ES2636570T3

ES2636570T3 - Sistema de energía de CA distribuido autónomo

Info

Publication number: ES2636570T3
Application number: ES09841478.2T
Authority: ES
Inventors: Kaoru Koyanagi; Satoshi Nagata
Original assignee: VPEC Inc
Current assignee: VPEC Inc
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2017-10-06
Anticipated expiration: 2029-03-12
Also published as: US9018795B2; CN102246383B; AU2009341875B2; JPWO2010103650A1; JP5553390B2; AU2009341875A1; CA2746166A1; US20110175443A1; EP2408083B1; BRPI0922859A2; AP2011005918A0; EP2408083A4; EP2408083A1; CN102246383A; AP3916A; ZA201106031B; WO2010103650A1

Abstract

Un sistema de energía eléctrica distribuido autónomo de corriente alterna (1) de suministradores y demandantes de energía eléctrica (11 - 15) que incluye un dispositivo de generación de energía eléctrica (101), un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica de corriente continua (102) en el que se almacena energía eléctrica mediante el dispositivo de generación de energía eléctrica (101), onduladores de conexión de red autónomos (104) para conectar el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica de corriente continua (102) con un sistema de corriente alterna (103) de un dispositivo de consumo de energía eléctrica de corriente alterna, y un sistema de almacenamiento de energía eléctrica que está compuesto por un sistema de control para controlar los onduladores (104), caracterizado por que las frecuencias de salida de los onduladores (104) se controlan de forma variable mediante el sistema de control de acuerdo con un cambio de una cantidad de energía eléctrica almacenada (kWh) del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica de corriente continua (102).

Description

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DESCRIPCION

Sistema de energfa de CA distribuido autonomo Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un sistema de energfa electrica distribuido autonomo de corriente alterna en suministradores y demandantes de ene^a electrica que incluye un dispositivo de consumo de electricidad de corriente alterna, un dispositivo de generacion de energfa electrica y un sistema de almacenamiento de ene^a electrica que esta compuesto por un dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua que tiene un ondulador de conexion de red autonomo, y a un sistema de energfa electrica distribuido autonomo de corriente alterna en el que una pluralidad de suministradores y demandantes de energfa electrica que tienen los mismos dispositivos y el mismo sistema de almacenamiento de energfa electrica que los que se han descrito en lo que antecede suministran una energfa electrica excesiva y reciben una energfa electrica deficiente entre los mismos mediante la conexion mutua de un ondulador de conexion de red vecino como un dispositivo de control de suministro y de demanda de energfa electrica.

Antecedentes de la tecnica

En un sistema de energfa electrica conocido, tal como se muestra en la figura 8, es fundamental un “sistema radial”, en el que una central electrica a gran escala 91 es una parte superior y unos demandantes 92 son una base. En la figura 8, para asegurar una pluralidad de sistemas de transmision de energfa electrica, se introduce en alguna parte un “sistema de lazo”. Este tipo de sistema de energfa electrica esta configurado, como un unico sistema, en un area extensa (por ejemplo, varias decenas de miles de km2) y a gran escala (varias decenas de GW).

Por el contrario, recientemente, se ha prestado atencion a un sistema de generacion de energfa distribuido de tipo conexion de red (por ejemplo, consultense los documentos de patente 1 a 3), con generacion solar y una pila de combustible. El sistema distribuido de generacion de energfa de un tipo colaborativo de sistema esta construido normalmente en una region de extremo o en una region local cerca de la region de extremo del sistema de energfa electrica radial conocido, y se le supone en interconexion con el sistema de energfa electrica.

Documento de patente 1: Publicacion de solicitud de patente de Japon abierta a inspeccion publica con n.° 6-327146 Documento de patente 2: Publicacion de solicitud de patente de Japon abierta a inspeccion publica con n.° 200415882

Documento de patente 3: Publicacion de solicitud de patente de Japon abierta a inspeccion publica con n.° 200244870

Divulgacion de la invencion Problemas a solucionar por la invencion

No obstante, en una estructura del sistema de energfa electrica conocido que se muestra en la figura 8, debido a que un transporte de energfa electrica se lleva a cabo de forma masiva a lo largo de una gran distancia y se realiza de forma continua en todo momento (“regla de cantidad igual simultanea”), hay una gran cantidad de perdida. Ademas, en la generacion de energfa electrica derivada de una energfa renovable tal como la energfa solar y la energfa eolica, debido a que la energfa renovable es ubicua, es diffcil construir una central electrica a gran escala que haga uso de estas energfas.

El inventor de la presente invencion propuso previamente una invencion en lo que respecta a un sistema de energfa electrica distribuido autonomo, que se publico internacionalmente como W0/2008/047400, para el fin de superar los problemas anteriores.

Un objeto de la invencion es la provision de un sistema de energfa electrica distribuido autonomo de un suministrador y demandante de energfa electrica, en el que una energfa electrica de corriente alterna que se obtiene mediante la conversion de la energfa electrica que se almacena en un dispositivo de almacenamiento de corriente continua mediante un ondulador de conexion de red autonomo es demandada por un dispositivo de consumo de electricidad de un sistema de corriente alterna asf como que puede suministrar energfa electrica para el fin anterior o para proporcionar un sistema de energfa electrica distribuido autonomo de corriente alterna en el que una pluralidad de suministradores y demandantes de energfa electrica, cada uno de los cuales tiene el sistema de energfa electrica anterior y que estan conectados entre sf, se pueden volver autonomos sin depender de un sistema de energfa electrica conocido. Observese que esto no quiere decir que se excluya que el sistema de acuerdo con la invencion coexista con el sistema de energfa electrica conocido.

Medios para solucionar el problema

Una primera disposicion del sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion para solucionar los problemas anteriores radica en un sistema de energfa electrica distribuido autonomo de corriente alterna de suministradores y

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demandantes de ene^a electrica que incluye un dispositivo de generacion de ene^a electrica, un dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua en el que se almacena energfa electrica mediante el dispositivo de generacion de energfa electrica, unos onduladores de conexion de red autonomos (un ondulador de auto-excitacion de tension) para conectar el dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua con un sistema de corriente alterna de un dispositivo de consumo de energfa electrica de corriente alterna, y un sistema de almacenamiento de energfa electrica que esta compuesto por un sistema de control para controlar los onduladores, en el que el sistema de energfa electrica distribuido autonomo de corriente alterna esta caracterizado por que las frecuencias de salida de los onduladores se controlan de forma variable mediante el sistema de control de acuerdo con un cambio de una cantidad de energfa electrica almacenada (kWh) del dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua.

