ES2950499T3 - Procedimiento, producto de programa informático, dispositivo y sistema de “servicio de clúster de energía” para gestionar objetivos de control, en particular el equilibrio de carga, en el control del suministro, conversión, almacenamiento, inyección, distribución y/o consumo de energía en una red de energía - Google Patents

Procedimiento, producto de programa informático, dispositivo y sistema de “servicio de clúster de energía” para gestionar objetivos de control, en particular el equilibrio de carga, en el control del suministro, conversión, almacenamiento, inyección, distribución y/o consumo de energía en una red de energía Download PDF

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Abstract

El objetivo de la invención es gestionar objetivos de control, en particular procesos de equilibrio de carga, al controlar el suministro, la conversión, el almacenamiento, la alimentación, la distribución y/o el uso de energía en una red energética (EN) si la creciente, volátil y dinámica La alimentación y/o el almacenamiento local y descentralizado de energía eléctrica conduce a cargas en diferentes niveles de conexión a la red (NAE-A,...NAE-M, NAE-N) de la red de energía (EN) para controlar el suministro de energía. De manera tan eficiente y sostenible que los procesos de equilibrio de carga resultantes, por ejemplo, de desviaciones de carga que se producen, se admiten localmente y se reducen regionalmente y/o entre niveles de conexión de red. Esto se consigue formando en su interior grupos energéticos jerárquicos y orientados en red (EC-xM1, SEC, EC-xM11, EC-xM111, EC-xM1N1, EC-xM1N11, EC-xM1N12, EC-xM1N13, EC-xM1N111). niveles de conexión de red de la red de energía y, en el proceso, el gasto de energía y el intercambio local de energía dentro de los clústeres de energía se localizan entre los clústeres y/o entre los niveles de conexión de la red a través de una participación voluntaria e incentivada en un servicio de clúster de energía (ECS).) que gestiona los objetivos de control, en particular los procesos de equilibrio de carga, en la red energética y que permite una evaluación local de la energía y la producción que se alimenta o extrae, teniendo en cuenta dicha evaluación la utilización de la red, así como los costes de energía adicional. servicios. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento, producto de programa informático, dispositivo y sistema de “servicio de clúster de energía” para gestionar objetivos de control, en particular el equilibrio de carga, en el control del suministro, conversión, almacenamiento, inyección, distribución y/o consumo de energía en una red de energía
La invención se refiere a un procedimiento para gestionar objetivos de control, en particular el equilibrado de carga, en una red de energía según el término genérico de la reivindicación de patente 1, un programa informático para gestionar objetivos de control, en particular el equilibrado de carga, en una red de energía según el término genérico de la reivindicación de patente 4, un dispositivo para gestionar objetivos de control, en particular de equilibrio de carga, en una red de energía según el término genérico de la reivindicación de patente 7, y un sistema de “servicio de clúster de energía” para gestionar objetivos de control, en particular de equilibrio de carga, en una red de energía según el término genérico de la reivindicación de patente 12.
El control del suministro, la conversión, el almacenamiento, la alimentación, la distribución y/o el consumo de energía en una red energética ha sido un tema muy debatido entre los expertos, al menos en Alemania, desde el anuncio del giro energético, según el cual la eliminación progresiva de la producción de electricidad en centrales nucleares debe tener lugar para 2022 (por ejemplo, en relación con la tecnología de redes inteligentes). Además, desde hace algún tiempo existen planes para sustituir gradualmente la producción de energía a partir de fuentes de energía primaria fósiles, como el gas y el carbón, por fuentes de energía renovables, como la eólica y la solar, de aquí a 2050. La tecnología de la información y la comunicación desempeña un papel importante en el éxito de la integración de la energía eólica y solar en un futuro sistema energético. Además, las intervenciones gubernamentales, como la Ley de Energías Renovables (Erneuerbare-Energien-Gesetz, EEG) relativa al uso prioritario de la electricidad generada a partir de fuentes renovables y al comercio de certificados de emisión para la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, por un lado, aumentan la competencia en el mercado energético y, por otro, inician la transición de una estructura de generación de energía centralizada a otra descentralizada y de una convencional a otra renovable. En este contexto, son los atributos “renovable, descentralizado y fluctuante” los que plantean grandes retos para la transición energética. El paso a las energías renovables, como la eólica y la solar, va acompañado de fluctuaciones en la generación de electricidad. La oferta de electricidad, que puede fluctuar mucho debido a la creciente proporción de parques eólicos marinos/costeros y plantas fotovoltaicas (FV), debe conciliarse con una demanda también cambiante, por ejemplo, ajustando la oferta a la demanda.
Además, es problemático que una parte significativa del suministro eléctrico se base en la alimentación descentralizada, en la que los parques eólicos o los sistemas fotovoltaicos alimentan la red de distribución. Esta creciente y cada vez más volátil alimentación descentralizada de energía eléctrica, preferiblemente dentro de la red de distribución, pero también en niveles superiores de la red, es la principal razón por la que se producen más reflujos de energía desde los niveles inferiores de tensión de la red. En cambio, en las redes energéticas anteriores, en las que la energía se inyectaba según un enfoque descendente, existía un flujo de corriente que iba exclusivamente de alta a baja tensión. Debido a ese flujo bidireccional de electricidad, es imperativo adaptar la infraestructura de la red energética.
Dado que las posibilidades o la voluntad de gestión de la carga de los consumidores (gestión de la demanda) y los generadores, así como las posibilidades de almacenamiento de baja energía en la red siguen faltando en gran medida, puede darse el caso de que, por un lado, se produzcan cuellos de botella, sobrecargas locales, violaciones de las bandas de tensión predefinidas y, por otro lado, se produzca un envejecimiento acelerado de los recursos operativos y sea necesario reforzar la red y ampliarla.
Debido al cambio en la estructura de generación y a la importante integración de los alimentadores de energía en los niveles inferiores de la red o en los niveles de conexión a la red, además del uso vertical de la red, se produce un creciente uso cíclico del sistema energético, que no está previsto ni diseñado para tal uso, en forma horizontal debido a una alimentación fotovoltaica (alimentación FV) durante una fuerte radiación solar y una alimentación de energía eólica durante un fuerte viento.
Las consecuencias para la carga de la red, el funcionamiento de la red y el desarrollo estructural son:
- siguen siendo necesarias las estructuras de red existentes;
- aumento de la carga de los recursos de explotación en las subredes;
- es necesaria una ampliación adicional de la red, pero con tiempos de utilización relativamente bajos;
- registro incompleto del estado de la red y de la utilización de los recursos de explotación por parte de los equipos de medición existentes en el nivel de media tensión/alta tensión (nivel MT/AT);
- una fijación de precios orientada al intercambio e implementada centralmente sirve para equilibrar el poder de control en el grupo de equilibrio.
