ES2807796T3 - Sistema de monitoreo de potencia - Google Patents

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Abstract

Un sistema de monitoreo de potencia que calcula una cantidad de energía eléctrica de un sistema de potencia, el sistema de monitoreo de potencia que comprende: un dispositivo de muestreo (10) configurado para medir patrones de cómo las cargas incluidas en el sistema de potencia consumen energía; un medidor eléctrico (20) configurado para medir una segunda cantidad de energía suministrada desde un sistema de transmisión al sistema de potencia; una fuente de alimentación (30) configurada para suministrar la potencia almacenada en ella o generar potencia para suministrarla al sistema de potencia, y medir una tercera cantidad de energía suministrada al sistema de potencia, un servidor externo (40) configurado para recibir los patrones medidos desde el dispositivo de muestreo (10), y para analizar los patrones recibidos para obtener una primera cantidad de energía consumida por las cargas; y un servidor local (50) configurado para recibir al menos una de la segunda cantidad de energía y la tercera cantidad de energía y transmitir/recibir datos hacia/desde el servidor externo (40), en donde el servidor local (50) se configura para recibir la primera cantidad de energía desde el servidor externo 40, y calcular: la segunda cantidad de energía con base en la primera cantidad de energía y a la tercera cantidad de energía cuando la segunda cantidad medida de energía no está disponible; o la tercera cantidad de energía con base en la primera cantidad de energía y en la segunda cantidad de energía cuando la tercera cantidad medida de energía no está disponible.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de monitoreo de potencia
Antecedentes
1. Campo Técnico
La presente descripción se refiere a un sistema de monitoreo de potencia. Más específicamente, la presente descripción se refiere a un sistema de monitoreo de potencia que monitorea la energía eléctrica para cada una de las cargas y agrega resultados del monitoreo para monitorear de esta manera la energía eléctrica de todo el sistema.
2. Descripción de la Técnica Relacionada
Típicamente, la energía que se consume en una residencia puede monitorearse mediante el uso de un medidor eléctrico. T al medidor eléctrico, sin embargo, puede medir solamente la cantidad total de energía eléctrica consumida en una residencia pero no la cantidad de energía eléctrica consumida por cada aparato en la residencia. En consecuencia, un usuario no puede conocer la cantidad de energía consumida por cada aparato y por lo tanto no sabe cuál de los aparatos debe manejarse para ahorrar consumo de energía. Sería rentable proporcionar cada aparato con un medidor eléctrico para medir la cantidad de energía consumida por los aparatos.
El documento US 2011/0251807 A1 describe un ejemplo de dispositivo de monitoreo de energía para identificar un dispositivo eléctrico en una red de dispositivos eléctricos mediante el monitoreo de la energía o potencia consumida.
Con esta finalidad, se ha desarrollado la técnica de monitoreo de carga no invasiva (NILM) para monitorear la cantidad de energía consumida por cada aparato en una residencia. La NILM es una técnica que predice la cantidad de energía consumida por cada una de las cargas (aparatos) en un edificio y un programa de accionamiento para generar potencia eléctrica a través de la medición del voltaje y el suministro de corriente en general.
Específicamente, el NILM puede llevarse a cabo mediante el uso de un dispositivo de muestreo. El dispositivo de muestreo puede analizar patrones de cómo las cargas consumen energía mientras se monitorea el consumo de energía. Específicamente, los monitores del dispositivo de muestreo contienen información sobre patrones de consumo de energía cada uno coincide con una de las cargas, y si se monitorea un patrón particular, se determina que un aparato coincide con el patrón que consume energía eléctrica.
Aunque la cantidad de energía consumida por cada una de las cargas puede medirse por el dispositivo de muestreo, existe otro problema en que no es posible medir la cantidad de consumo de energía que tiene en cuenta la energía suministrada desde una fuente externa, por ejemplo, en una residencia con un generador energía solar o en una residencia o un edificio con un sistema de gestión de energía. Un problema común del NILM se describirá en detalle a continuación con referencia a la Figura 1.