En unos suministradores y demandantes de energfa electrica vecinos en el sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion, las porciones entre los dispositivos de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua y los onduladores de conexion de red autonomos de uno de los suministradores y demandantes de energfa electrica vecinos y los sistemas de corriente alterna de otro de los suministradores y demandantes de energfa electrica vecinos estan mutuamente conectadas a traves de onduladores de conexion de red vecinos, se determina si las cantidades de energfa electrica almacenadas del respectivo dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua son excesivas o deficientes mediante la comparacion de las frecuencias de salida de los sistemas conectados, y un flujo de corriente de lmea de conexion de red se controla mediante los sistemas de control de los onduladores de conexion de red vecinos de tal modo que el flujo de corriente de lmea de conexion de red fluye de un sistema que tiene una frecuencia de salida alta a un sistema que tiene una frecuencia de salida baja.

Ademas, el sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion puede realizar un control para entregar una cantidad de energfa electrica almacenada excesiva o deficiente en unidades de grupo divididas que incluyen unos grupos en cada uno de los cuales estan reunidos y mutuamente conectados una pluralidad de suministradores y demandantes de energfa electrica a traves de un ondulador de conexion de red vecino al igual que lo que se ha mencionado en lo que antecede.

Ademas, en el sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion, los flujos de corriente de lmea de conexion de red de los onduladores de conexion de red vecinos se controlan basandose en si las frecuencias de salida de los onduladores de conexion de red autonomos son mas grandes o mas pequenas que las frecuencias de sistemas vecinos que son detectadas por los onduladores de conexion de red vecinos. Este punto es el mismo que para los onduladores de conexion de red autonomos y los onduladores de conexion de red vecinos.

En el presente caso, unas zonas muertas no operativas o no en comunicacion, que se pueden establecer o cambiar de forma arbitraria, se establecen para controladores de los onduladores de conexion de red autonomos o para controladores de los onduladores de conexion de red vecinos que se proporcionan como dispositivos de control de suministro y de demanda de energfa electrica como niveles de referencia y los controladores de los onduladores se operan basandose en unos niveles de referencia de las frecuencias y los flujos de corriente de lmea de conexion de red.

Ademas, como un ejemplo de un metodo para establecer las zonas muertas, en los onduladores de conexion de red autonomos, una cantidad de energfa electrica almacenada del dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua esta relacionada con un cambio de las frecuencias de salida de los onduladores y, cuando una reduccion de la cantidad de energfa electrica almacenada se encuentra dentro de un intervalo previamente determinado, las frecuencias de salida de los onduladores se pueden controlar de tal modo que las mismas no cambian.

Los onduladores de conexion de red vecinos comparan una frecuencia de salida de un sistema con una frecuencia de salida del otro sistema y, cuando una diferencia de las frecuencias se encuentra dentro de un intervalo previamente determinado, el intervalo previamente determinado se establece como una zona muerta y un flujo de corriente de lmea de conexion de red se controla de tal modo que este no fluye a traves de la misma.

El control basandose en las zonas muertas que se establecen tal como se ha descrito en lo que antecede se puede aplicar tambien entre grupos de una pluralidad de suministradores y demandantes de energfa electrica al igual que lo que se ha mencionado en lo que antecede.

Ventajas de la invencion

La invencion presenta una ventaja en que un estatus de suministro y de demanda de energfa electrica se puede transmitir a dispositivos de suministro de energfa electrica y a los suministradores y demandantes de energfa electrica en un sistema al reflejar si las cantidades de energfa electrica (kWh) de los dispositivos de almacenamiento de energfa electrica en los suministradores y demandantes de energfa electrica son grandes o pequenas para las frecuencias de salida de los onduladores de conexion de red autonomos.

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Cuando los suministros de ene^a electrica (generadores de diesel y similar) se introducen en los respectivos suministradores y demandantes de ene^a electrica, los suministros de energfa electrica se pueden operar en un modo de operacion de AFC (operacion de control de frecuencia) por medio de la ventaja, mientras que la ventaja puede realizar una restriccion de carga (gestion de lado de demanda) para los suministradores y demandantes de energfa electrica que tienen una gran demanda.

Por el contrario, en un control de onduladores de conexion de red vecinos, cuando, por ejemplo, una frecuencia de un sistema A se compara con una frecuencia de un sistema B y un flujo de corriente de lmea de conexion de red se hace fluir de un sistema (A o B) que tiene una frecuencia alta a un sistema (B o A) que tiene una frecuencia baja, las cantidades de energfa electrica de los dispositivos de almacenamiento de energfa electrica de ambos de los sistemas A y B se igualan entre sl

Por otra parte, debido a que una frecuencia es una variable global en un sistema de corriente alterna, el flujo de corriente de lmea de conexion de red se puede controlar solo por medio de informacion de extremos de sistema autonomo mediante la deteccion de la frecuencia sin la necesidad de una lmea de comunicacion especial. Como un ejemplo de una contramedida espedfica del control de flujo de corriente de lmea de conexion de red, se establece una magnitud de un flujo de corriente proporcional a una diferencia de las frecuencias de ambos de los sistemas, y se establece como una polaridad positiva un sentido del flujo de corriente del sistema que tiene la frecuencia alta al sistema que tiene la frecuencia baja.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra un primer ejemplo de una disposicion de un sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion.

La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra un segundo ejemplo de la disposicion del sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion.

La figura 3 es un diagrama de bloques para explicar una realizacion de un suministrador y demandante de energfa electrica que constituye el sistema de energfa electrica de las figuras 1 y 2 que se corresponde con un primer aspecto de la invencion.

La figura 4 es un diagrama de bloques para explicar un ejemplo de un modo de conexion de suministradores y demandantes de energfa electrica adyacentes que se corresponde con un segundo aspecto de la invencion.

La figura 5 es un diagrama de bloques para explicar un ejemplo de un sistema de control en el modo de conexion de la figura 4.

La figura 6 es una grafica que muestra una caractenstica de inclinacion basandose en una cantidad de energfa electrica de una batena de almacenamiento.

La figura 7 es un diagrama de bloques que muestra una vista de proceso de una red neuronal.

La figura 8 es un diagrama de bloques para explicar un sistema de energfa electrica conocido.

Mejor modo para llevar a cabo la invencion

A continuacion, una realizacion de la invencion se describira haciendo referencia a los dibujos.