Las consecuencias antes mencionadas para la carga de la red, el funcionamiento de la red y el desarrollo estructural dan lugar ahora a los siguientes problemas:
- el alcance de las inversiones necesarias para el uso predominantemente horizontal de la red no puede determinarse en términos generales y depende en gran medida de la topología y el uso de la red;
- la fijación de precios centralizada y orientada al intercambio no refleja la utilización local, posiblemente elevada, de la red ni las ventajas de la energía de compensación para la red;
- un uso orientado al intercambio de la energía de compensación disponible localmente [por ejemplo, mediante almacenamiento eléctrico, consumidores controlables, Power-to-X, prosumidores (creación de palabras: productor y consumidor] puede
- exacerbar la aparición de situaciones de sobrecarga local,
- acelerar la necesidad de ampliar la red y
- reducir significativamente el período de utilización posible o la vida útil restante de los recursos operativos a través de altos niveles de utilización incluso antes del uso orientado al intercambio de la energía de compensación disponible localmente.
Para ilustrarlo, se presenta el siguiente ejemplo:
“Recuperación activa de la potencia local de almacenamiento/control de energía en caso de subfrecuencia en una zona ENTSO-E (European Network of Transmission System Operators for Electricity) con alta alimentación local simultánea de generadores renovables. Esto tiene las siguientes consecuencias:
- aceleración considerable del envejecimiento de los equipos debido a los elevados factores de carga --> reducción de la vida útil prevista;
- aumento de los costes de mantenimiento y necesidad de actuar en el ámbito de la gestión de activos.
Los problemas esbozados y explicados con anterioridad en el curso del control del suministro, conversión, almacenamiento, alimentación, distribución y/o consumo de energía en una red energética se han tratado de tal manera que la seguridad del suministro, la fiabilidad y la estabilidad del sistema han sido garantizadas en forma centralizada por las (grandes) centrales eléctricas contenidas en un sistema interconectado y los niveles de red o niveles de conexión de red superiores a los sistemas locales.
De la publicación IEEE de A.H. Mohsenian-Rad et al. titulada “Optimal and autonomous incentive-based energy consumption scheduling algorithm for smart grid”, INNOVATIVE SMART GRID TECHNOLOGIES (ISGT), 2010 IEEE (19 Jan. 2010), PISCATAWAY, NJ, USA, Pages 1-6, XP031650357, ISBN: 978-1-4244-6264-3, se conoce el despliegue de dispositivos de Programación del Consumo Energético (Energy Consumption Scheduling <ECS>), en adelante dispositivos ECS, en contadores eléctricos inteligentes para la gestión autónoma de la demanda dentro de un área de servicios públicos donde múltiples edificios comparten una fuente de energía. Para ello, los dispositivos ECS instalados en los contadores eléctricos inteligentes no solo están conectados a una red eléctrica, sino que también están integrados en una red de comunicación local con comunicación bidireccional en la infraestructura de la red para el establecimiento de una estructura de red eléctrica inteligente (smart power grid). Interactúan automáticamente, ejecutando un algoritmo distribuido para determinar un programa de consumo energético óptimo para cada abonado con el objetivo de reducir tanto la cantidad total de costes energéticos como la relación pico-media <PAR> de una demanda de carga en el sistema. Además, se ofrecen incentivos a los abonados/usuarios de estos dispositivos ECS basando el uso del dispositivo en un novedoso modelo de precios derivado de un análisis teórico de juegos. De este modo, los resultados de la simulación confirman que el algoritmo distribuido para determinar un programa óptimo de consumo de energía reduce significativamente la relación pico-media <PAR> de una demanda de carga y el coste total en el sistema. De este modo, en uno o varios edificios con un único suministro común, se puede implantar un sistema de distribución de cargas en el que el único objetivo -pero sin una estructura jerárquica y no siempre radial de la red pública, sin la importancia o inclusión de la red eléctrica como tal para la gestión de cargas, y sin consideración o influencia en las condiciones de la red- sea simplemente reducir los picos de carga.
El documento US 2010/0217550 A1 divulga un sistema de utilización y optimización de la red eléctrica para, por ejemplo, aplicaciones residenciales, en el que, por un lado, se optimiza eficazmente la red eléctrica y, por el otro, se suministra electricidad de todas las fuentes a través de una única red física. Aquí, la energía disponible puede establecerse y asignarse por separado como un recurso finito basado en los atributos de datos del sistema de utilización y optimización de la red eléctrica. El sistema dispone de una interfaz de comunicación que recibe información de nodos de información denominados inodos. Por ejemplo, hay inodos fuente, inodos sumidero e inodos de transmisión o distribución. Una base de datos de eventos recibe eventos de los inodos a través de la interfaz de comunicación. Un servidor de modelización recibe una solicitud para definir una asignación de pérdida de energía, pérdida de transmisión, pérdida de distribución y servicios auxiliares a un nodo sumidero concreto y calcula una ruta virtual para el flujo de corriente entre un nodo fuente y el nodo sumidero concreto. De este modo, puede determinarse la asignación de pérdidas de energía, pérdidas de transmisión, pérdidas de distribución y servicios auxiliares a un nodo sumidero concreto.
La tarea que subyace a la invención es proporcionar un procedimiento, un producto de programa informático, un dispositivo y un sistema de “servicio de clúster de energía” para gestionar objetivos de control, en particular el equilibrio de carga, en una red de energía, en la que, cuando la alimentación y/o el almacenamiento locales, crecientes, volátiles, dinámicos y descentralizados de energía eléctrica dan lugar a cargas en diferentes niveles de conexión a la red de la red de energía, con la gestión de los objetivos de control, en particular el equilibrio de carga, en la red de energía en el que, si la alimentación y/o el almacenamiento locales, crecientes, volátiles, dinámicos y descentralizados de energía eléctrica dan lugar a cargas en diferentes niveles de conexión a la red de la red de energía, el suministro de energía se controla en forma tan eficiente y sostenible con la gestión de los objetivos de control o el equilibrado de la carga que, por ejemplo, el equilibrado de la carga debido a las fluctuaciones de carga que se producen se fomenta a nivel local y se reduce a nivel regional y/o en todos los niveles de conexión a la red.
Esta tarea se resuelve sobre la base del procedimiento definido en el término genérico de la reivindicación de patente 1 mediante las características indicadas en el rasgo distintivo de la reivindicación de patente 1.
Además, partiendo del producto de programa informático definido en el término genérico de la reivindicación de patente 4, la tarea se resuelve mediante las características indicadas en la característica distintiva de la reivindicación de patente 4.
Además, la tarea se resuelve sobre la base del dispositivo definido en el término genérico de la reivindicación de la patente 7 mediante las características indicadas en la característica de la reivindicación 2 de la patente.
Además, partiendo del sistema de “servicio de clúster de energía” definido en el término genérico de la reivindicación de patente 12, la tarea se resuelve mediante las características indicadas en la característica de la reivindicación de patente 12.