La Figura 1 muestra un sistema de monitoreo de potencia típico que incluye un dispositivo de muestreo para NILM; como se muestra en la Figura 1, el sistema de monitoreo de potencia incluye un tablero de distribución 2 que distribuye energía transmitida desde un sistema de potencia eléctrica 1 a cargas (dispositivos electrónicos) 3. El tablero de distribución puede incluir una pluralidad de interruptores y un interruptor de circuito.
El sistema de monitoreo de potencia incluye un dispositivo de muestreo 10 en el tablero de distribución. Específicamente, el dispositivo de muestreo 10 puede disponerse en una etapa anterior a las cargas 3 y recibir energía antes de que se distribuya. En consecuencia, el dispositivo de muestreo puede monitorear la cantidad total de energía suministrada a las cargas 3 y puede medir el patrón de energía para cada una de las cargas 3. Los ejemplos de las cargas 3 pueden ser aparatos para el hogar.
Como se describió anteriormente, sin embargo, el dispositivo de muestreo se dispone usualmente dentro del tablero de distribución, y por lo tanto el dispositivo de muestreo no puede monitorear la cantidad de energía eléctrica suministrada desde una fuente externa.
Emplear un dispositivo de muestreo adicional para monitorear la cantidad de energía eléctrica suministrada desde una fuente externa no sería rentable. Bajo las circunstancias, de acuerdo con una realización ejemplar de la presente descripción, un sistema de monitoreo de potencia puede monitorear de manera precisa la cantidad de energía suministrada/consumida en el sistema global combinando un dispositivo de monitoreo existente y un dispositivo de muestreo único, sin un dispositivo de muestreo adicional.
Resumen
Es un aspecto de la presente descripción proporcionar un sistema de monitoreo de potencia que monitorea con precisión la cantidad de energía suministrada/consumida en el sistema general sin un dispositivo de muestreo adicional.
Es otro aspecto de la presente descripción proporcionar un sistema de monitoreo de potencia que ahorra costos para establecer el sistema general mediante el uso de tecnología de comunicaciones entre los dispositivos de monitoreo.
La presente invención se define por las características de la reivindicación independiente. Las realizaciones beneficiosas preferentes de las mismas se definen por las características secundarias de las reivindicaciones dependientes.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra un sistema de monitoreo de potencia típico que incluye un dispositivo de muestreo para NILM; la Figura 2 es un diagrama de bloques de un sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con una primera realización ejemplar de la presente descripción;
la Figura 3 es un diagrama de bloques de un sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con una variante de la primera realización ejemplar de la presente descripción;
la Figura 4 es un diagrama de bloques de un sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con la segunda realización ejemplar de la presente descripción; y
la Figura 5 es un diagrama de bloques de un sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con una variante de la segunda realización ejemplar de la presente descripción.
Descripción detallada
En la siguiente descripción detallada, se hace referencia a los dibujos acompañantes que muestran, a modo de ilustración, realizaciones específicas en las cuales puede practicarse la materia reivindicada. Las realizaciones se describen con suficiente detalle para permitir a los expertos en la técnica practicar la materia. Sin embargo, las realizaciones de la presente descripción pueden modificarse de diversas maneras y no se limitan a las realizaciones descritas en la presente. En los dibujos acompañantes, los elementos bien conocidos se han omitido con el fin de no dificultar innecesariamente la esencia de la presente descripción. Los números de referencia similares designan elementos similares a lo largo de la descripción.
Debe notarse que el término "que comprende", usado en la presente descripción y las reivindicaciones, no debe interpretarse como restringido a los medios enumerados después de esto; este no excluye otros elementos o etapas.
La Figura 2 es un diagrama de bloques de un sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con una realización ejemplar de la presente descripción.
Como se muestra en la Figura 2, el sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con la primera realización ejemplar de la presente descripción puede incluir un dispositivo de muestreo 10, un medidor eléctrico 20, una fuente de alimentación 30, un servidor externo 40 y un servidor local 50.
El dispositivo de muestreo 10 analiza la energía consumida por las cargas en el sistema de potencia, como se describió anteriormente. Específicamente, el dispositivo de muestreo 10 puede medir patrones de consumo de energía de las cargas.
