ES2678076T3 - Sistema de medición de potencia, sistema de monitorización de potencia de carga que usa el mismo y método de funcionamiento del mismo - Google Patents
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Abstract
Sistema para monitorizar una potencia de carga, que comprende: una fuente de suministro de potencia eléctrica externa (110); una primera fuente de energía renovable (140) configurada para cargar o descargar potencia eléctrica; una segunda fuente de energía renovable (150) conectada a la primera fuente de energía renovable (140) y configurada para generar potencia eléctrica; un cuadro de distribución (120) configurado para distribuir la energía eléctrica aplicada desde la fuente de suministro de potencia eléctrica externa (110) o la primera fuente de energía renovable (140) a un dispositivo eléctrico (130); al menos un dispositivo de medición de potencia (161) configurado para detectar energía eléctrica de al menos una de la fuente de suministro de potencia eléctrica (110) y la primera fuente de energía renovable (140); un segundo dispositivo de medición de potencia (162) configurado para detectar energía eléctrica distribuida al dispositivo eléctrico (130); un cuarto dispositivo de medición de potencia (164) conectado entre la primera fuente de energía renovable (140) y la segunda fuente de energía renovable (150) y configurado para detectar energía eléctrica que se genera por la segunda fuente de energía renovable (150) y se aplica a la primera fuente de energía renovable (140) desde la segunda fuente de energía renovable (150); y un servidor de monitorización (10) configurado para recopilar datos de energía eléctrica detectados en cada uno de los dispositivos de medición de potencia y monitorizar la potencia de carga basándose en los datos de energía eléctrica recopilados, en el que el segundo dispositivo de medición de potencia (162) detecta datos de energía eléctrica que incluyen energía eléctrica aplicada al dispositivo eléctrico (130) y un patrón de consumo de energía eléctrica consumido en el dispositivo eléctrico (130).
Description
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DESCRIPCION
Sistema de medicion de potencia, sistema de monitorizacion de potencia de carga que usa el mismo y metodo de funcionamiento del mismo
Antecedentes
Campo tecnico
La presente divulgacion se refiere a un sistema de medicion de potencia, a un sistema de monitorizacion de potencia de carga que usa el mismo y a un metodo de funcionamiento del mismo.
Descripcion de la tecnica anterior
A medida que evolucionan las tecnologfas digitales y de conexion en red, los aparatos domesticos y los aparatos de informacion estan equipados con diversas funciones a medida que surge una tendencia hacia la convergencia. Tales dispositivos de convergencia digital se estan imponiendo ampliamente por hogares y oficinas. Sin embargo, debido a la convergencia de funciones y al soporte de conexion en red, tales aparatos de informacion consumen potencia en reposo mientras los usuarios no son conscientes de ello, asf como potencia electrica en funcion de la demanda de los usuarios.
Dado que los usuarios no tienen en cuenta que dispositivo consume cuanta potencia electrica durante un periodo especificado, ni siquiera estan interesados en ahorrar energfa electrica.
A este respecto, con el fin de monitorizar el consumo de energfa por cada dispositivo electronico, se ha propuesto una tecnica que analiza y monitoriza la cantidad y el patron de consumo de energfa electrica por cada dispositivo electrico durante un periodo predeterminado usando un medidor electrico que mide la cantidad de energfa electrica total que va a consumirse por cada hogar o edificio.
El documento EP, 3 076 134, A1 da a conocer un sistema de monitorizacion de potencia de carga de tecnica anterior que comprende un dispositivo de medicion de potencia configurado para detectar datos de cantidad de potencia de al menos uno de una fuente de suministro de potencia externa y una fuente de energfa renovable; y un segundo dispositivo de medicion de potencia configurado para detectar datos de cantidad de potencia distribuidos a un dispositivo electronico; y un servidor de monitorizacion configurado para recopilar datos de cantidad de potencia detectados por cada uno de los dispositivos de medicion de potencia y monitorizar la potencia de una carga basandose en los datos de cantidad de potencia recopilados.
La figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de monitorizacion de potencia de carga habitual.
Haciendo referencia a la figura 1, en el sistema de monitorizacion de potencia de carga habitual, la potencia electrica suministrada desde de una fuente de suministro de potencia electrica externa 1 hasta un hogar 3 puede suministrarse a aparatos electrodomesticos, que estan conectados a salidas electricas, mediante un cuadro de distribucion 2 proporcionado en el hogar 3. En particular, el cuadro de distribucion 2 esta configurado con un dispositivo de medicion de potencia 4 para monitorizar un estado de uso de potencia electrica y consumo de energfa electrica acerca de cuanta potencia electrica suministrada desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 1 se usa en los aparatos electrodomesticos en el hogar 3.
El dispositivo de medicion de potencia 4 puede realizar una monitorizacion individual mediante un servidor remoto usando informacion de consumo de energfa electrica y de patron de uso de los aparatos electrodomesticos.
Con un sistema de monitorizacion de carga y un metodo del mismo tfpicos de este tipo es diffcil detectar energfa electrica que fluye adicionalmente desde una fuente de potencia o una fuente de energfa ademas de la fuente de suministro de potencia electrica externa 1. Ademas, cuando un sistema esta disenado anadiendo un dispositivo de medicion habitual que requiere alta precision para detectar energfa electrica que fluye adicionalmente al interior, pueden provocarse problemas tales como un coste de diseno de sistema elevado y un sistema a gran escala segun una configuracion de un dispositivo innecesario.
Sumario
La presente invencion esta definida por las reivindicaciones independientes.
Para abordar los problemas descritos anteriormente, la presente divulgacion proporciona un sistema de medicion de potencia, un sistema de monitorizacion de potencia de carga que usa el mismo, y un metodo de funcionamiento del mismo que puede suministrar energfa a una carga anadiendo una fuente de energfa renovable ademas de una fuente de suministro de potencia electrica externa habitual, y monitorizar un estado de consumo con respecto a la energfa que se suministra a la carga.
