ES2618569T3

ES2618569T3 - Método y dispositivo para la transmisión direccional de energía eléctrica en una red de suministro

Info

Publication number: ES2618569T3
Application number: ES10717645.5T
Authority: ES
Inventors: Bernd REIFENHÄUSER; Alexander Ebbes
Original assignee: GIP AG
Current assignee: GIP AG
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2010-05-05
Publication date: 2017-06-21
Anticipated expiration: 2030-05-05
Also published as: EP2430723B1; PL2430723T3; DE102009003173A1; EP2430723A2; WO2010130615A2; US20120059532A1; CN102439812B; US9337655B2; BRPI1010980A2; RU2011150623A; PT2430723T; WO2010130615A3; DK2430723T3; CN102439812A; HK1168209A1

Abstract

Procedimiento para transmitir energía eléctrica por una red de suministro eléctrico (1000) con al menos un generador (2000) para energía eléctrica, al menos un nodo de red (1100, 1100.a - 1100.f) y al menos un consumidor (3000), en el cual la energía eléctrica se transmite en forma de al menos un paquete de energía desde el generador (2000) por el nodo de red hacia el consumidor (3000), en donde el establecimiento de un perfil de potencia TP(t) para el paquete de energía que va a transmitirse, en cuyo caso el perfil de potencia TP(t), establece qué potencia se transmite máximo para el paquete de energía en el momento t; en donde un paquete de datos está asociado con el paquete de energía y dicho paquete de datos se transmite con el paquete de energía de tal modo que al llegar en un nodo de red, el paquete de datos llega antes en el tiempo que el paquete de energía; en donde el perfil de potencia TP(t) se transmite como información con el paquete de datos; en el que el paquete de energía en el nodo de red (1100.a-1100.f) es enrutado de manera autónoma y autoorganizado desde el generador (2000) hacia el consumidor (3000) y el enrutamiento presenta los siguientes pasos: recepción del paquete de datos, recepción del paquete de energía asociado con el paquete de datos, determinación de un receptor de una información contenida en el paquete de datos, selección de una línea para la transmisión del paquete de energía con ayuda de la información contenida en el paquete de datos, transmisión del paquete de datos al receptor determinado previamente y conexión de la línea seleccionada con ayuda de un interruptor controlable, y transmisión de un paquete de energía asociado con el paquete de datos que tiene el perfil de potencia TP(t) establecido, el cual está definido por el voltaje U(t), la corriente eléctrica 1(t) y una duración en el tiempo T del paquete al mismo receptor determinado previamente, regulando la potencia transmitida en un momento t mediante el perfil de potencia TP(t) del paquete de energía que va a transmitirse con ayuda de un interruptor controlable.

Description

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DESCRIPCION

Metodo y dispositivo para la transmision direccional de ene^a electrica en una red de suministro

La presente invencion se refiere a un metodo para la transmision direccional de energfa electrica en una red de suministro electrico, asf como a un metodo para la transmision de energfa electrica mediante una red de suministro electrico con al menos un generador para energfa electrica, al menos un nodo de red y al menos un consumidor.

Adicionalmente, la presente invencion trata sobre un nodo de red para la transmision direccional de energfa electrica en una red de suministro electrico y sobre una red de suministro electrico con al menos un generador para energfa electrica, al menos un nodo de red y al menos un consumidor.

Las redes de suministro electrico conocidas aseguran el suministro de los usuarios o consumidores individuales mediante una conmutacion estatica de la red. En este caso, la red es conmutada de modo que conecte uno o un numero multiple de consumidores a traves de una cantidad de estaciones intermedias con un generador de energfa, por ejemplo, una planta de energfa grande o tambien de una planta descentralizada para la generacion de energfa renovable, por ejemplo, una planta de energfa eolica.

La conmutacion de una red de suministro de este tipo puede cambiarse durante la operacion mediante un control central, de tal modo que mas o menos consumidores puedan conectarse a un generador de energfa unico o que la cantidad de los generadores de energfa conectados a la red de suministro tambien pueda ser variada. Adicionalmente, los generadores de energfa pueden variar su potencia o energfa suministrada a la red de suministro.

Redes de suministro de este tipo, controladas centralmente y conectadas de modo permanente, pueden asegurar un suministro de energfa duradero a todos los consumidores solo si suministran permanentemente un excedente de suministro, esto es, mas energfa que la demanda real de los consumidores. Si bien este exceso de suministro puede adaptarse a los requisitos conocidos de los consumidores con ayuda de modelos de pronostico, estas redes de suministro electrico resultan, sin embargo, inflexibles, ineficientes y no adaptadas a la demanda.

Del estado de la tecnica se conocen tambien metodos orientados a la demanda y sistemas de transmision de energfa electrica. Estas tienen en comun que, ademas de la capacidad de transmision de energfa entre los generadores de energfa y los consumidores de energfa, tambien posibilitan una comunicacion entre los consumidores y los generadores y, por lo tanto, permiten transmitir la demanda actual de los consumidores a los generadores y adaptar la generacion de energfa a la demanda actual. Este tipo de sistemas son designados en ingles como "Smart Grid".

Estos Smart Grids actualmente propuestos suministran tambien solo redes de suministro controladas centralmente que, sin metodos predictivos, no permiten reaccionar ante modificaciones de la cantidad de energfa generada en el lado del generador, particularmente ante fluctuaciones a corto plazo. Sobre todo, al incrementar la participacion de la energfa renovable se presentan fluctuaciones importantes del lado de la oferta. Asf, por ejemplo, la cantidad de energfa suministrada por un parque de energfa eolica depende de las condiciones del viento en ese momento. Por lo tanto, la cantidad de energfa disponible es altamente volatil. Por ejemplo, durante un penodo de poca actividad, la energfa tiene que proveerse por otros generadores de energfa para cubrir la demanda a corto plazo.

J. Toyoda et al. en el ensayo “Proposal of an open-electric-energy-network (OEEN) to realize cooperative operations of IOU and IPP", Energy Management and Power Delivery, 1998. Proceedings of EMpD '98. 1998 International Conference in Singapore 3-5 March 1998, New York, NY, USA, IEEE, US, vol. 1, 3. Marzo 1998, paginas 218-222, XP010293789, divulgan un metodo para la transmision de energfa electrica basada en paquetes a traves de una red de suministro, en el cual los paquetes de energfa a transmitir se definen por la potencia que se esta transfiriendo en dependencia con el tiempo. En este caso, la modelacion del paquete de energfa se realiza a traves de un control de carga del lado del consumidor.

En contraste, el objetivo de la presente invencion es proveer un metodo y un sistema para la transmision de energfa electrica, los cuales son flexibles en gran medida y posibilitan configurar de manera dinamica la distribucion de energfa en una red de suministro con el fin de tratar fluctuaciones emergentes, incluso a corto plazo, tanto de la oferta como de la demanda.

Adicionalmente, es un objetivo de la presente invencion proveer un metodo y un sistema para la transmision de energfa electrica que se las arregle sin una instancia o institucion de control central superior.

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Ademas, un objetivo de la presente invencion es proveer un metodo y un sistema para la transmision de energfa electrica que posibilite al consumidor de la ene^a electrica comprar la ene^a de acuerdo con las condiciones del mercado.

Al menos uno de los objetivos mencionados arriba se logra a traves de un metodo para la transmision direccional de energfa electrica en una red de suministro electrico acorde con la reivindicacion independiente 1.

Aqm se pueden ejecutar los pasos individuales en el tiempo, uno tras otro (secuencialmente), o tambien paralelamente.

El metodo de la invencion posibilita una transmision de energfa electrica flexible desde un generador hacia un consumidor a traves de una red de suministro electrico con uno o un numero multiple de nodos de red.

El metodo de transmision direccional de energfa de la invencion se designa en lo sucesivo abreviadamente como Smart Grid Routing o enrutamiento de energfa electrica.

En este caso, la transmision de energfa se realiza diferente que en el estado de la tecnica; no a traves del suministro de una lmea de red estatica desde una planta de energfa hacia un consumidor y la conmutacion subsecuente en un aparato de consumo y, por lo tanto, una transmision de energfa, es decir, del flujo de corriente a escala del consumo actual, sino que se realiza en forma de paquetes de energfa que se enrutan dinamicamente a los nodos de red.

En el sentido de la presente solicitud, enrutar significa que la ruta del generador al consumidor debe determinarse para cada transmision de un paquete, tal como en Internet que es proporcionado por paquetes. Para este proposito, en una realizacion, la ruta o camino se calcula mediante los algoritmos conocidos de busqueda de ruta o enrutamiento.

Una transmision de energfa de este tipo, basada en paquetes, presenta una analogfa a la transmision de informacion basada en paquetes; la informacion a transmitirse en una red de datos como carga util se sustituye, al menos parcialmente, por el paquete de energfa a transmitirse.

En el sentido de la presente invencion, un paquete de energfa es energfa electrica en una cantidad y con un voltaje que alcanza para operar un dispositivo electrico del consumidor, en particular un artmulo domestico o una iluminacion. De esto ha de distinguirse la transmision de energfa electrica para el puro envfo de informacion. Preferiblemente, el paquete de energfa presenta un voltaje continuo o un voltaje alterno promedio de mmimo 20 voltios, preferiblemente un voltaje continuo promedio de mmimo 50 voltios y un voltaje alterno promedio de mmimo 100 voltios.

Para posibilitar un enrutamiento dinamico de este tipo, se asocia un paquete de datos con el paquete de energfa, el cual se transmite al mismo receptor que el paquete de datos y contiene la informacion requerida para el enrutamiento. Preferiblemente, a cada paquete de energfa se asocia al menos uno, pero con especial preferencia, precisamente solo un paquete de datos.