El medidor eléctrico 20 puede ser un medidor típico de vatios por hora. El medidor eléctrico 20 puede medir la cantidad total de entrada/salida de energía hacia/desde el sistema de potencia. Específicamente, el medidor eléctrico 20 puede medir la cantidad total de energía agregando la energía consumida por el sistema de potencia y la energía suministrada al sistema de potencia.
La fuente de alimentación 30 puede suministrar energía al sistema de potencia. Por ejemplo, la fuente de alimentación 30 puede ser un generador energía. Para otro ejemplo, la fuente de alimentación 30 puede ser un sistema de gestión de energía (EMS). El EMS puede almacenar energía durante las horas de poca actividad y usar los energía almacenada durante las horas pico. En el caso donde todo el sistema de monitoreo de potencia incluye la fuente de alimentación 30, el dispositivo de muestreo 10 puede medir solamente la cantidad de energía consumida por cada aparato pero no la cantidad de energía suministrada desde el sistema de transmisión y la cantidad de energía suministrada desde la fuente de alimentación 30 al sistema de potencia o al tablero de distribución.
El servidor externo 40 recibe mediciones del dispositivo de muestreo 10. El servidor externo 40 puede recibir las mediciones en energía consumida por las cargas del dispositivo de muestreo 10, para obtener la cantidad de energía consumida por cada una de las cargas. El servidor externo 40 puede transmitir la cantidad de energía obtenida consumida por cada una de las cargas al servidor local 50.
El servidor local 50 adquiere la cantidad de energía medida por el medidor eléctrico 20 y los datos de la cantidad de energía medida por la fuente de alimentación 30. Además, el servidor local 50 puede transmitir/recibir datos con respecto a la cantidad medida de energía hacia/desde el servidor externo 40. El medidor eléctrico 20 y la fuente de alimentación 30 pueden transmitir los datos de la cantidad de energía medida mediante el uso de comunicaciones cableadas/inalámbricas. El servidor local 50 puede mostrar los datos de la cantidad de energía obtenidos para permitir que los usuarios lo vean.
De acuerdo con la primera realización ejemplar de la presente descripción, el servidor externo 40 recibe las cantidades de energía consumidas por las cargas adquiridas mediante el dispositivo de muestreo 10. El servidor externo 40 puede recibir las mediciones en el patrón de consumo de energía del dispositivo de muestreo 10 y puede analizar las mediciones para calcular la cantidad de energía consumida por cada una de las cargas.
Luego, el servidor externo 40 transmite los datos de la cantidad de energía asociados con las cargas al servidor local 50. El servidor local 50 adquiere la cantidad medida de energía del medidor eléctrico 20. Luego, el servidor local 50 calcula la cantidad de energía consumida recibida del servidor externo 40 con base en la cantidad total de energía suministrada desde el sistema de transmisión como se recibe desde el medidor eléctrico 20, para obtener la cantidad de energía suministrada desde la fuente de alimentación 30.
Específicamente, de acuerdo con la primera realización ejemplar de la presente descripción, el servidor local 50 sustrae la cantidad de energía consumida recibida desde el servidor externo 40 de la cantidad total de energía recibida del medidor eléctrico 20, para obtener la cantidad de la energía suministrada desde la fuente de alimentación 30 al sistema de potencia. De esta manera, el servidor local 50 puede obtener la cantidad de energía suministrada incluso sin recibir la cantidad de energía suministrada de la fuente de alimentación 30. Además, el servidor local 50 puede proporcionar los datos recibidos y los valores de datos calculados a los usuarios mostrándolos.
De acuerdo con una variante de la primera realización ejemplar de la presente descripción, el servidor local 50 recibe la cantidad de energía suministrada al sistema de potencia medida por el la fuente de alimentación 30. Además, el servidor local 50 recibe las cantidades de energía consumidas por las cargas medidas por el dispositivo de muestreo 10 mediante el servidor externo 40. El servidor externo 40 puede recibir las mediciones del dispositivo de muestreo 10 y puede analizar las mediciones para calcular la cantidad de energía consumida.
