ES2911387T3 - Subestación de CC y método para detectar un flujo de energía eléctrica en dicha subestación - Google Patents

Subestación de CC y método para detectar un flujo de energía eléctrica en dicha subestación Download PDF

Info

Publication number
ES2911387T3
ES2911387T3 ES18305663T ES18305663T ES2911387T3 ES 2911387 T3 ES2911387 T3 ES 2911387T3 ES 18305663 T ES18305663 T ES 18305663T ES 18305663 T ES18305663 T ES 18305663T ES 2911387 T3 ES2911387 T3 ES 2911387T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
branch
substation
converter
determining
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES18305663T
Other languages
English (en)
Inventor
Carsten Söffker
Raphael Hofstädter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom Transport Technologies SAS
Original Assignee
Alstom Transport Technologies SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Transport Technologies SAS filed Critical Alstom Transport Technologies SAS
Application granted granted Critical
Publication of ES2911387T3 publication Critical patent/ES2911387T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

La subestación de CC (10) que comprende: - un primer terminal (20) adaptado para conectar la subestación de CC (10) a una red de energía eléctrica de CA (12); - una pluralidad de segundos terminales (22, 24, 26) adaptados para proporcionar o recibir corriente CC hacia o desde una carga respectiva (14, 16, 18); - una cadena de suministro de corriente (30) que comprende un medidor de electricidad de CA (40), un convertidor de CA/CC (44) y un circuito de ramificación (53), el convertidor de CA/CC (44) que se conecta eléctricamente al primer terminal (20), el medidor de electricidad de CA (40) que se conecta en serie con el convertidor de CA/CC (44), en donde el medidor de electricidad de CA (40) se configura para medir una energía eléctrica, y el circuito de ramificación (53) proporciona respectivamente una rama (48, 50, 52) para cada segundo terminal (22, 24, 26), cada rama (48, 50, 52) que se conecta a un terminal de CC (46) del convertidor de CA/CC (44); - una pluralidad de dispositivos de determinación (54, 56, 58, 60); la subestación de CC (10) caracterizada porque: - cada rama comprende un dispositivo de determinación (54, 56, 58) para determinar una corriente continua en la respectiva rama (48, 50, 52), o - cada rama excepto una se proporciona con un dispositivo de determinación (54, 56, 58) para determinar una corriente continua al menos en cada rama (48, 50, 52) excepto una y se proporciona un dispositivo de determinación (60) para medir la corriente continua entre el circuito de ramificación (53) y el convertidor de CA/CC (44); la subestación de CC (10) que comprende, además: - un medidor de voltaje (66) para determinar el voltaje en el circuito de ramificación (53); - un controlador (68) adaptado para recibir los valores medidos desde el medidor de electricidad de CA (40), cada dispositivo de determinación (54, 56, 58, 60) y el medidor de voltaje (66) y para determinar, para cada rama (48, 50, 52), el respectivo consumo o producción de energía eléctrica en base a los voltajes, corrientes y energía eléctrica recibidos.

Description

DESCRIPCIÓN
Subestación de CC y método para detectar un flujo de energía eléctrica en dicha subestación
La presente invención se refiere en general a una subestación de CC y a un método para detectar un flujo de energía eléctrica en dicha subestación de CC.
En particular, la presente descripción se refiere a una subestación de CC que comprende un primer terminal adaptado para conectar la subestación de CC a una red de energía eléctrica y una pluralidad de segundos terminales adaptados para proporcionar o recibir corriente CC hacia o desde una pluralidad de cargas.
Para medir y controlar el flujo de energía, dichas subestaciones de CC comprenden una pluralidad de dispositivos de medición. En general, los dispositivos de medición pueden tener un error de medición que da como resultado valores de medición inexactos para la subestación de CC.
Para obtener valores de medición confiables y controlar el flujo de energía en la subestación de CC que puede, por ejemplo, servir para fines de facturación, devolución de impuestos y otras transacciones financieras, estos dispositivos de medición deben tener un error de medición bajo. Por ejemplo, tales dispositivos de medición deben calibrarse para cumplir con los requisitos legales.
Sin embargo, no es posible realizar una medición de energía de CC con medidores certificados, ya que tales medidores de CC no están disponibles en el mercado.
El documento 2014/0333294 A1 describe un método para determinar un consumo de energía.