La idea que subyace a la invención es que los clústeres de energía jerárquicos y orientados a la red se forman dentro de los niveles de conexión a la red de una red energética, y la localización del uso de la energía y el intercambio local de energía dentro de los clústeres de energía, La idea que subyace a la invención es que los clústeres de energía jerárquicos y orientados a la red se forman dentro de los niveles de conexión a la red de una red energética y que la localización del uso de la energía y el intercambio local de energía dentro de los clústeres de energía, a través de los clústeres y/o los niveles de conexión a la red, se lleva a cabo mediante la participación voluntaria y motivada por incentivos en un “servicio de clústeres de energía (SCE)” que gestiona los objetivos de control, en particular el equilibrio de carga, en la red energética y que permite una evaluación local de las energías y los servicios por alimentar o adquirir, teniendo en cuenta la utilización de la red y los costes de otros servicios.
La modelización específica del mercado (por ejemplo, por parte del operador de la red) promueve el equilibrio dentro de los clústeres de energía y reduce el equilibrio de la carga de los clústeres de energía de nivel superior, posponiendo o evitando así los costes de expansión, el aumento de los costes de mantenimiento y los costes del consumo acelerado durante la vida útil de los recursos operativos.
Esto se divulga más particularmente de acuerdo con la reivindicación 1 con respecto a un procedimiento, de acuerdo con la reivindicación 4 con respecto a un producto de programa informático, de acuerdo con la reivindicación 7 con respecto a un aparato, y de acuerdo con la reivindicación 12 con respecto a un sistema de “servicio de clúster de energía” para una red de energía que tiene una pluralidad de niveles de conexión de red, en donde cada uno de ellos
a) está acoplad directa o indirectamente a un mercado de la electricidad para el suministro, la conversión, el almacenamiento, la alimentación, la distribución y/o el consumo de energía, en particular de energía regional generada en forma centralizada y/o de energía local generada en forma descentralizada,
b) al menos un clúster de energía con al menos un prosumidor de energía adecuado para la comunicación técnica en el clúster de energía, que al menos i) produzca energía local generada de forma descentralizada, en particular
(ii) al menos un clúster de energía con, en cada caso, al menos un prosumidor de energía apto para la comunicación técnica en el clúster de energía, que tiene al menos uno de los dos (i) energía local generada en forma descentralizada, en particular producida y suministrada o comprada, almacenada y suministrada de nuevo y (ii) energía local o regional consumida, y en el que el suministro, la conversión, el almacenamiento, la alimentación, la distribución y/o el consumo de energía tienen lugar dentro del clúster de energía, a través de clústeres y/o a través de niveles de conexión a la red entre el clúster de energía y el mercado de energía, en donde
1) un “servicio de clúster de energía” para el uso optimizado de la red de energía para al menos un clúster de energía autoorganizado con en cada caso el al menos un prosumidor de energía, que en relación con el “servicio de clúster de energía” es un abonado de la red de energía y/o un subclúster de energía contenido en el clúster de energía autoorganizado, intercalado con este último en términos de tecnología de comunicación, para que se lleve a cabo una evaluación/optimización individual del clúster relacionada con el prosumidor de energía, incluida la gestión, en la que el clúster de energía de la red de energía se comporta de manera orientada a la red y al servicio de la red, en particular en el sentido de estabilizar el funcionamiento de la red,
2) para el “servicio de clúster de energía” se utiliza un modelo de incentivo-oferta relacionado con el prosumidor de energía, en el que se incentiva a los prosumidores de energía del clúster de energía autoorganizado para que tomen su propia decisión de producir y/o consumir la energía sin ninguna influencia externa activa en las instalaciones de los prosumidores de energía y, de acuerdo con esta decisión, participan de manera voluntaria, incentivada e impulsada por la oferta, en el “servicio de clúster de energía” y en una oferta activa resultante de una demanda basada en el tiempo de cantidades de energía o servicios energéticos, y
3) se generen datos de control orientados al suministro/incentivo para el prosumidor de energía que participe en el “servicio de clúster de energía” y basados en el modelo de incentivo-oferta relacionado con el prosumidor de energía, en el sentido de que, de conformidad con la prestación del “servicio de clúster de energía” para llevar a cabo la evaluación/optimización en el sentido de un principio controlado, regulado, orientado a objetivos y/o de autoaprendizaje, se evalúan los datos de red transmitidos y los datos de estructura de red de la red de energía, los datos de estructura/perfil del “prosumidor de energía” del prosumidor de energía participante, los datos de perfil de requisitos de los clústeres de energía de nivel superior y los datos económicos y de mercado específicos de la energía, preferiblemente en forma dinámica y esencialmente continua.
El enfoque seguido para ello comprende:
- una reducción de la potencia y la energía a transmitir con el fin de limitarla a lo físicamente necesario;
- la localización del uso de la energía y el equilibrio de la potencia,
con el objetivo respectivo (por ejemplo, como objetivo respectivo a largo plazo) de:
- una autosuficiencia parcial de las zonas de la red en diferentes niveles de conexión a la red;
- el funcionamiento de la red sirve predominantemente a la prestación de los servicios necesarios (por ejemplo, equilibrio de la carga residual, estabilidad, seguridad del suministro, etc.).
Un “Servicio de clúster de energía (ECS)” con los siguientes atributos sirve como enfoque de solución:
- Funcionamiento orientado a la estructura de la red:
Funcionamiento compatible con el sistema del almacenamiento de energía eléctrica, las cargas controlables, los alimentadores y los prosumidores situados dentro de un rango ya a nivel de subred.
- Sistema abierto:
Participación activa y autodeterminada en un comportamiento de uso de la red local motivado por modelos de mercado e incentivos locales.
- Concepto de clúster 1:
Los clústeres jerárquicos de usuarios de energía que cartografían la estructura de la red pueden utilizarse para localizar el intercambio de energía.
- Concepto de clúster 2:
Clústeres libremente definibles de usuarios de energía distribuidos arbitrariamente en la red pueden alcanzar sus propios objetivos de nivel superior (por ejemplo, participación en el mercado de energía de equilibrio, límite de 1 MW). - Equilibrio energético y gestión de la energía:
Regulación incentivada mediante la formación de mercados que cartografíen la estructura de la red, es decir, basada en la oferta local, la demanda y los beneficios de la red.
- Automatización y control de la utilización:
Automatización de la gestión local de abonados dentro de los clústeres de energía (cf. sistemas de agentes); opciones de intervención (por ejemplo, operador de red) para perseguir objetivos de nivel superior (utilización y estabilidad de la red local, apoyo a la frecuencia de la red, gestión de la potencia reactiva, servicios del sistema, etc.).
- Aumento de la estabilidad de la red:
En caso necesario, intervención directa y selectiva en el uso de la red de los participantes activos por parte del operador de la red en caso de sobrecargas locales y amenazas a la estabilidad de la red (por ejemplo, participación voluntaria, posiblemente remunerada, en escenarios de caída).
- Mapeo de los niveles de la red:
Mediante la estructuración jerárquica y el funcionamiento de los clústeres de energía, se puede lograr una amplia automatización a través de varios niveles de red (los clústeres subordinados informan de su demanda a los superordinados y a cambio reciben las modificaciones necesarias de la gestión del abonado).