Luego, el servidor local 50 calcula la cantidad de energía consumida recibida del servidor externo 40 con base en la cantidad de energía suministrada recibida de la fuente de alimentación 30, para obtener la cantidad total de la energía suministrada desde el sistema de transmisión al sistema de potencia. Específicamente, de acuerdo con la primera realización ejemplar, el servidor externo local 50 puede sustraer la cantidad de energía consumida recibida del servidor 40 de la cantidad de energía suministrada recibida de la fuente de alimentación 30, para obtener la cantidad total de la energía suministrada desde el sistema de transmisión al sistema de potencia.
Específicamente, si la cantidad total de energía obtenida es un valor positivo, puede significar que la cantidad de energía suministrada desde la fuente de alimentación 30 es mayor que la cantidad de energía consumida por las cargas. Si la cantidad total de energía obtenida es un valor negativo, por otra parte, puede significar que la cantidad de energía suministrada desde la fuente de alimentación 30 es menor que la cantidad de energía consumida por las cargas. De esta manera, el servidor local 50 puede obtener la cantidad total de energía suministrada incluso sin recibir la cantidad total de energía suministrada desde el sistema de transmisión desde el medidor eléctrico 20.
De acuerdo con una variante de la primera realización ejemplar de la presente descripción, el servidor local 50 puede recibir todas las cantidades de energía medidas por el medidor eléctrico 20, la fuente de alimentación 30, y el servidor externo 40.
De acuerdo con esta variante de la primera realización ejemplar de la presente descripción, cuando se produce una falla en un elemento del sistema de monitoreo de potencia, el servidor local 50 puede obtener la cantidad de energía medida por el elemento mediante el cálculo.
La Figura 3 es un diagrama de bloques de un sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con una variante de la primera realización ejemplar de la presente descripción.
La configuración del sistema mostrado en la Figura 3 es idéntica a la mostrada en la Figura 2; y, por lo tanto, se describirá la descripción redundante.
A diferencia del sistema de acuerdo con la primera realización ejemplar mostrada en la Figura 2, en el sistema de acuerdo con la variante de la primera realización ejemplar mostrada en la Figura 3, el servidor externo 40 puede agregar todas las cantidades de energía recibidas para calcularlas. Específicamente, el servidor externo 40 puede recibir la cantidad de energía medida por el medidor eléctrico 20 y los datos de la cantidad de energía medida por la fuente de alimentación 30 a través del servidor local 50. El servidor externo 40 puede obtener la cantidad de energía consumida por las cargas con base en las mediciones recibidas desde el dispositivo de muestreo 10.
El servidor local 50 puede convertir los datos de la cantidad de energía recibidos del medidor eléctrico 20 y la fuente de alimentación 30 para transmitirlos al servidor externo 40. Específicamente, de acuerdo con una realización ejemplar de la presente descripción, el servidor local 50 puede convertir los valores análogos recibidos del medidor eléctrico 20 y la fuente de alimentación 30 en valores digitales, para transmitirlos al servidor externo 40. En este caso, el servidor externo 40 puede agregar las cantidades medidas de energía inmediatamente sin ningún procedimiento de conversión adicional de acuerdo con la primera realización ejemplar de la presente descripción, el servidor externo 40 puede recibir la cantidad total de energía suministrada desde el sistema de transmisión a través del servidor local 50 y puede calcular la cantidad de energía consumida por las cargas recibidas del dispositivo de muestreo 10, para obtener la cantidad de energía suministrada desde la fuente de alimentación 30 al sistema de potencia.
De acuerdo con una variante de la primera realización ejemplar de la presente descripción, el servidor externo 40 puede recibir la cantidad de energía suministrada desde la fuente de alimentación a través del servidor local 50 y puede calcular la cantidad de energía consumida por las cargas adquiridas a través del dispositivo de muestreo 10, para obtener la cantidad total de energía suministrada desde el sistema de transmisión.
El servidor externo 40 puede comparar la cantidad de energía obtenida con otros sistemas de potencia y puede transmitir los resultados de la comparación al servidor local 50. Los Usuarios pueden realizar un plan para el consumo de energía en base a los datos de comparación recibidos del servidor externo 40.
