ES2523703B1 - Sistemas y métodos para sincronización de tiempo de ied mediante enlace de radio - Google Patents

Sistemas y métodos para sincronización de tiempo de ied mediante enlace de radio Download PDF

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Abstract

Sistemas y métodos para sincronización de tiempo de IED mediante enlace de radio.#La presente divulgación proporciona sistemas y métodos para sincronizar las señales de tiempo de IED maestros y remotos usando un enlace de radio. De acuerdo con una realización, un IED maestro puede transmitir una señal de tiempo ajustada a un IED remoto mediante una señal de radio. El IED maestro puede determinar un retardo de propagación entre el IED maestro y un IED remoto. El IED maestro puede a continuación ajustar una señal de tiempo maestra mediante el retardo de propagación y transmitir la señal de tiempo ajustada al IED remoto. Como alternativa, un IED remoto puede pedir y recibir una señal de tiempo maestra desde un IED maestro mediante una señal de radio. El IED remoto puede a continuación determinar el retardo de propagación y ajustar la señal de tiempo maestra recibida en consecuencia. De acuerdo con diversas realizaciones, la señal de tiempo de un IED maestro y remoto puede sincronizarse en al menos un milisegundo.

Description

SISTEMAS Y METODOS PARA SINCRONIZACION DE TIEMPO DE IED MEDIANTE
ENLACE DE RADIO
DESCRIPCION
CAMPO TECNICO
5 Este informe se refiere a sincronizacion de tiempo de dispositivos electronicos
inteligentes. Mas particularmente, este informe se refiere a sincronizacion de tiempo de dispositivos electronicos inteligentes mediante una senal de radio.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Se describen realizaciones no limitantes y no exhaustivas del informe, incluyendo 10 diversas realizaciones del informe con referencia a las figuras, en las que:
La Figura 1 ilustra una realization de una red de dispositivos electronicos inteligentes (IED) en comunicacion entre si mediante enlaces de radio y/o mediante conexiones directas.
La Figura 2 ilustra un diagrama de una realizacion de un sistema de distribution de potencia electrica que incluye IED conectados a transceptores de radio.
15 La Figura 3A ilustra un diagrama de una realizacion de la sincronizacion de un IED
remoto con un IED maestro mediante una senal de radio en el que el IED maestro compensa retardos de propagation y/o procesamiento.
La Figura 3B ilustra un diagrama de una realizacion de la sincronizacion de un IED remoto con un IED maestro mediante una senal de radio en el que el IED remoto compensa 2 0 retardos de propagacion y/o procesamiento.
La Figura 3C ilustra un diagrama de una realizacion de la sincronizacion de un IED remoto con un IED maestro mediante una senal de radio transmitida en un tiempo conocido tal como un pulso por segundo (PPS).
La Figura 4 ilustra un diagrama de bloques funcional de una realizacion de un IED 2 5 configurado para recibir, distribuir y/o determinar una senal de tiempo.
La Figura 5 ilustra una realizacion de un diagrama de bloques de funcion de un IED configurado para distribuir y/o recibir una senal de tiempo mediante un enlace de radio.
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La Figura 6A ilustra un diagrama de flujo de una realizacion de un metodo para que un IED maestro transmita una senal de tiempo ajustada a un IED remoto mediante una senal de radio para que el IED remoto sincronice su senal de tiempo con una senal de tiempo de un IED maestro.
La Figura 6B ilustra un diagrama de flujo de una realizacion de un metodo para que un IED remoto sincronice su senal de tiempo con una senal de tiempo de un IED maestro mediante un enlace de radio.
La Figura 7 ilustra un diagrama de flujo de una realizacion de un metodo para usar un generador de tiempos independiente primario para sincronizar un IED remoto y usar un generador de tiempos secundario distribuido mediante un enlace de radio como una prevencion de fallos.
En la siguiente descripcion, se proporcionan numerosos detalles espedficos para un entendimiento minucioso de las diversas realizaciones divulgadas en este documento. Los sistemas y metodos divulgados en este documento pueden llevarse a la practica sin uno o mas de los detalles espedficos, o con otros metodos, componentes, materiales, etc. Ademas, en algunos casos, estructuras, materiales u operaciones bien conocidos pueden no mostrarse o describirse en detalle para evitar oscurecer aspectos del informe. Ademas, los rasgos, estructuras o caractensticas descritas pueden combinarse en cualquier manera adecuada en una o mas realizaciones alternativas.
DESCRIPCION DETALLADA
Los dispositivos electronicos inteligentes (IED) pueden usarse para supervisar, proteger y/o controlar equipo industrial y de servicios publicos, tal como en sistemas de suministro de potencia electrica. Tales sistemas pueden utilizar informacion de tiempo precisa para realizar diversas tareas de supervision y proteccion. Los IED en un sistema de potencia pueden configurarse para realizar funciones de medicion, control y proteccion que requieren un cierto nivel de precision entre uno o mas IED. Por ejemplo, los IED pueden configurarse para calcular y comunicar fasores sincronizados en tiempo (sincrofasores), que pueden requerir que los IED se sincronicen en microsegundos entre si. Muchos algoritmos de proteccion, medicion, control y automatizacion usados en sistemas de potencia pueden beneficiarse de o requerir indicaciones de tiempo sincronizadas en datos transmitidos entre una pluralidad de IED.
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Pueden usarse diversos sistemas para distribuir information de tiempo precisa entre IED en red. De acuerdo con diversas realizaciones, una pluralidad de IED puede mantener senales de tiempo sincronizadas usando una red optica sincronizada (SONET). En una realization de este tipo, la informacion de tiempo precisa puede distribuirse usando un protocolo de transporte smcrono y modulos de transporte smcronos (STM). De acuerdo con tales realizaciones, cada IED sincronizado debe estar conectado fisicamente a la SONET.
De acuerdo con otras realizaciones, la informacion de tiempo precisa puede comunicarse entre IED en red usando el protocolo de tiempo de precision (PTP), un sistema de posicionamiento global (GPS) y/o, con menos precision, el protocolo de tiempo de red (NTP). PTP y NTP tradicionalmente utilizan conexiones cableadas. Un esquema de sincronizacion GPS puede requerir que cada nodo tenga su propio receptor GPS y que la senal GPS sea accesible. El presente informe proporciona diversos sistemas y metodos para sincronizar los relojes de cualquier numero de IED usando enlaces de radio inalambricos. De acuerdo con diversas realizaciones, la precision de la sincronizacion de senal de tiempo mediante un enlace de radio puede estar en el rango de sub-milisegundos.
De acuerdo con diversas realizaciones, un IED puede utilizar un enlace de radio como un generador de tiempos primario para mantener un reloj local sincronizado con respecto a otros IED en red. Como alternativa, un IED puede utilizar SONET, PTP, NTP, GPS como un generador de tiempos independiente primario para mantener un reloj local sincronizado con respecto a otros IED en red. En tales realizaciones, un enlace de radio puede usarse como un generador de tiempos secundario para mantener la sincronizacion en el caso de que el generador de tiempos independiente primario no este disponible o este comprometido.
De acuerdo con diversas realizaciones, una subestacion u otra localization remota puede no albergar una conexion cableada y/o una conexion de este tipo puede ser de coste prohibitivo. Los IED remotos en una subestacion de este tipo pueden comunicar datos relacionados con supervisar, proteger y/o controlar componentes en un sistema de distribution de potencia electrica para IED maestros mediante un enlace de radio. De acuerdo con diversas realizaciones, este mismo enlace de radio puede utilizarse para mantener una senal de tiempo del IED remoto sincronizada con una senal de tiempo de un IED maestro.