Asimismo, para captar un consumo y estado de energfa electrica con respecto a una carga y a dispositivos de suministro de potencia electrica, la presente divulgacion proporciona un sistema de medicion de potencia, un
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sistema de monitorizacion de potencia de carga que usa el mismo, y un metodo de funcionamiento del mismo capaz de monitorizar una potencia de carga configurando un sistema efectivo con un coste mmimo.
Ademas, la presente divulgacion proporciona un sistema de medicion de potencia de alta fiabilidad y alta eficiencia, un sistema de monitorizacion de potencia de carga que usa el mismo, y un metodo de funcionamiento del mismo capaz de captar un consumo y estado de energfa electrica con respecto a una carga y a dispositivos de suministro de potencia electrica.
Segun una realizacion de la presente divulgacion, el sistema de monitorizacion de potencia de carga incluye una fuente de suministro de potencia electrica externa, una primera fuente de energfa renovable para cargar o descargar potencia electrica, una segunda fuente de energfa renovable conectada a la primera fuente de energfa renovable para generar potencia electrica, un cuadro de distribucion para distribuir la potencia electrica aplicada desde la fuente de suministro de potencia electrica externa o la primera fuente de energfa renovable hasta un dispositivo electrico, al menos un dispositivo de medicion de potencia para detectar energfa electrica de al menos una de la fuente de suministro de potencia electrica y la primera fuente de energfa renovable, un segundo dispositivo de medicion de potencia para detectar energfa electrica distribuida al dispositivo electrico, un cuarto dispositivo de medicion de potencia conectado entre la primera fuente de energfa renovable y la segunda fuente de energfa renovable y configurado para detectar energfa electrica que se genera por la segunda fuente de energfa renovable y se aplica a la primera fuente de energfa renovable desde la segunda fuente de energfa renovable, y un servidor de monitorizacion para recopilar datos de energfa electrica detectados en cada uno de los dispositivos de medicion de potencia y monitorizar la potencia de carga basandose en los datos de energfa electrica recopilados.
Asimismo, segun una realizacion de la presente divulgacion, un metodo para monitorizar una potencia de carga incluye recopilar al menos dos datos de energfa electrica de entre unos primeros datos de energfa electrica que fluyen desde una fuente de potencia electrica externa, unos segundos datos de energfa electrica aplicados a un dispositivo electrico, unos terceros datos de energfa electrica aplicados desde una primera fuente de energfa renovable, y unos cuartos datos de energfa electrica aplicados a la primera fuente de energfa renovable desde una segunda fuente de energfa; verificar los datos de energfa electrica recopilados; y estimar y verificar datos de energfa electrica no recopilados y datos de energfa electrica de las fuentes de energfa renovables basandose en los datos de energfa electrica recopilados.
Ademas, segun una realizacion de la presente divulgacion, un sistema de medicion de potencia incluye una fuente de suministro de potencia electrica externa, una pluralidad de fuentes de energfa renovables, un cuadro de distribucion para recibir potencia electrica desde la fuente de suministro de potencia electrica externa o la pluralidad de fuentes de energfa renovables, y para distribuir la potencia electrica hasta un dispositivo electrico, un dispositivo de medicion de potencia para detectar datos de energfa electrica de la fuente de suministro de potencia electrica externa o la pluralidad de fuentes de energfa renovables, y un segundo dispositivo de medicion de potencia para detectar energfa electrica distribuida al dispositivo electrico.
Tal como se describio anteriormente, el dispositivo de medicion de potencia, el sistema de monitorizacion de potencia de carga que usa el mismo, y un metodo de funcionamiento del mismo tienen eficacia dado que puede configurarse un sistema de alta fiabilidad y alto rendimiento por un coste mmimo y puede medirse eficazmente la energfa electrica de carga usando el sistema.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de monitorizacion de potencia de carga habitual.
La figura 2 es un diagrama de bloques de un sistema de monitorizacion de potencia de carga segun una realizacion de la presente divulgacion.
Las figuras 3 a 6 son diagramas de flujo de una operacion de monitorizacion de potencia de carga que puede aplicarse a un sistema de monitorizacion de potencia de carga segun una realizacion de la presente divulgacion.
La figura 7 es un diagrama de bloques de un servidor de monitorizacion segun una realizacion de la presente divulgacion.
La figura 8 es un diagrama de flujo de una operacion de salida de resultado de monitorizacion de potencia de carga segun una realizacion de la presente divulgacion.
La figura 9 es un diagrama a modo de ejemplo de una salida de resultado de monitorizacion de potencia de carga segun una realizacion de la presente divulgacion.
Descripcion detallada
A continuacion en el presente documento, se describiran en detalle un dispositivo de medicion de potencia, y un sistema de monitorizacion de potencia de carga que usa el mismo y un metodo de funcionamiento del mismo.
La figura 2 es un diagrama de bloques de un sistema de monitorizacion de potencia de carga segun una realizacion
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de la presente divulgacion.
Haciendo referencia a la figura 2, un sistema de monitorizacion de potencia de carga segun una realizacion de la presente divulgacion incluye un servidor de monitorizacion 10, una fuente de suministro de potencia electrica externa 110, un cuadro de distribucion 120, un aparato electrodomestico 130, una primera fuente de energfa renovable 140, y una segunda fuente de energfa renovable 150. En particular, en un extremo de la fuente de suministro de potencia electrica externa 110, pueden configurarse el cuadro de distribucion 120, la primera fuente de energfa renovable 140, y la segunda fuente de energfa renovable 150, dispositivos de medicion de potencia 161,162,163 y 164 para monitorizar datos de energfa electrica introducidos en o emitidos desde tales equipos.