Como se muestra en la Figura 4, el sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con una segunda realización ejemplar de la presente descripción puede incluir un dispositivo de muestreo 10, un medidor eléctrico 20, una fuente de alimentación 30, un primer servidor externo 40, un servidor local 50, y un segundo servidor externo 60. Los dos servidores externos incluidos en el sistema de monitoreo de potencia pueden ejecutarse por diferentes entidades. Dado que los dos servidores externos se ejecutan por diferentes entidades, el sistema de monitoreo de potencia puede tener una ventaja en términos de operación.
La Figura 4 es un diagrama de bloques de un sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con la segunda realización ejemplar de la presente descripción; y la configuración y funcionalidad del medidor eléctrico 20 y de la fuente de alimentación 30 del sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con la segunda realización ejemplar son idénticas a las de la primera realización ejemplar; y, por lo tanto, se omitirá la descripción redundante.
El dispositivo de muestreo 10 analiza la energía consumida por las cargas en el sistema de potencia, como se describió anteriormente. Específicamente, el dispositivo de muestreo 10 puede analizar la energía consumida por las cargas para calcular la cantidad de energía consumida.
El primer servidor externo 40 recibe los resultados del análisis del dispositivo de muestreo 10. El primer servidor externo 40 puede recibir la cantidad total de energía consumida por dispositivos electrónicos del dispositivo de muestreo 10 y puede analizarlo mediante el uso de un algoritmo NILM para obtener la cantidad de energía consumida por cada una de las cargas. El primer servidor externo 40 puede transmitir la cantidad obtenida de energía consumida por cada una de las cargas a un segundo servidor externo 50. Específicamente, el primer servidor externo 40 puede ser una empresa NILM. El primer servidor externo 40 puede acumular la cantidad de energía obtenida para almacenarla como datos estadísticos.
Además, el primer servidor externo 40 puede recolectar datos de consumo de energía de una pluralidad de sistemas de potencia. El primer servidor externo 40 puede usar los datos estadísticos recolectados para crear macrodatos. Los consumidores pueden acceder al primer servidor externo 40 para adquirir los datos estadísticos y pueden hacer un plan para consumo de energía con base en los datos adquiridos. Además, los consumidores pueden acceder al primer servidor externo 40 para establecer un plan de negocios con base en los datos estadísticos.
En otras palabras, los consumidores o usuarios pueden enviar una solicitud de datos al primer servidor externo 40 para sus propios propósitos. Por ejemplo, un plan de construcción tal como construir una planta de energía puede establecerse con base en los datos proporcionados desde el primer servidor externo 40.
El servidor local 50 adquiere la cantidad de energía medida por el medidor eléctrico 20 y/o los datos de la cantidad de energía medida por la fuente de alimentación 30. El medidor eléctrico 20 y la fuente de alimentación 30 pueden transmitir los datos de la cantidad de energía medida mediante el uso de comunicaciones cableadas/inalámbricas. El servidor local 50 puede transmitir los datos de la cantidad de energía obtenidos al segundo servidor externo 60.
El segundo servidor externo 60 puede adquirir la cantidad de energía medida por el medidor eléctrico 20 y los datos de la cantidad de energía medida por la fuente de alimentación 30 del servidor local 50.
El segundo servidor externo 60 puede ser un servidor consolidado conectado a una pluralidad de servidores locales 50.
De acuerdo con una realización ejemplar de la presente descripción, el segundo servidor externo 60 puede ser un elemento de un sistema de potencia que incluye el servidor local 50. De acuerdo con otra realización ejemplar de la presente descripción, el segundo servidor externo 60 puede ser un elemento conectado a una pluralidad de sistemas de potencia.
En este caso, el segundo servidor externo 60 puede gestionar y supervisar el uso de energía de los múltiples sistemas de potencia. De acuerdo con otra realización ejemplar de la presente descripción, el primer servidor externo y el segundo servidor externo pueden ser elementos de un servidor más grande.