Por medio de la informacion contenida en el paquete de datos se determina durante el enrutamiento del paquete de datos a cual receptor tienen que transmitirse el paquete de datos y el paquete de energfa. En el sentido de la presente solicitud como receptor se entiende el elemento siguiente en la red. Este puede ser un nodo de red o un consumidor.

A fin de posibilitar un enrutamiento del paquete de energfa, el paquete de datos asociado con el paquete de energfa presenta, en realizacion, un direccionamiento umvoco del generador del paquete de energfa. En otra realizacion, el paquete de datos presenta un direccionamiento unfvoco del consumidor del paquete de energfa, en lo sucesivo designado tambien como direccion de destino. De este modo pueden definirse tanto el origen como el destino de un paquete de energfa respectivo, por lo cual se hace posible un enrutamiento de los elementos individuales implicados de una red.

En una realizacion, el paquete de datos presenta una region de datos de cabecera en la que estan contenidos preferiblemente los direccionamientos del generador y/o del consumidor.

El siguiente receptor dentro de la red se determina, por ejemplo, leyendo el direccionamiento del consumidor indicado en el paquete de datos y consultando el siguiente receptor en una tabla de enrutamiento almacenada.

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En una realizacion, el generador en la red de suministro o, en general, en un nodo de suministro calcula un camino para el paquete de energfa respectivo a traves de la red y preferiblemente transmite una tabla de camino en el paquete de datos que esta asociado con el paquete de energfa a transmitirse.

El enrutamiento de la invencion se realiza preferiblemente en un nodo de red de la red. En el sentido de la presente invencion, al menos en una realizacion, el generador y el consumidor tambien son nodos de red particularmente distinguidos. Ellos constituyen el inicio y el final de una conexion de red.

En una realizacion, el paquete de datos no solo define la cantidad de energfa del paquete de energfa asociado con el mismo, sino tambien un perfil de potencia, es decir, la cantidad de energfa que ha de suministrarse al paquete por unidad de tiempo.

En tal realizacion del metodo, se realiza la solicitud o peticion de una cantidad de energfa indicando un perfil de potencia, es decir, especificando en que momento que potencia debena suministrarse como maximo.

Este perfil de potencia determina el transcurso temporal de la potencia maxima suministrada por un paquete de energfa, es decir, el transcurso en el tiempo de la tension U(t) y de la corriente electrica i(t) asf como de la duracion T del paquete de energfa a transmitirse.

El metodo de la invencion comprende, por lo tanto, ademas los siguientes pasos: establecer un perfil de potencia TP(t) para el paquete de energfa a transmitir, en el que el perfil de potencia establece que potencia se transmite para el paquete de energfa como maximo en un punto en el tiempo t y la transmision de un paquete de energfa con el perfil de potencia TP(t) establecido.

En una realizacion, el perfil de potencia TP(t) se graba al paquete de energfa a transmitir de modo que una valvula de carga se controle a la salida del nodo de red, sin poder transmitir en ningun punto en el tiempo una potencia que exceda la potencia medida definida para este punto en el tiempo por parte del perfil de potencia.

Adicionalmente, el perfil de potencia TP(t) se transmite al receptor como informacion con el paquete de datos que esta asociada con el paquete de energfa a transmitir.

El perfil de potencia TP(t), designado en lo sucesivo del texto tambien como perfil de transporte, para el paquete de energfa a transmitir, tambien designado en lo sucesivo del texto como paquete de transporte, en el caso mas sencillo en el que solo un unico paquete de energfa se recibe en cualquier momento y este paquete de energfa ha de ser transmitido a traves de una unica lmea, es identico al perfil de potencia del paquete de energfa recibido.

Adicionalmente, el metodo comprende ademas los pasos de: seleccionar una lmea para la transmision del paquete de energfa con ayuda de la informacion contenida en el paquete de datos; desbloquear la lmea seleccionada con la ayuda de un interruptor controlable; regular la potencia que se transmite en un punto en el tiempo t mediante el perfil de potencia TP(t) del paquete de energfa a transmitirse con ayuda del interruptor controlable.

En situaciones mas complejas, dos o mas paquetes de energfa se reciben por un nodo de red que han de transmitirse a traves de la misma lmea, preferiblemente de forma simultanea.

Por lo tanto, el metodo de la invencion presenta preferiblemente ademas los pasos de: combinar un numero multiple de paquetes de energfa recibidos para formar un paquete de energfa o paquete de transporte a transmitir; cada uno de los paquetes de energfa recibida presenta un perfil de potencia P(t) que establece que potencia maxima suministra el paquete de energfa en un punto en el tiempo t; al agruparse los perfiles de potencia P(t) de los paquetes de energfa recibidos se adicionan a un perfil de potencia TP(t) o perfil de transporte del paquete de energfa o paquete de transporte que va a transmitirse; y transmitir al receptor las direcciones de destino y los perfiles de potencia P(t) de los paquetes de energfa recibidos en un paquete de datos asociado al paquete de energfa a transmitirse.

Por otra parte, los paquetes de energfa recibidos que contienen un numero multiple de paquetes de energfa tienen que separarse, por ejemplo, en un nodo de la red, y transmitirse o reenviarse a los diferentes receptores. Por lo tanto, es conveniente si en una realizacion el metodo de la invencion presenta los siguientes pasos: descomponer un paquete de energfa recibido en un numero multiple de paquetes de energfa a transmitirse, en cuyo caso el paquete de datos asociado con el paquete de energfa recibido contiene informaciones sobre las direcciones de destino y los perfiles de potencia de los paquetes de energfa a transmitir; transmitir los paquetes de energfa a transmitirse con los perfiles de potencia asociados con los primeros respectivamente a un receptor; y transmitir los paquetes de

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datos asociados con los paquetes de ene^a que van a transmitirse a los mismos receptores de los paquetes de energfa.

Si en el sentido de la presente solicitud se menciona que el paquete de datos asociado con el paquete de energfa se transmite con el paquete de energfa, o el paquete de energfa se transmite al mismo receptor del paquete de datos, por esto debe entenderse que el paquete de datos y el paquete de energfa recorren la misma ruta en la red, en la ruta desde el generador hasta el consumidor, ya que el paquete de datos contiene las informaciones requeridas para el enrutamiento del paquete de energfa a los nodos de red individuales.

En el sentido de la presente solicitud, una transmision del paquete de datos y del paquete de energfa puede significar que tanto el paquete de datos como tambien el paquete de energfa se transmiten por la misma red ffsica, es decir, una lmea identica. En una realizacion de este tipo, la red de datos para el paquete de datos es una, asf llamada, red Power Line, en la que el paquete de datos se modula a la corriente que va a transmitirse al suministro de energfa para la transmision de la informacion. La tecnica requerida para esto es muy bien conocida en el estado de la tecnica como un sistema de comunicaciones mediante lmea de potencia para la transmision de datos a traves de redes de energfa.

En una realizacion alternativa, la transmision de los paquetes de energfa y los paquetes de datos se realiza al menos entre los nodos individuales de la red a traves de redes ffsicamente separadas, es decir, por ejemplo, a traves de al menos dos lmeas diferentes, una lmea y un enlace de radio, o una lmea y otro canal de transmision. En una realizacion, todas las conexiones entre los elementos de la red, es decir, generadores, nodos de red, y consumidores, se forman dos veces, una vez como red de suministro electrico para la transmision de los paquetes de energfa y una vez como una red de datos para la transmision de los paquetes de datos asociados con los paquetes de energfa.

Sin embargo, en dicha realizacion con redes ffsicas separadas, la transmision de paquetes de datos y los paquetes de energfa se realiza tambien convenientemente en la misma red logica, que presenta un plano de transporte y un plano de senalizacion y control (SCP, por sus siglas en ingles). La transmision del paquete de energfa se realiza preferiblemente en el plano de transporte.

En una realizacion de la invencion, la transmision de los paquetes de datos se realiza con tecnologfa IP, que utiliza el bien conocido protocolo de Internet para la transmision de datos. En un paquete de datos de acuerdo con el protocolo de Internet, el direccionamiento ineqrnvoco del generador y/o el consumidor del paquete de energfa estana contenido en la region de datos de cabecera (IP-Header).

En este caso, el enrutamiento se lleva a cabo de forma autonoma, es decir, sin un controlador central superior. Por ejemplo, durante el enrutamiento, por medio de tablas de enrutamiento, puede tomarse la decision de a cual receptor, como el mas proximo, ha de transmitirse el paquete de energfa en dependencia del direccionamiento del consumidor. Sin embargo, de modo alternativo, otros algoritmos de enrutamiento tambien son apropiados para la determinacion del camino.

El enrutamiento, de una manera auto-organizada, es decir, en el sentido de la presente solicitud, realiza ademas cambios en la red, por ejemplo, la adicion o eliminacion de nodos de red, o la adicion o eliminacion de las conexiones entre los nodos de red detectadas por el propio sistema, sin necesitar para ello una instancia superior, en el sentido de un servidor central o similares. A su vez, las normas locales, es decir, aquellas que han de aplicarse en los nodos individuales de la red, establecen estructuras globales tanto para el plano de control como para el plano de transporte.

En una realizacion, el enrutamiento puede presentar ademas el paso, que establece que duracion T presenta el paquete de energfa que va a transmitirse, es decir, que energfa contiene el paquete de energfa. Preferiblemente, la duracion del paquete de energfa es un multiplo entero de la duracion de tiempo dt de un frame de energfa elemental.

La duracion de tiempo de un paquete de energfa en su ruta a traves de la red de suministro puede cambiar desde el generador a un consumidor.

Varios paquetes de energfa pueden combinarse durante el transporte a traves de la red o un paquete puede dividirse durante el transporte en varios paquetes mas pequenos.