En una realizacion de la presente divulgacion, pueden configurarse varios numeros de fuente de energfa renovable y describirse como ejemplo, y la primera fuente de energfa renovable 140 de la fuente de energfa renovable se describira como ejemplo de un dispositivo de almacenamiento de energfa y la segunda fuente de energfa renovable 150 se describira como ejemplo de una central electrica solar. Las fuentes de energfa renovables no se limitan a las mismas, y pueden aplicarse dispositivos que puedan generar, cargar y descargar potencia electrica.
El servidor de monitorizacion 10 puede obtener cargas y datos de energfa electrica que incluyen el consumo de energfa electrica de una fuente de potencia, una cantidad de flujo de entrada de energfa electrica de la misma, o un patron de consumo de potencia electrica, que se miden a partir de los dispositivos de medicion de potencia 161, 162, 163 y 164. El servidor de monitorizacion 10 puede monitorizar y emitir potencia electrica de una carga basandose en los datos obtenidos.
La figura 7 es un diagrama de bloques de un servidor de monitorizacion segun una realizacion de la presente divulgacion.
Haciendo referencia a la figura 7, un servidor de monitorizacion 10 segun la presente realizacion puede configurarse para incluir una unidad de comunicacion 11, un controlador 12, una unidad de almacenamiento 13, y una unidad de salida 14.
La unidad de comunicacion 11 puede configurarse con un modulo de internet inalambrico usando una red de area local inalambrica (WLAN), una Wi-Fi, una banda ancha inalambrica (Wibro), una interoperabilidad mundial para acceso por microondas (Wimax), y un acceso de paquetes a alta velocidad en enlace descendente (HSDPA). Asimismo, la unidad de comunicacion 11 puede configurarse en diversas formas tales como un modulo de comunicacion de area local, un modulo de comunicacion por cable y similar en los que pueden usarse un Bluetooth, una identificacion por radiofrecuencia (RFID), una asociacion de datos en infrarrojo (IrDA), una banda ultra-ancha (UWB), y un ZigBee. La unidad de comunicacion 11 puede recibir datos de energfa electrica de dispositivos de medicion de potencia 151, 151, 153 y 154.
El controlador 12 puede verificar y analizar datos de energfa electrica, que se reciben mediante la unidad de comunicacion 11, de los dispositivos de medicion de potencia 161, 162, 163 y 164. El controlador 12 puede extraer y procesar datos acerca del patron de uso de energfa electrica o potencia electrica segun los datos de energfa electrica recibidos de los dispositivos de medicion de potencia 161, 162, 163 y 164. Como ejemplo, puede realizarse un algoritmo de monitorizacion de carga no intrusiva (NILM) para analizar el patron de uso de potencia electrica. Ademas, el controlador 12 puede controlar la unidad de almacenamiento 13 para almacenar datos de energfa electrica e informacion acerca de un dispositivo de medicion de potencia correspondiente a los datos de energfa electrica, o la unidad de salida 14 para emitirlos.
La unidad de almacenamiento 13 puede almacenar los datos de energfa electrica recibidos mediante la unidad de comunicacion 11. La unidad de almacenamiento 13 puede almacenar un algoritmo que va a ejecutarse en el controlador 12 y que va a usarse para el analisis de un patron de uso de potencia electrica. Un ejemplo de la unidad de almacenamiento 13 puede incluir un medio de almacenamiento de al menos un tipo de entre una memoria (por ejemplo, una memoria digital segura (SD), una memoria digital extrema (XD), o similar) de un tipo de memoria flash, un tipo de disco duro, o un tipo de microtarjeta multimedia, una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de acceso aleatorio estatica (SRAM), una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de solo lectura programable y borrable electricamente (EEPROM), una memoria de solo lectura programable (PROM), una memoria magnetica, un disco magnetico, y un disco optico.
La unidad de salida 14 puede emitir los datos de energfa electrica y los datos analizados, que se reciben y procesan a partir de los dispositivos de medicion de potencia, de diversas formas tales como una imagen, un audio, o similar, bajo el control del controlador 12. Un ejemplo de la unidad de salida 14 puede incluir una unidad de presentacion visual, una unidad de salida de audio y similar.
Ademas, puede configurarse una unidad de entrada de usuario (no mostrada), y puede controlarse el servidor 10 o pueden emitirse datos de energfa electrica de una carga monitorizada basandose en una entrada de la unidad de entrada de usuario.
Tal como se describio anteriormente, una configuracion para obtener datos de energfa electrica que se procesan en el servidor 10 puede incluir la fuente de suministro de potencia electrica externa 110, el cuadro de distribucion 120,
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el aparato electrodomestico 130, y las multiples fuentes de energfa renovables 140 y 150.
La fuente de suministro de potencia electrica externa 110 puede ser una fuente de potencia externa tal como una central electrica, y la potencia electrica que fluye desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 110 puede suministrarse a diversas cargas incluyendo los aparatos electrodomesticos de interior 130 mediante el cuadro de distribucion 120. Ademas, puede suministrarse potencia electrica de la fuente de suministro de potencia electrica externa 110 a la primera fuente de energfa renovable 140. Es decir, la primera fuente de energfa renovable 140 puede ser un dispositivo de almacenamiento de energfa, y puede almacenar (cargar) potencia electrica aplicada desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 110.
El cuadro de distribucion 120 puede distribuir la potencia electrica que fluye desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 110 para aplicarla a diversas cargas tales como los aparatos electrodomesticos de interior 130.