El documento 2017/067948 A1 describe un sistema de monitoreo de energía que incluye una fuente de energía renovable, un sistema de almacenamiento de energía, un tablero de distribución, un primer dispositivo de medición de energía, un segundo dispositivo de medición de energía, un tercer dispositivo de medición de energía, un cuarto dispositivo de medición de energía y un servidor.
El documento 2017/040887 A1 describe un aparato convertidor de CC/CA para convertir la energía de CC de una fuente de energía de CC en energía de CA para suministrar una carga o una red pública.
Por lo tanto, dichas subestaciones de CC no son satisfactorias, ya que son complejas y no fáciles de controlar. Un objeto de la presente descripción es proporcionar una subestación de CC que tenga una arquitectura simple y que sea fácil de controlar al mismo tiempo y que cumpla con los requisitos legales.
De acuerdo con un aspecto, se proporciona una subestación de CC de acuerdo con la reivindicación 1.
Otras realizaciones pueden relacionarse con una o más de las características de acuerdo con las reivindicaciones 2 a 9.
La invención se refiere además a un método para detectar un flujo de energía en una subestación de CC de acuerdo con la reivindicación 10.
De acuerdo con un aspecto ventajoso, pero no obligatorio de la invención, tal método puede comprender las características de la reivindicación 11.
De manera que las características de la presente invención mencionadas anteriormente pueden entenderse en detalle, puede leerse una descripción más particular de la invención, resumida de manera breve anteriormente, con referencia a las realizaciones. El dibujo adjunto se refiere a realizaciones de la invención y se describe a continuación.
La Figura es una representación esquemática de una subestación de CC de acuerdo con la invención.
La Figura muestra una subestación de CC (corriente continua) 10, una red de energía eléctrica de CA (corriente alterna) 12 y una pluralidad de cargas de CC 14, 16, 18.
La subestación de CC 10 es, por ejemplo, una estación de distribución en un entorno urbano. En otra realización, la subestación de CC puede ser una subestación de CC para una red ferroviaria.
De acuerdo con una realización, la subestación de CC 10 se proporciona para suministrar corriente continua a las cargas 14, 16, 18 o recibir corriente continua de las cargas 14, 16, 18. Además, la subestación de CC 10 se configura para recibir energía eléctrica de la red de energía eléctrica de CA 12 o transmitir energía eléctrica a la misma.
La subestación de CC 10 incluye un primer terminal 20 o nodo de conexión a la red adaptado para conectar la subestación de CC a la red de energía eléctrica de CA 12. La red de energía eléctrica de CA 12 es, por ejemplo, una red de energía de alto voltaje o una red de energía de voltaje medio y se conecta a plantas de producción de energía eléctrica. La red de energía de medio o alto voltaje puede ser trifásica o monofásica.
La subestación de CC 10 incluye además una pluralidad de segundos terminales 22, 24, 26, en particular al menos dos segundos terminales, por ejemplo, tres segundos terminales 22, 24, 26. Cada segundo terminal 22, 24, 26 se adapta para conectar la subestación de CC 10 respectivamente a una carga 14, 16, 18. De acuerdo con una realización, la carga 14, 16, 18 es una estación de carga de vehículos eléctricos de carretera, un sistema de almacenamiento de energía, un conductor de suministro para un vehículo ferroviario o similar. Preferiblemente, cada carga 14, 16, 18 es de un tipo diferente entre sí. Por ejemplo, la carga 14 es una estación de carga de vehículos eléctricos de carretera, la carga 16 un sistema de almacenamiento de energía y la carga 18 es un conductor de suministro para un vehículo ferroviario, como por ejemplo una red de tranvías. De acuerdo con una realización, la carga 18 es un conductor de suministro para un vehículo eléctrico. El vehículo eléctrico es, por ejemplo, un metro, un tranvía, un tren ligero, un trolebús, un camión o similar.
De acuerdo con otras realizaciones, la carga puede ser de cualquier otro tipo adecuado.
De acuerdo con realizaciones, cada carga 14, 16, 18 puede consumir energía eléctrica asignada con diferentes tasas, impuestos o similares. Incluso en otras realizaciones, la energía eléctrica incluso se revende a terceros. La subestación de CC 10 comprende además una cadena de suministro de corriente 30. De acuerdo con una realización, la cadena de suministro de corriente 30 comprende un medidor de electricidad de CA 40, un transformador 42 y un convertidor de CA/CC 44 y un circuito de ramificación 53.