- Integrabilidad y capacidad de ampliación:
El “Servicio de clúster de energía (ECS)” puede integrarse en forma homogénea en redes de funcionamiento clásico manteniendo los beneficios desencadenados dentro de las subredes y en el sistema global. Los beneficios del sistema aumentan con el número de usuarios de energía participantes.
Las ventajas y opciones resultantes son:
- Una participación activa incentivada, es decir, motivada por la oferta, en la gestión local de la energía y el suministro de energía de equilibrio y servicios de red,
- sin control central desde el exterior (por ejemplo, mediante la intervención en sistemas de terceros, seguridad); con una reducción del riesgo de ciberataques;
- sin una costosa instalación y evaluación de observadores centrales del sistema con puntos de medición distribuidos en la red;
- sin una participación obligatoria (participación voluntaria) en el “Servicio de clúster de energía (ECS)”, por el que el participante vuelve a sus propios objetivos de optimización (internos) en caso de fallo de comunicación (vuelta a los objetivos de optimización específicos del participante/individuales del participante).
- una participación voluntaria de los proveedores motivada por el mercado o la remuneración (incentivos), en la que - pueden tenerse en cuenta los propios objetivos de optimización en el “Servicio de clúster de energía (ECS)”; por ejemplo, tiene lugar una optimización autoexigida del uso de la energía fotovoltaica por parte de “Simply Energy Saving (EES);
- por ejemplo, es necesario iniciar o continuar procesos de producción;
- por ejemplo, se puede tener en cuenta el estado de carga actual, la carga o la demanda de descarga de un sistema de baterías en función de los parámetros;
- existe la posibilidad de derivar procedimientos de mercado y procedimientos de gestión locales, regionales y suprarregionales;
- se produce la liberación de una desconexión deseable desde el punto de vista de la red por parte del participante; - una desconexión de emergencia externa por parte de organismos/instancias externos (por ejemplo, el operador de la red) es compatible.
- una asignación jerárquica del “servicio de clúster de energía (ECS)” siguiendo los niveles de red o los niveles de conexión a la red con
- una oferta de servicios “Energy Cluster Service (ECS)” correspondiente al uso de las redes;
- una localización del uso de la energía y la posibilidad de reducir el intercambio de energía con niveles de conexión a la red/clústeres de energía superiores;
- evitación/reducción de situaciones de sobrecarga;
- uso optimizado de las energías renovables disponibles en las estructuras de red existentes;
- integración o integración parcial del “servicio de clúster de energía (ECS)” empezando por los microclústeres de energía hasta niveles de conexión a la red superiores en los que sea posible el funcionamiento regular de la red; - minimización de las pérdidas en la red.
- optimización del uso de la red para evitar su refuerzo y ampliación,
- basándose en el principio NOVA (optimización de la red antes que refuerzo antes que expansión);
- derivando modelos de mercado orientados a la red, locales, técnica y económicamente razonables;
- con datos disponibles en tiempo real a través de información hasta el nivel de recurso para analizar el estado de las redes y subredes;
- con una utilidad a largo plazo de la información para el mantenimiento basado en el estado y para la alineación de la estrategia de gestión de activos;
- con una financiación de los incentivos aprovechando los potenciales de costes en operaciones y gestión de activos.
Ilustración del enfoque de la solución “servicio de clúster de energía (ECS)” a la luz de las ventajas y opciones resultantes utilizando un escenario de aplicación en un “Microclúster de Energía a Nivel de Baja Tensión”:
La familia A quiere secar un tambor de ropa. La secadora (participante 1) comunica una demanda de 3 kWh de energía con una potencia de aproximadamente 1,5 kW en el microclúster (salida virtual de baja tensión en el transformador ON), que debe estar disponible inmediatamente en un plazo de 6 horas.
El sistema de almacenamiento de energía de la familia B (participante 2) utiliza los datos de previsión del sistema fotovoltaico interno para determinar que proporcionará la potencia y la energía necesarias localmente dentro del suministro de BT, teniendo en cuenta la situación del suministro dentro del clúster y las especificaciones de nivel superior del operador de red.
Consecuencia:
El intercambio de energía no supone una carga adicional para la red de nivel superior, se reducen las pérdidas totales y no es necesario ampliar la red. En comparación con un modo de funcionamiento orientado al intercambio, se reducen la carga y el consumo de recursos operativos y el envejecimiento de los componentes del sistema.
Ventajas adicionales de la invención según la invención resultan en cada caso de las realizaciones adicionales de la invención indicadas en las subreivindicaciones pertenecientes a las reivindicaciones 1,4, 7 y 12. Ventajas adicionales de la invención resultan de la siguiente descripción de una realización de la invención con referencia a las FIG. 1 a 4. En ellas:
FIGURA 1 muestra un diagrama esquemático de una red de energía estructurada jerárquicamente para la realización de un “servicio de clúster de energía (ECS)”;
FIGURA 2 muestra un diagrama de árbol relativo a los clústeres de energía para la realización del “servicio de clúster de energía (ECS)” según la FIGURA 1;
FIGURA 3 muestra un diagrama de estructura y flujo para la realización del “servicio de clúster de energía (ECS);
FIGURA 4 muestra la estructura de un sistema para la realización del “servicio de clúster de energía (ECS)”.
La FIGURA 1 muestra un diagrama esquemático de una red de energía EN estructurada jerárquicamente para implementar un “servicio de clúster de energía” ECS. Este “servicio de clúster de energía” ECS está destinado a gestionar objetivos de control, tales como y preferiblemente el equilibrio de carga, en la red de energía EN al controlar el suministro, la conversión, el almacenamiento, la alimentación, la distribución y/o el consumo de energía en la red de energía EN. La gestión incluye esencialmente una evaluación/optimización mediante un proceso de evaluación/optimización específicamente diseñado y desarrollado para este fin. El aspecto, el funcionamiento y la aplicación detallada de este proceso se explicarán más adelante en relación con la descripción de las FIGURAS 3 y 4.
La red de energía EN mostrada en la FIGURA 1 comprende una pluralidad de niveles de conexión a red NAE-A, ...NAE-M, NAE-N, cada uno de los cuales está acoplado directa o indirectamente a un mercado de energía STM para el suministro, conversión, almacenamiento, inyección, distribución y/o consumo de energía. Los niveles de conexión a la red NAE-A, ...NAE-M, NAE-N, situados por definición en los niveles de A a N en una representación de la red de energía, suelen denominarse también niveles de red. Cada uno de los niveles de conexión a la red NAE-A, ...NAE-M, NAE-N contiene al menos un clúster de energía. Así, según la ilustración de la FIGURA 1, en el nivel A, por definición el primer nivel después del mercado de energía STM, hay un clúster de energía EC-A2, que está directamente conectado al mercado de energía STM. Desde el punto de vista del STM del mercado eléctrico por debajo del nivel A, un nivel x-any contiene un clúster de energía x-any ECx, que está conectado indirectamente al STM del mercado eléctrico, entre otras cosas a través del clúster de energía EC-A2, y en el que están contenidos dos grupos de energía subordinados, a saber, un clúster de energía EC-xL2 en el nivel L y un clúster de energía EC-xM1 en el nivel M. Este último es, con respecto al “servicio de clúster de energía” ECS que debe realizarse, un clúster de energía autoorganizado EC-xM1 con al menos un prosumidor de energía EP adecuado para la comunicación técnica en el clúster de energía EC-xM1. Esto produce energía local generada en forma descentralizada, por lo que la producción puede tener lugar preferiblemente mediante generación y entrega o mediante compra (por ejemplo, mediante compra), almacenamiento y “reentrega” y/o el prosumidor de energía EP consume energía local o regional que se pone a disposición en la red de energía EN.