Por otro lado, un paquete de energfa grande puede dividirse en varios paquetes pequenos. Preferiblemente, en este sentido, un paquete de energfa grande consiste en un multiplo entero de un frame de energfa elemental virtual que presenta una cantidad constante de energfa en todos los niveles de voltaje de la red de suministro. En un nodo de red el paquete de energfa grande, puede dividirse entonces en un numero multiple de paquetes de energfa mas pequenos, en el que cada uno de los paquetes de energfa mas pequenos a su vez consta de un multiplo entero de frames de energfa

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elementales virtuales. Por ejemplo, un paquete grande de energfa es suministrado por una planta de ene^a grande a traves de una red de alto voltaje y en un nodo de red se divide en un numero multiple de paquetes de energfa mas pequenos, cuya energfa total corresponde a la energfa del paquete de energfa original.

Sin embargo, los paquetes suministrados por diferentes generadores tambien pueden combinarse en un nodo de red para la transmision de un unico paquete, designado tambien como paquete de transporte; los perfiles de potencia que pertenecen a los paquetes individuales se adicionan para generar un perfil de potencia para el paquete de energfa que va a transmitirse desde este nodo de red. A traves de la transmision paralela de las informaciones por medio de los perfiles de potencia individuales de los paquetes de energfa combinados, asf como de las direcciones de destino de los paquetes individuales, en el nodo de destino del paquete de transporte este puede dividirse de nuevo en los paquetes individuales que luego pueden ser enrutados otra vez a sus respectivas direcciones de destino.

Un cambio adicional en la duracion de tiempo de un paquete de energfa o en su perfil de potencia se produce durante la transicion entre los niveles de voltaje de la red de suministro. Puesto que la cantidad de energfa del paquete permanece esencialmente constante durante la transformacion del voltaje, el cambio en el mismo (a corriente constante) conduce a una extension de la duracion del paquete.

Especialmente el paquete de datos precede en el tiempo al respectivo paquete de energfa para inducir en el enrutador la conmutacion requerida para el paquete de energfa, antes de que este llegue al respectivo nodo de red. En otras palabras, en una realizacion de este tipo, el trazado para la transmision del respectivo paquete de energfa se forma antes de que el paquete de energfa llegue al nodo de red individual implicado.

En una realizacion del metodo de la invencion, un paquete de datos se transmite tambien de un consumidor a un nodo de red o un generador. Un paquete de datos de este tipo puede contener informaciones diferentes, por ejemplo, una solicitud para el suministro de un paquete de energfa al consumidor por el generador, un "apreton de manos" despues de la transmision de un paquete de energfa efectuada desde el generador hasta el consumidor, o tambien para la negociacion de un precio al cual va a suministrarse el paquete de energfa. De esta manera se posibilita una comunicacion bidireccional entre los elementos individuales de la red. Aqrn, la transmision de los paquetes de datos puede efectuarse a traves de la misma red que la transmision de los paquetes de datos asociados con los paquetes de energfa en la direccion opuesta a la de la transmision de los paquetes de energfa, o alternativamente tambien, a traves de una red de datos separada; por ejemplo, una red de radio, en especial tambien a traves de Internet.

En otra realizacion, ademas de los paquetes de datos que estan asociados con un paquete de energfa, tambien pueden transmitirse otros paquetes de datos desde el generador de energfa al consumidor, que sirven exclusivamente para la comunicacion de datos entre el generador y el consumidor sin que tambien se transmitan con ellos paquetes de energfa.

En una realizacion, el metodo de la invencion cuenta con una restriccion de potencia que impide que un usuario tome mas potencia de la que ha solicitado. En este caso, el lfmite superior de la potencia se define a traves del perfil de potencia del paquete a cada punto en el tiempo. Esto contrasta con las redes convencionales, en las que un consumidor extrae la mayor cantidad de potencia de la red que requiera en ese momento.

En una realizacion, una restriccion de potencia de este tipo implica el supuesto de que, en realidad, todos los paquetes de energfa suministrados tambien se reciban por el consumidor que los pidio. La implementacion de este supuesto generalmente implica la provision de almacenadores de energfa en el lado del consumidor. En una primera realizacion, la potencia suministrada al consumidor se obtiene reduciendo el voltaje con unos reguladores correspondientes, tambien denominadas valvulas de carga, en la lmea del consumidor una vez que alcanza la potencia requerida para un penodo de tiempo especffico.

Alternativamente, una restriccion de potencia tambien puede lograrse mediante un multiplexado en el tiempo de los paquetes de energfa, de modo que el consumidor simplemente indica la cantidad de energfa, es decir, el numero de paquetes de energfa que quiere recibir en total. Si se alcanza el numero de paquetes de energfa a entregar, se termina el suministro de paquetes.

Al menos uno de los objetivos antes mencionados tambien se logra mediante una red de suministro electrico segun la reivindicacion independiente 10 para la transmision direccional de energfa electrica.

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El nodo de red puede utilizar la direccion de destino del paquete de datos tanto para la transmision direccional, es decir el enrutamiento, del paquete de datos, como tambien para la transmision direccional, es decir el enrutamiento, del paquete de energfa.

En una realizacion, el dispositivo para determinar el receptor es un dispositivo para la determinacion del camino o ruta para el paquete de datos a traves de una red de datos, asf como para la determinacion de la ruta o camino para el paquete de energfa a traves de una red de corriente.

En especial, el nodo de red cuenta con un dispositivo para el control de potencia para el transporte del paquete de energfa de modo que el paquete de energfa se transmita en el tiempo T.

Un nodo de red de este tipo acorde con la invencion, por lo tanto, se denominara en lo sucesivo como un Smart Grid Router (SGR, por sus siglas en ingles) o abreviadamente enrutador.

Un enrutador de este tipo, esta dispuesto convenientemente en un nodo de red y/o un generador y/o un consumidor de una red de suministro.

En una realizacion preferida del enrutador de la invencion, el dispositivo para la transmision del paquete de energfa y el dispositivo para transmitir el paquete de datos asociado con el paquete de energfa se conectan a dos redes ffsicamente diferentes.

Para esto, en una realizacion de la invencion, junto a la red de suministro, se asocia una red de datos en paralelo a la primera; estas forman una red logica, preferiblemente juntas.

En otra realizacion, la red logica de la red de suministro y la red de datos presentan un plano de transporte y un plano de senalizacion y control (SCP, por sus siglas en ingles). Estos dos planos tambien se forman en el enrutador de la invencion.

En una realizacion, el plano de transporte de la red se divide en dos redes ffsicas. La energfa electrica que se suministra desde el generador al consumidor se transmite a traves de una primera red, mientras que la comunicacion de datos requerida se lleva a cabo con los paquetes de datos a traves de la segunda red entre los elementos de la red, preferiblemente de manera bidireccional. El plano de senalizacion y control se comunica a traves de la red de datos.

En una realizacion preferida, el plano de senalizacion y control se realiza preferiblemente con una Next Generation Network (NGN, por sus siglas en ingles), preferiblemente con una red IP. Como un protocolo de senalizacion en el plano de senalizacion y control se puede usar preferiblemente SIP (protocolo de sesion iniciada), por ejemplo, como se especifica en RFC 3261.

Aqrn, en el sentido de la presente solicitud, la ruta de transmision ffsica se considera una red ffsica, de modo que como capa 1 en el modelo de capas OSI, se establece como capa de transmision de bits.

En una realizacion, el dispositivo para transmitir el paquete de energfa presenta un interruptor controlable, denominada tambien valvula de carga, que esta conectado con el dispositivo para transmitir el paquete de datos de tal modo que el interruptor es controlable por el dispositivo. Un ejemplo de interruptor de este tipo es un GTO-Thyristor.

En este caso, un paquete de energfa se transmite convenientemente entre dos nodos desbloqueando la lmea de conexion entre los nodos de ambos nodos o de las valvulas de carga de ambos nodos, y regulando la corriente que fluye a traves de esta lmea por al menos una de las valvulas de carga.

Al menos uno de los objetivos antes mencionados tambien se logra mediante una red de suministro electrico que presenta al menos un generador de energfa electrica, al menos un nodo de red, y al menos un consumidor; el generador, el nodo de red, y el consumidor se instalan e interconectan entre sf de tal modo que, durante la operacion, la energfa electrica puede transmitirse en forma de al menos un paquete de energfa que tiene una cantidad de energfa predeterminada, desde el generador, a traves del nodo de red, para el consumidor; el generador, el nodo de red, y el consumidor se instalan e interconectan entre sf de tal modo que, durante la operacion, un paquete de datos asociado con el paquete de energfa puede transmitirse desde el generador, a traves del nodo de red para el consumidor, en cuyo caso el nodo de red presenta un nodo de red de la invencion para la transmision direccional del paquete de energfa con el uso del paquete de datos, como se describe anteriormente.

En una realizacion de la invencion, el generador y/o el consumidor tambien presentan respectivamente un dispositivo para transmitir un paquete de energfa.

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En una realizacion adicional, al menos el consumidor y/o el nodo de red presentan un dispositivo para recibir un paquete de energfa.

Sin embargo, en una realizacion adicional, el consumidor tambien presenta un dispositivo para transmitir un paquete de datos, de manera que se proporciona una comunicacion bidireccional entre los elementos individuales de la red.

En una realizacion preferida de la invencion, el generador, el nodo de red, y/o consumidor presentan un almacenador de energfa electrica. Un almacenador de energfa de este tipo hace posible, en especial, para el consumidor adquirir paquetes de energfa en el momento en que estos se ofrecen en el mercado a un precio ventajoso, por ejemplo, en el momento en que el consumo total dentro de la red de suministro es bajo (por ejemplo, por la noche) o la oferta en la red es alta (por ejemplo, en el otono).