En los dibujos adjuntos, la figura 1 es un diagrama de bloques que muestra un primer ejemplo de una disposicion de un sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion, la figura 2 es un diagrama de bloques que muestra un segundo ejemplo de la disposicion del sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion, la figura 3 es una vista de bloques para explicar un ejemplo de una realizacion de un suministrador y demandante de energfa electrica en el sistema de energfa electrica de las figuras 1 y 2 que se corresponde con el primer aspecto de la invencion, la figura 4 es un diagrama de bloques para explicar un ejemplo de un modo de conexion entre suministradores y demandantes de energfa electrica adyacentes que se corresponde con el segundo aspecto de la invencion, la figura 5 es un diagrama de bloques para explicar un ejemplo de una realizacion de un sistema de control en el modo de conexion de la figura 4, la figura 6 es una grafica que muestra una caractenstica de inclinacion basandose en una cantidad de energfa electrica de una batena de almacenamiento, la figura 7 es un diagrama de bloques que muestra una vista de proceso de una red neuronal, y la figura 8 es un diagrama de bloques para explicar un sistema de energfa electrica conocido.

En el sistema de energfa electrica 1 de la invencion que se ejemplifica en las figuras 1 y 2, cinco suministradores y demandantes de energfa electrica 11a 15 estan conectados entre sf como un ejemplo con el suministrador y demandante de energfa electrica 11 que esta ubicado en un centro y los otros suministradores y demandantes de energfa electrica 12 a 15 que estan dispuestos en sentido radial en torno al suministrador y demandante de energfa electrica 11, y en la figura 2, los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica 11a 15 estan conectados entre sf en cascada.

Tal como se ejemplifica en la figura 3, cada uno de los suministradores y demandantes de energfa electrica 11a 15 tiene al menos un dispositivo de generacion de energfa electrica 101 que hace uso de una energfa renovable, un dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua 102 tal como una batena de NAS, una pluralidad de cargas (dispositivos electricos de corriente alterna, que tambien se denominan, en lo sucesivo en el

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presente documento, “sistemas de corriente alterna”) 103, un ondulador de conexion de red autonomo 104 como un ejemplo de un dispositivo de control de suministro y de demanda de energfa electrica que esta dispuesto entre el dispositivo de almacenamiento de ene^a electrica 102 y los sistemas de corriente alterna 103. Observese que se supone que un sistema de control del ondulador 104 esta incluido en un bloque del ondulador 104. Esto es lo mismo que para los onduladores 154 y 164 que se van a describir en lo sucesivo. Ademas, tambien se supone que los suministradores y demandantes de energfa electrica, que pueden estar interconectados con el sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion tienen los mismos dispositivos 101 a 104 que los de los suministradores y demandantes de energfa electrica 11a 15 incluso si los mismos son otros suministradores y demandantes de energfa electrica que no se muestran en las figuras 1a 3 y que los dispositivos respectivos se conectan con cableados domesticos de tipo rama.

La totalidad de los suministradores y demandantes de energfa electrica 11a 15 ilustrados o cualquier suministrador y demandante de energfa electrica arbitrario, que esta interconectado con el sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion, a pesar de que no se muestra el mismo, carga el dispositivo de generacion de energfa electrica 101 o/y el dispositivo de almacenamiento de energfa electrica 102 en la parte posterior de un camion o instala el dispositivo de generacion de energfa electrica 101 o / y el dispositivo de almacenamiento de energfa electrica 102 de tal modo que este se puede cargar sobre la parte posterior de un camion y puede transportar el mismo hasta otro suministrador y demandante de energfa electrica y suministra energfa electrica a, o la recibe de, el otro suministrador y demandante de energfa electrica.

En la invencion, los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica estan aproximadamente interconectados uno con otro entre los mismos. Es decir, para describir esto en lo que respecta a un ejemplo que hace referencia a las figuras 1 y 2, los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica 11a 15 son, basicamente, de un tipo autonomo y estan interconectados con otro suministrador y demandante de energfa electrica de tal modo que los mismos son abastecidos con energfa electrica a partir del otro suministrador y demandante de energfa electrica cuando tiene lugar una escasez de energfa electrica, y suministran energfa electrica al otro suministrador y demandante de energfa electrica cuando tiene lugar un excedente de energfa electrica.

Los suministradores y demandantes de energfa electrica 11 a 15 en la invencion son, por ejemplo, casas convencionales, viviendas colectivas y fabricas a pequena, mediana y gran escala, edificios de poca, de mediana y de mucha altura, y similar. Ademas, un grupo de suministradores y demandantes de energfa electrica, en el cual estan reunidos una pluralidad de suministradores y demandantes de energfa electrica de las casas convencionales, las viviendas colectivas, y similar, se trata tambien como los suministradores y demandantes de energfa electrica 11 a 15 de la invencion o cualquiera de los mismos.

Por lo general, el dispositivo de generacion de energfa electrica 101 es un suministro de energfa de CC (que tambien se denomina, en lo sucesivo en el presente documento, dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua) tal como un dispositivo de generacion electrica solar, una pila de combustible y una batena de NAS. A pesar de que a menudo se usa un sistema de generacion de energfa electrica de energfa renovable tal como la generacion de energfa solar, generacion de energfa eolica, generacion de energfa micro hidraulica y generacion de energfa de biomasa como el dispositivo de generacion de energfa electrica 101, se puede usar un sistema de cogeneracion tal como un sistema de motor de gas, un sistema de turbina de gas y un sistema de pila de combustible. Observese que debido a que algunos de dispositivos de generacion de energfa electrica, dispositivos de generacion de energfa electrica de biomasa y sistemas de cogeneracion emplean un suministro de energfa de CA, los mismos se pueden usar para un sistema de corriente alterna tal como se encuentran estos sin convertir una corriente alterna en una corriente continua. No obstante, estos tambien se pueden usar como un suministro de energfa de CC mediante la conversion de una salida de los mismos de CA a CC y el almacenamiento de la salida convertida al dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua 102.

Ademas, a pesar de que no se muestra, el dispositivo de generacion de energfa electrica 101 y / o el dispositivo de almacenamiento de energfa electrica 102 pueden usar una unidad de volante de inercia. El dispositivo de almacenamiento de energfa electrica 102 incluye una unidad de almacenamiento electrico que esta compuesta por una combinacion de una batena de almacenamiento y un condensador electrico de doble capa. Las cargas 103 del sistema de corriente alterna son dispositivos de CA tales como una luz electrica, un aparato de aire acondicionado, un refrigerador, una cocina de induccion electromagnetica, y una olla arrocera que se acciona por medio de un suministro de energfa de corriente alterna comercial.

En la invencion, el ondulador de conexion de red autonomo 104 se usa en un ejemplo de la figura 3 como el dispositivo de control de suministro y de demanda de energfa electrica para controlar un uso y suministro convencional de energfa electrica en cada suministrador y demandante de energfa electrica. El sistema de batena de NAS (la batena de almacenamiento 102 y el ondulador 104) de la figura 2 como un ejemplo del dispositivo de almacenamiento de energfa electrica 102 que esta dispuesto en cada suministrador y demandante de energfa electrica de la invencion controla una frecuencia y una tension del ondulador 104 tal como se describe en lo sucesivo para controlar un suministro y una demanda de energfa electrica en cada suministrador y demandante de energfa electrica.