El ancho de banda disponible en un enlace de radio puede limitarse y por lo tanto puede justificar un metodo de ancho de banda relativamente bajo para la sincronizacion de senal de tiempo. De acuerdo con una realizacion, un IED maestro determina el retardo de
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propagation entre si mismo y un IED remoto mediante una serie de intercambios de comunicacion. El IED maestro puede a continuation transmitir una senal de tiempo maestra ajustada para el retardo de propagacion calculado al IED remoto. El IED remoto puede a continuacion sincronizar su senal de tiempo con la senal de tiempo maestra. Como alternativa, un IED remoto puede pedir una senal de tiempo maestra desde un IED maestro y a continuacion determinar el retardo de propagacion en base a cuando se recibio la respuesta. El IED remoto puede a continuacion sincronizar su senal de tiempo con respecto a la senal de tiempo maestra.
En otra realization, los IED remotos pueden sincronizar sus senales de tiempo con un IED maestro usando las fases de transmision y reception del IED maestro. Por ejemplo, el IED maestro puede transmitir datos mediante un enlace de radio en una marca de pulso por segundo (PPS) generada mediante un generador de tiempos comun tal como un origen GPS, WWV, WWVB, WWVH o similares. En una realizacion de este tipo, el IED maestro puede transmitir datos al IED remoto mediante un enlace de radio en una marca PPS. El receptor de radio del IED remoto puede a continuacion generar un pulso de tiempo tras la recepcion de la transmision de datos, y enviar tal pulso de tiempo a su IED asociado. El IED de recepcion puede a continuacion sincronizar otros IED locales usando el tiempo de llegada. Por consiguiente, dado que ambos IED remoto y maestro conocen que los datos recibidos mediante un enlace de radio se transmitieron originalmente en la ultima marca PPS, los IED remoto y maestro pueden alinearse en tiempo segun sea necesario.
De acuerdo con diversas realizaciones, un IED puede incluir un modulo de sincronizacion de senal de tiempo configurado para recibir y/o transmitir senales de radio. De acuerdo con diversas realizaciones, el modulo de sincronizacion de senal de tiempo puede sincronizar su senal de tiempo interna despues de seleccionar una mejor senal de tiempo disponible en base a un orden de selection pre-programado o a traves del uso de un algoritmo. El modulo de sincronizacion de tiempo de un IED puede utilizar un transceptor de radio IED-a-IED como un generador de tiempos primario para sincronizar su senal de tiempo interna. Como alternativa, el transceptor de radio IED-a-IED puede usarse como un generador de tiempos de prevention de fallos o de respaldo en el caso de que un generador de tiempos independiente primario falle o se haga no disponible. Por ejemplo, un modulo de sincronizacion de senal de tiempo puede utilizar un receptor GPS o un receptor generador de tiempos del Inter-range Instrumentation Group (IRIG) como un generador de tiempos independiente primario y basarse en el enlace de radio IED-a-IED unicamente como una prevencion de fallos. El IED puede a continuacion transmitir datos de sincronizacion de
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tiempo a otros IED usando cualquier numero de protocolos, incluyendo PTP, NTP, IRIG y mediante enlace de radio.
Las frases "conectado a” y "en comunicacion con” se refieren a cualquier forma de interaction entre dos o mas componentes, incluyendo interaction mecanica, electrica, magnetica y electromagnetica. Dos componentes pueden conectarse entre si, incluso aunque no esten en contacto directo entre si, e incluso aunque pueda haber dispositivos intermediarios entre los dos componentes.
Como se usa en este documento, el termino IED puede referirse a cualquier dispositivo basado en microprocesador que supervisa, controla, automatiza y/o protege equipo supervisado en un sistema. Tales dispositivos pueden incluir, por ejemplo, unidades terminales remotas, reles diferenciales, reles de distancia, reles direccionales, reles alimentadores, reles de sobrecorriente, controles de regulador de tension, reles de tension, reles de fallo de ruptura, reles de generadores, reles de motor, controladores de automatization, controladores de bahia, medidores, control de reconectadores,
procesadores de comunicaciones, plataformas de computation, controladores logicos programables (PLC), controladores de automatizacion programables, modulos de entrada y salida, accionadores de motor y similares. Los IED pueden conectarse a una red, y la comunicacion en la red puede facilitarse mediante dispositivos de red que incluyen, a trtulo enunciativo, multiplexores, enrutadores, concentradores, pasarelas, cortafuegos y conmutadores. Ademas, los dispositivos de red y comunicacion pueden incorporarse en un IED o estar en comunicacion con un IED. El termino IED puede usarse de manera intercambiable para describir un IED individual o un sistema que comprende multiples IED.
Algunas de las infraestructuras que pueden usarse con realizaciones divulgadas en este documento ya estan disponibles, tales como: computadoras de fin general, herramientas y tecnicas de programacion de computadoras, medios de almacenamiento digital y redes de comunicaciones. Una computadora puede incluir un procesador, tal como un microprocesador, microcontrolador, circuiteria logica o similar. El procesador puede incluir un dispositivo de procesamiento de fin especial, tal como un ASIC, PAL, PLA, PLD, Campo de Matriz de Puertas Programables u otro dispositivo personalizado o programable. La computadora puede tambien incluir un dispositivo de almacenamiento legible por computadora, tal como memoria no volatil, RAM estatica, RAM dinamica, ROM, CD-ROM, disco, cinta, magnetica, optica, memoria flash u otro medio de almacenamiento legible por computadora.
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Las redes adecuadas para configuration y/o uso, como se describe en este documento, incluyen cualquiera de una amplia diversidad de infraestructuras de red. Espetificamente, una red puede incorporar lmeas terrestres, comunicacion inalambrica, conexiones opticas, diversos moduladores, demoduladores, transceptores enchufables de pequeno factor de forma (SFP), enrutadores, concentradores, conmutadores y/u otro equipo de red.
La red puede incluir software de comunicaciones o de red, tal como software disponible a partir de Novell, Microsoft, Artisoft y otros fabricantes, y puede funcionar usando TCP/IP, SPX, IPX, SONET y otros protocolos a traves de cables de par trenzado, coaxial o fibra optica, lmeas telefonicas, satelites, repetidores de microondas, lmeas de potencia CA moduladas, transferencia de medios fisica, enlaces de radio inalambricos y/u otros "cables” de transmision de datos. La red puede incluir redes mas pequenas y/o ser conectable a otras redes a traves de una pasarela o mecanismo similar.
Los aspectos de ciertas realizaciones descritas en este documento pueden implementarse como modulos o componentes de software. Como se usa en este documento, un modulo o componente de software puede incluir cualquier tipo de instruction informatica o codigo ejecutable por computadora localizado dentro o en un medio de almacenamiento legible por computadora. Un modulo de software puede, por ejemplo, comprender uno o mas bloques fisicos o logicos de instrucciones informaticas, que pueden organizarse como una rutina, programa, objeto, componente, estructura de datos, etc., que realiza una o mas tareas o implementa tipos de datos abstractos particulares.
En ciertas realizaciones, un modulo de software particular puede comprender instrucciones diferentes almacenadas en diferentes localizaciones de un medio de almacenamiento legible por computadora, que juntas implementan la funcionalidad descrita del modulo. De hecho, un modulo puede comprender una unica instruccion o muchas instrucciones, y puede distribuirse a traves de varios segmentos de codigo diferentes, entre diferentes programas y a traves de varios medios de almacenamiento legibles por computadora. Algunas realizaciones pueden llevarse a la practica en un entorno de computation distribuido donde las tareas se realizan mediante un dispositivo de procesamiento remoto vinculado a traves de una red de comunicaciones. En un entorno de computacion distribuido, los modulos de software pueden localizarse en un medio de almacenamiento legible por computadora local y/o remoto. Ademas, los datos que estan enlazados o representados juntos en un registro de base de datos pueden estar residentes
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en el mismo medio de almacenamiento legible por computadora, o a traves de varios medios de almacenamiento legibles por computadora y pueden vincularse juntos en campos de un registro en una base de datos a traves de una red.
