuentra en la situación de requerir, por ejemplo, valores reales, valores de parámetros y comunicaciones de situación de los generadores individuales y almacenarlos de forma intermedia, así como recibir valores teóricos, instrucciones y parámetros de dispositivos de mando de orden superior y facilitarlos de la manera apropiada, de las unidades de generación, a las interfaces apropiadas, en especial Ethernet, RS485, CAN o bien interfaz de datos inalámbricos por banda ISM para comunicación entre sí, o bien con otros generadores de otras centrales de potencia, o también establecer comunicación con un sistema de distribución local para la central de potencia, preparar una comunicación con sistemas de distribución supraregionales para un conjunto completo de centrales de potencia, así como comunicación con las puertas deseadas de datos a través de Internet.

En un desarrollo adicional ventajoso del ondulador según la invención, se prevé que, como mínimo, un generador es un generador fotovoltaico. Preferentemente una serie de generadores fotovoltaicos están dispuestos en red formando una central de potencia única. Los generadores fotovoltaicos presentan esencialmente una potencia relativamente reducida y están establecidos para un solo edificio. Por ejemplo, los módulos fotovoltaicos pueden estar montados en el tejado de una casa. La superficie disponible para ello es limitada. Por esta razón, también la potencia es reducida, por ejemplo, en relación con una central nuclear. Si se disponen en red una serie de hogares formando una central de potencia, entonces se puede alimentar una cantidad de energía sustancial de manera controlada a la red
interconectada.

Es especialmente ventajoso cuando, como mínimo, un generador está constituido por un generador de corriente mediante célula de combustible, un sistema de baterías, una central de biomasa, una central bloque de calefacción, un generador mediante motores de combustión, un generador eólico, un generador hidráulico y/o un generador con turbina de gas de potencia reducida. Mediante la disposición en red y comunicación de los diferentes tipos de generadores se puede mejorar adicionalmente la gestión de la energía. Mediante la comunicación de datos, se puede, por ejemplo, tener en cuenta el paso de una zona de mal tiempo, cuya dirección de desplazamiento se puede tener en cuenta y, por lo tanto se puede hacer una provisión o prognosis de la generación de energía. La distribución de energía y su variación se pueden reunir de manera simple en un correspondiente conjunto de datos. Esta prognosis es muy ventajosa para la gestión de la energía de un sistema de distribución correspondiente. La formación de la central que está constituida por generadores individuales de diferentes tipos puede tener lugar mediante las deseadas puertas de datos.

En otra disposición adicional ventajosa de la invención, la conexión de datos es, como mínimo parcialmente, una conexión por radio, es decir, inalámbrica. Una conexión inalámbrica de este tipo es posible mediante conexiones conocidas de transferencia de datos de manera sencilla, tales como el sistema Bluetooth ISM/WLAN, ZigBee, Z-Wave, NanoNet, EnOcean. Mediante la transmisión de datos por vía inalámbrica se pueden poner en red múltiples generadores de energía. Además, se pueden salvar distancias relativamente grandes.

La conexión de datos puede ser realizada también parcialmente o de forma completa mediante conexión por cables. Esta es ventajosa cuando el ondulador está conectado a Internet. Una conexión por cable de este tipo es relativamente segura contra averías. Una disposición en red por unión por cables del ondulador puede basarse, por ejemplo, en las tecnologías RS485, Ethernet, CAN.

En otro desarrollo adicional de la invención se almacenan en la unidad de comunicaciones los valores teóricos, parámetros y/o comunicaciones de situación. De esta manera, puede tener lugar la consulta de informaciones de situación, valores de medición y/o informaciones de diagnóstico. El almacenamiento de datos posibilita acceder en todo momento al sistema de distribución mediante determinados datos para poder adoptar decisiones. Este tipo de decisiones pueden afectar, por ejemplo, a la reducción o aumento de la potencia de una central de carbón en un correspondiente sistema de generador-red interconectada.

Los análisis se pueden mejorar adicionalmente cuando se conectan, a la red de datos, sensores de valores de medición. Se pueden disponer, en especial, aparatos secundarios, registros de datos locales, aparatos de medición para la captación de datos meteorológicos, tales como temperatura, irradiación solar, velocidad del viento y otros, y/o aparatos para la captación electrónica de situación de contadores.

Es ventajoso que tenga lugar el envío de instrucciones de control, variaciones de parámetros y/o software de accionamiento para el generador de corriente. Mediante el envío de estos datos se puede realizar la actualización de manera automática. Mediante la conexión de datos o bien la red, los generadores individuales participan de informaciones de otras unidades y se pueden conseguir de manera ventajosa realimentaciones con referencia a la diagnosis de sistemas y a la optimización funcional.

Otras disposiciones ventajosas de la invención se caracterizan por las reivindicaciones dependientes.