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Es dedr, el sistema de batena de NAS (102, 104) opera en un modo de CVCF (modo de control de tension constante/ control de frecuencia constante). En el modo de CVCF, debido a que una frecuencia de una tension de salida de ondulador de la batena de NAS se puede establecer de forma arbitraria como una variable indefinida, la frecuencia se usa como una frecuencia de referencia del dispositivo de generacion de energfa electrica 101 que es una frecuencia asignada de los suministradores y demandantes de energfa electrica.

Como resultado, es suficiente operar el dispositivo de generacion de energfa 101 a un rendimiento maximo al mantener la frecuencia, es decir, mediante el control del suministro y la demanda de energfa electrica en los suministradores y demandantes de energfa electrica solo mediante el sistema de batena de NAS.

Por el contrario, en la operacion del sistema de batena de NAS (102, 104) en el modo de CVCF, debido a que tambien se puede controlar la magnitud de una tension de salida del ondulador 104, por ejemplo, se mantiene una tension de salida, es decir, la energfa electrica ineficaz tambien se controla mediante el dispositivo de generacion de energfa electrica 101 que tiene una funcion de control en asociacion con un control que se realiza por medio del sistema de batena de NAS. En concreto, el control se asigna en consideracion de una caractenstica de inclinacion de acuerdo con las capacidades asignadas del dispositivo de generacion de energfa electrica 101 y el dispositivo de almacenamiento de energfa electrica 102.

Debido a que el suministro y la demanda de energfa electrica se pueden controlar en los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica, cuando, por ejemplo, tiene lugar un excedente de energfa electrica en el suministrador y demandante de energfa electrica 11 de las figuras 1 y 2, es decir, cuando es detectado por el sistema de control que esta dotado con el ondulador 104 que se reduce una cantidad de energfa electrica que es usada por las cargas 103, asf como que el dispositivo de almacenamiento de energfa electrica 102 esta completamente cargado o casi completamente cargado como un ejemplo espedfico, la energfa electrica que es generada por el dispositivo de generacion de energfa electrica 101 se suministra a otro suministrador y demandante de energfa electrica que tiene una escasez de energfa electrica a traves del ondulador de conexion de red vecino 164.

En el suministro de energfa electrica, se puede suministrar energfa electrica tambien al mover el dispositivo de generacion de energfa electrica 101 o el dispositivo de almacenamiento de energfa electrica 102 del suministrador y demandante de energfa electrica que tiene el excedente de energfa electrica hasta las inmediaciones del suministrador y demandante de energfa electrica que tiene la escasez de energfa electrica.

Por el contrario, cuando tiene lugar una escasez de energfa electrica en el suministrador y demandante de energfa electrica 11 como un ejemplo, los onduladores de conexion de red vecinos 164 que estan dispuestos entre los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica como los dispositivos de suministro y de demanda de energfa electrica detectan, por ejemplo, que una cantidad de energfa electrica que es usada por las cargas 103 aumenta de forma abrupta por medio de los controladores de los onduladores 164 para controlar una frecuencia o / y una tension. Entonces, se suministra energfa electrica a un dispositivo de entrega de energfa electrica del suministrador y demandante de energfa electrica 11 a partir de cualquiera de los otros suministradores y demandantes de energfa electrica 12 a 15 en los que tiene lugar un excedente de energfa electrica a traves de los onduladores de conexion de red vecinos 164 como los dispositivos de suministro y de demanda de energfa electrica de tal modo que las cargas 103 se pueden accionar por medio de la energfa electrica o la energfa electrica se puede almacenar en el dispositivo de almacenamiento de energfa electrica 102.

A continuacion, un ejemplo de entrega de energfa electrica excesiva o deficiente entre los suministradores y demandantes de energfa electrica 11 y 15 se describira haciendo referencia a la figura 4.

Se supone que el otro suministrador y demandante de energfa electrica 15 que se ejemplifica en la figura 4 tiene un dispositivo de generacion de energfa electrica 151, un dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua 152, el ondulador de conexion de red autonomo 154 como el dispositivo de suministro y de demanda de energfa electrica, y un dispositivo electrico de corriente alterna 153. Por lo general, el dispositivo de generacion de energfa 151 es una instalacion a mediana y pequena escala de energfa de las corrientes, energfa hidraulica, energfa eolica, y similar que incluye un cogenerador y una instalacion de generacion de energfa de biomasa, y, a pesar de que el dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua 152 es, por lo general, una batena secundaria, el mismo tambien puede ser una combinacion de una batena secundaria y un condensador electrico de doble capa. El suministrador y demandante de energfa electrica 15 de la figura 4 puede suministrar energfa electrica al sistema de corriente alterna autonomo 153 a traves del ondulador de conexion de red autonomo 154 que es el mismo que el del suministrador y demandante de energfa electrica 11 de la figura 3. Ademas, el suministrador y demandante de energfa electrica 15 de la figura 4 se puede abastecer con energfa electrica tambien procedente de entre los otros suministradores y demandantes de energfa electrica 12 a 14 ademas del suministrador y demandante de energfa electrica 11. A pesar de que la energfa electrica se entrega entre los suministradores y demandantes de energfa electrica 11 y 15 a traves del ondulador de conexion de red vecino 164 tal como se muestra en la figura 4, la misma se puede entregar al llevar tambien el dispositivo de generacion de energfa electrica 101 y el dispositivo de almacenamiento de energfa electrica 102, que son moviles, desde el suministrador y demandante de energfa electrica 11 hasta el suministrador y demandante de energfa electrica 15 tal

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como se ha descrito en lo que antecede.

En la figura 4, la energfa electrica, que se entrega entre los suministradores y demandantes de ene^a electrica 15 y 11 es, por ejemplo, una energfa electrica que es generada por el dispositivo de generacion de energfa electrica 151 o una energfa electrica que se almacena en el dispositivo de almacenamiento de ene^a electrica 152, y la energfa electrica, que se suministra a partir del suministrador y demandante de ene^a electrica 11 al suministrador y demandante de ene^a electrica 15, se almacena en el dispositivo de almacenamiento de energfa electrica 152.

En el sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion, cuando se entrega energfa electrica entre los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica a traves de los onduladores de conexion de red vecinos 164 (entrega de energfa electrica), una pluralidad de dispositivos de generacion de energfa electrica incluyendo cogeneradores y dispositivos de generacion de energfa electrica de biomasa en los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica se pueden controlar de forma automatica o manual basandose en los valores de unas condiciones meteorologicas predichas, una demanda de energfa electrica predicha, una demanda de calor predicha, y similar o basandose en unos valores que son establecidos por los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica.