Un generador de tiempos puede ser cualquier dispositivo que es capaz de seguir el paso del tiempo. Se contempla una amplia diversidad de tipos de generadores de tiempos, incluyendo un oscilador de cristal compensado en temperatura controlado por tension (VCTCXO), un oscilador enganchado en fase, un oscilador enganchado en tiempo, un oscilador de rubidio, un oscilador de cesio, un dispositivo microelectromecanico (MEM) y/u otros dispositivos capaces de seguir el paso del tiempo.
Una senal de tiempo es una representation del tiempo indicada mediante un generador de tiempos. Una senal de tiempo puede realizarse como cualquier forma de comunicacion para comunicar information de tiempo. Se contempla una amplia diversidad de tipos de senales de tiempo, incluyendo un protocolo IRIG, una senal GPS, emision de radio tal como una emision del National Institute of Science and Technology (NIST) (por ejemplo, estaciones de radio WWV, WWVB y WWVH), una emision de radio privada y protocolo asociado, el protocolo IEEE 1588, un protocolo de tiempo de red (NTP) descrito en el documento RFC 1305, un protocolo de tiempo de red simple (SNTP) descrito en el documento RFC 2030 y/u otro protocolo o sistema de transmision de tiempo.
En algunos casos, los rasgos, estructuras u operaciones bien conocidos, no se muestran o describen en detalle. Ademas, los rasgos, estructuras u operaciones descritos pueden combinarse en cualquier manera adecuada en una o mas realizaciones. Se entendera facilmente tambien que los componentes de las realizaciones, como se describen e ilustran en general en las figuras en este documento, podrian disponerse y designarse en una amplia diversidad de diferentes configuraciones.
Las realizaciones de la divulgation se entenderan mejor con referencia a los dibujos, en los que partes similares se designan mediante numeros similares a lo largo de la misma. Los componentes de las realizaciones divulgadas, como se describen e ilustran en general en las figuras en este documento, podrian disponerse y designarse en una amplia diversidad de diferentes configuraciones. Por lo tanto, la siguiente description detallada de las realizaciones de los sistemas y metodos de la divulgacion no se pretende para limitar el alcance de la divulgacion, segun se reivindica, sino que es meramente representativa de posibles realizaciones. En otros casos, estructuras, materiales u operaciones bien conocidos no se muestran o describen en detalle para evitar oscurecer aspectos de esta divulgacion.
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Ademas, las etapas de un metodo no necesariamente necesitan ejecutarse en algun orden espedfico, o incluso de manera secuencial, ni necesitan que se ejecuten las etapas unicamente una vez, a menos que se especifique de otra manera.
La Figura 1 ilustra una realization de una red 100 de dispositivos electronicos inteligentes (IED) en comunicacion entre si mediante enlaces de radio y/o mediante conexiones directas. De acuerdo con la realizacion ilustrada, las subestaciones remotas 120, 130, 140 y 150 pueden estar en comunicacion con un centro de control 110. El centro de control 110 puede incluir los IED 111, 112 y 113 en comunicacion entre si. Los IED 111, 112 y 113 pueden configurarse para supervisar, proteger y/o controlar componentes en un sistema de suministro de potencia electrica. Los IED 111, 112 y 113 pueden configurarse para comunicar datos sensibles al tiempo entre si, tales como sincrofasores.
Por consiguiente, puede ser importante que las senales de tiempo internas de cada IED 111, 112 y 113 esten sincronizadas.
Cualquiera de una amplia diversidad de sistemas y protocolos asociados puede usarse para mantener la sincronizacion de senales de tiempo de cada uno de los IED 111, 112 y 113. Por ejemplo, los IED 111, 112 y 113 pueden utilizar SONET, PTP, GPS y/o NTP como un generador de tiempos independiente primario para mantener la sincronizacion de cada IED. De acuerdo con otra realizacion, los IED 111, 112 y 113 pueden utilizar un enlace de radio para sincronizar los IED restantes. Como alternativa, los IED 111, 112 y 113 pueden utilizar SONET, PTP, NTP y/o GPS como un generador de tiempos independiente primario y un enlace de radio como un sistema de prevention de fallos o respaldo para mantener la sincronizacion de senal de tiempo.
De acuerdo con la realizacion ilustrada, un transceptor de radio 116 puede configurarse como una radio primaria. Por consiguiente, el transceptor de radio 116 primario puede transmitir una senal de tiempo maestra 118 generada mediante el IED 112. La senal de tiempo maestra 118 puede transmitirse en el centro de control 110 al transceptor de radio 117 y al transceptor de radio 115. Los transceptores de radio 115 y 117 pueden utilizar la senal de tiempo maestra 118 para asegurar que los IED 111 y 113 estan sincronizados con respecto al IED 112.
La subestacion 120 puede incluir un IED 125 en comunicacion con un receptor de tiempo 127 (tal como un receptor capaz de recibir una senal de tiempo comun tal como GPS, WWV, WWVB, WWVH, una senal de tiempo comun a la red, o similar) y un
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transceptor de radio 126. La subestacion 120 puede estar geograficamente separada del centro de control 110. De acuerdo con una realization, el IED 125 puede comunicarse con un IED en el centro de control 110 mediante una conexion cableada (no ilustrado), tal como Ethernet o SONET. Como alternativa, el IED 125 puede comunicarse con un IED en el centro de control 110 mediante el transceptor de radio 126.
El IED 125 puede utilizar el receptor de tiempo 127 para recibir un generador de tiempos independiente para que el IED 125 mantenga la sincronizacion con respecto a los IED 111, 112 y 113 en el centro de control 110. De acuerdo con otra realizacion, el IED 125 puede utilizar el transceptor de radio 126 para recibir una senal de tiempo maestra generada mediante un transceptor de radio 115, 116 y/o 117 en el centro de control 110.
De acuerdo con algunas realizaciones, se necesita sincronizacion de senal de tiempo altamente precisa, tal como para calcular sincrofasores. Por consiguiente, el enlace de radio entre el transceptor de radio 126 en la subestacion remota 120 y un transceptor de radio 115, 116 y/o 117 en el centro de control 110 puede utilizar una secuencia de entrenamiento para determinar el retardo de propagation entre el IED 125 y un IED 111, 112 o 113 en el centro de control 110. Una senal de tiempo maestra recibida puede a continuation ajustarse para compensar los retardos de propagacion y/o procesamiento. Los ejemplos de secuencias de entrenamiento adecuadas se describen en mayor detalle a continuacion.
La subestacion 130 puede incluir un IED 135 en comunicacion con un receptor de tiempo 137 (tal como un receptor capaz de recibir una senal de tiempo comun tal como GPS, WWV, WWVB, WWVH, una senal de tiempo comun a la red, o similar) y un transceptor de radio 136. La subestacion 130 puede estar en comunicacion con el centro de control 110 mediante una o mas conexiones cableadas y/o mediante el transceptor de radio 136. El IED 135 puede utilizar el receptor de tiempo 137 para recibir una senal de tiempo independiente. De acuerdo con otra realizacion, el IED 135 puede utilizar el transceptor de radio 136 para recibir una senal de tiempo maestra transmitida mediante un transceptor de radio 115, 116 y/o 117 en el centro de control 110. El IED 135 puede utilizar una senal de tiempo maestra recibida mediante el transceptor de radio 136 como un generador de tiempos primario o como un generador de tiempos de prevention de fallos o respaldo para sincronizar su senal de temporizacion con la del centro de control 110.