El medidor de electricidad de CA 40 se proporciona para medir una energía eléctrica. Por ejemplo, el medidor de electricidad de CA 40 mide la energía eléctrica durante intervalos de tiempo con un período de muestra t. Los intervalos de tiempo duran, por ejemplo, entre 1 s y 1 día, en particular 15 minutos. En particular, el tiempo t del período de muestra se predefine.
El medidor de electricidad de CA 40 se adapta para medir la energía activa y reactiva consumida y retroalimentada en el período de muestra del tiempo t. En particular, el medidor de electricidad de CA 40 se configura para medir una corriente proporcionada desde o hacia la red de energía eléctrica de CA. El medidor de electricidad de CA 40 se conecta, por ejemplo, eléctricamente entre el primer terminal 20 y el convertidor de CA/CC 44, en particular entre el transformador 42 y el primer terminal 20.
De acuerdo con realizaciones, el medidor de electricidad de CA 40 está certificado de acuerdo con al menos una norma válida relativa a la medición de energía por medidores de electricidad de CA.
El transformador 42 se proporciona para transformar al menos una primera corriente CA, por ejemplo, una corriente trifásica, que tiene primeros voltajes en al menos una segunda corriente CA que tiene segundos voltajes. El transformador 42 se proporciona además para transformar la al menos una segunda corriente CA en al menos una primera corriente CA. El transformador 42 es, en particular, un transformador bidireccional. De acuerdo con algunas realizaciones, los segundos voltajes son más bajos que los primeros voltajes. El lado del primer voltaje del transformador 42 se dirige hacia la red de energía eléctrica de CA 12.
El convertidor de CA/CC 44, que tiene un terminal de CC 46, se conecta eléctricamente entre el transformador 42 y el circuito de ramificación 53. Por lo tanto, el convertidor de CA/CC 44 se conecta eléctricamente, a través del medidor de electricidad de CA 40, al primer terminal 20.
El convertidor de CA/CC 44 es, por ejemplo, un convertidor de CA/CC bidireccional que convierte una corriente alterna, en particular una corriente alterna trifásica, por ejemplo, del transformador 42 y/o de la red de energía eléctrica 12 conectada al primer terminal 20 en una corriente continua destinada a proporcionarse al circuito de ramificación 53.
De acuerdo con una realización, el convertidor de CA/CC 44 se proporciona además para convertir una corriente continua del circuito de ramificación 53 en una corriente alterna, en particular una corriente alterna trifásica.
En algunas realizaciones, el transformador 42 puede omitirse en la cadena de suministro de corriente 30. Luego, el medidor de electricidad de CA 40 se conecta directamente al convertidor de CA/CC 44.
El transformador 42 y el convertidor de CA/CC 44 forman una línea rectificadora que tiene una eficiencia eléctrica inferior al 100 %. En particular, debido a la transformación por el transformador 42 y la conversión por el convertidor 44, la energía eléctrica se disipa en energía térmica. La energía disipada se designa como pérdidas eléctricas a continuación.
El circuito de ramificación 53 se conecta al terminal de CC 46 del convertidor de CA/CC 44. El circuito de bifurcación 53 proporciona respectivamente una bifurcación 48, 50, 52 a un segundo terminal 22, 24, 26.
De acuerdo con una realización, el circuito de ramificación 53 se forma por una barra colectora desde la cual se extienden las respectivas ramas 48, 50, 52. La barra colectora 53 es, por ejemplo, un conector eléctricamente conductor.
De acuerdo con realizaciones, el circuito de ramificación 53 puede comprender N ramas, donde N es cualquier número entero estrictamente mayor que 1. Por ejemplo, el circuito de ramificación 53 incluye al menos dos, en particular al menos tres ramas 48, 50, 52.
De acuerdo con una realización, cada rama 48, 50, 52 comprende un dispositivo de determinación 54, 56, 58 configurado para determinar una corriente continua en la respectiva rama 48, 50, 52 proporcionada al respectivo segundo terminal 22, 24, 26, en particular con una frecuencia de muestreo predefinida. Por ejemplo, el dispositivo de determinación 54, 56, 58 tiene una frecuencia de muestreo f. La frecuencia de muestreo f se comprende entre 1 Hz y 10 kHz, en particular entre 10 Hz y 500 Hz.
El dispositivo de determinación 54 se proporciona para determinar la corriente continua en la rama 48, el dispositivo de determinación 56 la corriente continua en la rama 50 y el dispositivo de determinación 58 la corriente continua en la rama 52.