Ademas, los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica 11a 15 pueden establecer o cambiar una condicion operativa del ondulador de conexion de red vecino 164 que esta dispuesto entre los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica 11a 15 haciendo referencia a una informacion (frecuencias o tensiones) a partir de los onduladores de conexion de red adyacentes 164 respectivos de los otros suministradores y demandantes de energfa electrica asf como basandose en unas cantidades de consumo de energfa electrica que son predichas por los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica.

En los respectivos dispositivos de generacion de energfa electrica 101 y 151 que se ejemplifican en la figura 4, por ejemplo, los dispositivos de generacion de energfa electrica solar se pueden controlar de forma individual por medio de acondicionadores, y batenas de combustible y micro cogeneradores se pueden controlar de forma individual por medio de acondicionadores de potencia y similar.

En el sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion, los dispositivos de generacion de energfa electrica 101 y 151 en un conjunto de los suministradores y demandantes de energfa electrica 11 y 15 se pueden controlar de forma optima en su totalidad por medio del control integral de unos elementos de control comunes a los respectivos dispositivos de generacion de energfa electrica 101 y 151 mediante los onduladores de conexion de red vecinos 164 que se usan como los dispositivos de suministro y de demanda de energfa electrica y por medio del control individual de unos elementos de control inherentes a los respectivos dispositivos de generacion de energfa electrica 101 y 151.

Por otra parte, en cada uno de los dispositivos de generacion de energfa electrica convencionales tales como un dispositivo de generacion de energfa electrica solar y una pila de combustible, un rendimiento pleno y una conexion de sistema solo se controlan mediante acondicionadores de potencia respectivos. No obstante, la invencion se dispone de tal modo que la energfa electrica a suministrar y a demandar se puede igualar haciendo uso de una unidad de volante de inercia y similar entre un rendimiento cero y un rendimiento pleno de los respectivos dispositivos de generacion de energfa electrica que se controlan opcionalmente mediante los onduladores de conexion de red autonomos 104 y 154.

Observese que en los dispositivos de almacenamiento de energfa electrica 102 y 152, la batena secundaria, por ejemplo, la batena de NAS se usa, por lo general, simplemente como un suministro de energfa de CC. No obstante, en el sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion, se puede suministrar energfa electrica al dispositivo electrico autonomo a traves de los onduladores de conexion de red autonomos 104 y 154 usando la batena de almacenamiento (la batena secundaria) y el condensador electrico de doble capa de forma conjunta para los dispositivos de almacenamiento de energfa electrica 102 y 152.

Cuando la batena de almacenamiento y el condensador electrico de doble capa se usan de forma conjunta, es posible hacer frente de una forma racional a la diversificacion de un modo de demanda de energfa electrica en los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica o a la diversificacion de un modo de suministro de energfa electrica en los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica mediante el control de un uso selectivo de la batena de almacenamiento y el condensador electrico de doble capa de acuerdo con, por ejemplo, caractensticas de almacenamiento de energfa electrica y caractensticas de descarga mediante los onduladores de conexion de red autonomos 104 y 154.

Ademas, diversos tipos de dispositivos electricos como las cargas 103 (los sistemas de corriente alterna) que estan dispuestas en el suministrador y demandante de energfa electrica 11 se operan de forma individual simplemente mediante el encendido y el apagado de la energfa electrica de forma individual. Esto es lo mismo que para los otros suministradores y demandantes de energfa electrica 12 a 15.

No obstante, el sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion puede igualar un consumo de energfa electrica mediante, como un ejemplo, el establecimiento de los dispositivos electricos respectivos, por ejemplo, un

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refrigerador, un aparato de aire acondicionado, una TV, y similar, que constituyen las cargas 103 en el suministrador y demandante de energfa electrica 11 para el controlador del ondulador de conexion de red autonomo 104 en un orden de preferencia de puesta en marcha, un orden de una magnitud de energfa electrica de puesta en marcha (en un orden de una magnitud mas grande o en un orden opuesto a la magnitud mas grande), y similar y mediante el control de, por ejemplo, un orden de puesta en marcha (o un orden de detencion) en el orden establecido o en el orden de una cantidad mas grande de energfa electrica de puesta en marcha.

Ademas, cuando se arrancan los dispositivos electricos 103 que tienen una gran cantidad de energfa electrica de puesta en marcha, el dispositivo de control de suministro y de demanda de energfa electrica se puede operar de tal modo que la energfa electrica se suministra a partir de la batena de almacenamiento que tiene el condensador electrico de doble capa o a partir de la unidad de volante de inercia.

Ademas, en lo que respecta a una demanda de energfa electrica en un hogar convencional y su pico cuya prediccion es diffcil, un dispositivo de almacenamiento de energfa electrica (que no se muestra) tal como una batena, mediante el cual cada uno de los dispositivos electricos 103, tales como un refrigerador, un aparato de aire acondicionado, y similar de cada hogar se puede operar durante, por ejemplo, dos horas, esta montado en cada dispositivo electrico 103 de tal modo que una escasez de energfa electrica al pico de demanda se puede compensar en el suministrador y demandante de energfa electrica. El metodo tambien contribuye a la igualacion del consumo de energfa electrica.

Cuando el consumo de energfa electrica se iguala mediante el control del orden de preferencia de puesta en marcha y similar tal como se ha descrito en lo que antecede, una corriente excesivamente grande, que es propensa a fluir hacia el controlador del ondulador 104 y hacia los dispositivos electricos 103 respectivos en la puesta en marcha, se puede controlar por medio de dispersion. Como resultado, se puede aumentar la vida util del propio ondulador 104, los dispositivos electricos respectivos, y partes de cableado tales como cableados para conectar entre los dispositivos electricos respectivos.

Ademas, tal como se ejemplifica en la figura 5, cuando una frecuencia del suministrador y demandante de energfa electrica 11 y una frecuencia del suministrador y demandante de energfa electrica 15 son detectadas por un circuito de control de flujo de corriente de lmea de conexion de red 170 y el ondulador de conexion de red vecino 164 se controla basandose en un resultado de la deteccion, es posible realizar un control de tal modo que no se causa una pulsacion en un flujo de corriente de lmea de conexion de red o hacer diffcil que se cause la pulsacion en el flujo de corriente de lmea de conexion de red, lo que es util tambien para asegurar una operacion mas estable en los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica.