La subestacion 140 puede incluir el IED 141 y el IED 142 cada uno en comunicacion con un transceptor de radio 144 y 145, respectivamente. Los IED 141 y 142 pueden mantener sus respectivas senales de tiempo sincronizadas con una senal de tiempo
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maestra de un IED 111, 112 o 113 en el centro de control 110. Como se ilustra, el transceptor de radio 144 puede actuar como un transceptor de radio maestro local en la subestacion 140 proporcionando una senal de tiempo al transceptor de radio 145. Usando la senal de tiempo recibida mediante el transceptor de radio 145, el IED 142 puede mantener su senal de tiempo interna sincronizada con respecto al IED 141. Para mantener la subestacion 140 sincronizada con respecto al centro de control 110, el transceptor de radio 144 puede recibir una senal de tiempo maestra desde un transceptor de radio localizado en el centro de control 110, tal como uno de los transceptores de radio 115, 116 o 117. Por consiguiente, el transceptor de radio 144 puede actuar como un transceptor de radio maestro en la subestacion 140 y como un transceptor de radio remoto con respecto a un transceptor de radio 115, 116 o 117 en el centro de control 110.
La subestacion 150 puede incluir un IED 155 configurado para sincronizar su senal de tiempo con respecto al centro de control 110 usando una senal de tiempo maestra recibida mediante el transceptor de radio 156. El transceptor de radio 156 puede recibir una senal de tiempo maestra desde un transceptor de radio localizado en el centro de control 110, tal como uno de los transceptores de radio 115, 116o 117. Como alternativa, el transceptor de radio 156 puede recibir una senal de tiempo maestra desde un transceptor de radio localizado en la subestacion 140, tal como uno de los transceptores de radio 144 y 145. En una realization de este tipo, el IED 155 en la subestacion 150 puede sincronizarse con los IED 141 y 142 en la subestacion 140, que a su vez estan sincronizados con los IED 111, 112 y 113 en el centro de control 110. En cada una de las realizaciones anteriores, una vez que se sincroniza el IED 155, puede transmitir datos con indicaciones de tiempo precisas mediante un cable (no mostrado) o mediante el transceptor de radio 156 a un IED 111, 112 o 113 en el centro de control 110.
La Figura 2 ilustra un diagrama de un sistema de distribution de potencia electrica 200. El sistema de distribucion 200 incluye los dispositivos electronicos inteligentes 292, 294 y 296 (IED) que utilizan una senal de tiempo comun para supervisar, proteger y/o controlar componentes de sistema. El sistema de distribucion de potencia electrica 200 incluye tres subestaciones geograficamente separadas 216, 222 y 235. Las subestaciones 216 y 235 incluyen los generadores 212a, 212b y 212c. Los generadores 212a, 212b y 212c generan potencia electrica a una tension relativamente baja, tal como 12 kV. Las subestaciones incluyen transformadores de elevation 214a, 214b y 214c para elevar la tension a un nivel apropiado para transmision. Las subestaciones incluyen diversos disyuntores 218 y buses 219, 223 y 225 para transmision y distribucion apropiada de la potencia electrica. La
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potencia electrica puede transmitirse a traves de largas distancias usando diversas lmeas de transmision 220a, 220b y 220c. Las subestaciones 22 y 35 pueden incluir transformadores de reduction 224a, 224b, 224c y 224d para reducir la potencia electrica a un nivel adecuado para distribution a cargas 230 y 234 usando las lmeas de distribution 226, 228 y 229.
Los IED 292, 294 y 296 estan configurados para proteger, controlar, medir y/o automatizar cierto equipo o dispositivos del sistema de potencia. De acuerdo con varias realizaciones se usan numerosos IED en cada subestacion; sin embargo, por claridad unicamente se ilustra un solo IED en cada subestacion en la Figura 2. Los IED 292, 294 y 296 pueden configurarse para realizar diversas tareas dependientes del tiempo que incluyen, a trtulo enunciativo, supervisar y/o proteger una lmea de transmision, lmea de distribucion y/o un generador. Otros IED incluidos en una subestacion pueden configurarse como reles de protection de bus, reles de distancia, procesadores de comunicaciones, controladores de automatization, reles de proteccion de transformador y similares. Cada IED o grupo de IED puede configurarse para comunicarse en una red de area local (LAN) o una red de area extensa (WAN).
Un IED puede configurarse para calcular y comunicar sincrofasores con otros IED. Para comparar con precision sincrofasores obtenidos mediante IED geograficamente separados, cada IED puede necesitar sincronizarse con una senal de tiempo comun con precision mayor de un milisegundo para permitir comparaciones alineadas en tiempo. De acuerdo con diversas realizaciones, la sincronizacion de tiempo, precisa hasta el rango de microsegundos o nanosegundos, puede permitir a los IED realizar comparaciones precisas de sincrofasores.
Cada uno de los IED 292, 294 y 296 puede estar en comunicacion con un transceptor de radio 293, 295 y 297, respectivamente. Uno de los transceptores de radio 293, 295 y 297 puede servir como un transceptor de radio maestro y transmitir una senal de tiempo maestra a los otros dos transceptores de radio. Los IED 292, 294 y 296 pueden utilizar la senal de tiempo maestra recibida para mantener sus respectivas senales de tiempo internas sincronizadas. Para mantener la sincronizacion altamente precisa, el IED de transmision o el IED de reception pueden compensar el retardo de propagation y/o el retardo de procesamiento de la senal de tiempo entre los diversos transceptores de radio.
De acuerdo con algunas realizaciones, la senal de tiempo maestra transmitida mediante los transceptores de radio 293, 295 y 297 puede usarse como un generador de tiempos primario. Como alternativa, la senal de tiempo maestra transmitida mediante los
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transceptores de radio 293, 295 y 297 puede ser un generador de tiempos de prevencion de fallos o respaldo para otro sistema, tal como un sistema GPS o SONET.
La Figura 3A ilustra un diagrama 300 de una realizacion de la sincronizacion de un IED remoto (lado derecho) con un IED maestro (lado izquierdo) mediante una senal de radio, en el que el IED maestro compensa retardos de propagacion y/o procesamiento. Un metodo para determinar y a continuacion compensar retardos de propagacion y/o tiempos de procesamiento puede proporcionar la sincronizacion de tiempo altamente precisa a traves de un enlace de radio mientras que minimiza el ancho de banda requerido. Los protocolos existentes, tales como PTP y NTP pueden proporcionar precision inadecuada, no ser facilmente adaptables a transmisiones de radio inalambricas y/o consumen significativamente mas ancho de banda.
Como se ilustra, en el tiempo ^ el IED maestro transmite una consulta mediante un enlace de radio al IED remoto. La consulta puede contener una peticion que el IED remoto responde tan rapido como sea posible. Debido al retardo de propagacion de la senal de radio, el IED remoto recibe la consulta en el tiempo t2. La diferencia entre t1 y t2 puede depender de la distancia entre el IED maestro y el IED remoto. El IED remoto puede responder en el tiempo t3 con una respuesta. La diferencia entre t2 y t3 puede representar el tiempo de procesamiento que toma el IED remoto para recibir la peticion y proporcionar una respuesta. De acuerdo con diversas realizaciones, para precision aumentada, la respuesta transmitida desde el IED remoto al IED maestro puede proporcionar al IED maestro con el retardo de procesamiento (t3 -12).