La primera fuente de energfa renovable 140 puede configurarse con un almacenamiento de energfa electrica (ESS), y almacenar la potencia electrica que fluye desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 110. Ademas, puede almacenarse potencia electrica aplicada desde la segunda fuente de energfa renovable 150 conectada a un extremo de la primera fuente de energfa renovable 140. La primera fuente de energfa renovable 140 puede almacenar potencia electrica aplicada desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 110 o la segunda fuente de energfa renovable 150, y puede aplicar la potencia electrica almacenada en la misma al aparato electrodomestico 130 a una hora predeterminada o una hora solicitada por el usuario mediante el cuadro de distribucion 120. Por ejemplo, puede almacenarse potencia electrica en la primera fuente de energfa renovable 140 en una franja horaria tal como la noche tardfa en la cual el consumo de potencia electrica es menor o en una franja horaria en la cual la tasa de uso de potencia es poco costosa, y por el contrario, la potencia electrica almacenada puede descargarse al aparato electrodomestico 130 en una franja horaria en la cual el consumo de potencia electrica se aumenta de manera brusca o en una franja horaria en la cual la tasa de consumo de potencia es costosa.
La segunda fuente de energfa renovable 150 puede configurarse con una unidad de generacion de energfa solar, y la unidad de generacion de energfa solar puede convertir luz solar que incide en la misma en potencia electrica para aplicar la potencia electrica convertida a la primera fuente de energfa renovable 140.
El dispositivo de medicion de potencias 161, 162, 163 y 164 puede estar conectado a un extremo de la fuente de suministro de potencia electrica externa 110, el cuadro de distribucion 120, la primera fuente de energfa renovable 140, y la segunda fuente de energfa renovable 150, respectivamente.
Un primer dispositivo de medicion de potencia 161 conectado a un extremo de salida de la fuente de suministro de potencia electrica externa 110 puede configurarse con al menos un modulo que puede medir energfa electrica suministrada desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 110.
Un segundo dispositivo de medicion de potencia 162 conectado a un extremo de entrada del cuadro de distribucion 120 puede configurarse con al menos un modulo que puede medir energfa electrica que va a usarse cuando se suministra potencia electrica que fluye desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 110 o la primera fuente de energfa renovable 140 a diversas cargas tales como los aparatos electrodomesticos de interior 130. En particular, el segundo dispositivo de medicion de potencia 162 puede medir un patron de uso de energfa electrica de una carga ademas de una medicion de consumo de energfa electrica de la misma. Es decir, ademas del consumo de energfa electrica de la carga, el segundo dispositivo de medicion de potencia 162 puede medir datos de energfa electrica que incluyen informacion de estado de funcionamiento de la carga e informacion de patron de consumo de potencia electrica de la misma.
Un tercer dispositivo de medicion de potencia 163 conectado a un extremo de la primera fuente de energfa renovable 140 puede configurarse con al menos un modulo que puede medir datos de energfa electrica aplicados desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 110, y datos de energfa electrica para los cuales la potencia electrica almacenada (cargada) en la primera fuente de energfa renovable 140 se descarga al cuadro de distribucion 120.
Puede configurarse un cuarto dispositivo de medicion de potencia 164 conectado a un extremo de la segunda fuente de energfa renovable 150 con al menos un modulo que puede medir datos de energfa electrica acerca de la potencia electrica generada en la segunda fuente de energfa renovable 150.
La segunda fuente de energfa renovable 150 puede estar conectada al otro extremo de la primera fuente de energfa renovable 140. En particular, el cuarto dispositivo de medicion de potencia 164 puede estar conectado entre la primera fuente de energfa renovable 140 y la segunda fuente de energfa renovable 150 para verificar datos de energfa electrica aplicados desde la segunda fuente de energfa renovable 150 hasta la primera fuente de energfa renovable 140.
Haciendo referencia a las figuras 3 a 6, se describira en detalle un metodo de monitorizacion de potencia de carga que puede aplicarse a un sistema de monitorizacion de potencia de carga segun una realizacion de la presente
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divulgacion basandose en una configuracion del sistema de monitorizacion de potencia de carga que incluye el dispositivo de medicion de potencia tal como se describio anteriormente. A continuacion en el presente documento, se describira un metodo de monitorizacion limitando un orden de una recopilacion de datos, pero pueden recopilarse datos desde cada uno de los dispositivos de medicion de potencia independientemente del orden de la conexion de datos.
Las figuras 3 a 6 son diagramas de flujo de una operacion de monitorizacion de potencia de carga que puede aplicarse a un sistema de monitorizacion de potencia de carga segun una realizacion de la presente divulgacion.
La figura 3 es un diagrama de flujo de una operacion segun una primera realizacion para realizar una operacion de monitorizacion de potencia de carga cuando la primera fuente de energfa renovable funciona en un modo de carga en el servidorde monitorizacion 10.
Haciendo referencia a la figura 3, el servidor de monitorizacion 10 puede recopilar datos de energfa electrica a partir de los dispositivos de medicion de potencia 161, 162, 163 y 164 mediante la unidad de comunicacion 11 en la operacion S305.
El controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede verificar los datos de energfa electrica, que se conecta mediante la unidad de comunicacion 11, del primer dispositivo de medicion de potencia 161 en la operacion S310. En particular, el controlador 12 puede verificar primeros datos de energfa electrica que incluyen la energfa electrica aplicada desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 110.
Cuando se verifican los primeros datos de energfa electrica, el controlador 12 puede verificar datos de energfa electrica recibidos del segundo dispositivo de medicion de potencia 162 en la operacion S315. En particular, el controlador 12 puede verificar segundos datos de energfa electrica que incluyen informacion acerca del consumo de potencia electrica y un patron de consumo de potencia electrica que se usan en los aparatos electrodomesticos 130 a los que se suministra potencia electrica mediante el cuadro de distribucion 120. En este punto, puede obtenerse informacion acerca del patron de consumo de potencia electrica mediante un algoritmo de monitorizacion de carga no intrusivo (NILM). El algoritmo NILM puede analizar energfa electrica, que se consume por cada uno de los aparatos electrodomesticos 130 conectados al cuadro de distribucion 120, y un patron de uso de potencia electrica desde el dispositivo de medicion de potencia conectado a los mismos.