De acuerdo con la segunda realización ejemplar de la presente descripción, el primer servidor externo 40 recibe las cantidades de energía consumidas por todas las cargas según se mide por el dispositivo de muestreo 10. El primer servidor externo 40 puede recibir las mediciones del dispositivo de muestreo 10 y puede analizarlas para calcular la cantidad de energía consumida por cada aparato (o cargas). El primer servidor externo 40 puede transmitir los datos de la cantidad de energía asociados con las cargas al segundo servidor externo 60. El segundo servidor externo 50 adquiere la cantidad medida de energía desde el medidor eléctrico 20 a través del servidor local 50. Luego, el segundo servidor externo 60 calcula la cantidad de energía consumida recibida del primer servidor externo 40 con base en la cantidad total de energía suministrada desde el sistema de potencia como se recibe desde el medidor eléctrico 20, para obtener la cantidad de energía suministrada desde la fuente de alimentación 30.
Específicamente, de acuerdo con la segunda realización ejemplar de la presente descripción, el segundo servidor externo 60 sustrae la cantidad de energía consumida recibida del primer servidor externo 40 de la cantidad total de energía recibida del medidor eléctrico 20, para obtener la cantidad de la energía suministrada desde la fuente de alimentación 30 al sistema de potencia. De esta manera, el segundo servidor externo 60 puede obtener la cantidad de energía suministrada incluso sin recibir la cantidad de energía suministrada de la fuente de alimentación 30. Además, el segundo servidor externo 60 puede proporcionar los datos recibidos y los valores de datos calculados a los usuarios.
De acuerdo con una variante de la segunda realización ejemplar de la presente descripción, el segundo servidor externo 60 recibe la cantidad de energía suministrada al sistema de potencia medida por la fuente de alimentación 30 a través del servidor local 50. Además, el 60 recibe la cantidad de energía consumida por las cargas como se analiza por el 10 mediante el primer servidor externo 40. Al hacer esto, el primer servidor externo 40 puede recibir la medición del 10 y puede analizarla para calcular la cantidad de energía consumida por cada una de las cargas. Luego, el segundo servidor externo 60 calcula la cantidad de energía consumida recibida del primer servidor externo 40 con base en la cantidad de energía suministrada recibida de la fuente de alimentación 30, para obtener la cantidad de la energía suministrada desde el sistema de transmisión al sistema de potencia, es decir, las cargas.
Específicamente, de acuerdo con la segunda realización ejemplar, el segundo servidor externo 60 puede sustraer la cantidad de energía consumida recibida del primer servidor 40 de la cantidad de energía suministrada recibida de la fuente de alimentación 30, para obtener la cantidad total de la energía suministrada desde el sistema de transmisión al sistema de potencia. Específicamente, si la cantidad total de energía obtenida es un valor positivo, puede significar que la cantidad de energía suministrada desde la fuente de alimentación 30 es mayor que la cantidad de energía consumida por las cargas. Si la cantidad total de energía obtenida es un valor negativo, por otra parte, puede significar que la cantidad de energía suministrada desde la fuente de alimentación 30 es menor que la cantidad de energía consumida por las cargas. De esta manera, el segundo servidor externo 60 puede obtener la cantidad total de energía suministrada incluso sin recibir la cantidad total de energía suministrada desde el medidor eléctrico 20.
De acuerdo con una variante de la segunda realización ejemplar de la presente descripción, el segundo servidor externo 60 puede recibir todas las cantidades de energía medidas por el medidor eléctrico 20, la fuente de alimentación 30, y el primer servidor externo 40. Específicamente, el segundo servidor externo 60 puede recibir las cantidades de energía medidas por el medidor eléctrico 20 y la fuente de alimentación 30 a través del servidor local 50. El segundo servidor externo 60 puede recibir datos refinados por el servidor local 50. Por ejemplo, el segundo servidor externo 60 puede recibir datos de los cuales el servidor local 50 ha retirado el ruido.
De acuerdo con esta realización ejemplar de la presente descripción, cuando se produce una falla en un elemento del sistema de monitoreo de potencia, el segundo servidor externo 60 puede obtener la cantidad de energía medida por el elemento mediante el cálculo.
La Figura 5 es un diagrama de bloques de un sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con una variante de la segunda realización ejemplar de la presente descripción.
La configuración del sistema mostrado en la Figura 5 es idéntica a la mostrada en la Figura 4; y, por lo tanto, se describirá la descripción redundante.