Dependiendo del perfil de la demanda, diferentes tipos de acumuladores o batenas, o tambien otros almacenadores para energfa electrica pueden utilizarse como acumuladores de energfa en las conexiones domestica. En la realizacion ilustrada, la batena es una batena basada en tecnologfa de iones de litio. Sin embargo, tambien son concebibles acumuladores de plomo, como los que se usan convencionalmente para almacenar grandes cantidades de energfa. Ademas, acumuladores a base de oxido de litio-hierro-fosfato, oxido de litio-mquel-cobalto, oxido de litio-nitrato, oxido de litio, oxido de rnquel, oxido de cobalto, oxido, y oxido de aluminio, asf como oxido de manganeso y litio, y la tecnologfa de oxido de titanio de litio tambien son adecuados. Tambien son concebibles realizaciones de acumuladores que presentan anodos hechos de material nano-estructurado tal como titanato de litio.

Como alternativa a los acumuladores, tambien pueden ser utilizados condensadores (en ingles, capacitors) de alta capacidad, como por ejemplo, High-Caps, Super-Caps o Ultra-Caps, por ejemplo hechos de nanotubos de carbono o poifmeros capacitivos. Por ejemplo, otros acumuladores de energfa presentan bobinas superconductoras, acumuladores de energfa magneticos superconductores (SMES, por sus siglas en ingles), volantes u otros sistemas mecanicos para la conversion en energfa cinetica, las plantas energfa de almacenamiento de agua, centrales de energfa de almacenamiento bombeado para conversion en energfa potencial, almacenador de hidrogeno formado de elementos para disociar el agua en hidrogeno y oxfgeno en combinacion con celdas de combustible, o muy en general, sistemas de almacenamiento de energfa termica, energfa qrnmica, energfa mecanica o electrica. En principio, los acumuladores de energfa antes mencionados son adecuados no solo para el almacenamiento de energfa en el lado del consumidor, sino tambien en el lado de la planta de energfa o en los nodos de red individuales.

En una realizacion, el almacenador de energfa puede ser un almacenador de energfa movil como los que hay, por ejemplo, en los vehfculos de motor de accionamiento electrico. Acumuladores de energfa moviles de este tipo se conectan a la red para la recarga y pueden utilizarse en especial para el almacenamiento de energfa en el lado del consumidor. En especial, esto es adecuado porque la mayona de los vehfculos de motor no se utilizan y estan estacionados aproximadamente el 80% de su vida util.

El uso de los almacenadores de energfa compensa la diferenciacion clara entre generadores y consumidores de energfa. Cada dispositivo que disponga de energfa, por ejemplo, de un almacenador de energfa, puede tambien, en principio, alimentar esta en la red y, por lo tanto, volverse "generador". Por otro lado, cualquier almacenador de energfa, por ejemplo, un almacenador de energfa asociado con una planta de energfa, tambien puede recibir energfa electrica de la red y volverse por lo tanto un consumidor. Los terminos generador y consumidor que se utilizan en la presente solicitud han de entenderse, por lo tanto, en el sentido mas amplio, como fuentes de energfa o sumideros de energfa en la red de suministro.

En una realizacion, un consumidor presenta una gestion de almacenamiento para energfa asociado al mismo. En este caso, la gestion de almacenamiento puede niveles de llenado caractensticos que son predeterminados de forma automatica o consumidor, y pueden desencadenar los procesos espedficos.

Por ejemplo, la gestion de almacenamiento puede provocar una solicitud para el suministro de una cantidad espedfica de energfa una vez que se ha alcanzado un nivel de llenado espedfico, o tambien ofrecer una cantidad especffica de energfa para la alimentacion de la red, por ejemplo, si hay un riesgo de desbordamiento en el almacenador. En una realizacion, la gestion de almacenamiento provoca una solicitud de energfa, en especial al alcanzar un nivel de llenado mmimo del almacenador de energfa; en este caso, la energfa se adquiere independientemente del precio ofertado, por ejemplo. La gestion de almacenamiento tambien puede definir los perfiles de potencia segun la regulacion predefinible. Si a cada nodo de red o SGR esta asociado un almacenador que presente la gestion de almacenamiento

el almacenador de definir uno o mas por el operador del

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antes descrita, los perfiles de potencia pueden determinarse por lo tanto convenientemente a manera de autoorganizacion.

En una realizacion, un nodo de red de la red de suministro forma una planta de energfa virtual; este nodo de red esta conectado con un numero multiple de generadores y se presenta a los consumidores como un unico generador.

Para entender mejor la terminolog^a utilizada en la descripcion anterior, as^ como los elementos basicos de la red de la invencion, se describira a continuacion la ruta de la energfa electrica generada en una planta de energfa desde el generador de energfa o planta de energfa, a traves de un unico nodo de red a un solo consumidor final, por ejemplo, un hogar privado.

Se supone que la ropa en la casa privada debe ser lavada en un dfa laborable y la lavadora disponible puede programarse en terminos de tiempo de modo que puede ser operada en un momento en que se genera energfa electrica en exceso y, por lo tanto, los precios son ventajosos. La programacion de la lavadora para un tiempo de operacion correspondiente lleva a que el enrutador del consumidor, que presenta una conexion de datos a la lavadora, envfe un paquete de datos con una peticion para el suministro de energfa electrica con un perfil de potencia en un momento determinado. El paquete de datos se transmite primero desde el consumidor a aquellos nodos de red de la red de suministro a los que el consumidor este conectado. El paquete de datos transmitido contiene como carga util informacion sobre la cantidad de energfa necesaria, el perfil de potencia, la duracion en tiempo, y el inicio del proceso de lavado. Los receptores son generalmente operadores de plantas de energfa. El paquete de datos transmitido por el enrutador del consumidor al nodo de red en la red de suministro se enruta en este primer nodo de red de tal modo que este disponible para todos los operadores de plantas de energfa que estan conectados con el nodo de red. Los operadores de planta de energfa envfan a su vez paquetes de datos en la direccion opuesta que contienen al consumidor solicitante como receptor, y ofrecen a este la cantidad de energfa que debe suministrarseles segun sus condiciones. El enrutador del consumidor o un control conectado a este puede seleccionar la oferta mas favorable para el consumidor, ya sea de forma automatica o con el apoyo manual de un usuario.

En el momento acordado, el generador de energfa suministra la cantidad de energfa requerida por el consumidor en forma de un paquete de energfa con el perfil de potencia solicitado. Para mantener la complejidad lo mas baja posible, consideramos en este ejemplo una red de corriente continua de bajo voltaje en la que el generador de energfa de hecho tambien alimenta la cantidad de energfa suministrada y alimentada a la red con el perfil de potencia solicitado.

Cada paquete de energfa alimentado a la red esta acompanado por un paquete de datos que lleva al menos informaciones sobre el consumidor del paquete de energfa al cual dicho paquete de energfa va a suministrarse. Para ello, la planta de energfa dispone de un enrutador que alimenta la energfa a la red de suministro tanto en forma de paquetes como tambien de paquetes de datos que acompanan al flujo de los paquetes de energfa a traves de la red. Los paquetes de datos asociados a los respectivos paquetes de energfa se transmiten poco antes de alimentar el paquete de energfa correspondiente para permitir una transmision de energfa sin que sea necesario un almacenamiento de energfa en los nodos individuales de la red antes del enrutamiento al elemento siguiente en la red. El paquete de datos que llega al nodo de red se reenvfa al consumidor correspondiente por medio de su direccionamiento de consumidor. Al mismo tiempo, el enrutador conmuta la red de tal manera que el paquete de energfa tambien se reenvfe a aquellos consumidores que estan senalados en el paquete de datos como direccion de destino.

En la medida en que las realizaciones anteriormente descritas puedan ser implementadas al menos en parte, en cuyo caso se utiliza un dispositivo de procesamiento controlado por software, esta claro que dicho programa de ordenador que proporcione un control por software de este tipo y un medio de almacenamiento en el que dicho programa de ordenador se almacene se consideran aspectos de la invencion.

Otras ventajas, atributos y posibles aplicaciones de la presente invencion se aclaran mediante la siguiente descripcion de las realizaciones y figuras asociadas.

La Figura 1 muestra esquematicamente una red de suministro de acuerdo con una realizacion de

la presente invencion.

La Figura 2 muestra esquematicamente una red de suministro de acuerdo con otra realizacion de

la presente invencion.

La Figura 3 muestra una realizacion simplificada de la red de suministro de la invencion de la

figura 1.

La Figura 4 muestra una vista esquematica de una realizacion con un consumidor conectado a

una red de suministro de la invencion.

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La Figura 5 muestra una figura esquematica de una realizacion alternativa de un consumidor conectado a una red de suministro de la invencion.

La Figura 6 muestra la red de suministro de la figura 3 con un numero multiple de nodos de red.

La Figura 7 muestra un diagrama del proceso de senalizacion y transporte de energfa en una red de suministro acorde con la figura 6.

La Figura 8 muestra un codigo fuente de una senalizacion ejemplar a traves de SIP para una solicitud de potencia en una red de suministro de la invencion.

La Figura 9 muestra esquematicamente la division de la red de suministro de la invencion en el plano de control y en el plano de transporte.

La Figura 10 muestra esquematicamente el montaje de una realizacion de un nodo de red de la invencion.

La Figura 11 muestra esquematicamente el curso en el tiempo de los paquetes de energfa de la invencion.

La Figura 12 muestra el montaje de una valvula de carga para un enrutador de la invencion.

La Figura 13 muestra un diagrama de bloques de un control de potencia de la invencion con dos consumidores.

La Figura 14 muestra el montaje de una ramificacion de corriente con dos valvulas de carga en un enrutador de la invencion.