Cuando se verifican los segundos datos de energfa electrica, el controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede estimar un modo de funcionamiento de la primera fuente de energfa renovable 140 basandose en los primeros datos de energfa electrica y los segundos datos de energfa electrica en la operacion S320. En particular, el controlador 12 puede comparar los primeros datos de energfa electrica con los segundos datos de energfa electrica.
El controlador 12 puede verificar si el modo de funcionamiento de la primera fuente de energfa renovable 140 es un modo de carga segun el resultado de comparacion en la operacion S325. En particular, cuando los segundos datos de energfa electrica son 0 de los primeros datos de energfa electrica y los segundos datos de energfa electrica, puede estimarse que la potencia electrica aplicada desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 110 esta aplicada a la primera fuente de energfa renovable 140 sin estar aplicada al cuadro de distribucion 120. Por consiguiente, cuando los segundos datos de energfa electrica son 0 como resultado de verificar los primeros datos de energfa electrica y los segundos datos de energfa electrica, la primera fuente de energfa renovable 140 puede estimarse como un modo de carga.
Por tanto, cuando el modo de funcionamiento de la primera fuente de energfa renovable 140 se verifica como el modo de carga, el controlador 12 puede estimar los segundos datos de energfa electrica como primera energfa electrica de la primera fuente de energfa renovable 140 en la operacion S330.
Por otro lado, cuando se verifican los primeros datos de energfa electrica y los segundos datos de energfa electrica y entonces el modo de funcionamiento de la primera fuente de energfa renovable 140 no es el modo de carga, el controlador 12 puede estimar informacion segun un modo de funcionamiento estimado y datos de energfa electrica correspondiente a la informacion en la operacion S335.
Cuando se estima la primera energfa electrica de la primera fuente de energfa renovable 140, el controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede estimar la segunda energfa electrica de la primera fuente de energfa renovable 140 en la operacion S340. En particular, al recibir y almacenar potencia electrica generada por la segunda fuente de energfa renovable 150 conectada a un extremo de la primera fuente de energfa renovable 140, el controlador 12 puede estimar datos de energfa electrica, es decir, la segunda energfa electrica, aplicada desde la segunda fuente de energfa renovable 150 basandose en datos de energfa electrica (cuartos datos de energfa electrica) recibidos del cuarto dispositivo de medicion de potencia 164.
El controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede almacenar informacion acerca de los datos de energfa electrica verificados por la operacion anterior en la unidad de almacenamiento 13 en la operacion S345.
Tal como se describio anteriormente, la cantidad de carga total cargada en la primera fuente de energfa renovable 140 puede estimarse por una suma de una primera cantidad de carga y una segunda cantidad de carga. Asimismo,
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mediante los cuartos datos de ene^a electrica recibidos del cuarto dispositivo de medicion de potencia 164, puede estimarse la energfa electrica generada por la segunda fuente de energfa renovable 150. Es decir, aunque se omita el tercer dispositivo de medicion de potencia 163, pueden estimarse y verificarse una cantidad de carga de la primera fuente de energfa renovable 140 y una cantidad de generacion de energfa de la segunda fuente de energfa renovable 150.
La figura 4 es un diagrama de flujo de una operacion segun una segunda realizacion para realizar una operacion de monitorizacion de potencia de carga en el servidor de monitorizacion 10 cuando la primera fuente de energfa renovable funciona en un modo de carga.
Haciendo referencia a la figura 4, el servidor de monitorizacion 10 puede recopilar datos de energfa electrica a partir de los dispositivos de medicion de potencia 161, 162, 163 y 164 mediante la unidad de comunicacion 11 en la operacion S405.
El controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede verificar datos de energfa electrica aplicados desde la fuente de suministro de potencia electrica externa basandose en datos de energfa electrica recibidos del segundo dispositivo de medicion de potencia 162 y recopilados desde la unidad de comunicacion 11 en la operacion S410. En particular, el controlador 12 puede verificar segundos datos de energfa electrica que incluyen informacion acerca del consumo de potencia electrica y un patron de consumo de potencia electrica que se usan en los aparatos electrodomesticos 130 a los que se suministra potencia electrica mediante el cuadro de distribucion 120. En este punto, la informacion acerca del patron de consumo de potencia electrica puede obtenerse mediante el algoritmo NILM. El algoritmo NILM puede analizar el consumo de potencia electrica y un patron de consumo de potencia electrica, que se usan por cada uno de los aparatos electrodomesticos 130 conectados al cuadro de distribucion 120, a partir de los dispositivos de medicion de potencia conectados a los mismos.
El controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede verificar datos de energfa electrica recopilados desde el tercer dispositivo de medicion de potencia 163 y mediante la unidad de comunicacion 11 en la operacion S415.
Cuando se verifican los segundos datos de energfa electrica y los terceros datos de energfa electrica, el controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede estimar datos de energfa electrica (primeros datos de energfa electrica) que fluyen desde la fuente de suministro de potencia electrica eterna 110 por una suma de los segundos datos de energfa electrica y los terceros datos de energfa electrica en la operacion s420.
El controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede estimar un modo de funcionamiento de la primera fuente de energfa renovable 140 basandose en los primeros datos de energfa electrica estimados y los datos de energfa electrica segundos y terceros en la operacion S425. En particular, cuando los primeros datos de energfa electrica estimados y los terceros datos de energfa electrica son identicos entre sf, el controlador 12 puede estimar que la potencia electrica aplicada desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 110 no esta aplicada al cuadro de distribucion 120 y esta aplicada a la primera fuente de energfa renovable 140. Por tanto, cuando los primeros datos de energfa electrica y los terceros datos de energfa electrica son identicos entre sf, el controlador 12 puede determinar como un modo de carga en la operacion S430, y puede estimar los primeros datos de energfa electrica como primera cantidad de carga de la primera fuente de energfa renovable 140 en la operacion S435.