A diferencia del sistema de acuerdo con la segunda realización ejemplar mostrada en la Figura 4, el sistema de acuerdo con la variante de la segunda realización ejemplar mostrada en la Figura 5 puede calcularse. Específicamente, el primer servidor externo 40 puede recibir la cantidad de energía medida por el medidor eléctrico 20 y los datos de la cantidad de energía medida por la fuente de alimentación 30 a través del segundo servidor externo 60. Específicamente, el servidor local 50 puede recibir datos de la cantidad de energía desde el medidor eléctrico 20 y la fuente de alimentación 30 y puede transmitirlos al segundo servidor externo 60. El segundo servidor externo 60 puede transmitir los datos recibidos desde el servidor local 50 al primer servidor externo 40. El primer servidor externo 40 puede analizar los patrones de consumo de energía de las cargas recibidas del dispositivo de muestreo 10, para obtener la cantidad de energía consumida por cada una de las cargas.
El servidor local 50 puede convertir los datos de la cantidad de energía recibidos del medidor eléctrico 20 y la fuente de alimentación 30 para transmitirlos al primer y segundo servidores externos 40 y 60. Específicamente, de acuerdo con una realización ejemplar de la presente descripción, el servidor local 50 puede convertir los valores análogos recibidos del medidor eléctrico 20 y la fuente de alimentación 30 en valores digitales, para transmitirlos al primer y segundo servidores externos 40 y 60. En este caso, el primer y segundo servidores externos 40 y 60 pueden agregar la cantidad medida de energía inmediatamente sin un procedimiento de conversión adicional.
De acuerdo con la segunda realización ejemplar de la presente descripción, el primer servidor externo 40 puede recibir la cantidad total de energía suministrada desde el sistema de transmisión a través del segundo servidor de transmisión 60 y puede calcular la cantidad de energía consumida por las cargas recibidas del dispositivo de muestreo 10, para obtener la cantidad de energía suministrada desde la fuente de alimentación 30 al sistema de potencia.
De acuerdo con una variante de la segunda realización ejemplar de la presente descripción, el primer servidor externo 40 puede recibir la cantidad de energía suministrada desde la fuente de alimentación 30 al sistema de potencia a través del segundo servidor externo 60, y puede calcular la cantidad de energía consumida por las cargas recibidas del dispositivo de muestreo 10, para obtener la cantidad total de energía suministrada desde el sistema de transmisión.
El primer servidor externo 40 puede comparar la cantidad de energía obtenida con otros sistemas de potencia y puede transmitir los resultados de la comparación al segundo servidor externo 60. Los usuarios pueden realizar un plan para el consumo de energía con base en los datos de comparación recibidos del primer servidor externo 40 a través del servidor local 50.
De acuerdo con otra variante de la segunda realización ejemplar de la presente descripción, el primer servidor externo 40 y/o el segundo servidor externo 60 pueden controlar el consumo de energía del sistema de potencia a través del servidor local 50. Específicamente, el servidor local 50 puede tener la capacidad de controlar la cantidad de consumo de energía del sistema de potencia. El primer servidor externo 40 o el segundo servidor externo 60, quien realice el cálculo, puede transmitir una instrucción para controlar la cantidad de consumo de energía al servidor local 50 con base en los resultados del cálculo. El servidor local 50 puede controlar la cantidad de consumo de energía del sistema de potencia en respuesta a la instrucción de control recibida. Específicamente, de acuerdo con la segunda realización ejemplar de la presente descripción, el servidor local 50 puede controlar la cantidad de energía suministrada a las cargas. De acuerdo con una variante de la segunda realización ejemplar de la presente descripción, el servidor local 50 puede controlar la cantidad de energía suministrada desde la fuente de alimentación 30. Por ejemplo, en el caso donde la fuente de alimentación 30 es un sistema de gestión de energía, el servidor local 50 puede controlar la cantidad de energía cargada/descargada. En conclusión, de acuerdo con la segunda realización ejemplar de la presente descripción, el primer servidor externo 40 o el segundo servidor externo 60 conectados a la pluralidad de servidores locales 50 pueden controlar el consumo de energía todos juntos con base en los valores monitoreados. En otras palabras, de acuerdo con la segunda realización ejemplar de la presente descripción, un servidor externo que gestiona todo el complejo industrial o residencial a gran escala puede controlar el consumo de energía mediante la adición de patrones de consumo de energía de sistemas de potencia.