De acuerdo con otra realización, el circuito de ramificación 53 comprende un dispositivo de determinación 60 proporcionado para medir la corriente entre el circuito de ramificación 53 y el convertidor de CA/CC 44, por ejemplo, en el terminal de CC 46, y los dispositivos de determinación 48, 50, 52 proporcionados en cada rama excepto en una. Como se representa esquemáticamente en la figura, el dispositivo de determinación 60 comprende un medidor de CC conectado eléctricamente al terminal de CC 46 del convertidor de CA/CC 44 y a la barra colectora.
En una realización, el dispositivo de determinación 54 se proporciona en la rama 48, otro dispositivo de determinación 56 se proporciona en la rama 50 y el dispositivo de determinación 60 se proporciona en una conexión eléctrica entre el circuito de ramificación 53 y el convertidor de CA/CC 44, en ausencia de un dispositivo de determinación en la rama 52. De acuerdo con otras realizaciones, el dispositivo de determinación puede omitirse alternativamente en la rama 48 o en la rama 50.
Al menos un dispositivo de determinación 54, 56, 58 comprende, de acuerdo con una realización, un medidor de CC conectado eléctricamente a la rama respectiva 48, 50, 52. El medidor de CC se configura para medir la corriente continua proporcionada a la rama respectiva 48, 50, 52. De acuerdo con realizaciones, los dispositivos de determinación 54, 56, 58, 60 no están certificados.
Los dispositivos de determinación 54, 56, 58 se adaptan para medir la corriente continua en cada rama respectiva, en particular la corriente continua entre el circuito de ramificación y el segundo terminal 22, 24, 26 de la rama respectiva 48, 50, 52. En particular, el dispositivo de determinación 54 se adapta para medir la corriente continua en la ramificación 48 entre el circuito de ramificación 53 y el segundo terminal 22, el dispositivo de determinación 56 se adapta para medir la corriente continua en la ramificación 50 entre el circuito de ramificación 53 y el segundo terminal 24 y el dispositivo de determinación 58 se adapta para medir la corriente continua en la rama 52 entre el circuito de ramificación 53 y el segundo terminal 26. En otras palabras, entre los dispositivos de determinación 54, 56, 58 y el circuito de ramificación no se disponen más dispositivos eléctricos activos o pasivos, que pueden generar pérdidas, que pueden reducir la precisión de las mediciones.
El dispositivo de determinación 60 se adapta para medir la corriente continua entre el terminal de CC 46 y el circuito de ramificación 53 o al terminal (46) dentro de la cadena de suministro de corriente (30)
En algunas realizaciones, algunas de las ramas 48, 50, 52 comprenden respectivamente un convertidor de CC/CC 62, 64. De acuerdo con una realización, se proporciona un convertidor de CC/CC 62 en la rama 48 y un convertidor de CC/CC 64 se proporciona en la rama 50. De acuerdo con esta realización, no se proporciona un convertidor de CC/CC en la rama 52. Puede elegirse cualquier otra disposición técnicamente factible de los convertidores de CC/CC 62, 64 en las ramas 48, 50, 52.
De acuerdo con otra realización, al menos un dispositivo de determinación 54, 56, 58 utiliza una o varias variables de estado de un sistema de control (no representado en la figura), notablemente distinto de la subestación de CC 10, para determinar en particular la corriente en la respectiva rama 48, 50, 52. Por "variable de estado", se entiende una variable de control de un sistema de control diferente o segundo (no representado en la figura), distinto de la subestación de CC 10. Tales variables se utilizan para controlar los convertidores de CC/CC 62, 64 para generar la corriente deseada en las ramas 48, 50. Se calculan en base a otros datos del sistema, por ejemplo, el estado de carga del sistema de almacenamiento de energía 16 o la demanda de la estación de carga de vehículos 14. El convertidor de CC/CC 48, 50 conecta eléctricamente el circuito de ramificación 53 o la barra colectora en cada rama 48, 50 con el respectivo segundo terminal 22, 24. Cada convertidor de CC/CC 62, 64 es, por ejemplo, un convertidor bidireccional que convierte una corriente continua que tiene un tercer voltaje en una corriente continua que tiene un cuarto voltaje diferente del tercer voltaje y viceversa. El lado del tercer voltaje del convertidor de CC/CC 62, 64 se dirige hacia la barra colectora y el lado del cuarto voltaje del convertidor de CC/CC 62, 64 se dirige hacia el segundo terminal 22, 24.
Además, la subestación de CC 10 incluye un medidor de voltaje 66 para determinar el voltaje en el circuito de ramificación 53 con una frecuencia de muestreo predefinida. Por ejemplo, el medidor de voltaje se conecta eléctricamente a la barra colectora para medir el voltaje en la barra colectora.