El suministro, la conversión, el almacenamiento, la alimentación, la distribución y/o el consumo de la energía en la red de energía EN se lleva a cabo básicamente dentro del respectivo clúster de energía EC-A2, EC-x, EC-xM1, EC-xL2, a través de clústeres y/o a través de niveles de conexión a la red entre el clúster de energía EC-A2, EC-x, EC-xM1, EC-xL2 y el mercado de energía STM.
Sin embargo, el prosumidor o prosumidores de energía EP no solo existen en el clúster de energía autoorganizado EC-xM1, sino también en los otros clústeres de energía EC-A2, EC-x, EC-xL2, aunque esto no se muestra explícitamente en la FIGURA 1. Lo mismo se aplica al “servicio de clúster de energía” ECS que se realizará sobre la base de un clúster de energía autoorganizado. Por lo tanto, también es posible sin ninguna restricción, aunque la representación en la FIGURA 1 se limita a este respecto exclusivamente al clúster de energía autoorganizado EC-xM1, que los otros clústeres de energía EC-A2, EC-x, EC-xL2 también se puedan considerar para esto.
El al menos un prosumidor de energía EP del clúster de energía autoorganizado EC-xM1 es un suscriptor de red de energía ENT y/o un subclúster de energía SEC contenido en el clúster de energía autoorganizado EC-xM1 e intercalado con él en términos de tecnología de comunicación. Intercalado en este contexto significa que el subclúster SEC está dispuesto estrictamente jerárquico en el mismo o diferente nivel que el clúster de energía EC-xM1. Así, según la ilustración de la FIGURA 1, en el nivel M, es decir, en el mismo nivel que el clúster de energía autoorganizado EC-xM1, un subclúster de energía jerárquicamente subordinado EC-xM11, un subclúster de energía jerárquicamente subordinado EC-xM12 y un subclúster de energía jerárquicamente subordinado EC-xM111, así como en el nivel N por debajo del nivel M (desde el punto de vista del mercado eléctrico STM) un subclúster de energía jerárquicamente subordinado EC-xM1N1, un subclúster de energía jerárquicamente subordinado EC-XM1N11, un subclúster de energía jerárquicamente subordinado EC-xM1N12, un subclúster de energía jerárquicamente subordinado EC-xM1N13 y un subclúster de energía jerárquicamente subordinado EC-XM1N111. A excepción del subclúster de energía jerárquicamente subordinado EC-xM12 en el nivel M, todos los subclústeres de energía jerárquicamente subordinados son decisivos para el “servicio de clúster de energía” ECS por realizar y la representación relacionada en la FIGURA 1. Sin embargo, esto no significa (como ya se ha mencionado en relación con los otros clústeres de energía EC-A2, EC-x, EC-xL2) que los subclústeres de energía jerárquicamente subordinados EC-xM12 no sean adecuados para el “servicio de clúster de energía” ECS. Todo lo contrario (solo que no se muestra explícitamente en la FIGURA 1).
Con referencia a la FIGURA 2, se muestra en forma de diagrama de árbol cómo se anidan ahora los subgrupos de energía individuales EC-xM11, EC-XM12, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-xM1N111 con respecto al clúster de energía autoorganizado EC-xM1 y a los otros grupos de energía EC-x, EC-xL2.
A continuación, se describe la funcionalidad del “servicio de clúster de energía” ECS utilizando la FIGURA 1:
- El intercambio de información entre los prosumidores de energía EP, ENT, SEC, EC-xMH, EC-xM111, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-xM1N111 (denominados “participantes” en el siguiente esquema) que participan en el “servicio de clúster de energía” ECS se representa mediante flechas dobles.
- Los participantes dentro de los respectivos clústeres de energía SEC, EC-xM11, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-XM1N111 (subclústeres de energía en un clúster de energía autoorganizado) se muestran en forma de área circular y elíptica.
- Cada abonado y clúster de energía dispone de una unidad de comunicación, como se muestra en la FIGURA 4, cuyo funcionamiento se explica a continuación en relación con la descripción de la FIGURA 4. En una realización preferida, la unidad de comunicación respectiva permite el acceso a Internet o tiene una conexión a Internet tanto en el lado del “prosumidor de energía” como en el lado del “grupo de energía”, que también puede ser una conexión a Internet privada existente debido a los tipos y procedimientos de comunicación utilizados (como se explica más adelante en relación con la descripción de la FIGURA). El abonado no tiene necesariamente un punto de medición o una unidad de medición independiente y dedicada, sino que dispone de su propia firma única que lo identifica de manera unívoca con respecto a la participación en el “servicio de clúster de energía” ECS. Esta identificación puede compararse con una dirección IP.
- Cada participante se registra una vez para participar en el “servicio de clúster de energía” ECS con sus datos específicos de consumo, generación y almacenamiento, capacidades e información adicional del participante (por ejemplo, dirección y, en su caso, curvas características básicas, etc.), que se subsumen en los datos estructurales del “prosumidor de energía” (cf. FIGURA 3). Depende de cada participante si solo tiene en cuenta sus principales componentes de “prosumidores de energía” que ya están equipados con tecnología de medición y control debido a sus características técnicas (por ejemplo, sistemas fotovoltaicos, sistemas de almacenamiento, componentes de domótica, componentes y sistemas industriales controlables, etc.) o si utiliza una solución de medición que registre la conexión (por ejemplo, sobre la base de contadores inteligentes o pasarelas de energía, etc.).
- Si solo se registra una parte de la tecnología del sistema (por ejemplo, solo se tienen en cuenta el sistema fotovoltaico y el sistema de almacenamiento de un hogar privado), se puede conseguir una mejora adicional de la estimación de la carga (media actual) o del comportamiento de alimentación mediante una asignación más amplia a datos de perfil de consumidor tipificado o “prosumidor de energía” (cf. FIGURA 3), sin necesidad de una consulta central compleja y costosa del comportamiento del abonado mediante un contador inteligente (por el propio abonado o un registro central).