Ademas, cuando se controla un suministro y una demanda de energfa electrica entre los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica y la energfa electrica de CC que se usa entre los mismos se convierte en una energfa electrica de CA, debido a que un estado de espera de TV y operaciones de espera de otros dispositivos, por ejemplo, se puede hacer innecesario, se puede reprimir un consumo de energfa electrica inutil.

Un objeto de la interconexion de los suministradores y demandantes de energfa electrica 11 y 15 que se ejemplifican en las figuras 4 y 5 mediante el ondulador de conexion de red vecino 164 es la igualacion de las cantidades de energfa electrica que se cargan en los dispositivos de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua 102 y 153 que se instalan en los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica 11 y 15 y una cantidad de energfa electrica que se carga en el dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua que esta compuesto por los onduladores de conexion de red autonomos 104 y 154, por ejemplo, el sistema de batena de NAS entre los mismos. Un problema de un suministro de energfa electrica, que puede tener lugar en uno de los suministradores y demandantes de energfa electrica 11 y 15, puede ser evitado previamente por la conexion de red, y se puede mejorar la fiabilidad de un suministro y una demanda actual. Esto es lo mismo entre los suministradores y demandantes de energfa electrica que no sean los suministradores y demandantes de energfa electrica anteriores.

A continuacion, en lo que respecta a un modo de control del flujo de corriente de lmea de conectada a red entre sistemas vecinos, en concreto, en lo que respecta a cuanta cantidad de energfa electrica se hace fluir hacia un suministrador y demandante de energfa electrica en que sentido, los onduladores de conexion de red vecinos 164 que estan dispuestos junto con los sistemas de batena de NAS 102, 104 y similar realizan el modo de control.

En la realizacion, el flujo de corriente de lmea de conexion de red se controla de tal modo que el mismo fluye de una batena de NAS (un ejemplo del dispositivo de almacenamiento de energfa electrica, esto es lo mismo que para la siguiente descripcion) en la que se carga una cantidad de energfa electrica mas grande, a una batena de NAS en la que esta cargada una cantidad de energfa electrica mas pequena. Para este fin, es necesario detectar y hallar una cantidad de energfa electrica cargada de la batena de NAS de un suministrador y demandante de energfa electrica adyacente al ondulador de conexion de red 164. Para detectar si se cargan grandes cantidades de energfa electrica en las batenas de NAS, las frecuencias de las tensiones que son generadas por los onduladores de conexion de red autonomos respectivos que estan acoplados a las batenas de NAS respectivas se detectan y se reflejan en las cantidades de energfa electrica cargadas. Cuando se carga una gran cantidad de energfa electrica en un suministrador y demandante de energfa electrica, una frecuencia asignada del suministrador y demandante de

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energfa electrica se establece a un nivel alto, mientras que se carga una pequena cantidad de ene^a electrica, la frecuencia asignada del suministrador y demandante de ene^a electrica se establece a un nivel bajo.

Cuando se emplea el modo de control que se ha descrito en lo que antecede, en un control del ondulador de conexion de red vecino es suficiente comparar una frecuencia de un suministrador y demandante de energfa electrica con una frecuencia de otro suministrador y demandante de energfa electrica y hacer que fluya una corriente de un suministrador y demandante de energfa electrica que tiene una frecuencia alta a un suministrador y demandante de energfa electrica que tiene una frecuencia baja. Debido a que la frecuencia es una variable global en el sistema de corriente alterna, el flujo de corriente se puede controlar solo por medio de la informacion (la frecuencia) de un terminal autonomo mediante la deteccion y el control de la frecuencia sin la necesidad de una lmea de comunicacion especial. Por otra parte, como una idea, una magnitud del flujo de corriente de lmea de conectada a red se establece de tal modo que esta es proporcional a una diferencia de frecuencias entre ambos de los suministradores y demandantes de energfa electrica.

La figura 6 muestra de forma esquematica una caractenstica de inclinacion basandose en una cantidad de energfa electrica de una batena de almacenamiento de corriente continua.

En la figura 6, un eje vertical (el eje Y) muestra un valor establecido de una frecuencia de un ondulador de conexion de red autonomo, y un eje horizontal (el eje X) muestra una cantidad de energfa electrica cargada (kWh) de una batena de almacenamiento. Cuando la caractenstica de inclinacion se dibuja por medio de una lmea caractenstica ascendente hacia la derecha (descendente hacia la izquierda) que pasa a traves de un punto que muestra una cantidad de energfa electrica de referencia en la figura 6, una frecuencia de un ondulador se establece a un lado alto en el momento en el que la cantidad de energfa electrica es mas grande que un objetivo (energfa electrica de referencia) y se establece a un lado bajo en el momento en el que la cantidad de energfa electrica es mas pequena que el objetivo (energfa electrica de referencia).

Cuando los onduladores de conexion de red autonomos de los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica se controlan mediante la caractenstica de inclinacion basandose en la cantidad de energfa electrica de la batena de almacenamiento, las cantidades de energfa electrica se pueden igualar de acuerdo con las capacidades de las batenas de almacenamiento que estan provistas con los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica.

Cuando las magnitudes de las cantidades de energfa electrica cargadas de las batenas de almacenamiento se reflejan en las frecuencias de los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica, debido a que el mismo suministrador y demandante de energfa electrica tiene las mismas frecuencias incluso si estas se detectan en cualquier porcion, informacion de un estatus de suministro y de demanda de energfa electrica se puede transmitir a las cargas y suministros de energfa electrica en los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica sin la necesidad de una lmea de comunicacion especial. Con esta operacion, un suministro y una demanda de energfa electrica se pueden controlar en el lado de suministro de energfa electrica y en el lado de carga de los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica.

Las caractensticas del sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion se resumiran tal como se describe en lo sucesivo.

En primer lugar, en los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica, (1) unos dispositivos de generacion de energfa electrica de energfa natural (luz solar, fuerza eolica, micro rueda hidraulica, y similar) se operan y se controlan de tal modo que los mismos pueden convertir la energfa que se esta usando en energfa electrica a un maximo, (2) La batena de NAS y similar se operan como unos medios de almacenamiento de energfa electrica en el modo de CVCF, y (3) Las frecuencias que se establecen en el modo de CVCF se hacen variables de acuerdo con las cantidades de energfa electrica que se cargan en los dispositivos de almacenamiento de energfa electrica tales como la batena de NAS. En concreto, cuando una cantidad de energfa electrica cargada es mas grande que un valor objetivo (valor de referencia), la frecuencia se establece mas alta que una frecuencia asignada, mientras que cuando la cantidad de energfa electrica cargada es mas pequena que el valor objetivo (valor de referencia), la frecuencia se establece mas baja que la frecuencia asignada.