Una vez que se recibe respuesta, en t4, el IED maestro puede calcular el retardo de propagacion de una senal de radio entre el IED maestro y el IED remoto. Como se ilustra, el retardo de propagacion tretardo puede calcularse usando la siguiente ecuacion:
^ (t4 - tx) - (t3 - t2) Ecuacion 1
t retardo ^
En la Ecuacion 1, tretardo es el retardo de propagacion de la senal transmitida desde el IED maestro al IED remoto. De acuerdo con la realizacion ilustrada en la Figura 3A, el retardo de propagacion es igual a una mitad de la diferencia entre cuando se recibio el tiempo de la respuesta del IED remoto, t4, y cuando transmitio el IED maestro la consulta original, t1, menos el retardo de procesamiento (t3 - t2) del IED remoto. Dependiendo de la
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precision necesaria, en algunas realizaciones, el retardo de procesamiento puede omitirse y/o aproximarse.
Una vez que se ha determinado el retardo de propagation, tretardo, el IED maestro puede transmitir una senal de tiempo ajustada al IED remoto. En el tiempo t5, el IED maestro puede transmitir un comando para que el IED remoto establezca su senal de tiempo en un tiempo igual a t5 + tretardo. Debido al retardo de propagacion, el IED remoto puede recibir el comando para establecer su reloj de red a t5 + tretardo al tiempo correcto para sincronizar su senal de tiempo con la del IED maestro.
La Figura 3B ilustra un diagrama 350 de una realization de la sincronizacion de un IED remoto (lado derecho) con un IED maestro (lado izquierdo) mediante una senal de radio en la que el IED remoto compensa retardos de propagacion y/o procesamiento. Como se ilustra, un IED remoto puede transmitir una petition para una senal de tiempo secundaria mediante un transceptor de radio en el tiempo t1. Debido al retardo de propagacion de la senal de radio, el IED maestro puede recibir una peticion en el tiempo t2. En el tiempo t3, el IED maestro puede transmitir la senal de tiempo secundaria al IED remoto. Dependiendo de la precision y significancia deseadas del tiempo de procesamiento, el IED maestro puede tambien transmitir el tiempo de procesamiento. El tiempo de procesamiento puede ser la diferencia entre cuando el IED maestro recibio la peticion para la senal de tiempo secundaria y cuando realmente transmitio la senal de tiempo secundaria, es decir (t3 -12). El IED remoto puede recibir la senal de tiempo secundaria (que el IED maestro indico que era t3) despues de un retardo de propagacion, tretardo. El IED remoto puede calcular el retardo de propagacion usando la Ecuacion 1 anterior.
En el tiempo t4, el IED remoto puede sincronizar su senal de tiempo con el tiempo real, treal, igual a t3 + tretardo. De acuerdo con diversas realizaciones, el IED remoto puede comunicarse periodicamente mediante una senal de radio con el IED maestro para mantener la sincronizacion. El IED remoto puede re-determinar el retardo de propagacion para cada evento de sincronizacion, o puede basarse en determinaciones pasadas.
La Figura 3C ilustra un diagrama 375 de una realizacion de la sincronizacion de un IED remoto (lado derecho) con un IED maestro (lado izquierdo) mediante una senal de radio en la que el IED remoto no compensa retardos de propagacion y/o procesamiento. Como se ilustra, el IED maestro esta asociado a un receptor de tiempo que recibe una senal de tiempo comun como se describe en este documento. La senal de tiempo comun puede proporcionar una referencia de tiempo comun tal como un pulso por segundo (PPS). Como
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alternativa, el IED maestro puede usar una senal de tiempo desde el receptor de tiempo para crear su propia referencia tal como un PPS. El IED puede proporcionar una senal de tiempo comun que incluye un PPS al transceptor de radio. El transceptor de radio puede configurarse para sincronizar sus fases de transmision y recepcion con respecto a la senal de tiempo recibida desde el IED maestro y/o el receptor de tiempo. Por ejemplo, el transceptor de radio puede configurarse para comenzar siempre su transmision a un cierto punto en la senal de tiempo tal como un PPS. Por consiguiente, la transmision comenzara en t1, el PPS de la senal de tiempo comun. Tras recibir la transmision en t2, el transceptor de radio remoto puede configurarse para proporcionar un pulso de sincronizacion para su IED remoto asociado. De nuevo en t3 (tras el siguiente PPS) el transceptor de radio asociado al IED maestro comienza su transmision, y tras recibir la transmision en t3, el transceptor de radio remoto puede configurarse para proporcionar un pulso de sincronizacion para su IED remoto asociado.
En una realization, los IED maestro y remoto pueden haber calculado un retardo de propagation desde el IED maestro al IED remoto usando, por ejemplo, un tecnica de sincronizacion como se ilustra en las Figuras 3A y/o 3B. El IED remoto podria a continuation sincronizar su tiempo interno al del IED maestro usando el PPS que se origina desde el tiempo de transmision del IED maestro y el retardo de propagacion conocido. Es decir, treal=t2+tretardo (donde tretardo se calcula como se ilustra en la Figura 3B).
La Figura 4 ilustra un diagrama de bloques funcional de una realizacion de un modulo de temporizacion IED 404. El modulo de temporizacion IED 404 puede configurarse para recibir, distribuir y/o determinar una senal de tiempo comun. El modulo de temporizacion IED 404 puede incluir mas o menos funcionalidad que la de la realizacion mostrada en la Figura 4. Como se ilustra, el modulo de temporizacion IED 404 puede incluir un generador de tiempos local 402 que proporciona una senal de tiempo local y un reloj de red 405 para establecer una senal de tiempo comun.
El modulo de temporizacion IED 404 puede incluir un par de puertos de lmea 412 y 414 para comunicaciones con una WAN o LAN. La information de tiempo puede compartirse a traves de una red y puede tambien alimentarse en el reloj de red 405. Ademas, el modulo de temporizacion IED 404 puede incluir un receptor de tiempo 410 (tal como un receptor capaz de recibir una senal de tiempo comun tal como GPS, WWV, WWVB, WWVH, una senal de tiempo comun a la red, o similar) para recibir una senal de tiempo independiente de un sistema de tiempo comun mediante una antena 420 (tal como
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capaz de recibir una senal GPS, u otra senal de tiempo comun). La senal de tiempo independiente recibida puede comunicarse tambien al reloj de red 405. Un generador de tiempos externo adicional 406 puede comunicarse con otro puerto de tiempo tal como una entrada IRIG 408. Un receptor de radio lED-a-IED 455 puede estar en comunicacion con una antena 457 configurada para recibir una senal de tiempo de otro IED. Un transmisor de radio lED-a-IED 465 puede estar en comunicacion con una antena 467 configurada para transmitir una senal de tiempo a otro IED. De acuerdo con diversas realizaciones, el receptor de radio IED-a-IED 455, el transmisor de radio IED-a-IED 465 y/u otro componente del modulo de temporizacion IED 404 pueden configurarse para calcular un retardo de propagation de las senales de radio transmitidas a o recibidas desde otro IED.
La diversa information de tiempo desde la WAN (desde los puertos de lmea 412 y/o 414), el receptor de tiempo 410, la entrada IRIG 408 y el receptor de radio IED-a-IED 455 puede procesarse mediante un multiplexor (MUX) 450 antes de que se presente la informacion de tiempo al reloj de red 405. El reloj de red 405 funciona para determinar una senal de tiempo comun para uso mediante los diversos dispositivos conectados al modulo de temporizacion IED 404. La informacion de tiempo se comunica a continuation desde el reloj de red 405 a los diversos dispositivos 422 usando el protocolo IRIG (mediante la salida IRIG-B 416) o a los diversos dispositivos 425 usando otro protocolo 413 tal como IEEE 1588 usando puertos de entrega Ethernet 418. Los puertos de entrega Ethernet 418 pueden tambien incluir comunicaciones de red a los diversos dispositivos conectados al modulo de temporizacion IED 404.