La Figura 15a representa, ante un cambio de carga de la potencia en la rama 2, el resultado de una simulacion de operacion de la conmutacion de la figura 14.

La Figura 15b representa, ante un cambio de carga del voltaje medio en la rama 2, el resultado de una simulacion de operacion de la conmutacion de la figura 14.

La Figura 15c representa, ante un cambio de carga del curso en el tiempo del voltaje modulado en la rama, el resultado de una simulacion de operacion de la conmutacion de la figura 14.

La Figura 16 muestra la transicion entre los niveles de voltaje en una red de suministro de la invencion.

La Figura 1 muestra de manera esquematica una primera realizacion de una red de suministro electrico 1000, a traves del cual estan interconectados todos los generadores de electricidad 2000 y consumidores o usuarios 3000. Una red inteligente de tal tipo es adecuada en especial para las redes de suministro en la que estan integradas fuentes de energfa renovables con una gran fluctuacion temporal de la cantidad de energfa suministrada. La red 1000 no se conecta de forma estatica, sino que permite que la corriente electrica se reenvfe a los nodos individuales de la red a traves de un enrutamiento de paquetes de energfa.

Por ejemplo, en caso de viento fuerte puede surgir una situacion en la que las plantas eolicas conectadas a la red de suministro produzcan mas corriente de la que momentaneamente pueda ser recibida por los usuarios 3000. Para este proposito, la red de suministro ejemplar representada en la Figura 2 tiene dispositivos de almacenamiento tanto en el lado del generador 2000 como en el lado del consumidor o usuario 3000. Un almacenador de este tipo puede ser una planta de energfa de almacenamiento de agua o incluso una batena o un almacenador de un vehuculo de motor de accionamiento electrico. Por lo tanto, ante una mirada global a la red, los lfmites entre los generadores de 2000 y consumidores 3000 desaparecen parcialmente debido, por ejemplo, a que la planta de energfa de almacenamiento de agua y el vehuculo de motor representan tanto a generadores como a consumidores, es decir, en momentos espedficos son receptores de energfa, mientras que en otros momentos alimentan energfa a la red 1000.

Para alcanzar estas altas exigencias para una red de suministro, la red de suministro 1000 de la invencion dispone de una funcion de enrutamiento que hace posible la transmision de paquetes de energfa sobre rutas individuales a traves de la red de suministro desde un generador 2000 a un consumidor o usuario 3000.

En la Figura 3 esta representada ejemplarmente una red de suministro sencillamente estructurada que presenta una sola planta central de energfa 2000 y cuatro usuarios 3000. Este ejemplo de la red de suministro de la invencion muestra, a modo de introduccion, como reacciona la red de suministro 1000 ante una situacion definida de demanda. Para ello se describiran a continuacion, en varias realizaciones, los componentes individuales, en especial del consumidor 3000 y de la red de suministro 1000.

La Figura 4 muestra esquematicamente la estructura de un consumidor 3000 que esta conectado a una red de suministro 1000. Una conexion domestica 3100 conecta la red domestica 3200 con la red de suministro 1000 dinamicamente enrutada y, a traves de esta, a su vez, con la planta de energfa 2000. Para poder reaccionar dinamicamente a la situacion de la demanda del hogar 3000, la conexion domestica debe transmitir primero una solicitud de potencia a la red de suministro 1000.

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La ejecucion tecnica de una solicitud de potencia de este tipo y la consiguiente transmision de informacion de control en ambas direcciones entre el consumidor 3000 y la planta de energfa 2000 se designa como senalizacion y se describira con mayor detalle mas adelante. Consumidores individuales 3300 estan conectados a la red domestica 3200; en el presente ejemplo, aparatos domesticos individuales operados electricamente, como por ejemplo, una lavadora, un horno de cocina, asf como iluminacion domestica.

La conexion domestica 3100 presenta una configuracion similar a la del enrutador de cada nodo de la red de la red de suministro 1000. Sin embargo, la conexion domestica 3100 en la sencilla realizacion aqm representada, es solamente un consumidor de energfa electrica, es decir, que no tiene que tener una funcion de enrutamiento de paquetes de energfa a un consumidor. No obstante, en formas de realizacion alternativas en las que el consumidor 3000 tiene un almacenador de energfa, la conexion interna 3100 tambien es capaz de alimentar energfa a la red 1000 y, por lo tanto, presenta la misma funcion bidireccional como los enrutadores individuales de los nodos de red de la red 1000, en cuyo caso el contenido del almacenador de energfa tambien esta a disposicion de otros usuarios.

La Figura 5 muestra una realizacion alternativa del consumidor 3000. La conexion domestica 3100 tiene un almacenador de energfa que es un acumulador o una batena 3.110, en la realizacion ilustrada. Este sirve como un almacenamiento intermedio para almacenar la energfa que se ha suministrado mas alla de la demanda especffica del consumidor 3000.

Una red domestica convencional 3200, que suministra a los aparatos domesticos convencionales 3300 con corriente alterna comun a 220 voltios y 50 hercios, como se ha descrito antes, esta conectada a la batena 3.110 o la conexion domestica 3100. Para el suministro de la red domestica convencional 3200, la conexion domestica 3100 tiene un convertidor 3.120 que convierte el voltaje continuo suministrado por la batena 3.110 en un voltaje alterno y lo transforma al nivel de voltaje correspondiente. Mas alla de la red domestica de voltaje alterno 3200 convencional, la conexion domestica 3100 tambien suministra una, asf llamada, red domestica Smart-Grid 3400 con aparatos domesticos 3500 correspondientes. De manera similar a la red 1000, la red domestica Smart-Grid 3400 tiene tambien a su vez, la posibilidad de senalizacion y por lo tanto de distribuir inteligentemente la energfa electrica en el hogar. Esta red domestica Smart-Grid 3400 posibilita, por ejemplo, la utilizacion inteligente de la cantidad de energfa suministrada por la batena 3.110, por ejemplo, haciendo funcionar una lavadora en las horas de la noche cuando los otros consumidores de la energfa en el hogar estan inactivos.

En la realizacion representada en la Figura 5, la batena 3.110 presenta una gestion de almacenamiento que permite al operador, en este caso un habitante de la casa, definir marcas de nivel de llenado especfficas de la batena 3.110. Al alcanzar estas marcas de nivel de llenado, la conexion domestica realiza operaciones de modo autonomo. De este modo, al alcanzar un nivel mmimo de llenado del almacenador 3.110, se ordena una solicitud para la adquisicion de una cantidad espedfica de energfa con un perfil de potencia correspondiente, en cuyo caso esta cantidad de energfa se adquiere para cubrir la demanda basica del hogar, independientemente del precio ofrecido para la cantidad de energfa. El perfil de potencia P(t) asociado al paquete de energfa se determina de modo autonomo mediante la gestion de almacenamiento con ayuda de la regulacion predefinible.

La Figura 6 muestra la red de suministro 1000 con un total de seis nodos de red, 1100.a a 1100.f, cuya funcion es proporcionada, esencialmente, por los enrutadores de redes inteligentes individuales (SGR, por sus siglas en ingles). La topologfa de la red 1000 representada muestra solo un ejemplo en el que la funcionalidad de la red no depende de la topologfa concreta de nodos de red 1100 y lmeas.

Se considera ahora la transmision de la potencia desde una planta de energfa 2000 a un unico consumidor 3000; el consumidor de arriba en la imagen de la Figura 6. Para la senalizacion, la conexion domestica 3100 del consumidor 3000 transmite una solicitud de potencia a aquel nodo de red 1100.c a traves del cual esta conectado a la red de suministro 1000, por ejemplo, cuando se alcanza el nivel mmimo de llenado del almacenador de energfa 3.110. Los nodos de red 1100.a, 1100.b y 1100.c, o sus SGRs, enrutan esta solicitud a la planta de energfa 2000 conectada a la red 1000.

Esta operacion de senalizacion se muestra en el diagrama de secuencia de la Figura 7 como operacion [1]. En la realizacion ilustrada, el SGR de cada nodo de la red 1100 se direcciona mediante el IP (en ingles, Internet Protocol), direcciones acordes a IPv4 o IPv6 y nombres de host DNS (en ingles, Domain Name Service), y la informacion de senalizacion se intercambia segun el SIP (en ingles, Session Initiation Protocol).

En Figura 8 esta representada ejemplarmente una senalizacion de una solicitud de potencia de 4 kWh de fuentes de energfa renovables con un maximo de 18 centavos de dolar por kWh. La senalizacion se ejecuta a traves del SIP por medio de un mensaje INVITE en formato XML.

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Si la planta de ene^a 2000 puede suministrar la potencia requerida, entonces la senaliza al hogar a traves de la red 1000. Este camino de retorno de la senalizacion se denota igualmente con [1] en la Figura 7.

Luego, mediante un metodo de enrutamiento, con SGRs se define dinamicamente una ruta desde la planta de energfa 2000, a traves de los SGRs individuales implicados, a la conexion domestica 3100, en la red 1000 formada por nodos de red 1100.a a 1100.c, que suministra la potencia de 1 kW para cuatro horas, enrutando los paquetes de energfa correspondientes de la planta de energfa 2000 al consumidor 3000.a. Este suministro de energfa se denota como fase [2] en la Figura 7.

En la realizacion representada en la Figura 7, la planta de energfa 2000 senaliza en la fase [3], ademas, la terminacion del suministro.

La funcion de los SGRs en los nodos de red 1100 se puede entender mejor si primero se considera la estructura de la red 1000 en mayor detalle. La red 1000 presenta un plano de transporte y un plano de control para poder efectuar tanto una transmision de energfa, es decir, la transmision de paquetes de energfa, como tambien una senalizacion, es decir, la transmision de paquetes de datos y un enrutamiento correspondiente de los paquetes.