La frecuencia de muestreo del medidor de voltaje 66 se comprende entre 1 Hz y 10 kHz, en particular entre 10 Hz y 500 Hz, por ejemplo, sustancialmente igual a 100 Hz.
De acuerdo con realizaciones, cada medidor 40, 54, 56, 58, 60, 66 comprende la misma frecuencia de muestreo entre 1 Hz y 10 kHz, en particular entre 10 Hz y 500 Hz. Por ejemplo, cada valor medido se asocia con un tiempo de medición o una muestra específica. En particular, los medidores 40, 54, 56, 58, 60, 66 y en particular sus relojes están sincronizados. Además, la subestación de CC 10 incluye un controlador 68.
El controlador 68 se adapta para recibir valores medidos desde el medidor de electricidad de CA 40, cada dispositivo de determinación 54, 56, 58, 60 que está presente de acuerdo con la realización, y el medidor de voltaje 66. En particular, el controlador 68 se adapta para recibir una energía medida del medidor de electricidad de CA 40, una corriente continua medida de cada dispositivo de determinación 54, 56, 58, 60 presente de acuerdo con la realización correspondiente, y un voltaje medido del medidor de voltaje 66.
Además, el controlador 68 se adapta para determinar para cada rama el respectivo consumo o producción de energía eléctrica en base a los voltajes, corrientes y energía recibidos.
El controlador 68 es, por ejemplo, un ordenador que comprende componentes conocidos como tales, por ejemplo, una memoria y un procesador.
Son posibles realizaciones alternativas de la subestación de CC 10. Por ejemplo, al menos una rama 48, 50, 52 puede comprender una pluralidad de ramas secundarias, en donde cada rama secundaria se adapta para conectarse a la subestación de CC 10 respectivamente en el terminal 22, 24, 26 y a una carga. En este ejemplo, se proporciona un dispositivo de determinación como los dispositivos de determinación 54, 56, 58, 60 respectivamente para cada rama secundaria para determinar la corriente continua en cada rama secundaria. También, por ejemplo, se proporciona un medidor de voltaje adicional para medir el voltaje en el terminal respectivo 22, 24, 26.
A continuación, se describirá un método para detectar un flujo de energía eléctrica en la subestación de CC 10. El primer terminal 20 transmite o recibe energía eléctrica desde o hacia la red de energía eléctrica de CA 12. Cada terminal de la pluralidad de segundos terminales 22, 24, 26 transmite o recibe energía eléctrica desde o hacia una carga respectiva 12, 14, 16.
De acuerdo con un primer paso del método, el medidor de voltaje 66 mide el voltaje del circuito de ramificación 53 a lo largo del tiempo. En particular, el medidor de voltaje 66 mide un voltaje de la barra colectora. Cada medición del voltaje se asocia, por ejemplo, con un tiempo de medición. El controlador 68 recibe las mediciones del voltaje.
De acuerdo con un paso siguiente, cada dispositivo de determinación 54, 56, 58 determina la corriente continua de la rama correspondiente 48, 50, 52 a lo largo del tiempo. Cada medición de corriente se asocia, por ejemplo, con un tiempo de medición.
De acuerdo con una realización, la corriente de una rama X no puede determinarse, en donde la rama X es una de las ramas 48, 50, 52. Por ejemplo, no se proporciona ningún dispositivo de determinación a la rama X. Si la corriente de una rama X no puede determinarse, la corriente continua entre la cadena de suministro de corriente 30 y el circuito de ramificación 53 se mide, por ejemplo, mediante el dispositivo de determinación 60.
El controlador 68 recibe las corrientes medidas de cada dispositivo de determinación 54, 56, 58, 60.
De acuerdo con un siguiente paso, el controlador 68 calcula la energía eléctrica transmitida de cada rama 48, 50, 52. En particular, la energía eléctrica Pi de una rama i se calcula de acuerdo con la fórmula Pi = U I ¡, en dondes Ii es la corriente continua medida de la rama correspondiente 48, 50, 52.
Si no puede determinarse la energía de la rama X de las ramas 48, 50, 52, el controlador 68 calcula la energía Px de esta rama X de acuerdo con la siguiente fórmula: Px = U(Itotal - XIl .n ), en donde Itotal es la corriente continua medida por el dispositivo de determinación 60 y £I¡...n es la suma de las corrientes continuas medidas por los dispositivos de determinación 54, 56, 58 de las ramas 48, 50, 52 excepto la rama X.