En base al ejemplo de realización, se explicará adicionalmente la invención de manera más detallada, a título de ejemplo.

La figura 1 muestra una representación esquemática de una solución mediante núcleo de Ethernet para la disposición en red de centrales individuales y conjuntos de centrales unidas de forma inalámbrica y mediante cable;

La figura 2 muestra una representación esquemática de onduladores solares interconectados de forma inalámbrica y

La figura 3 muestra una representación esquemática de varios onduladores solares conectados mediante cables con acoplamiento a Internet de forma inalámbrica.

En las figuras, las partes iguales se han designado con iguales numerales de referencia.

La figura 1 representa una solución mediante núcleo Ethernet para la disposición en red de centrales de potencia o bien unidades de centrales de potencia (1, 2, 3) con conexión inalámbrica y por cable.

Cada una de las unidades de central de potencia (1, 2, 3) está compuesta por una serie de onduladores (11, 12, 13, 14) para la alimentación en red en una red alterna que no se ha mostrado. De manera representativa para otras instalaciones de generación de energía en unión de comunicaciones, se ha mostrado, en este caso, una central eólica (35) y una central hidráulica (36). Otros tipos de centrales que ya se han explicado pueden coexistir también en una red de comunicaciones combinada. Entre los onduladores (11) a (14) se constituye una conexión de datos que puede consistir, por ejemplo, en una conexión por cable o, por ejemplo, una conexión Bluetooth. Cada uno de los onduladores está conectado en la parte de entrada con un generador de energía eléctrica fotovoltaico. Tal como muestra el ejemplo, se pueden reunir varias unidades de central de potencia formando una central de potencia o unidad de central de potencia única.

De acuerdo con la invención, una conexión de datos comprende una red de datos. El ondulador (14) está realizado en forma de maestro, de manera que los onduladores (11, 12 y 13) funcionan como esclavos. El ondulador (14) constituye, en este caso, la unidad de control para los onduladores que funcionan como esclavos. Cada uno de los maestros de cada una de las unidades de central de potencia (1, 2, 3) está conectada a un enrutador WLAN (20), al que pueden estar conectados aparatos de comunicación (21), tales como PC, ordenador portátil, PDA.

La red de datos comprende conexiones por cable (22) y conexiones inalámbricas (23), que constituyen una conexión de datos (25). La red de datos constituye, con los onduladores (11) a (14), una unidad de comunicaciones. Mediante la conexión de datos (25) se pueden enviar las instrucciones de control, variaciones de parámetros y/o software funcional para los generadores fotovoltaicos o bien los onduladores.

Los onduladores individuales (11) a (14) son controlados mediante un mando (24) con intermedio de la conexión de datos (25), de manera tal que se constituye una unidad de central de potencia (30) unitaria con respecto a los parámetros de alimentación. La unidad (30) está conectada a una red interconectada como unidad externa con estructura conjunta de mando y control.

La red de datos mostrada en la figura 1 está conectada a Internet y, por lo tanto, a un mando de orden superior, en especial a un sistema de distribución local o supraregional. El mando subordinado envía valores teóricos, instrucciones y/o parámetros a la red constituida por los onduladores (11) a (14). Cada uno de los onduladores (11) a (14) comprende medios para comunicación con el resto de onduladores. En éstos se almacenan valores reales, valores de parámetros y/o comunicaciones de situación.

Además, la red de datos muestra sensores de medición (27a, 27b) que están conectados de manera directa o indirecta con intermedio de un registrador de datos (28) (figura 1).

Del sistema de distribución se pueden enviar también datos a la unidad de central de potencia (30), de manera que este sistema es apropiado para una conducción bidireccional de paquetes de datos, en especial, según un procedimiento de enrutado de la red.

La figura 2 muestra una variante con onduladores solares con una conexión inalámbrica y una estructura de forma arbórea. Los onduladores (41) y (42) están subordinados al ondulador (51), que funciona como maestro para ambos. Los onduladores (43) y (44) están subordinados al ondulador (52), que funciona como maestro para estos dos. Los onduladores (51) y (52) están subordinados al ondulador (61). Ambos onduladores (61, 62), que actúan como maestros para los onduladores subordinados, están conectados en comunicación con el ondulador (71) de modo correspondiente en una relación maestro-esclavo. En el ondulador (51) está conectado a un aparato de comunicación (21).

Todos los onduladores (41) a (71) mostrados en la figura 2 constituyen con sus generadores la unidad de central de potencia (30). Entre los onduladores (41) hasta (71) existe una conexión de datos inalámbrica.