En las realizaciones ilustradas en las Figuras 1 a 8, el plano de transporte presenta dos canales, el primero para la transmision de los datos asociados al mando y control de la red, y el segundo para la transmision de potencia electrica en forma de paquetes de energfa para suministro de corriente el consumidor 3000. Los dos canales de la capa de transporte estan configurados como lmeas separadas que estan configuradas como lmeas de enlace entre nodos de red 1100 asf como entre los nodos de red y las plantas de energfa 2000 o los consumidores 3000. Para poder controlar y conmutar estos dos canales, cada SGR de un nodo de red 1100 dispone, ademas de los elementos de red de datos necesarios, tales como enrutadores y conmutadores, de una electronica de potencia para la transmision de los paquetes de energfa. En lo sucesivo, cuando se hable de valvulas de carga, estas deben entenderse como interruptores controlables que permiten controlar el flujo de energfa desde un nodo de red.

En las formas de realizacion representadas en las Figuras 1 a 9, cada nodo de red 1100 o SGR recibe dos direcciones IPv6. Una direccion IP es para la comunicacion y otra es para la identificacion del SGR en la red 1000. Sin embargo, ambas direcciones pueden ser tambien identicas.

La figura 10 muestra esquematicamente la estructura de un SGR en un nodo de red 1100. Tambien el enrutador del nodo 1100 se compone de un plano de control 1.110 asf como de un plano de transporte 1.120. El plano de control 1.110 se hace cargo de todas las funciones de mando, regulacion, control y comunicacion. Esto incluye la comunicacion entre los enrutadores, en especial tambien la comunicacion entre la red de suministro 1000 en su conjunto con los generadores conectados 2000 y los consumidores 3000.

Las interfaces 1.130a, 1.130b tambien se dividen en un plano de control y un plano de transporte. En la interfaz 1.130, en el plano de control se encuentra una interfaz para la comunicacion de datos 1132. Esta esta conectada a la logica de control 1132 en el plano de control, asf como con la red de comunicaciones IP. En el plano de transporte, la interfaz 1131 esta conectada a la red de transporte de paquetes de energfa. La lmea de transporte conectada a la interfaz esta conectada a una valvula de carga 1131 que regula el flujo de corriente. La electronica de mando (vease la Figura 12) de la valvula de carga 1131 esta conectada a la logica de control 1132 en el plano de control. Adicionalmente, la valvula de carga 1131a esta conectada a la valvula de carga 1131b de la interfaz 1.130.b a traves de un carril conductor de corriente 1.122. Si hay un numero multiple de interfaces, las valvulas de carga asociadas estan conectadas a traves de carriles de conductores de corriente 1.122. Las electronicas de control de todas las valvulas estan conectadas a la logica de control 1132, a traves de la cual son entonces controladas. La logica de control 1132 tiene una funcion de enrutamiento IP, asf como todas las funciones necesarias para la comunicacion de datos. Ante todo, la logica de control procesa los paquetes de datos entrantes, tiene un metodo de enrutamiento para determinar la ruta o el camino de los paquetes de datos y de los paquetes de energfa, determina las interfaces implicadas para el transporte de los paquetes de energfa y regula el transporte de los paquetes de energfa a traves del control de las valvulas de carga correspondientes. Adicionalmente, la logica de control 1132 presenta un dispositivo para agrupar paquetes de energfa en paquetes de transporte, que tienen que transportarse a traves de la misma lmea, asf como para crear y transmitir las informaciones de transporte, es decir, los perfiles de energfa y las direcciones de destino de los paquetes de energfa agrupados en los paquetes de transporte. La logica de control 1132 tambien tiene un dispositivo para descomponer los paquetes de transporte en los paquetes de energfa contenidos originalmente en el paquete de transporte y para el posterior enrutamiento de los paquetes de energfa originales a sus respectivas direcciones de destino, con ayuda de las informaciones de transporte transmitidas

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paralelamente, la llamada solicitud de transporte. La logica de control 1132 tambien tiene un dispositivo para el procesamiento secuencial de los paquetes de datos y de energfa, entrantes y salientes, asf como para la gestion de fallos y de vigilancia.

En la realizacion ilustrada, el plano de control 1.110 de la red 1000 esta estructurado en la tecnologfa IP del estado de la tecnica. El plano de control 1.110 del enrutador implementa la pila IP segun el modelo de direccionamiento IPv4 o IPv6 y adicionalmente, una gestion de direcciones IP, la pila SIP con la logica de control asociada, un consumidor DNS, funciones de seguridad, asf como un control de flujo para el mando de las interfaces 1.130.a, 1.130.b y distribuidores en el plano de transporte.

Para proporcionar una ruta de un generador 2000 a un consumidor o usuario 3000, se utilizan metodos de enrutamiento conocidos para redes gestionadas por paquetes. En la realizacion mas simple aqm representada, se utilizan tablas de enrutamiento para el metodo de enrutamiento. Aqrn se utilizan las llamadas direcciones Smart-Grid (SG), "red inteligente", para identificar los nodos de red 1100. Estas direcciones SG se estructuran de manera analoga a la regulacion para las direcciones de Internet. Para poner a disposicion una cantidad suficiente de direcciones, el esquema de direccionamiento IPv6 se utiliza tambien para las direcciones de SG. Los metodos de enrutamiento conocidos en la tecnologfa IP pueden ampliar las funciones de costes que tienen en cuenta los costes de transmision y perdidas durante el calculo de rutas de suministro a traves de la red 1000. Aqrn, por ejemplo, pueden preferirse los proveedores locales de energfa.

Por ejemplo, si el nodo que esta conectado al proveedor de energfa o a la planta de energfa 2000, en lo sucesivo tambien denominados como el nodo de suministro, ha determinado la ruta a traves de la red 1000 por medio del metodo de enrutamiento, es decir, establece la secuencia de los nodos de red 1100 implicados o SGRs, entonces este elabora una lista de las direcciones SG implicadas. Esta lista de rutas se transmite a los SGR implicados por medio de la senalizacion, en este caso con base en el protocolo SIP, como parte de la solicitud de transporte.

El plano de transporte 1120 del nodo de red conduce la corriente, es decir los paquetes de energfa a transmitir bajo regulacion bien definida con propiedades bien definidas logicamente en paralelo, a los paquetes de datos de la senalizacion a traves de la red 1000 desde los SGR interconectados. Las interfaces 1.130 para los proximos SGRs conectados son especialmente grupos funcionales centrales.

En la realizacion ilustrada, las interfaces de comunicacion 1132.a y 1132b estan configuradas como una interfaz Ethernet y se utiliza una comunicacion IP en la capa ffsica y de enlace de datos segun el modelo de capas OSI, segun el estado de la tecnica.

En el ejemplo ilustrado la Smart-Grid o red 1000 es una red de voltaje continuo. Para el funcionamiento de la transmision de energfa basada en paquetes, se da por sentado en lo sucesivo que los paquetes de energfa suministrados y transmitidos se reciben en su totalidad por los respectivos receptores. En este caso, se considera en lo sucesivo una situacion en la que el nodo de red 1100.a debe transmitir a un nodo de red 1100b un paquete de energfa determinado para el nodo de red 1100.c. Cada uno de los nodos implicados 1100.a, 1100b, y 1100.c presenta un SGR que permite un enrutamiento tanto de los paquetes de datos en la red IP como tambien de los paquetes de energfa en la red de suministro.

La transmision de los paquetes de datos y de energfa fija un tiempo absoluto sobre toda la red. Para este fin, todos los elementos implicados de la red 1000 se sincronizan en terminos de tiempo con el metodo de Ethernet smcrono. Alternativamente, la sincronizacion tambien podna realizarse mediante una senalizacion adicional del tiempo que comunique el inicio y el final de acontecimientos en la cadena de senales.

A continuacion, se describe el suministro de paquetes de energfa a la salida de un nodo de red. Cada paquete de energfa se define por su perfil de potencia. El perfil de potencia se define a su vez por la secuencia de los frames individuales de energfa F (i) de tal manera que se apliquen las siguientes condiciones:

1. Para el tiempo de entrega T, es valido T = Tiempo final - Tiempo de inicio

2. El tiempo de entrega T se divide en intervalos de tiempo dt(i) de modo que aplique T = suma de (dt(i));

3. En este caso, t(i) es el tiempo de inicio absoluto del intervalo de tiempo dt(i)

4. A traves del mdice i una relacion de orden absoluta se produce de forma sincronizada con el tiempo absoluto. La hora de inicio del frame F (i), por lo tanto, siempre se vincula umvocamente a i.

5. Se asocia una potencia P(i) a cada intervalo de tiempo, de modo que para la energfa del paquete aplique E = suma de (P(i) x dt (i)). El intervalo dt(i) con potencia P(i) se denomina como frame de energfa o paquete de energfa basica F(i).

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En la Figura 11, en la parte superior izquierda, esta representado un paquete de ene^a P1 con un perfil de potencia P1 (i) correspondiente. El paquete P1 debe transmitirse desde el nodo 1100.a al nodo 1100.b., es decir, el paquete de energfa P1 tiene que transmitirse a traves de una lmea entre el nodo 1100.a y el nodo 1100.b, en especial entre la interfaz de salida del nodo 1100.a y la interfaz de entrada del 11o0.b. Si, durante el mismo penodo de tiempo, un segundo paquete P2 que tiene un segundo perfil de potencia P2 (i), que se ilustra en la parte inferior izquierda de la Figura 11, ha de transmitirse a traves de la misma lmea desde el nodo 1100.a al nodo 1100. b, entonces tiene que transmitirse un paquete de transporte TP (a la derecha en la Figura 11) que tiene el perfil de potencia de transporte TP(i) combinado a traves de la lmea. En este caso, el perfil de potencia de transporte TP(i) para una transmision de potencia entre dos interfaces se define por la suma de los perfiles de potencia pendientes para el transporte, en el ejemplo espedfico P1 (i), P2 (i).