Además, el controlador 68 calcula el flujo de energía de cada rama al integrar la energía eléctrica Pi durante el intervalo de tiempo respectivo para cada rama 48, 50, 52. El flujo de energía calculado de una rama 48, 50, 52 puede ser positivo o negativo, de acuerdo con la dirección del flujo de energía predominante en la rama 48, 50, 52 correspondiente. Por ejemplo, la dirección positiva se define como una dirección de flujo de energía desde la red de energía eléctrica de cA 12 hacia las cargas 14, 16, 18, y una dirección de flujo de energía negativa se define como una dirección de flujo de energía desde las cargas 14, 16, 18 hacia la red de energía eléctrica de CA 12.
De acuerdo con un paso siguiente, el controlador 68 determina un porcentaje del flujo de energía de cada rama 48, 50, 52 de un flujo de energía total del circuito de ramificación 53, en particular en base a las mediciones de cada dispositivo de determinación 54, 56, 58, 60. El porcentaje puede ser positivo o negativo, de acuerdo con la dirección del flujo de energía predominante en la rama 48, 50, 52 correspondiente.
De acuerdo con un paso siguiente o paralelo al paso anterior, el medidor de electricidad de CA 40 mide una energía eléctrica consumida o producida por la subestación de CC 10 a lo largo del tiempo. Preferiblemente, este paso se ejecuta simultáneamente con la medición de las corrientes continuas y el voltaje. Cada medición de energía eléctrica se asocia, por ejemplo, con un tiempo de medición. En otras palabras, se utiliza el mismo intervalo de tiempo, frecuencia de muestreo para determinar el flujo de energía en el medidor de electricidad de CA 40, los dispositivos de determinación 54, 56, 58 y el medidor de voltaje 66 para determinar el flujo de energía relativo en cada una de las ramas 48, 50, 52.
De acuerdo con un paso final, el controlador 68 determina para cada rama 48, 50, 52 el respectivo consumo o producción de energía eléctrica, en base al voltaje medido, las corrientes medidas y la energía eléctrica. En particular, el controlador 68 multiplica la energía eléctrica medida por el medidor de electricidad de CA 40 con los porcentajes del flujo de energía de cada rama 48, 50, 52. El consumo o producción de energía eléctrica determinada comprende a prorrata las pérdidas eléctricas de la cadena de suministro de corriente 30.
La subestación de CC 10 tiene una arquitectura simple y es fácil de controlar al mismo tiempo.
El controlador 68 permite detectar el flujo de energía en la subestación de CC 10 de manera confiable, mediante el uso de las mediciones de voltajes, corrientes y energía eléctrica.
En particular, el hecho de que el controlador 68 sea capaz de determinar el consumo o la producción de energía eléctrica de cada rama respectiva permite, por ejemplo, una facturación de acuerdo con la energía consumida o producida a lo largo del tiempo por separado para cada rama 48, 50, 52. Más generalmente, el controlador 68 permite determinar la energía consumida o producida a lo largo del tiempo por separado para cada rama 48, 50, 52. Por ejemplo, los precios de la energía pueden variar en función del tipo de carga 14, 16, 18 conectada a los respectivos segundos terminales 22, 24, 26. Se obtiene así una distinción de la energía consumida o producida por rama 48, 50, 52 gracias a la subestación de CC 10.