- Cada clúster de energía autoorganizado EC-xM1 incluye al menos un abonado de red energética ENT y/o un subclúster de energía SEC, EC-xM11, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-xM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-xM1N111. Los clústeres de energía EC-XM1, SEC, EC-XM11, EC-xM111, EC-xM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-XM1N111 pueden configurarse como se desee, teniendo en cuenta la estructura de la red, y, por lo tanto, pueden servir específicamente a la red si se asignan adecuadamente (por ejemplo, por el operador de la red).
- La persecución de los objetivos de control dentro de los clústeres de energía tiene lugar a través de un modelo de oferta de incentivos, es decir, dentro de sistemas de mercado locales y jerárquicamente entrelazados. La ventaja en este caso es que el “servicio de clúster de energía” ECS no influye activamente en los sistemas de los clientes desde el exterior, sino que solo se les incentiva para que tomen sus propias decisiones (por ejemplo, almacenar energía de un sistema de almacenamiento en batería en caso de escasez de energía en la subred local). Esto elimina la intervención directa del operador de la red en los sistemas de los clientes, que es técnica y sobre todo jurídicamente crítica en el funcionamiento normal (incluidas las consecuencias en virtud de la ley de responsabilidad).
- Debido a la participación voluntaria e incentivada (por ejemplo, basada en costes o remuneración) de los participantes en el “servicio de clúster de energía” ECS y la consiguiente oferta activa de cantidades de energía o servicios y su recuperación temporal (participación incentivada e impulsada por la oferta), las conexiones a Internet existentes de los participantes pueden utilizarse en principio para la comunicación entre los participantes. Cada participante puede determinar por sí mismo qué información pone a disposición y en qué momento dentro del “servicio de clúster de energía” ECS. Si es necesario, es posible una seguridad basada en claves de la comunicación, similar a los procedimientos bancarios en línea, con el fin de excluir una intervención relevante para el sistema por parte de terceros.
- Dado que todos los datos son ofrecidos o suministrados por los propios participantes a los sistemas servidores del “servicio de clúster de energía” ECS, no se requiere ningún acceso social y posiblemente legalmente crítico a los datos de los clientes desde el exterior (por ejemplo, por parte del operador de la red).
- El registro de la situación de carga de una subred ya puede ser mejorado por participantes individuales situados en esta subred, ya que se dispone de información adicional sobre el comportamiento (cuasi)actual de la carga. Utilizando el modelo de incentivo-oferta, las situaciones de sobrecarga también pueden contrarrestarse con unos pocos participantes (por ejemplo, gestión de carga y descarga de baterías, reducción de potencia fotovoltaica, control de sistemas industriales, etc.).
- Además de los objetivos de control primarios (por ejemplo, la estabilización de las redes locales), los clústeres de energía también pueden utilizarse para apoyar otros objetivos de control (por ejemplo, alcanzar los límites de rendimiento pertinentes para la participación en el mercado de la electricidad, etc.). Para ello, los participantes, clústeres o subclústeres distribuidos en la red también pueden acoplarse en términos de registro, control y/o tecnología de datos. El control real de los participantes superpone entonces los posibles incentivos múltiples de forma que los objetivos de optimización superpuestos puedan alcanzarse de la mejor manera posible.
Los objetivos de optimización dentro de toda la red de energía ES o partes de ella se consiguen operando el “servicio de clúster de energía” ECS estructurado jerárquicamente en el sentido de que los niveles de la red también siguen una asignación/integración jerárquica, aplicando objetivos de control local dentro de los clústeres de energía.
Los posibles objetivos de optimización y control son:
- equilibrio/reducción de la potencia requerida por los niveles de red superiores;
- reducción del flujo de carga hacia los niveles de red superiores;
- localización del uso de la energía;
- reducción de las pérdidas en equipos y partes de los niveles de la red;
- prolongación de la vida útil y la eficiencia económica de los equipos;
- reducción de los costes de mantenimiento y renovación;
- optimización de la integración de alimentadores y cargas regenerativos/volátiles;
- evitación o aplazamiento de la expansión de la red, refuerzos y ampliaciones de la red;
- optimización de los servicios de red disponibles (por ejemplo, mantenimiento de la tensión, mantenimiento de la frecuencia, reconstrucción de la red, potencia de cortocircuito, etc.).
- estabilización del funcionamiento de la red;
- aumento del grado de autosuficiencia del suministro.
• Además, también pueden integrarse (opcionalmente) datos de previsión meteorológica, preferiblemente para influir (a corto plazo) en el comportamiento de los abonados (cf. FIGURA 3).
• Para el cálculo de las condiciones de la red, se utilizan preferiblemente los sistemas de medición y la información existentes, así como la información proporcionada por los participantes (intercambio de energía actual y posibles desplazamientos de carga y opciones de almacenamiento). Con un número creciente de participantes, la determinación del estado y la previsión del “servicio de clúster de energía” ECS mejorarán significativamente.
• Los sistemas de cálculo para el tratamiento de la información necesaria pueden estar descentralizados y, en principio, ser independientes de la estructura de la red o localmente, por ejemplo, en estaciones transformadoras o subestaciones. Del mismo modo, también son posibles granjas de servidores estacionadas suprarregionalmente (por ejemplo, en el operador de red). Cada sistema de servidores (redundante) puede hacerse cargo de la información y el control de varios (numerosos) clústeres.
• La seguridad del “servicio de clúster de energía” ECS puede incrementarse significativamente mediante sistemas de servidores redundantes.
• En caso de fallo del “servicio de clúster de energía” ECS, los participantes vuelven al comportamiento pasivo “normal”, es decir, no orientado al suministro, o esperan a que se reconstruya el sistema ECS según unas reglas predefinidas. Si esto no está disponible, el comportamiento de carga dentro de la red simplemente revierte al de una red no orientada al servicio. Sin embargo, gracias a las reglas locales y a la lógica de los participantes, son posibles optimizaciones pasivas, por así decirlo, que también pueden permitir aliviar la red en horas pico, por ejemplo.
• Los participantes o clústeres de energía también pueden participar directamente en el mercado de la electricidad. Las condiciones de participación deben ser determinadas por los clústeres de energía asociados, teniendo en cuenta el estado de la red local, para evitar desventajas derivadas de una mayor utilización de la red.
• Los participantes (consumidores finales) informan a sus propios servicios de clúster, por ejemplo en el subclúster de energía EC-xM1N111, sobre la potencia positiva o negativa disponible, la energía y el período en el que esta potencia puede estar disponible.
• El servicio de clúster del clúster de subenergía EC-xM1N111 evalúa el estado de la zona de la red que cubre utilizando los datos de potencia transmitidos actualmente por los participantes que pertenecen a él. Los datos de potencia también son útiles en caso de registro incompleto de la potencia (por ejemplo, potencia del sistema fotovoltaico, potencia del sistema de almacenamiento y solo la potencia supuesta de un hogar estándar), ya que, de este modo, se dispone de bastante más información que en las redes actuales. Otra ventaja es que los datos son facilitados de manera voluntaria e incentivada por los participantes, sin necesidad de estructuras de comunicación más costosas.