El plano de control del SGR recibe los paquetes pendientes para el transporte, asf como las direcciones de destino y las direcciones de nodo implicadas en el transporte, a traves de las solicitudes de transporte correspondientes, transmitidas por la senalizacion y que se inician por los nodos de suministro, es decir, los nodos conectados a los generadores. Para procesar estas solicitudes de transporte, el plano de control tiene un sistema de espera o cola. El plano de control del SGR puede determinar el siguiente enrutador o nodo de red implicado en el transporte al que debe transmitirse el paquete, ya sea de la lista de los nodos implicados en el proceso de transporte (una lista de este tipo esta contenida en la solicitud de transporte) o por medio de un algoritmo de enrutamiento implementado. El plano de control del SGR tiene las interfaces con los SGRs conectados listados en una tabla. Con ayuda de esta lista, el plano de control asigna las interfaces correspondientes a los paquetes a transmitir. Luego, se calculan los perfiles de transporte correspondientes para cada interfaz. El perfil de transporte correspondiente se adapta de nuevo con cada entrada de una nueva solicitud de transporte para un paquete de energfa.

El paquete P1 se compone de cuatro frames de energfa P1 F (1) a P1 F (4). Por el contrario, el paquete P2 consiste simplemente en dos frames de energfa P2 F(1) y P2 F(2) de igual longitud, pero con un contenido diferente.

A continuacion, se considera un momento en el tiempo t(i) en el que la transmision de paquetes esta en el frame TP F(i). El suministro del frame TP F(i + 1) ahora es el siguiente en la cola. El momento en el tiempo t + dt pertenece al punto i = 1 como punto de partida para la el frame F(i + 1).

El plano de control del SGR traspasa a traves de una interfaz correspondiente el valor posterior TP (i + 1) en el momento en el tiempo t para el suministro del frame TP F(i + 1) para el control de potencia del plano de transporte.

El plano de transporte dispone de todas las interfaces a las lmeas conectadas tanto para la transmision de datos como tambien de energfa. Cada interfaz tiene una valvula de carga y una interfaz para el plano de control. A traves de esta interfaz al plano de control, las valvulas de carga reciben las dimensiones de potencia y/o perfiles de potencia TP(i) para el transporte de los frames de energfa correspondientes.

En la realizacion ilustrada, los paquetes de energfa se transmiten a todas las interfaces en un ciclo fijo, es decir, los paquetes de energfa se transmiten de las interfaces respectivas en momentos fijos en el tiempo.

La valvula de carga consta de electronica de potencia (Power Electronis; PE), un mando para la electronica de potencia y una medicion de potencia en el lado de salida en la lmea de salida hacia el siguiente nodo, asf como una interfaz al plano de control.

El mando recibe del plano de control, respectivamente para el siguiente frame F (j) la dimension de potencia TP(j), es decir la potencia maxima a transmitir. El mando de la electronica de potencia recibe de este modo en el momento en el tiempo t(j) la variable de control TP(j) como valor de referencia. Desde el momento en el tiempo t => t(j), el mando de la electronica de potencia causa que el valor medido TPmedido(t + dt) sea menor o igual al valor de referencia TP(j). Esto se aplica hasta el momento en el tiempo t = t(j + 1), despues de lo cual se aplica la nueva variable de control TP (j + 1). Alternativamente, el valor medido tambien puede ser menor que el valor de referencia. Para cada frame pendiente para la entrega en el siguiente ciclo, el plano de control transmite el valor de referencia al mando/regulacion de la electronica de potencia. De esta manera la potencia de salida se ajusta a la lmea conectada a la interfaz correspondiente.

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A una magnitud de potencia TP (i) constante y una carga uniforme se llega a que la valvula de carga este siempre abierta y no haya operaciones de conmutacion o regulacion. De este modo, la valvula de carga actua como un interruptor que abre y cierra la lmea.

Las valvulas de carga 1131.a y 1131.b de la Figura 10 estan cada una formadas basicamente a partir de un GTO-Thyristor para permitir la conmutacion precisa de la salida de las interfaces 1.130.a y 1.130.b. En la Figura 12 hay un diagrama de circuito de la electronica de potencia o de la valvula de carga. Ademas del GTO-Thyristor, la electronica de potencia presenta un filtro de paso bajo formado por un condensador C y una bobina L para amortiguar la operacion transitoria al conectar el GTO- Thyristor y para suavizar las operaciones de regulacion. La resistencia R ilustrada en la parte derecha del circuito en la Figura 12 simboliza la carga aplicada a la interfaz.

Luego de esta descripcion general del funcionamiento del SGR y en especial de la valvula de carga en el plano de transporte, se considera ahora un ejemplo realista para la aplicacion de una restriccion de potencia en una red de la invencion. Una restriccion de potencia de este tipo impide que un consumidor, en un momento especffico en el tiempo, pueda extraer de la red mas potencia de la que haya solicitado u ordenado.

Un nodo A, en este caso una planta de energfa, suministra un nodo B, en este caso un interruptor de potencia con un paquete de potencia constante. El nudo B abastece a su vez a un nudo C (Mainz 1) un paquete con un perfil de potencia constante de 175 MW y a un nodo D (Mainz 2) un paquete con perfil constante de 200 MW. La Figura 13 muestra, esbozada en una figura esquematica, la red con una lmea de 380 kV de la planta de energfa al interruptor de potencia y con el suministro de las potencias correspondientes a las partes de la ciudad de Mainz 1 y Mainz 2.

La electronica de potencia del nodo B esta representada en la figura 14, en cuyo caso la electronica de potencia mostrada presenta dos GTO-Thyristors o dos valvulas de carga a fin de posibilitar un enrutamiento, es decir, una distribucion de potencia del paquete de energfa entrante en el nodo B a los paquetes que se suministran a los nodos C y D, es decir, a las partes de la ciudad de Mainz 1 y 2. En la segunda rama (inferior) Mainz 2 esta previsto un interruptor que hace posible la conexion de una carga adicional.

Las Figuras 15a a 15c muestran los resultados de una simulacion numerica para un cambio en la carga, en el que en la rama Mainz 2, donde t = 200 ms, esta conectada una carga que tiene un consumo de energfa de 2,3 GW; el control del circuito de la Figura 14 establece una restriccion de potencia. Mientras que la Figura 15a muestra el comportamiento de la potencia cuando la carga esta conectada en la rama Mainz 2, la Figura 15b representa el comportamiento del voltaje en el condensador C2 cuando se conecta la carga, y la Figura 15c muestra la modulacion del voltaje en la valvula de carga de la rama Mainz 2, lo que conduce al voltaje eficaz de la Figura 15b.

En primer lugar, el GTO de la rama Mainz 2 esta abierto de forma permanente, ya que se obtiene menos potencia que la solicitada. Al conectar la carga adicional en t= 200 ms, se supera la potencia de referencia de 200 MW y la electronica de control cierra el GTO en la rama Mainz 2 para limitar la potencia que puede extraerse de la red a la potencia de referencia.

Acto seguido, el voltaje representado en la Figura 15b disminuye en el condensador C2, al igual que la potencia extrafble representada en la Figura 15a, que se estabiliza aproximadamente a la potencia de referencia de 200 MW. Como se puede ver en la Figura 15C, en la realizacion ilustrada, la regulacion funciona con un ancho de pulso constante del pulso de voltaje y modula su frecuencia para lograr el voltaje medio necesario para la restriccion de la potencia extrafble.

Por ejemplo, la red de suministro actual en Alemania implementa cuatro niveles de voltaje, tfpicamente un voltaje maximo de 220 kV o 380 kV, alto voltaje en 310 kV, medio voltaje de 1 kV a 50 kV o 60 kV, y bajo voltaje a 230 V o 400 V. En una realizacion, la red 1000 enrutada puede implementar tambien una division de este tipo en planos de voltaje. En este caso, los niveles de voltaje existentes en Alemania solo sirven como ejemplo, todas las demas divisiones en los niveles de voltaje tambien pueden ser reproducidas en la Smart-Grid de la invencion.

La imagen superior de la Figura 16 muestra ejemplarmente la implementacion de una red de voltaje continuo que tiene 4 niveles de voltaje. En este caso, la planta de energfa 2000 es una planta de energfa convencional para la generacion de voltaje alterno. Sin embargo, este tiene un rectificador para alimentar un voltaje directo a la red. En el lado del consumidor o del hogar 3000 puede utilizarse directamente el voltaje continuo suministrado, o, con la ayuda de un convertidor, se genera un voltaje alterno domestico convencional en el lado de la casa. Puesto que ante la transicion de un nivel de voltaje superior a uno inferior el entramado de la red tfpicamente tambien incrementa, la potencia que

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entra en un nivel de voltaje Mpicamente tiene que ser distribuida a un numero multiple de redes conectadas usando transformadores reductores, como se muestra en la imagen inferior de la Figura 16.

A los efectos de la descripcion original, se observa que todos los atributos, como le resultara evidente a un experto en la tecnica a partir de la presente descripcion, dibujos y reivindicaciones, aunque solo se describen espedficamente en relacion con otros atributos especiales, se pueden combinar de forma individual, asf como en cualquier combinacion con otros atributos o grupos de atributos dados a conocer en la presente memoria, siempre que eso no se haya descartado expresamente y siempre que las circunstancias tecnicas de tales combinaciones no sean imposibles o sin sentido. Solo en aras de la brevedad y legibilidad de la descripcion, se renuncia aquf a la ilustracion completa explicita y detallada de todas las combinaciones de atributos concebibles.