Además, la subestación de CC 10 permite tener en cuenta las pérdidas eléctricas de la línea rectificadora de forma proporcional para cada rama 48, 50, 52 a la energía consumida o producida de la rama correspondiente 48, 50, 52. Además, la subestación de CC 10 es simple, ya que no es necesario desarrollar un medidor de CC certificado para la subestación de CC 10.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. La subestación de CC (10) que comprende:
- un primer terminal (20) adaptado para conectar la subestación de CC (10) a una red de energía eléctrica de CA (12);
- una pluralidad de segundos terminales (22, 24, 26) adaptados para proporcionar o recibir corriente CC hacia o desde una carga respectiva (14, 16, 18);
- una cadena de suministro de corriente (30) que comprende un medidor de electricidad de CA (40), un convertidor de CA/CC (44) y un circuito de ramificación (53), el convertidor de CA/CC (44) que se conecta eléctricamente al primer terminal (20), el medidor de electricidad de CA (40) que se conecta en serie con el convertidor de CA/CC (44), en donde el medidor de electricidad de CA (40) se configura para medir una energía eléctrica, y el circuito de ramificación (53) proporciona respectivamente una rama (48, 50, 52) para cada segundo terminal (22, 24, 26), cada rama (48, 50, 52) que se conecta a un terminal de CC (46) del convertidor de CA/CC (44);
- una pluralidad de dispositivos de determinación (54, 56, 58, 60);
la subestación de CC (10) caracterizada porque:
- cada rama comprende un dispositivo de determinación (54, 56, 58) para determinar una corriente continua en la respectiva rama (48, 50, 52), o
- cada rama excepto una se proporciona con un dispositivo de determinación (54, 56, 58) para determinar una corriente continua al menos en cada rama (48, 50, 52) excepto una y se proporciona un dispositivo de determinación (60) para medir la corriente continua entre el circuito de ramificación (53) y el convertidor de CA/CC (44);
la subestación de CC (10) que comprende, además:
- un medidor de voltaje (66) para determinar el voltaje en el circuito de ramificación (53);
- un controlador (68) adaptado para recibir los valores medidos desde el medidor de electricidad de CA (40), cada dispositivo de determinación (54, 56, 58, 60) y el medidor de voltaje (66) y para determinar, para cada rama (48, 50, 52), el respectivo consumo o producción de energía eléctrica en base a los voltajes, corrientes y energía eléctrica recibidos.
2. Subestación de CC (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el medidor de electricidad de CA (40) se configura para medir la energía eléctrica con una frecuencia de muestreo predefinida, la pluralidad de dispositivos de determinación (54, 56, 58, 60) que se configuran para determinar la corriente continua con la frecuencia de muestreo predefinida, y el medidor de voltaje (66) que se configura para determinar el voltaje en el circuito de ramificación (53) con la frecuencia de muestreo predefinida.
3. Subestación de CC (10) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde cada dispositivo de determinación (54, 56, 58) comprende un medidor de CC conectado eléctricamente a la rama respectiva (48, 50, 52).
4. Subestación de CC (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde uno de los dispositivos de determinación (60) comprende un medidor de CC conectado eléctricamente al terminal de CC (46) dentro de la cadena de suministro de corriente (30).
5. Subestación de CC (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el circuito de ramificación (53) comprende una barra colectora desde la cual se extienden las respectivas ramas (48, 50, 52), en donde el medidor de voltaje (66) se adapta para medir el voltaje en la barra colectora.
6. Subestación de CC (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la carga (14, 16, 18) es una estación de carga de vehículos eléctricos de carretera, un sistema de almacenamiento de energía o un conductor de suministro para un vehículo eléctrico, el vehículo eléctrico que es en particular un metro, tranvía, tren ligero, trolebús, camión o similar.
7. Subestación de CC (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el controlador (68) se configura para calcular el porcentaje de un flujo de energía total para cada rama (48, 50, 52), en base a las mediciones de cada dispositivo de determinación (54, 56, 58, 60).
8. Subestación de CC (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos uno de los dispositivos de determinación (54, 56, 58, 60) usa variables de estado de un segundo sistema de control distinto de la subestación de CC (10).
9. Subestación de CC (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos una rama (48, 50, 52) comprende un convertidor de CC/CC (62, 64).
10. Método para detectar un flujo de energía eléctrica en una subestación de CC (10), la subestación de CC (10) que comprende:
- un primer terminal (20) adaptado para conectar la subestación de CC (10) a una red de energía eléctrica de CA (12);
- una pluralidad de segundos terminales (22, 24, 26) adaptados para proporcionar o recibir corriente CC hacia o desde una carga (14, 16, 18);
- una cadena de suministro de corriente (30) que comprende un medidor de electricidad de CA (40), un convertidor de CA/CC (44) y un circuito de ramificación (53), el convertidor de CA/CC (44) que se conecta eléctricamente al primer terminal (20), el circuito de ramificación (53) que proporciona respectivamente una rama (48, 50, 52) para cada segundo terminal (22, 24, 26), cada rama (48, 50, 52) que se conecta a un terminal de CC (46) del convertidor de CA/CC (44), el medidor de electricidad de CA (40) que se conecta en serie con el convertidor de CA/CC (44), en donde el medidor de electricidad de CA (40) se configura para medir una energía eléctrica, el método que comprende los pasos de:
- medición de un voltaje en el circuito de ramificación (53);
- determinar, mediante un dispositivo de determinación (54, 56, 58) de cada rama (48, 50, 52), la corriente continua de la rama respectiva (48, 50, 52), o determinar la corriente continua en al menos cada rama (48, 50, 52) excepto una y medir la corriente continua entre el circuito de ramificación (53) y el convertidor de CA/CC (44);
- determinar una energía eléctrica mediante el medidor de electricidad de CA (40);
- cálculo de un consumo o producción de energía eléctrica de cada rama (48, 50, 52), en base al voltaje medido, las corrientes medidas y la energía eléctrica.