Para controlar una pluralidad de los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica mediante la interconexion de los mismos, en la invencion, el dispositivo de almacenamiento de energfa electrica como unos medios de almacenamiento de energfa electrica esta dotado con el ondulador de conexion de red vecino ademas del ondulador de conexion de red autonomo. Entre dos suministradores y demandantes de energfa electrica que estan interconectados con el ondulador de conexion de red vecino, las frecuencias de ambos de los suministradores y demandantes de energfa electrica se detectan y la energfa electrica de interconexion se controla de acuerdo con una diferencia de las frecuencias. Es decir, se suministra energfa electrica a partir de un suministrador y demandante de energfa electrica que tiene una frecuencia alta a un suministrador y demandante de energfa electrica que tiene una frecuencia baja.

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En la invencion, una zona muerta de una determinada anchura se establece a unos valores de referencia (valores de ene^a electrica objetivo) de las cantidades de ene^a electrica almacenadas (cargadas) de los dispositivos de almacenamiento de ene^a electrica respectivos en los respectivos suministradores y demandantes de ene^a electrica o a una frecuencia de referencia (frecuencia objetivo) establecida en el ondulador de conexion de red autonomo.

La zona muerta evita que un flujo de corriente de conexion de red fluya entre ambos de los suministradores y demandantes de energfa electrica para suministrar (entregar) energfa electrica en una cantidad excesivamente grande de veces o de manera excesivamente frecuente.

Debido a que se puede usar un metodo que se describe en lo sucesivo para establecer la zona muerta, el metodo se describira en lo sucesivo.

Una cantidad de energfa electrica cargada (o frecuencia), que se usa como una referencia para determinar un sentido de flujo de corriente en el sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion, obtiene un valor predicho por medio de una red neuronal de un bloque de control que se ejemplifica en la figura 7. Es decir, en primer lugar, se predicen la cantidad de energfa electrica generada total de un dfa siguiente, una cantidad de energfa electrica demandada maxima, y una cantidad de energfa electrica demandada total de cada suministrador y demandante de energfa electrica. La prediccion se describira en lo sucesivo.

En primer lugar, se estiman (se predicen) “una cantidad de energfa electrica generada por celula solar total”, “la cantidad de energfa electrica demandada maxima en un dfa” y “la cantidad de energfa electrica demandada total en un dfa” de un dfa siguiente de cada suministrador y demandante de energfa electrica. La estimacion se realiza mediante la introduccion de la informacion de prediccion meteorologica del dfa siguiente y la informacion de prediccion meteorologica pasada de un area de cada suministrador y demandante de energfa electrica y un area adyacente al area, registros de “la cantidad de energfa electrica generada por celula solar total”, “la cantidad de energfa electrica demandada maxima en un dfa”, y la “cantidad de energfa electrica demandada total en un dfa”, informacion de calendario (los dfas de la semana, los dfas festivos y fiestas), y una cantidad de radiacion solar teorica en una red neuronal jerarquica. La red neuronal realiza una estimacion de interpolacion no lineal mediante el estudio de patrones de clima del area y el area periferica de cada suministrador y demandante de energfa electrica y una combinacion de los datos de registro de una cantidad de energfa electrica generada total y la energfa electrica demandada de las areas como patrones y mediante la puesta en correspondencia del patron de prediccion meteorologica de un dfa siguiente con un patron de prediccion meteorologica pasado.

En el estudio del patron, debido a que un modelo se actualiza usando datos de observacion cada dfa, una precision de estimacion se mejora de forma continua dfa a dfa. Ademas, tambien se hace frente a cambios ambientales (una capacidad de celula solar total, un cambio de demandantes, una variacion del clima a largo plazo, un clima anomalo a medio plazo, y similar) en las areas respectivas de los suministradores y demandantes de energfa electrica al actualizar de forma independiente el modelo. Observese que no es necesario construir una base de datos de los respectivos suministradores y demandantes en areas de los respectivos demandantes de energfa electrica.

La prediccion anterior se realizara mediante el siguiente procedimiento.

(i) Se prepara un modelo de red neuronal para predecir una cantidad de energfa electrica generada y una cantidad de energfa electrica demandada (cuando el modelo no existe, se crea un modelo aproximado por medio de datos ficticios). Unos datos de registro pasados, la prediccion meteorologica de un dfa siguiente, informacion de calendario y una cantidad de radiacion solar (valor teorico) de un dfa en buenas condiciones meteorologicas se introducen en el modelo (en ese momento, es preferible anadir tambien informacion meteorologica de un area cercana ademas del area que se ha mencionado en lo que antecede para mejorar una precision de prediccion).

(ii) Se predicen una cantidad de energfa electrica generada total, una cantidad de energfa electrica demandada maxima, y una cantidad de energfa electrica demandada total (estimacion de interpolacion no lineal mediante la puesta en correspondencia de patrones).

(iii) Los datos de registro reales se recopilan para un nuevo estudio de la red neuronal. La preparacion para el nuevo estudio de la red neuronal se realiza mediante la recopilacion de datos de registro. Los datos de registro son diversos tipos de datos de registro (cantidad de energfa electrica generada, energfa electrica maxima, energfa electrica total, condiciones meteorologicas, informacion de calendario, cantidad de radiacion solar teorica en buenas condiciones meteorologicas) en un periodo pasado previamente determinado que incluye un dfa actual.

(iv) Se da lugar a que la red neuronal realice el nuevo estudio usando propagacion hacia atras (un algoritmo de propagacion hacia atras de errores).

(v) Una cantidad de energfa electrica generada total, una cantidad de energfa electrica demandada maxima, y una cantidad de energfa electrica demandada total de un dfa siguiente son predichas por una red neuronal actualizada.

Una precision de los datos de prediccion se mejora mediante la repeticion de (i) a (v).

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Cuando los valores (datos) de prediccion de la cantidad de ene^a electrica generada total, la cantidad de ene^a electrica demandada maxima, y una cantidad de energfa electrica total del dfa siguiente en los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica se obtienen tal como se ha descrito en lo que antecede, las cantidades de energfa electrica cargadas (valores objetivo) que se usan como referencias de los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica se determinan de forma respectiva y, adicionalmente, se establecen unas zonas muertas que tienen, cada una, una asignacion antes y detras de los valores objetivo respectivos.

En los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica 11, 15, y similar, se forma una red de energfa electrica entre los otros suministradores y demandantes de energfa electrica usando los onduladores de conexion de red vecinos 164 que se usan como los dispositivos de control de suministro y de demanda de energfa electrica como nodos. Por consiguiente, los onduladores de conexion de red autonomos 104 (154) y los onduladores de conexion de red vecinos 164 tienen una funcion para entregar energfa electrica entre los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica 11 y 15.