Por otro lado, cuando el modo de funcionamiento estimado de la primera fuente de energfa renovable 140 no es el modo de carga, el controlador 12 puede estimar informacion y datos de energfa electrica correspondientes al modo de funcionamiento estimado en la operacion S440.
Ademas, el controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede estimar una segunda cantidad de carga de la primera fuente de energfa renovable basandose en los datos de energfa electrica recibidos del cuarto dispositivo de medicion de potencia 164 en la operacion S445. En particular, al recibir y almacenar potencia electrica generada por la segunda fuente de energfa renovable conectada a un extremo de la primera fuente de energfa renovable 140, el controlador 12 puede estimar datos de energfa electrica aplicados desde la segunda fuente de energfa renovable 150, es decir, una segunda cantidad de carga basandose en los datos de energfa electrica (cuartos datos de energfa electrica) recibidos del cuarto dispositivo de medicion de potencia 164.
El controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede almacenar informacion acerca de los datos de energfa electrica verificados por la operacion anterior en la unidad de almacenamiento 13 en la operacion S450.
Tal como se describio anteriormente, toda cantidad de carga cargada en la primera fuente de energfa renovable 140 puede estimarse por una suma de la primera cantidad de carga y la segunda cantidad de carga. Asimismo, mediante los cuartos datos de energfa electrica recibidos del cuarto dispositivo de medicion de potencia 164, puede estimarse la energfa electrica generada por la segunda fuente de energfa renovable 150. Es decir, aunque se omita el primer dispositivo de medicion de potencia 161, puede estimarse y verificarse una cantidad de carga de la primera fuente de energfa renovable 140 y una cantidad de generacion de energfa de la segunda fuente de energfa renovable 150.
La figura 5 es un diagrama de flujo de una operacion segun una primera realizacion para realizar una operacion de monitorizacion de potencia de carga en el servidor de monitorizacion 10 cuando la primera fuente de energfa renovable funciona en un modo de descarga y la segunda fuente de energfa renovable no genera potencia electrica.
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Haciendo referencia a la figura 5, el servidor de monitorizacion 10 puede recopilar datos de ene^a electrica a partir de los dispositivos de medicion de potencia 161, 162, 163 y 164 mediante la unidad de comunicacion 11 en la operacion S505.
El controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede verificar datos de energfa electrica, que se recopilan mediante la unidad de comunicacion 11, del primer dispositivo de medicion de potencia 161 en la operacion S510. En particular, el controlador 12 puede verificar primeros datos de energfa electrica que incluyen energfa electrica aplicada desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 110.
Cuando se verifican los primeros datos de energfa electrica, el controlador 12 puede verificar datos de energfa electrica recibidos del segundo dispositivo de medicion de potencia 162 en la operacion S515. En particular, el controlador 12 puede verificar segundos datos de energfa electrica que incluyen informacion acerca del consumo de energfa electrica y un patron de consumo de potencia electrica que se usan en los aparatos electrodomesticos 130 a los que se suministra potencia electrica mediante el cuadro de distribucion 120. En este punto, puede obtenerse la informacion acerca del patron de consumo de potencia electrica mediante un algoritmo NILM. El algoritmo NILM puede analizar el consumo de potencia electrica y un patron de uso de potencia electrica de cada uno de los aparatos electrodomesticos 130 conectados al cuadro de distribucion 120 a partir de los dispositivos de medicion de potencia conectados a los mismos.
Cuando se verifican los segundos datos de energfa electrica, el controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede estimar un modo de funcionamiento de la primera fuente de energfa renovable 140 y datos de energfa electrica segun el modo de funcionamiento basandose en los primeros datos de energfa electrica y los segundos datos de energfa electrica en la operacion S515. En particular, cuando los segundos datos de energfa electrica verificados superan los primeros datos de energfa electrica (los primeros datos de energfa electrica < los segundos datos de energfa electrica), el controlador 12 puede estimar que la primera fuente de energfa renovable 140 funciona en un modo de descarga en el que se descarga potencia electrica. Por tanto, cuando se estima que la primera fuente de energfa renovable 140 funciona en el modo de descarga, el controlador 12 puede estimar una cantidad de descarga de la primera fuente de energfa renovable 140 mediante una diferencia entre los segundos datos de energfa electrica y los primeros datos de energfa electrica en la operacion S520.
Por tanto, el controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede almacenar informacion acerca del modo de funcionamiento y la cantidad de descarga, que se verifican mediante la operacion anterior, de la primera fuente de energfa renovable 140, los primeros datos de energfa electrica, y los segundos datos de energfa electrica en la unidad de almacenamiento 13 en la operacion S525.
La figura 6 es un diagrama de flujo de una operacion segun una segunda realizacion para realizar una operacion de monitorizacion de potencia de carga en el servidor de monitorizacion 10 cuando la primera fuente de energfa renovable funciona en un modo de descarga y la segunda fuente de energfa renovable no genera potencia electrica.
Haciendo referencia a la figura 6, el servidor de monitorizacion 10 puede recopilar datos de energfa electrica a partir de los dispositivos de medicion de potencia 161, 162, 163 y 164 mediante la unidad de comunicacion 11 en la operacion S605.
El controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede verificar datos de energfa electrica aplicados desde la fuente de suministro de potencia electrica externa basandose en datos de energfa electrica recibidos del segundo dispositivo de medicion de potencia 162 y recopilados mediante la unidad de comunicacion 11 en la operacion S610. En particular, el controlador 12 puede verificar segundos datos de energfa electrica que incluyen informacion acerca del consumo de potencia electrica y un patron de consumo de potencia electrica que se usan en los aparatos electrodomesticos 130 a los que se suministra potencia electrica mediante el cuadro de distribucion 120. En este punto, puede obtenerse la informacion acerca del patron de consumo de energfa electrica mediante un algoritmo NILM. El algoritmo NILM puede analizar el consumo de potencia electrica y un patron de consumo de potencia electrica, que se usan por cada uno de los aparatos electrodomesticos 130 conectados al cuadro de distribucion 120, a partir de los dispositivos de medicion de potencia conectados a los mismos.
Cuando se verifican los segundos datos de energfa electrica, el controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede verificar datos de energfa electrica recibidos del tercer dispositivo de medicion de potencia 163 en la operacion S615.
El controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede estimar datos de energfa electrica aplicados desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 110 basandose en los segundos datos de energfa electrica y terceros datos de energfa electrica en la operacion S620. En particular, el controlador 12 puede estimar los datos de energfa electrica (primeros datos de energfa electrica) aplicados desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 110 por una suma de los segundos datos de energfa electrica y los terceros datos de energfa electrica.
El controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede estimar un modo de funcionamiento de la primera fuente de energfa renovable 140 y datos de energfa electrica (una cantidad de descarga) segun el modo de funcionamiento basandose en los primeros datos de energfa electrica, los segundos datos de energfa electrica y los terceros datos de energfa electrica en la operacion S625. En particular, cuando la suma de los segundos datos de energfa electrica
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y los terceros datos de ene^a electrica es mayor que los primeros datos de ene^a electrica estimados (los segundos datos de ene^a electrica + los terceros datos de energfa electrica > los primeros datos de energfa electrica), el controlador 12 puede determinar que existe energfa electrica descargada desde la primera fuente de ene^a renovable 140 ademas de la potencia electrica que fluye desde la fuente de suministro de potencia electrica externa 110. Por tanto, el controlador 12 puede estimar que la primera fuente de energfa renovable 140 funciona en un modo de descarga.
Por consiguiente, a medida que se descarga la primera fuente de energfa renovable 140, el controlador 12 puede estimar una cantidad de descarga de la primera fuente de energfa renovable 140 basandose en los datos de energfa electrica del tercer dispositivo de medicion de potencia 163.
Por tanto, el controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede almacenar informacion acerca del modo de funcionamiento y la cantidad de descarga de la primera fuente de energfa renovable 140, que se verifican mediante la operacion anterior, y acerca de los datos de potencia electrica estimados y verificados en la unidad de almacenamiento 13 en la operacion S630.
La figura 8 es un diagrama de flujo de una operacion de una salida de resultado de monitorizacion de potencia de carga segun una realizacion de la presente divulgacion, y la figura 9 es un diagrama a modo de ejemplo de la salida de resultado de monitorizacion de potencia de carga segun una realizacion de la presente divulgacion.
Se describira en detalle una operacion para emitir un resultado de monitorizacion de potencia de carga almacenado en la unidad de almacenamiento 13 del servidor de monitorizacion 10 segun una realizacion de la presente divulgacion haciendo referencia a las figuras 8 y 9.
Haciendo referencia a las figuras 8 y 9, el controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede detectar una senal de solicitud de salida de los datos de energfa electrica, que se miden y obtienen segun una realizacion y otra realizacion de la presente divulgacion y se almacenan en la unidad de almacenamiento 13, en la operacion S810. La senal de solicitud de salida puede introducirse mediante una unidad de entrada de usuario (no mostrada), o pueden recibirse de un terminal remoto y similares mediante una comunicacion por cable o inalambrica.
El controlador 12 del servidor de monitorizacion 10 puede recuperar los datos de energfa electrica almacenados en la unidad de almacenamiento 13 en la operacion S820, y puede visualizar los datos de energfa electrica en diversas formas tales como un grafico mostrado en la figura 9, un dfgito, un texto y similares en la operacion S830. La figura 9 muestra informacion acerca del consumo de potencia electrica o una cantidad de carga de cada uno de los aparatos electricos y la fuente de energfa renovable. Por ejemplo, A a C pueden ser ejemplos de datos de potencia electrica de los aparatos electrodomesticos 130, y D puede ser un ejemplo de la fuente de energfa renovable 140 o 150. En los datos de energfa electrica de los aparatos electrodomesticos, un periodo de los datos de energfa electrica puede ser mas corto segun una deteccion de datos requeridos para un analisis de NILM.
Aunque las operaciones para medir o estimar los datos de energfa electrica en la fuente de suministro de potencia electrica externa 110, los aparatos electrodomesticos 130 conectados al cuadro de distribucion 120, el dispositivo de almacenamiento de energfa 140, o el dispositivo de generacion de energfa solar 150 se han descrito de manera secuencial, no se limitan al orden de funcionamiento descrito, y pueden realizarse con diversas modificaciones.
Tal como se describio anteriormente, el dispositivo de medicion de potencia, el sistema de monitorizacion de potencia de carga que usa el mismo, y un metodo de funcionamiento del mismo tienen eficacia dado puede configurarse un sistema de alta fiabilidad y alto rendimiento a un coste mmimo y puede medirse eficazmente la energfa electrica de carga usando el sistema.
Aunque se han ilustrado y descrito las realizaciones preferidas, el concepto tecnico de la presente divulgacion no se limita a la realizacion espedfica anteriormente descrita, y debe entenderse que los expertos en la tecnica pueden implementar diversas otras modificaciones de multiples maneras sin apartarse del espmtu de la presente divulgacion definido por las reivindicaciones adjuntas, y asimismo estas modificaciones no deben interpretarse de manera individual a partir del concepto y la prevision tecnicos de la presente divulgacion.