En la figura 3 se ha mostrado un ondulador solar (81) en red de cableado. Dicho ondulador está unido con una conexión por cable con otros onduladores. El ondulador solar (81) está conectado de forma inalámbrica, especialmente mediante WLAN, a Internet. La conexión por cableado (22) une, en forma de bus, todos los onduladores entre sí, desde el punto de vista de comunicación. Cada uno de los onduladores constituye, con su generador fotovoltaico, un dispositivo de alimentación. Los múltiples dispositivos de alimentación constituyen la deseada unidad de central de potencia.

Cada uno de los onduladores solares está realizado en forma de ondulador CC/CA. Se pueden conectar más de 100 onduladores a la red de datos, de manera que cada uno de los generadores suministra preferentemente una potencia nominal del orden de 1 kW hasta 100 kW.

La invención no está limitada a este ejemplo, así, por ejemplo, en vez de generadores solares pueden actuar también acumuladores, generadores eólicos como dispositivos de alimentación. Es importante la conexión de los dispositivos de alimentación individuales que actúan como una central de potencia en su conjunto, de manera que se simplifican las estructuras de mando y control de las empresas de suministro de energía. También se pueden utilizar otras soluciones en las que los onduladores individuales están orientados a objetivos de potencia de mayor categoría para funcionamiento óptimo de la central de potencia interconectada, o bien de la unidad (30).

Lista de designaciones

(1, 2, 3)

Unidad de central de potencia

(11, 12, 13, 14)

Ondulador (figura 1)

(20)

Enrutador WLAN

(21)

Dispositivo de comunicación

(22)

Conexión por cable

(23)

Conexión inalámbrica

(24)

Unidad de mando

(25)

Conexión de datos

(26)

-

(27a, 27b)

Sensores de medición

(28)

Registrador de datos

(29)

-

(30)

Unidad de central de potencia

(35)

Central eólica

(36)

Central hidráulica

(41, 42, 43, 44)

Ondulador (figura 2)

(51, 52)

Ondulador (figura 2)

(61, 62, 71)

Ondulador (figura 2)

(81)

Ondulador solar (figura 3)

Claims (11)

1. Ondulador (14) para la alimentación de una red de corriente alterna, que puede estar conectado en la entrada a un generador de energía eléctrica, en el que se prevé una conexión de datos (25) conectada a una red de datos, comprendiendo la red de datos una serie de otros onduladores (11-13; 41-71; 81), dotados de otros generadores de corriente y previstos para alimentar corriente en la red de corriente alterna, de manera que la red de datos forma una unidad de comunicación con uno de los onduladores (11-13; 41-71; 81), de manera que el ondulador considerado (11-13; 41-71; 81) constituye un maestro para una unidad de control con una serie de otros onduladores que funcionan como esclavos,

caracterizado porque la unidad de comunicación está controlada por la unidad de mando, de manera tal que existe una unidad de central eléctrica (30) homogénea, en lo que se refiere a la relación en los parámetros de alimentación que está conectada a una red interconectada como unidad externa con una estructura de control-mando integrada, estando conectada la red de datos por el ondulador que funciona como maestro a un mando de orden superior, en particular a un sistema de distribución local o supraregional, enviando, el mando de orden superior, valores teóricos, instrucciones y/o valores de parámetros a la red formada por los onduladores,

de manera que cuando falla el maestro, un esclavo que está dispuesto jerárquicamente por debajo del maestro desempeña la función de maestro.

2. Ondulador, según la reivindicación 1, caracterizado porque, como mínimo, un generador es un generador fotovoltaico.

3. Ondulador, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque, como mínimo, un generador de corriente está constituido por un generador por célula de combustible, un sistema de baterías, una central de biomasa, una unidad bloque de calefacción, un generador por motores de combustión, un generador eólico, un generador hidráulico, un generador por turbina de gas y/o un generador fotovoltaico adicional.

4. Ondulador, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la conexión de datos (25) está constituida, por lo menos parcialmente, como conexión inalámbrica (23).

5. Ondulador, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la conexión de datos (25) está constituida, por lo menos parcialmente, como conexión por cables (22).

6. Ondulador, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la red de datos está conectada con intermedio del ondulador que funciona como maestro a una conexión de datos a distancia, en especial Internet.

7. Ondulador, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la red de datos está conectada mediante un ondulador que funciona como maestro a un control de orden superior, en especial un sistema de distribución local o supraregional, de manera que los valores teóricos de control subordinados, instrucciones y/o parámetros son enviados a la red formada por los onduladores.

8. Ondulador, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una realización del tipo en el que el la unidad de comunicaciones se almacenan valores reales, comunicaciones de parámetros y/o de situación.

9. Ondulador, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la red de datos están conectados sensores de medición.

10. Ondulador, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una realización de tipo en el que tiene lugar el envío de instrucciones de control, variaciones de parámetros y/o software de trabajo para generadores de corriente.

11. Ondulador, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una realización del tipo en el que tiene lugar un envío bidireccional de paquetes de datos, en especial según un procedimiento de enrutado de red.