El modulo de temporizacion IED 404 puede tambien comprender un subsistema de ajuste de desviacion de senal de tiempo 424, que puede configurarse para seguir desviaciones de frecuencia asociadas con diversos generadores de tiempos externos con respecto al generador de tiempos local 402. El subsistema de ajuste de desviacion de senal de tiempo 424 puede tambien generar un factor de ponderacion para cada una de la pluralidad de senales de tiempo. El subsistema de ajuste de desviacion de senal de tiempo 424 puede tambien comunicar senales de tiempo de acuerdo con una diversidad de protocolos. En diversas realizaciones, el subsistema de ajuste de desviacion de senal de tiempo 424 puede implementarse usando un procesador en comunicacion con un medio de almacenamiento legible por computadora que contiene instrucciones ejecutables por maquina. En otras realizaciones, el subsistema de ajuste de desviacion de senal de tiempo 424 puede realizarse como hardware, tal como un circuito integrado de aplicacion espedfica o una combination de hardware y software.
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La Figura 5 ilustra una realization de un diagrama de bloques de funcion de un IED 500 configurado para distribuir y/o recibir una senal de tiempo comun mediante un enlace de radio. Como se ilustra, el IED 500 puede incluir un procesador 530, memoria 540 (RAM), una interfaz de red 550 y un transceptor de radio 555 en comunicacion con el medio de almacenamiento legible por computadora 570 mediante el bus 520. El medio de almacenamiento legible por computadora 570 puede incluir uno o mas de los modulos 581593 configurados para permitir la sincronizacion de senal de tiempo precisa usando una senal de radio considerando el retardo de propagation de la senal de radio. De acuerdo con diversas realizaciones, uno o mas de los modulos 581-593 puede implementarse usando firmware y/o hardware. De acuerdo con diversas realizaciones, la implementation de uno o mas de los modulos 581-593 como hardware y/o firmware puede permitir precision aumentada. Ademas, uno o mas de los modulos de software 581-593 puede combinarse como un unico modulo y/o separarse en una pluralidad de sub-modulos.
De acuerdo con diversas realizaciones, un modulo de senal de tiempo 581 puede configurarse para mantener una senal de tiempo local para el IED 500. Por consiguiente, para un IED maestro, el modulo de senal de tiempo 581 puede mantener una senal de tiempo maestra utilizada mediante uno o mas IED remotos para sincronizar las senales de tiempo de los IED remotos. Para un IED remoto, el modulo de senal de tiempo 581 puede configurarse para mantener una senal de tiempo local usada unicamente mediante el IED remoto y posiblemente sincronizada con una senal de tiempo maestra de un IED maestro.
De acuerdo con diversas realizaciones, un modulo receptor generador de tiempos independiente 589 puede configurarse para recibir una senal de tiempo independiente confiable como que proporciona una senal de tiempo global precisa. Los IED remotos e IED maestros pueden sincronizar la senal de tiempo mantenida por sus respectivos modulos de senal de tiempo 581 con una senal de tiempo independiente recibida mediante el modulo receptor de tiempo independiente 589. Por ejemplo, el modulo receptor generador de tiempos independiente 589 puede configurarse para recibir una senal de tiempo desde un sistema de posicionamiento global u otro generador de tiempos preciso. De acuerdo con algunas realizaciones, el modulo receptor generador de tiempos independiente 589 puede recibir una senal de tiempo desde un generador de tiempos, tal como un VCTCXO, un oscilador enganchado en fase, un oscilador enganchado en tiempo, un oscilador de rubidio, un oscilador de cesio, un dispositivo microelectromecanico (MEM) y/u otros dispositivos capaces de seguir el paso del tiempo.
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El modulo de sincronizacion de senal de tiempo 583 puede configurarse para permitir a un IED maestro transmitir una senal de radio que pide una respuesta desde un IED remoto y recibir una respuesta despues de un retardo de tiempo que corresponde al retardo de propagation entre los dos IED. El modulo de calculo de retardo de propagation 585 puede a continuation determinar el retardo de propagacion entre el IED maestro y el IED remoto. El modulo de ajuste de senal de tiempo 587 puede a continuacion ajustar la senal de tiempo maestra mantenida por el modulo de senal de tiempo 581 y transmitir la senal de tiempo ajustada al IED remoto. De acuerdo con algunas realizaciones, un modulo de calculo de retardo de procesamiento 591 puede configurarse para considerar el retardo de procesamiento del IED remoto. La senal de tiempo ajustada puede ajustarse ademas para considerar el retardo de procesamiento antes de la transmision. De acuerdo con algunas realizaciones, el modulo de calculo de retardo de procesamiento 591 puede utilizar information de retardo de procesamiento proporcionada al IED maestro mediante el IED remoto mediante una senal de radio, informacion de retardo de procesamiento pre- programada y/o informacion de retardo de procesamiento estimada.
Como alternativa, el modulo de sincronizacion de senal de tiempo 583 puede configurarse para permitir a un IED remoto transmitir una senal de radio que pida una senal de tiempo maestra desde un IED maestro. El modulo de sincronizacion de senal de tiempo 583 puede a continuacion recibir una senal de tiempo maestra desde un IED maestro. El modulo de calculo de retardo de propagacion 585 puede a continuacion determinar el retardo de propagacion entre el IED maestro y el IED remoto. El modulo de ajuste de senal de tiempo 587 puede configurarse para ajustar la senal de tiempo maestra recibida mediante el retardo de propagacion y sincronizar la senal de tiempo local con la senal de tiempo ajustada. De acuerdo con algunas realizaciones, un modulo de calculo de retardo de procesamiento 591 puede configurarse para considerar el retardo de procesamiento del IED maestro. La senal de tiempo ajustada puede ajustarse ademas para considerar el retardo de procesamiento. De acuerdo con algunas realizaciones, el modulo de calculo de retardo de procesamiento 591 puede utilizar informacion de retardo de procesamiento proporcionada al IED remoto mediante el IED maestro mediante una senal de radio, informacion de retardo de procesamiento pre-programada y/o informacion de retardo de procesamiento estimada.
De acuerdo con diversas realizaciones, los transceptores de radio usados mediante los IED maestro y remoto pueden tambien utilizarse para comunicar datos relacionados con un sistema de distribution de potencia electrica. Por ejemplo, el modulo de comunicaciones de datos 593 puede utilizarse para transferir datos entre dos o mas IED para medir, controlar
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y/o proteger uno o mas componentes en un sistema de distribution de potencia electrica.
La Figura 6A ilustra un diagrama de flujo de una realization de un metodo 600 para que un IED maestro transmita una senal de tiempo ajustada a un IED remoto mediante una senal de radio para que el IED remoto sincronice su senal de tiempo con una senal de tiempo del IED maestro. Como se ilustra, un IED maestro puede transmitir una petition para una respuesta a un IED remoto mediante un enlace de radio en un tiempo t1, en 605. Debido a un retardo de propagation, el IED remoto puede recibir la peticion en un tiempo t2, en 610. El IED remoto puede responder a la peticion en un tiempo t3 mediante el enlace de radio y proporciona el tiempo de procesamiento (t3 -12), en 615. Debido al retardo de propagacion, el IED maestro puede recibir la respuesta en un tiempo t4, en 620.
El IED maestro puede a continuation determinar el retardo de propagacion entre el IED maestro y el IED remoto usando la ecuacion 1 anterior, en 625. El IED maestro puede a continuacion transmitir una senal de tiempo ajustada mediante el tiempo de retardo de propagacion al IED remoto mediante el enlace de radio, en 630. El IED remoto puede a continuacion sincronizar su senal de tiempo con la senal de tiempo del IED maestro usando la senal de tiempo ajustada, en 635.