• Teniendo en cuenta los requisitos del clúster de subenergía EC-xM1N11 -o recursivamente de los clústeres de energía jerárquicamente superiores- el servicio de clúster en el clúster de subenergía EC-xM1N111 deriva ofertas en forma de liberaciones técnicas y/o en forma de incentivos monetarios, por ejemplo, relacionados con un precio básico de la energía actual o medio. Los participantes en el clúster de subenergía EC-XM1N11 solicitan activamente al servicio de clúster las liberaciones o incentivos monetarios ofrecidos, ya sea a intervalos regulares o en función de sus estados de potencia y almacenamiento y, por su parte, derivan medidas adecuadas en función de sus estados técnicos (por ejemplo, nivel de almacenamiento, etc.), las comunican al servicio de clúster de nivel superior y las aplican.
• Los intervalos de tiempo óptimos o no óptimos para solicitar las ofertas o liberaciones del servicio del clúster superior o para determinar las ofertas propias se derivan de circunstancias técnicas (estado del participante o del clúster de subenergía EC-xM1N11, utilización, niveles de almacenamiento, etc.).
• Además de las aprobaciones puramente técnicas (por ejemplo, la permisibilidad de las operaciones de conmutación), los incentivos pueden ser primas o descuentos monetarios sobre los precios de capacidad actuales basados en el intercambio o precios de capacidad corregidos derivados técnicamente que ya tienen en cuenta la estructura de la red.
• En el caso del “servicio de clúster de energía” ECS estructurado jerárquicamente, esto da lugar a estructuras de precios de arriba abajo a través de los niveles de red que tienen en cuenta el estado actual de utilización y el suministro. La estructura de la red y los crecientes requisitos de servicio en los niveles de red subordinados conducen a un aumento “natural” y técnicamente apropiado del precio de un intercambio de energía en los niveles de red inferiores (suponiendo una estructura de carga “uniforme”). En el caso de situaciones de sobrecarga local, también se produce ya un desplazamiento local del presupuesto de energía que, impulsado por los incentivos, contrarresta el aumento de la carga (local) activando adecuadamente a los participantes.
• Jerárquicamente, los clústeres de energía subordinados, por ejemplo, el clúster de subenergía EC-xM 1N111, informan a los clústeres de energía superiores, por ejemplo, el clúster de subenergía EC-XM1N11, sobre la potencia positiva o negativa disponible, las energías y el período en el que estos servicios están disponibles. De este modo, la potencia y la energía disponibles para el equilibrado se ponen gradualmente a disposición en forma global.
• Esto se repite en el transcurso de la realización del “servicio de clúster de energía” ECS a través de todos los clústeres de energía jerárquicamente anidados implicados. Así, del clúster de subenergía EC-xM1N11 al clúster de subenergía EC-xM1N1, luego del clúster de subenergía EC-xM1N1 al clúster de subenergía EC-xM11 y, por último, del clúster de subenergía EC-xM11 al clúster de energía EC-xM1. De este modo, la potencia de control necesaria en todo el sistema interconectado puede incentivarse en clústeres adecuados con respecto a la carga de la red local, es decir, distribuidos en la red y, entre otras cosas, también al servicio de la red. De este modo, la potencia de control necesaria en todo el sistema interconectado puede ponerse a disposición en clústeres adecuados con respecto a la carga de la red local, es decir, distribuidos en la red y, entre otras cosas, también de manera que sirvan a la red.
• De este modo, el “servicio de clúster de energía” ECS permite optimizar el uso de la red energética ES y reducir las cargas máximas o las aportaciones. El equilibrado local de la potencia reduce la cantidad de energía que debe transmitirse.
• La integración de datos de previsión meteorológica y de carga de nivel superior o local o de sus perfiles permite ampliar el sistema en forma de ofertas e incentivos convenientemente adaptados. Además, estos datos pueden ponerse a disposición de los participantes a través del “servicio de clúster de energía” ECS con el fin de optimizar aún más los criterios de decisión para la participación, teniendo en cuenta sus propias especificaciones o condiciones técnicas.
• El “servicio de clúster de energía” ECS abre opciones de automatización de gran alcance para la localización de aplicaciones energéticas, para la moderación comparativa de los flujos de carga y, por lo tanto, para la reducción de las medidas necesarias de refuerzo o ampliación de la red.
La FIGURA 3 muestra una estructura y un diagrama de flujo para la implementación del “servicio de clúster de energía” ECS. La instancia central para esta implementación es un proceso de evaluación/optimización EOP alojado en el clúster de energía EC-xM1 y/o el subclúster de energía SEC, EC-xM11, EC-xM111, EC-xM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-xM1N111, con el que basado en un modelo de oferta de incentivos relacionados con el prosumidor de energía para los prosumidores de energía que participan en los “Servicios de clúster de energía” ECS EP, ENT, SEC, EC-XM11, EC-xM111, EC-xM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-xM1 N111 en el clúster de energía autoorganizado EC-xM1 un clúster individual relacionado con el prosumidor de energía, orientado a la red y al servicio de la red, por ejemplo en el sentido de una estabilización de la red, por ejemplo, en el sentido de estabilizar el funcionamiento en la red de energía ES según la FIGURA 1, se lleva a cabo la evaluación/optimización. En este proceso de evaluación/optimización EOP, se ejecutan tres estados de proceso de evaluación/optimización, un primer estado de proceso de evaluación/optimización EOPZ1, un segundo estado de proceso de evaluación/optimización EOPZ2 y un tercer estado de proceso de evaluación/optimización EOPZ3, en el orden mencionado.
En el primer estado del proceso de evaluación/optimización EOPZ1 del proceso de evaluación/optimización EOP, mediante la evaluación de los datos de red ND y los datos de estructura de red NSD de la red de energía EN, así como los datos de estructura/perfil del "prosumidor de energía" EP-SPD del prosumidor de energía participante EP, ENT, SEC, EC-XM11, EC-XM111, EC-xM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-xM1N111 en el clúster de energía EC-xM1, que contienen, por ejemplo, datos de abonado facilitados, se lleva a cabo una evaluación de la consecución del objetivo, por ejemplo, del estado de la red local en forma de estimación y pronóstico, preferiblemente de forma dinámica con datos cambiantes y esencialmente de forma continua, en el sentido de un PRI de principio controlado, regulado, orientado a objetivos y/o de autoaprendizaje.
Se entiende por principio de autoaprendizaje un procedimiento de control en el que se utilizan variables de entrada específicas, teniendo en cuenta las redes neuronales, la lógica difusa y otros procedimientos.
Una evaluación/optimización sustentada en este principio se basa en los criterios de decisión locales dados dentro del clúster de energía para el funcionamiento optimizado o mejorado técnica y/o económicamente de las redes y recursos dentro del clúster de energía, las optimizaciones y mejoras resultantes de la integración jerárquica y gradación del clúster de energía dentro del sistema jerárquicamente anidado de clústeres de energía y las optimizaciones y mejoras resultantes para la estructura de la red.