11. Método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el método comprende además un paso de determinar un porcentaje del flujo de energía total de cada rama (48, 50, 52) en base a las mediciones de cada dispositivo de determinación (54, 56, 58, 60).
ES18305663T 2018-05-30 2018-05-30 Subestación de CC y método para detectar un flujo de energía eléctrica en dicha subestación Active ES2911387T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18305663.9A EP3575805B1 (en) 2018-05-30 2018-05-30 Dc substation and method for detecting an electrical energy flow in said substation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2911387T3 true ES2911387T3 (es) 2022-05-19

Family

ID=62528386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18305663T Active ES2911387T3 (es) 2018-05-30 2018-05-30 Subestación de CC y método para detectar un flujo de energía eléctrica en dicha subestación

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3575805B1 (es)
ES (1) ES2911387T3 (es)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112834858B (zh) * 2021-01-29 2023-04-14 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种直流耗能装置现场检测方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000092718A (ja) * 1998-09-09 2000-03-31 Toshiba Corp 分散型電源システム
US7865320B2 (en) * 2008-06-25 2011-01-04 Square D Company High density metering system
EP2389717A2 (en) * 2009-01-21 2011-11-30 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for characterizing a circuit coupled to an ac line
FR2984516B1 (fr) 2011-12-20 2014-11-28 Schneider Electric Ind Sas Procede de determination d'une consommation de puissance, systeme de supervision et installation electrique en comportant application
EP3128637A1 (en) * 2015-08-03 2017-02-08 ABB Schweiz AG Dc/ac converter apparatus comprising means for controlling the reactive power and power conversion and generation system comprising such dc/ac converter apparatus
KR101717854B1 (ko) * 2015-09-03 2017-03-17 엘에스산전 주식회사 전력 모니터링 시스템 및 그의 전력 모니터링 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP3575805B1 (en) 2022-01-26
EP3575805A1 (en) 2019-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102680798B (zh) 杆塔接地电阻在线测量方法与装置
CN101498775B (zh) 数字化变电站关口电能表校验装置
JP5380413B2 (ja) 電力量演算装置，電力量演算サーバ，電力量演算システムおよび電力量演算方法
Milešević et al. Power quality analysis in electric traction system with three-phase induction motors
ES2911387T3 (es) Subestación de CC y método para detectar un flujo de energía eléctrica en dicha subestación
Ceraolo et al. Cost effective storage for energy saving in feeding systems of tramways
RU173198U1 (ru) Устройство для снижения уравнительного тока в тяговой сети электрифицированных железных дорог переменного тока
KR101437350B1 (ko) 직류 전기철도에서의 직류 및 교류 겸용 스마트 미터 시스템
KR101254846B1 (ko) 발전 시스템에서의 발전량 및 부하량 측정 장치
Artale et al. Measurement and communication interfaces for distributed generation in smart grids
Cipolletta et al. Monitoring a DC train supplied by a reversible substation
JP2015078937A (ja) ユーティリティメータの積算電力の補正
CN204177954U (zh) 一种35kV高压电能计量装置整体误差检定系统
CN102680758A (zh) 一种数字化光纤电压互感器
CN202649276U (zh) 一种数字化光纤电压互感器
RU82637U1 (ru) Устройство для измерения и учета распределения электроэнергии на электровозе переменного тока
Barsali et al. Storage in electrified transport systems
CN100549699C (zh) 单相电能互感器
CN107490779A (zh) 220kv高压电能计量设备的校准系统及校准平台和试验车
RU102565U1 (ru) Информационная система для определения уравнительного тока на участке тяговой сети переменного тока
CN102445594A (zh) 微电网控制系统中的ad采样方法
CN207541254U (zh) 220kV高压电能计量设备的校准系统及校准平台和试验车
CN203224541U (zh) 一种机车信息显示及远程抄表装置及其安装结构
KR20100005125U (ko) 태양광 발전 시스템
RU189087U1 (ru) Устройство для учета электрической энергии на электроподвижном составе постоянного и переменного тока