La Figura 6B ilustra un diagrama de flujo de una realizacion de un metodo alternativo 650 para que un IED remoto sincronice su senal de tiempo con una senal de tiempo de un IED maestro mediante un enlace de radio. Como se ilustra, un IED remoto puede transmitir una peticion para una senal de tiempo a un IED maestro mediante un enlace de radio en un tiempo t1, en 655. El IED maestro puede a continuacion recibir la peticion en un tiempo t2, en 660. En el tiempo t3, el IED maestro puede transmitir la senal de tiempo y un retardo de procesamiento (t3 - t2) mediante el enlace de radio al IED remoto, en 665. El IED remoto puede recibir la respuesta, incluyendo la senal de tiempo y el retardo de procesamiento, en un tiempo t4 mediante el enlace de radio, en 670. El IED remoto puede a continuacion determinar el retardo de propagacion entre el IED maestro y el IED remoto, en 675. El IED remoto puede a continuacion sincronizar su senal de tiempo con la senal de tiempo del IED maestro usando el retardo de propagacion determinado, en 680.
La Figura 7 ilustra un diagrama de flujo de una realizacion de un metodo 700 para usar un generador de tiempos independiente primario para sincronizar un IED remoto y basarse en una senal de tiempo secundaria distribuida mediante un enlace de radio como una prevention de fallos. Un IED remoto puede recibir una senal de generador de tiempos independiente precisa, en 710. De acuerdo con diversas realizaciones, el IED remoto puede
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incluir un receptor de senal de generador de tiempos independiente configurado para recibir una senal de generador de tiempos independiente desde cualquiera de una amplia diversidad de generadores de tiempos, incluyendo un VCTCXO, un oscilador enganchado en fase, un oscilador enganchado en tiempo, un oscilador de rubidio, un oscilador de cesio, 5 un dispositivo microelectromecanico (MEM) y/u otros dispositivos capaces de seguir el paso del tiempo. El IED remoto puede sincronizar su senal de tiempo al generador de tiempos independiente, en 720. El IED remoto puede comprobar periodicamente o continuamente para observar si ha perdido comunicacion con el generador de tiempos independiente, en 730. Si el IED no ha perdido comunicacion con el generador de tiempos independiente, en 10 730, entonces puede continuar para sincronizar su senal de tiempo con la del generador de
tiempos independiente.
Si el IED remoto pierde comunicacion con el generador de tiempos independiente, en 730, puede recibir una senal de tiempo desde un IED maestro mediante un enlace de radio, en 740. La senal de tiempo recibida desde el IED maestro puede ya haberse ajustado ya 15 para considerar retardos de propagacion y/o retardos de procesamiento. Como alternativa, el IED remoto puede ajustar la senal de tiempo recibida para considerar retardos de propagacion y/o procesamiento. Usando la senal de tiempo ajustada, el IED remoto puede a continuacion sincronizar su senal de tiempo con la senal de tiempo del IED maestro, en 750.
La anterior descripcion proporciona numerosos detalles espedficos para un 2 0 entendimiento minucioso de las realizaciones descritas en este documento. Sin embargo, los expertos en la materia reconoceran que uno o mas de los detalles espedficos puede omitirse, modificarse y/o sustituirse mediante un proceso o sistema similar.

Claims (28)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo electronico inteligente (IED) configurado para transmitir una senal de tiempo ajustada mediante un retardo de propagation calculado mediante un enlace de radio, comprendiendo el IED:
    un transmisor de radio configurado para transmitir senales de radio; un receptor de radio configurado para recibir senales de radio;
    un modulo de senal de tiempo configurado para mantener una senal de tiempo maestra;
    un modulo de sincronizacion de senal de tiempo en comunicacion con el transmisor de radio y el receptor de radio, el modulo de sincronizacion de senal de tiempo configurado para:
    transmitir una senal de radio mediante el transmisor de radio que pide una respuesta; y
    recibir la respuesta mediante el receptor de radio despues de un primer retardo de tiempo;
    un modulo de calculo de retardo de propagacion configurado para determinar un retardo de propagacion asociado a la respuesta; y
    un modulo de ajuste de senal de tiempo configurado para generar una senal de tiempo ajustada en base a la senal de tiempo maestra y al retardo de propagacion, y en el que la senal de tiempo ajustada se transmite mediante el transmisor de radio.2. El IED de la reivindicacion 1, que comprende ademas un procesador y un medio de almacenamiento legible por computadora en comunicacion con el procesador; y
    en el que el modulo de calculo de retardo de propagacion y el modulo de ajuste de senal de tiempo comprenden modulos de software en el medio de almacenamiento legible por computadora.
  2. 3. El IED de la reivindicacion 1, que comprende ademas un modulo receptor de senal de generador de tiempos independiente configurado para recibir una senal de tiempo independiente y proporcionar la senal de tiempo independiente al modulo de senal de tiempo; y
    en el que el modulo de senal de tiempo esta configurado para sincronizar la senal de tiempo maestra con la senal de tiempo independiente.
  3. 4. El IED de la reivindicacion 3, en el que el modulo receptor de senal de generador de tiempos independiente esta configurado para recibir una senal de tiempo independiente desde un sistema de posicionamiento global.
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  4. 5. El IED de la reivindicacion 1, en el que el modulo de senal de tiempo comprende un generador de tiempos configurado para generar la senal de tiempo maestra.
  5. 6. El IED de la reivindicacion 1, en el que la respuesta recibida mediante el modulo de sincronizacion de senal de tiempo comprende un retardo de procesamiento que corresponde a la diferencia entre cuando recibio un segundo IED la peticion para una respuesta y cuando transmitio el segundo IED la respuesta; y
    en el que determinar un retardo de propagation asociado a la respuesta comprende restar el retardo de procesamiento del primer retardo de tiempo y dividir la diferencia por la mitad.
  6. 7. El IED de la reivindicacion 1, que comprende ademas un modulo de comunicaciones de datos configurado para transmitir datos mediante el transmisor de radio, relacionando los datos con la supervision de al menos un componente en un sistema de suministro de potencia electrica.
  7. 8. El IED de la reivindicacion 1, en el que el modulo de ajuste de senal de tiempo esta configurado para generar la senal de tiempo ajustada con suficiente precision para permitir la sincronizacion de senal de tiempo en al menos 1 milisegundo.
  8. 9. Un dispositivo electronico inteligente (IED) configurado para ajustar una senal de tiempo recibida mediante una senal de radio desde un segundo IED en un retardo de propagacion calculado, que comprende:
    un transmisor de radio configurado para transmitir senales de radio; un receptor de radio configurado para recibir senales de radio; un modulo de senal de tiempo configurado para mantener una senal de tiempo local; un modulo de sincronizacion de senal de tiempo configurado para:
    transmitir una peticion mediante el transmisor de radio para una senal de tiempo maestra; y
    recibir la senal de tiempo maestra mediante el receptor de radio despues de un primer retardo de tiempo; y
    un modulo de calculo de retardo de propagacion configurado para determinar un retardo de propagacion asociado a la senal de tiempo maestra recibida; y
    un modulo de ajuste de senal de tiempo configurado para ajustar la senal de tiempo maestra recibida mediante el retardo de propagacion y usar la senal de tiempo ajustada para sincronizar la senal de tiempo local con la senal de tiempo maestra.
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  9. 10. El IED de la reivindicacion 9, que comprende ademas un procesador y un medio de almacenamiento legible por computadora en comunicacion con el procesador; y
    en el que el modulo de calculo de retardo de propagation y el modulo de ajuste de senal de tiempo comprenden modulos de software en el medio de almacenamiento legible por computadora.