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REIVINDICACIONES
Sistema para monitorizar una potencia de carga, que comprende: una fuente de suministro de potencia electrica externa (110);
una primera fuente de energfa renovable (140) configurada para cargar o descargar potencia electrica;
una segunda fuente de ene^a renovable (150) conectada a la primera fuente de energfa renovable (140) y configurada para generar potencia electrica;
un cuadro de distribucion (120) configurado para distribuir la energfa electrica aplicada desde la fuente de suministro de potencia electrica externa (110) o la primera fuente de energfa renovable (140) a un dispositivo electrico (130);
al menos un dispositivo de medicion de potencia (161) configurado para detectar energfa electrica de al menos una de la fuente de suministro de potencia electrica (110) y la primera fuente de energfa renovable (140);
un segundo dispositivo de medicion de potencia (162) configurado para detectar energfa electrica distribuida al dispositivo electrico (130);
un cuarto dispositivo de medicion de potencia (164) conectado entre la primera fuente de energfa renovable (140) y la segunda fuente de energfa renovable (150) y configurado para detectar energfa electrica que se genera por la segunda fuente de energfa renovable (150) y se aplica a la primera fuente de energfa renovable (140) desde la segunda fuente de energfa renovable (150); y
un servidor de monitorizacion (10) configurado para recopilar datos de energfa electrica detectados en cada uno de los dispositivos de medicion de potencia y monitorizar la potencia de carga basandose en los datos de energfa electrica recopilados,
en el que el segundo dispositivo de medicion de potencia (162) detecta datos de energfa electrica que incluyen energfa electrica aplicada al dispositivo electrico (130) y un patron de consumo de energfa electrica consumido en el dispositivo electrico (130).
Sistema segun la reivindicacion 1, en el que la primera fuente de energfa renovable (140) es un dispositivo de almacenamiento de energfa, y la segunda fuente de energfa renovable (150) es un dispositivo de generacion de energfa solar.
Sistema segun la reivindicacion 1, en el que un dispositivo de medicion de potencia (163), que detecta datos de energfa electrica aplicados a la segunda fuente de energfa renovable (150) desde la fuente de suministro de potencia electrica externa (110) y datos de energfa electrica descargados al cuadro de distribucion (120) desde la segunda fuente de energfa renovable (150), esta conectado a un extremo de la primera fuente de energfa renovable (140), y la segunda fuente de energfa renovable (150) esta conectada al otro extremo de la primera fuente de energfa renovable (140).
Sistema segun la reivindicacion 1, en el que el servidor obtiene un patron de consumo de energfa electrica desde datos de energfa electrica detectados por el segundo dispositivo de medicion de potencia mediante un algoritmo de monitorizacion de carga no intrusivo, NILM.
Sistema segun la reivindicacion 1, en el que el servidor incluye:
una unidad de comunicacion configurada para datos de energfa electrica desde los dispositivos de medicion de potencia;
un controlador configurado para verificar los datos de energfa electrica recopilados;
una unidad de almacenamiento configurada para almacenar los datos de energfa electrica verificados; y
una unidad de salida configurada para emitir datos de energfa electrica almacenados en la unidad de almacenamiento.
Sistema segun la reivindicacion 5, en el que el servidor estima al menos unos datos de energfa electrica basandose en al menos dos datos de energfa electrica de entre los datos de energfa electrica recopilados.
Sistema segun la reivindicacion 6, en el que el servidor verifica un modo de funcionamiento de la primera fuente de energfa renovable (140) y estima una cantidad de carga y una cantidad de descarga de la primera fuente de energfa renovable (140) basandose en los datos de energfa electrica estimados o verificados.
Sistema segun la reivindicacion 7, en el que el servidor calcula una primera cantidad de carga y una
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segunda cantidad de carga de la primera fuente de ene^a renovable (140) basandose en los multiples datos de energfa electrica segun el modo de funcionamiento de la primera fuente de energfa renovable (140).
Metodo para monitorizar una potencia de carga, que comprende:
recopilar al menos dos datos de energfa electrica de entre unos primeros datos de ene^a electrica que fluyen desde una fuente de potencia electrica externa, unos segundos datos de energfa electrica aplicados a un dispositivo electrico (130), unos terceros datos de energfa electrica aplicados desde una primera fuente de energfa renovable (140), y unos cuartos datos de energfa electrica aplicados a la primera fuente de energfa renovable (140) desde una segunda fuente de energfa renovable (150);
verificar los datos de energfa electrica recopilados; y
estimar y verificar datos de energfa electrica no recopilados y datos de energfa electrica de las fuentes de energfa renovables basandose en los datos de energfa electrica recopilados,
en el que los segundos datos de energfa electrica incluyen informacion acerca de datos de energfa electrica que fluyen desde la fuente de potencia electrica externa, datos de energfa electrica aplicados desde la fuente de energfa renovable, energfa electrica aplicada al dispositivo electrico (130) mediante un panel de distribucion (120), y datos de energfa electrica consumidos en el dispositivo electrico (130).
Metodo segun la reivindicacion 9, en el que los datos de energfa electrica verificados mediante el panel de distribucion (120) incluyen informacion de patron de consumo de energfa electrica del dispositivo electrico (130).
Metodo segun la reivindicacion 9, en el que una cantidad de carga de la primera fuente de energfa renovable (140) de entre datos de energfa electrica de la misma se estima mediante datos de energfa electrica aplicados desde la fuente de potencia electrica externa o la segunda fuente de energfa (150).
Metodo segun la reivindicacion 9, en el que los primeros datos de energfa electrica se estiman mediante una suma de los segundos datos de energfa electrica y los terceros datos de energfa electrica.
Metodo segun la reivindicacion 9, en el que una cantidad de descarga de la primera fuente de energfa renovable (140) de entre los datos de energfa electrica de la misma se estima mediante una diferencia entre los primeros datos de energfa electrica y los segundos datos de energfa electrica.
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