Por otra parte, en el sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion que se ejemplifica en las figuras 1 y 2, un grupo, en el que estan apropiadamente reunidos una pluralidad de suministradores y demandantes de energfa electrica, se puede tratar como los suministradores y demandantes de energfa electrica 11a 15 o uno cualquiera de de los mismos. Se supone que el grupo de los suministradores y demandantes de energfa electrica esta compuesto por aproximadamente de varias decenas de hogares a 10.000 hogares. Ademas, tambien es posible formar el grupo de los suministradores y demandantes de energfa electrica de una unidad de “pueblo”, una unidad de “ciudad”, una unidad de “prefectura”, y similar.

A pesar de que no se muestra, unos grupos de los suministradores y demandantes de energfa electrica estan interconectados a traves de onduladores de conexion de red vecinos. La conexion mutua incluye una conexion en la que los grupos de los suministradores y demandantes de energfa electrica estan jerarquizados en una direccion vertical.

Unas jerarqrnas de orden superior respectivas del grupo de los suministradores y demandantes de energfa electrica estan mutuamente conectadas con unas jerarqrnas de orden inferior respectivas de los mismos a traves de los onduladores de conexion de red vecinos.

En la realizacion de la invencion, a pesar de que no se muestra, los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica se pueden conectar en un modo de rama y, adicionalmente, pueden emplear un patron en el que los mismos se conectan en un modo de estrella, un patron en el que estos se conectan en un modo de red y, adicionalmente, en un modo de combinacion de estos modos.

Aplicabilidad industrial

La invencion puede proporcionar un sistema de energfa electrica autonomo en el que una pluralidad de suministradores y demandantes de energfa electrica estan mutuamente conectados a traves de onduladores de conexion de red vecinos y que, ademas, no necesita una lmea de comunicacion de transmision de informacion entre los respectivos suministradores y demandantes de energfa electrica y no depende de un sistema de energfa electrica existente convencionalmente conocido.

Numeros de referencia

1

11, 12, 13, 14, 15

104, 164

101

102

103 carga

sistema de energfa electrica de acuerdo con la invencion suministrador y demandante de energfa electrica ondulador de conexion de red dispositivo de generacion de energfa electrica

dispositivo de almacenamiento de energfa electrica (batena de NAS y similar) (sistema de corriente alterna)

Claims

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15

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40

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REIVINDICACIONES

1. Un sistema de ene^a electrica distribuido autonomo de corriente alterna (1) de suministradores y demandantes de energfa electrica (11 -15) que incluye un dispositivo de generacion de energfa electrica (101), un dispositivo de almacenamiento de ene^a electrica de corriente continua (102) en el que se almacena energfa electrica mediante el dispositivo de generacion de energfa electrica (101), onduladores de conexion de red autonomos (104) para conectar el dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua (102) con un sistema de corriente alterna (103) de un dispositivo de consumo de energfa electrica de corriente alterna, y un sistema de almacenamiento de energfa electrica que esta compuesto por un sistema de control para controlar los onduladores (104), caracterizado por que las frecuencias de salida de los onduladores (104) se controlan de forma variable mediante el sistema de control de acuerdo con un cambio de una cantidad de energfa electrica almacenada (kWh) del dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua (102).
2. Un sistema de energfa electrica distribuido autonomo de corriente alterna (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que en unos suministradores y demandantes de energfa electrica vecinos (11 -15) del sistema de energfa electrica distribuido autonomo (1), las porciones entre los dispositivos de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua (102) y los onduladores de conexion de red autonomos (104, 154) de uno de los suministradores y demandantes de energfa electrica vecinos (11 -15) y los sistemas de corriente alterna (153) de otro de los suministradores y demandantes de energfa electrica vecinos (11-15) estan mutuamente conectadas a traves de onduladores de conexion de red vecinos (164), se determina si las cantidades de energfa electrica almacenadas del respectivo dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua (102, 152) son excesivas o deficientes mediante la comparacion de las frecuencias de salida de los sistemas conectados, y un flujo de energfa electrica de conexion de red se controla mediante los sistemas de control de los onduladores de conexion de red vecinos (164) de tal modo que el flujo de energfa electrica de conexion de red fluye de un sistema que tiene una frecuencia de salida alta a un sistema que tiene una frecuencia de salida baja.
3. Un sistema de energfa electrica distribuido autonomo (1) de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado por que en el sistema de energfa electrica distribuido autonomo, los flujos de energfa electrica de conexion de red de los onduladores de conexion de red vecinos (164) se controlan basandose en si las frecuencias de salida de los onduladores de conexion de red autonomos (104, 154) son mas grandes o mas pequenas que las frecuencias de sistemas vecinos que son detectadas por los onduladores de conexion de red vecinos (164).
4. El sistema de energfa electrica distribuido autonomo de corriente alterna (1) de acuerdo con la reivindicacion 2 o 3, en el que un suministrador y demandante de energfa electrica (11 a 15) incluye un grupo de una pluralidad de suministradores y demandantes de energfa electrica (103) que estan reunidos y mutuamente conectados a traves de los onduladores de conexion de red vecinos (164).
5. El sistema de energfa electrica distribuido autonomo de corriente alterna (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que unas zonas muertas no operativas o no en comunicacion estan formadas para controladores de los onduladores de conexion de red autonomos (104, 154) o para controladores de los onduladores de conexion de red vecinos (164) que se proporcionan como dispositivos de control de suministro y de demanda de energfa electrica y los controladores de los onduladores (104, 154, 164) se operan basandose en unos niveles de referencia que pueden establecer o cambiar de forma arbitraria las frecuencias de salida o las tensiones de salida.
6. El sistema de energfa electrica distribuido autonomo de corriente alterna (1) de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que, en los onduladores de conexion de red autonomos (104, 154), una cantidad de energfa electrica almacenada del dispositivo de almacenamiento de energfa electrica de corriente continua (102) esta relacionada con un cambio de las frecuencias de salida de los onduladores en el ondulador (104) y, cuando una reduccion de la cantidad de energfa electrica almacenada se encuentra dentro de un intervalo previamente determinado, las frecuencias de salida de los onduladores se controlan de tal modo que las mismas no cambian.
7. El sistema de energfa electrica distribuido autonomo de corriente alterna (1) de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que los onduladores de conexion de red vecinos (164) comparan una frecuencia de salida de un sistema con una frecuencia de salida del otro sistema y, cuando una diferencia de las frecuencias se encuentra dentro de un intervalo previamente determinado, el intervalo previamente determinado se establece como una zona muerta y un flujo de corriente de conexion de red se controla de tal modo que este no fluye a traves de la misma.