  10. 11. El IED de la reivindicacion 9, que comprende ademas un modulo receptor de senal de generador de tiempos independiente configurado para recibir una senal de tiempo independiente y proporcionar la senal de tiempo independiente al modulo de senal de tiempo;
    en el que el modulo de senal de tiempo esta configurado para sincronizar la senal de tiempo local con la senal de tiempo independiente; y
    en el que el modulo de ajuste de senal de tiempo esta configurado para usar la senal de tiempo ajustada para sincronizar la senal de tiempo local con la senal de tiempo maestra unicamente cuando el modulo receptor de senal de generador de tiempos independiente pierde la reception de la senal de tiempo independiente.
  11. 12. El IED de la reivindicacion 11, en el que el modulo receptor de senal de generador de tiempos independiente esta configurado para recibir una senal de generador de tiempos independiente desde un sistema de posicionamiento global.
  12. 13. El IED de la reivindicacion 9, en el que el modulo de senal de tiempo comprende un generador de tiempos configurado para generar la senal de tiempo local.
  13. 14. El IED de la reivindicacion 9, en el que el modulo de sincronizacion de senal de tiempo esta configurado ademas para recibir un retardo de procesamiento, correspondiendo el retardo de procesamiento a la diferencia entre cuando recibio un segundo IED la petition para la senal de tiempo maestra y cuando transmitio el segundo IED la senal de tiempo maestra; y
    en el que determinar un retardo de propagacion asociado a la senal de tiempo maestra recibida comprende restar el retardo de procesamiento del primer retardo de tiempo y dividir la diferencia por la mitad.15. El IED de la reivindicacion 9, que comprende ademas un modulo de comunicaciones de datos configurado para transmitir datos mediante el transmisor de radio, relacionando los datos con la supervision de al menos un componente en un sistema de suministro de potencia electrica.
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  14. 16. El IED de la reivindicacion 9, en el que el modulo de ajuste de senal de tiempo esta configurado para sincronizar la senal de tiempo local con la senal de tiempo maestra en al menos 1 milisegundo.
  15. 17. Un metodo para sincronizar un primer dispositivo electronico inteligente (IED) y un segundo IED, comprendiendo el primer IED:
    transmitir una senal de radio al segundo IED que pide una respuesta del segundo IED; recibir una respuesta mediante una senal de radio desde el segundo IED despues de un primer retardo de tiempo;
    determinar un retardo de propagation entre el primer IED y el segundo IED dividiendo el primer retardo de tiempo por la mitad; y
    transmitir una senal de tiempo del primer IED ajustada mediante el retardo de propagacion al segundo IED mediante una senal de radio para que el segundo IED sincronice una senal de tiempo del segundo IED con la senal de tiempo del primer IED.
  16. 18. El metodo de la reivindicacion 17, en el que recibir una respuesta desde el segundo IED despues de un primer retardo de tiempo comprende ademas:
    recibir una respuesta que incluye un retardo de procesamiento correspondiente a la diferencia entre cuando recibio el segundo IED la petition desde el primer IED y cuando transmitio el segundo IED la respuesta al primer IED; y
    en el que determinar un retardo de propagacion entre el primer IED y el segundo IED dividiendo el primer retardo de tiempo por la mitad comprende ademas:
    restar el retardo de procesamiento del primer retardo de tiempo antes de dividir el primer retardo de tiempo por la mitad.
  17. 19. El metodo de la reivindicacion 17, que comprende ademas detectar la perdida de comunicacion entre el primer IED y un generador de tiempos independiente primario; y
    en el que transmitir la senal de tiempo del primer IED ajustada mediante el retardo de propagacion al segundo IED ocurre posterior a la detection de la perdida de comunicacion entre el primer IED y el generador de tiempos independiente primario.
  18. 20. El metodo de la reivindicacion 19, en el que el generador de tiempos independiente primario comprende un sistema de posicionamiento global.
  19. 21. El metodo de la reivindicacion 17, que comprende ademas que el primer IED transmite datos al segundo IED mediante una senal de radio, relacionando los datos con la
    24
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    supervision de al menos un componente en un sistema de suministro de potencia electrica.
  20. 22. El metodo de la reivindicacion 17, en el que la senal de tiempo del primer IED ajustada mediante el retardo de propagation transmitida al segundo IED esta configurada para permitir al segundo IED sincronizar la senal de tiempo del segundo IED a la senal de tiempo del primer IED en al menos 1 milisegundo.
  21. 23. Un metodo para sincronizar un primer dispositivo electronico inteligente (IED) y un segundo IED, comprendiendo el primer IED:
    transmitir una senal de radio al segundo IED que pide una senal de tiempo del segundo IED;
    recibir una respuesta de senal de radio desde el segundo IED despues de un primer retardo de tiempo, incluyendo la respuesta la senal de tiempo del segundo IED;
    determinar un retardo de propagacion entre el primer IED y el segundo IED dividiendo el primer retardo de tiempo por la mitad; y
    sincronizar una senal de tiempo del primer IED con la senal de tiempo del segundo IED usando el retardo de propagacion determinado.
  22. 24. El metodo de la reivindicacion 23, en el que recibir una respuesta del segundo IED despues de un primer retardo de tiempo comprende ademas:
    recibir una respuesta que incluye un retardo de procesamiento correspondiente a la diferencia entre cuando recibio el segundo IED la petition desde el primer IED y cuando el segundo IED realmente transmitio la respuesta al primer IED; y
    en el que determinar un retardo de propagacion entre el primer IED y el segundo IED dividiendo el primer retardo de tiempo por la mitad comprende ademas:
    restar el retardo de procesamiento del primer retardo de tiempo antes de dividir el primer retardo de tiempo por la mitad.
  23. 25. El metodo de la reivindicacion 23, que comprende ademas detectar la perdida de comunicacion entre el primer IED y un generador de tiempos independiente primario; y en el que sincronizar la senal de tiempo del primer IED con la senal de tiempo recibida del segundo IED ajustada mediante el retardo de propagacion ocurre posterior a la detection de la perdida de comunicacion entre el primer IED y el generador de tiempos independiente primario.
  24. 26. El metodo de la reivindicacion 25, en el que el generador de tiempos independiente
    25
    primario comprende un sistema de posicionamiento global.
  25. 27. El metodo de la reivindicacion 23, que comprende ademas que el primer IED transmita datos al segundo IED mediante una senal de radio, relacionando los datos con la
    5 supervision de al menos un componente en un sistema de suministro de potencia electrica.
  26. 28. El metodo de la reivindicacion 23, en el que sincronizar una senal de tiempo del primer IED con la senal de tiempo recibida del segundo IED usando el retardo de propagacion determinado es preciso en al menos 1 milisegundo.
    10
  27. 29. Un dispositivo electronico inteligente (IED) configurado para ajustar una senal de tiempo recibida mediante una senal de radio desde un segundo IED mediante un retardo de propagacion calculado, que comprende:
    un transmisor de radio configurado para transmitir senales de radio;
    15 un receptor de radio configurado para recibir senales de radio;
    un modulo de senal de tiempo configurado para mantener una senal de tiempo local; un modulo de sincronizacion de senal de tiempo configurado para recibir una senal de tiempo maestra desde el segundo IED transmitida a un intervalo conocido mediante el receptor de radio despues de un retardo de tiempo de propagacion; y 2 0 un modulo de ajuste de senal de tiempo configurado para ajustar la senal de tiempo
    maestra recibida mediante el retardo de propagacion y usar la senal de tiempo ajustada para sincronizar la senal de tiempo local con la senal de tiempo maestra.
  28. 30. El IED de la figura 29, en el que el intervalo conocido comprende un pulso por 2 5 segundo (PPS).
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