Como se indicó anteriormente, de acuerdo con la primera y segunda realizaciones ejemplares de la presente descripción, se proporciona un sistema de monitoreo de potencia que monitorea con precisión la cantidad de energía suministrada/consumida en el sistema general sin un dispositivo de muestreo adicional.
Adicionalmente, de acuerdo con la primera y segunda realizaciones ejemplares de la presente descripción, se proporciona un sistema de monitoreo de potencia que ahorra costos para establecer el sistema general mediante el uso de tecnología de comunicaciones entre los dispositivos de monitoreo.
Las referencias a "realización" o "una realización" no necesariamente se refieren a la misma realización, aunque estas pueden. Además, un elemento, estructura, efecto particular en una realización puede ponerse en práctica en otras realizaciones combinándolas o modificándolas por los expertos en la técnica. En consecuencia, debe entenderse que tales combinaciones y modificaciones también se encuentran dentro del alcance de la presente descripción.
Aunque las realizaciones ejemplares de la presente descripción se han descrito con fines ilustrativos, los expertos en la técnica apreciarán que pueden hacerse varias modificaciones y sustituciones sin apartarse del alcance de la descripción. Por ejemplo, pueden modificarse los elementos de la realización ejemplar de la presente descripción. Tales modificaciones también se interpretan como que caen dentro del alcance de la presente descripción como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de monitoreo de potencia que calcula una cantidad de energía eléctrica de un sistema de potencia, el sistema de monitoreo de potencia que comprende:
un dispositivo de muestreo (10) configurado para medir patrones de cómo las cargas incluidas en el sistema de potencia consumen energía;
un medidor eléctrico (20) configurado para medir una segunda cantidad de energía suministrada desde un sistema de transmisión al sistema de potencia; una fuente de alimentación (30) configurada para suministrar la potencia almacenada en ella o generar potencia para suministrarla al sistema de potencia, y medir una tercera cantidad de energía suministrada al sistema de potencia, un servidor externo (40) configurado para recibir los patrones medidos desde el dispositivo de muestreo (10), y para analizar los patrones recibidos para obtener una primera cantidad de energía consumida por las cargas; y
un servidor local (50) configurado para recibir al menos una de la segunda cantidad de energía y la tercera cantidad de energía y transmitir/recibir datos hacia/desde el servidor externo (40),
en donde el servidor local (50) se configura para recibir la primera cantidad de energía desde el servidor externo 40, y calcular:
la segunda cantidad de energía con base en la primera cantidad de energía y a la tercera cantidad de energía cuando la segunda cantidad medida de energía no está disponible; o
la tercera cantidad de energía con base en la primera cantidad de energía y en la segunda cantidad de energía cuando la tercera cantidad medida de energía no está disponible.
2. El sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el servidor local (50) se configura para sustraer la segunda cantidad de energía de la primera cantidad de energía para calcular la tercera cantidad de energía cuando la tercera cantidad de energía medida no está disponible.
3. El sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el servidor local (50) se configura para sustraer la tercera cantidad de energía de la primera cantidad de energía para calcular la segunda cantidad de energía cuando la segunda cantidad de energía medida no está disponible.
4. El sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el servidor local (50) se configura para convertir la al menos una de la segunda cantidad de energía y la tercera cantidad de energía en la forma de una señal analógica en la señal digital para transmitir la al menos una de la segunda cantidad de energía y la tercera cantidad de energía al servidor externo (40).
5. El sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el servidor externo (40) se configura para calcular la segunda cantidad de energía o la tercera cantidad de energía con base en la primera cantidad de energía y en una de la segunda cantidad de energía y la tercera cantidad de energía cuando una de la segunda cantidad de energía medida y la tercera cantidad de energía medida no está disponible.
6. El sistema de monitoreo de potencia de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la fuente de alimentación (30) comprende un sistema de gestión de energía y/o un generador energía.
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