Aunque la invencion se ilustra y se describe en detalle en los dibujos y la descripcion precedente, esta ilustracion y descripcion son meramente ejemplares y no pretenden limitar el alcance de la invencion, como definido por las reivindicaciones. La invencion no se limita a las formas de realizacion descritas.

A un experto en la tecnica probablemente le seran evidentes variaciones a las formas de realizacion reveladas a partir de los dibujos, de la descripcion y de las reivindicaciones adjuntas. En las reivindicaciones la palabra "presenta" no excluye otros elementos o etapas, y el artfculo indefinido "un" o "una" no excluyen un numero multiple. El hecho de que algunos atributos se reivindican en diferentes reivindicaciones no quiere decir que no se pueden combinar. Las referencias numericas en las reivindicaciones no se piensan como limitaciones al alcance de la proteccion.

Listado referencias numericas 1000 Red de suministro

1100.a - 1100.f Nodo de red 1.110 Plano de control

1.120 Plano de transporte

1.122 Distribuidor de internet en el plano de transporte

1.130.a, 1.130.b Interfaz

1131a, 1131b Valvula de carga en el plano de transporte

1132 IP-Router en el plano de control

1132.a, 1132b Grupo funcional de la interfaz en el plano de control

2000 Planta de energfa

3000 Consumidor

3100 Conexion domestica

3200 Red domestica de voltaje alterno

3300 Consumidores /-aparatos electricos de voltaje alterno

3400 Red domestica inteligente de voltaje directo

3500 Consumidores /-aparatos electricos de voltaje directo

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para transmitir ene^a electrica por una red de suministro electrico (1000) con al menos un generador (2000) para ene^a electrica, al menos un nodo de red (1100, 1100.a - 1100.f) y al menos un consumidor (3000), en el cual la energfa electrica se transmite en forma de al menos un paquete de energfa desde el generador (2000) por el nodo de red hacia el consumidor (3000), en donde el establecimiento de un perfil de potencia TP(t) para el paquete de energfa que va a transmitirse, en cuyo caso el perfil de potencia TP(t), establece que potencia se transmite maximo para el paquete de energfa en el momento t; en donde un paquete de datos esta asociado con el paquete de energfa y dicho paquete de datos se transmite con el paquete de energfa de tal modo que al llegar en un nodo de red, el paquete de datos llega antes en el tiempo que el paquete de energfa; en donde el perfil de potencia TP(t) se transmite como informacion con el paquete de datos; en el que el paquete de energfa en el nodo de red (1100.a-1100.f) es enrutado de manera autonoma y autoorganizado desde el generador (2000) hacia el consumidor (3000) y el enrutamiento presenta los siguientes pasos:

recepcion del paquete de datos,

recepcion del paquete de energfa asociado con el paquete de datos, determinacion de un receptor de una informacion contenida en el paquete de datos, seleccion de una lmea para la transmision del paquete de energfa con ayuda de la informacion contenida en el paquete de datos,

transmision del paquete de datos al receptor determinado previamente y conexion de la lmea seleccionada con ayuda de un interruptor controlable, y

transmision de un paquete de energfa asociado con el paquete de datos que tiene el perfil de potencia TP(t) establecido, el cual esta definido por el voltaje U(t), la corriente electrica 1(t) y una duracion en el tiempo T del paquete al mismo receptor determinado previamente, regulando la potencia transmitida en un momento t mediante el perfil de potencia TP(t) del paquete de energfa que va a transmitirse con ayuda de un interruptor controlable.
2. Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el paquete de datos y el paquete de energfa se transmiten por la misma lmea electrica y/o por que el paquete de datos se transmite a traves de una red de datos y el paquete de energfa a traves de una red de suministro, en el cual la red de datos y la red de suministro estan ffsicamente separadas una de la otra.
3. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la red de suministro y la red de datos forman juntas una red logica que presenta un plano de transporte y un plano de senalizacion y control (SCP, por sus siglas en ingles).
4. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que incluye ademas el paso de:

establecer la duracion en el tiempo T del paquete de energfa a transmitir, en cuyo caso la duracion en el tiempo T del paquete de energfa es preferiblemente un multiplo entero de la duracion en el tiempo dt de un frame de energfa elemental.
5. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que incluye ademas los pasos de:

combinar un numero multiple de paquetes de energfa recibidos en un paquete de energfa a transmitir, en cuyo caso cada uno de los paquetes de energfa recibidos presenta un perfil de potencia P(t) que establece que potencia maxima suministra el paquete de energfa en el momento t; al combinar los perfiles de potencia P(t) de los paquetes de energfa recibidos se agregan a un perfil de potencia TP(t) del paquete de energfa a transmitir, y transmitir al receptor las direcciones de destino y los perfiles de potencia P(t) de los paquetes de energfa recibidos en un paquete de datos asociado con el paquete de energfa a transmitir.
6. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que incluye ademas los pasos de:

descomponer un paquete de energfa recibido en un numero multiple de paquetes de energfa a transmitir, en cuyo caso el paquete de datos asociado con el paquete de energfa recibido contiene informaciones sobre las direcciones de destino y los perfiles de potencia de los paquetes de energfa a transmitir,

transmitir los paquetes de energfa a transmitirse con los perfiles de potencia asociados con los mismos respectivamente a un receptor, y

y transmitir los paquetes de datos asociados con los paquetes de energfa que van a transmitirse a los mismos receptores de los paquetes de energfa.

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7. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que presenta una gestion del almacenamiento para un almacenador de ene^a asociado con un consumidor, en el cual la gestion del almacenamiento define al menos una marca de nivel de llenado del almacenador de energfa y luego transmite una solicitud de energfa o una oferta de energfa a la red, si el nivel de llenado del almacenador rebasa o queda por debajo de la marca del nivel de llenado.
8. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que presenta una restriccion de potencia que limita la potencia extrafble de la red por un consumidor.
9. Programa de ordenador con un codigo del programa para la realizacion de un metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 8, en cuyo caso el programa de ordenador esta guardado preferiblemente en un soporte de datos legible por el ordenador y/o en cuyo caso el programa de ordenador preferiblemente esta cargado en un sistema informatico.
10. Red de suministro electrico (1000) con al menos un generador (2000) de energfa electrica, al menos un nodo de red (1100, 1100.a - 1100.f) y al menos un consumidor (3000),

en la cual el generador (2000), el nodo de red (1100, 1100.a - 1100.f) y el consumidor (3000) se instalan y se conectan uno con otro de tal modo que durante la operacion se pueda transmitir energfa electrica en forma de al menos un paquete de energfa con una cantidad de energfa preestablecida desde el generador (2000) a traves del nodo de red (1100, 1100.a - 1100.f) hacia el consumidor (3000); en donde un perfil de potencia TP(t) establece para el paquete de energfa que va a transmitirse, que potencia se transmite como maximo para el paquete de energfa en un momento t;

en donde el generador (2000), el nodo de red (1100, 1100.a - 1100.f) y el consumidor (3000) se instalan y se conectan uno con el otro de tal modo que durante la operacion se pueda transmitir un paquete de datos asociado con un paquete de energfa desde el generador (2000) por el nodo de red (1100, 1100.a - 1100.f) hacia el consumidor (3000); en donde el paquete de datos se transmite de tal modo que la llegada a un nodo de red del paquete de datos se produce antes en el tiempo que la llegada del paquete de energfa;

en donde el perfil de potencia TP(t) se transmite como informacion en el paquete de datos y en donde el nodo de red (1100, 1100.a - 1100.0) para la transmision direccional del paquete de energfa utilizando el paquete de datos, presenta un dispositivo para un enrutamiento autonomo y auto-organizado con un dispositivo de recepcion (1132.a) para recibir un paquete de datos,

un dispositivo de recepcion (1131.a, 1131b) para recibir un paquete de energfa asociado con el paquete de datos,

un dispositivo (1132) para determinar un receptor de la informacion contenida en el paquete de datos, un dispositivo para seleccionar una lmea para transmitir el paquete de energfa con ayuda de la informacion contenida en el paquete de datos,

un dispositivo (1132.b) para transmitir el paquete de datos al receptor determinado previamente, en cuyo caso el dispositivo (1132.b) para transmitir el paquete de datos esta conectado con el dispositivo (1132) para determinar el receptor,

un dispositivo (1131.b) para transmitir el paquete de energfa asociado con el paquete de datos con el perfil de potencia TP(t) que esta definido por el voltaje U(t), la corriente electrica I(t) y la duracion en el tiempo T del paquete,

en cuyo caso el dispositivo (1131.b) para transmitir el paquete de datos esta conectado con el dispositivo (1132) para determinar el receptor,

en cuyo caso el nodo de red (1100, 1100.a - 1100.f) se instala de modo que durante la operacion el paquete de datos y el paquete de energfa se transmitan al mismo receptor y

en cuyo caso el dispositivo para transmitir el paquete de energfa presenta al menos un interruptor controlable que este conectado con el dispositivo para transmitir el paquete de datos de modo que el interruptor sea controlable por el dispositivo para regular la potencia transmitida en el momento t mediante un perfil de potencia TP(t) del paquete de energfa que va a transmitirse.
11. Red de suministro electrico segun la reivindicacion 10, caracterizada por que, el generador y/o el nodo de red y/o el consumidor presentan un almacenador de energfa electrica.
12. Red de suministro electrico segun la reivindicacion 10, caracterizada por que, el nodo de red esta conectado con una primera red ffsica para transmitir paquetes de energfa y con una segunda red ffsica para transmitir paquetes de datos.
13. Red de suministro electrico segun la reivindicacion 10 o 12, caracterizada por que, el nodo de red presenta un plano de transporte y un plano de senalizacion y control (SCP, por sus siglas en ingles).