Además de las variables medidas locales proporcionadas y de la información resultante de la realización/implementación del “servicio de clúster de energía” ECS, así como de los datos de potencia, flujo de carga y costes de nivel superior, pueden utilizarse para este fin datos procedentes de cálculos y análisis de flujo de carga, así como estimaciones del estado de la red.
Opcionalmente, en el primer estado del proceso de evaluación/optimización EOPZ1 del proceso de evaluación/optimización e Op , pueden tenerse en cuenta los datos de previsión meteorológica WPD para la evaluación explicada.
El resultado de la evaluación es una asignación de medidas necesarias, por ejemplo, requisitos de servicio de red para los proveedores de energía participantes EP, ENT, SEC, EC-xMH, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-XM1N111.
Este resultado de evaluación se procesa posteriormente en un primer paso del proceso de evaluación/optimización EOPS1 del proceso de evaluación/optimización EOP.
Para ello, en el segundo estado del proceso de evaluación/optimización EOPZ2 del proceso de evaluación/optimización EOP para la formación de precios del mercado local, se evalúa el resultado de la evaluación junto con los datos de red ND y los datos de estructura de red NSD de la red de energía EN, los datos de estructura/perfil del "prosumidor de energía" EPSPD del prosumidor de energía participante EP, ENT, SEC, EC-xM11, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1 N13, EC-XM1N111 en el clúster de energía EC-xM1, datos económicos y de mercado MWD, que contienen, por ejemplo, precios de orientación/referencia en el mercado regular, así como datos de perfil de demanda APD, que contienen, por ejemplo, demandas de clústeres de energía de nivel superior, por ejemplo, en forma de estado de carga de la red superpuesta.
En el siguiente tercer estado del proceso de evaluación/optimización EOPZ3 del proceso de evaluación/optimización EOP, se lleva a cabo una optimización de los requisitos de precio/rendimiento con los precios del mercado local previamente formados.
El resultado de la optimización son datos de control orientados a la oferta/incentivos STD, que están disponibles para su uso posterior en un segundo estado de proceso de evaluación/optimización EOPS2 del proceso de evaluación/optimización EOP.
La FIGURA 4 muestra la estructura de un sistema para implementar el “servicio de clúster de energía” ECS, denominado sistema de “servicio de clúster de energía” ECSY. El sistema de “servicio de clúster de energía” ECSY comprende un dispositivo VO para gestionar los objetivos de control o el equilibrio de carga, en el control del suministro, conversión, almacenamiento, inyección, distribución y/o consumo de energía en la red de energía EN según la FIGURA 1 y un dispositivo de comunicación KV. El dispositivo VO y el dispositivo de comunicación KV están conectados entre sí para la transmisión de datos y forman una unidad funcional común para gestionar los objetivos de control o el equilibrado de la carga.
El dispositivo VO está diseñado preferiblemente como un servidor dispuesto en una interfaz de la red de energía EN, como en una caja de distribución de red, una estación transformadora de red o una estación transformadora de red.
En el dispositivo VO, se incluye un dispositivo de control STE, que incluye un producto de programa informático CPP para gestionar los objetivos de control y/o los equilibrios de carga en el control del suministro, conversión, almacenamiento, inyección, distribución y/o consumo de energía en la red de energía EN de acuerdo con la FIGURA 1. El producto de programa informático CPP contiene, a su vez, una memoria no volátil legible SP, en la que se almacenan instrucciones de programa de control legibles por procesador de un módulo de programa PGM que ejecuta la gestión de los objetivos de control o los equilibrios de carga y, por lo tanto, también el proceso de evaluación/optimización EOP mostrado en la FIGURA 3 y descrito en relación con el mismo, y un procesador PZ conectado a la memoria SP, que ejecuta las instrucciones de programa de control del módulo de programa PGM.
El elemento central en el dispositivo VO para gestionar los objetivos de control o el equilibrado de carga o llevar a cabo el proceso de evaluación/optimización EOP es el módulo de programa PGM, que puede adquirirse como APP por separado o independientemente del dispositivo y puede cargarse en el dispositivo de control s Te del dispositivo VO y entonces, junto con el procesador PZ y la memoria SP, que normalmente ya están presentes en el dispositivo de control STE, forma el producto de programa informático CPP.
Dado que el dispositivo VO, que preferiblemente tiene forma de servidor, se encuentra preferiblemente en la caja de distribución de la red, en la estación transformadora de la red o en la subestación transformadora de la red en la interfaz de la red de energía EN y, por lo tanto, por ejemplo, en el clúster de energía autoorganizado EC-xM1 y/o el subclúster de energía SEC, EC-XM11, EC-XM111, EC-xM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-xM1N111 según la FIGURA 1 y el módulo de programa PGM como componente del producto de programa informático CPP formado junto con el procesador PZ y la memoria SP en el dispositivo de control STE del dispositivo VO es significativamente responsable de llevar a cabo el proceso de evaluación/optimización EOP, puede decirse justificadamente que el proceso de evaluación/optimización EOP se aloja en el clúster de energía autoorganizado EC-xM1 y/o en el subclúster de energía SEC, EC-xMH, EC-xM111, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-xM1N111 y se ejecuta de manera centralizada.
Además, en el dispositivo VO se incluye un dispositivo de comunicación KE, que está conectado al dispositivo de control STE o al procesador PZ. El dispositivo de comunicación KE constituye una interfaz de comunicación con el prosumidor de energía, que se utiliza para la transmisión de datos, el envío o la recepción de datos -los datos de red ND, los datos de estructura de red NSD, los datos de estructura/perfil del "prosumidor de energía" EPSPD, los datos de perfil de requisitos APD, los datos de mercado y económicos NWD, los datos de previsión meteorológica WPD, los datos de control STD- hacia o desde el prosumidor de energía, los datos ND, NSD, EPSPD, APD, NWD, WPD, STD en una capa física conforme al modelo de referencia ISO/OSI basado en una conexión punto a punto por cable (opción "I"), por ejemplo, a través de una línea metálica o cable de fibra óptica, o a través de una conexión de espacio libre (opción "II"), por ejemplo, radio móvil, de corto alcance o por satélite, y en una capa de red y una capa de transporte según el modelo de referencia ISO/OSI basada en una conexión de extremo a extremo entre sistemas finales de una red de comunicación, transmitiendo o recibiendo conmutación de circuitos o conmutación de paquetes, por ejemplo, a través de Internet basada en una pila de protocolos IP/TCP.
Con referencia al sistema de “servicio de clúster de energía” ECSY ilustrado en la FIGURA 4, esto significa que para la transmisión de datos entre el dispositivo VO y el dispositivo de comunicación KV situado en o asociado con el prosumidor de energía EP, ENT, SEC, los datos Nd , NSD, EPSPD, APD, NWD, WPD, STD se transmiten en la capa física de acuerdo con el modelo de referencia ISO/OSI basado en la conexión punto a punto por cable (opción “I”), por ejemplo, a través del cable metálico o el cable de fibra óptica, o a través de la conexión de espacio libre (opción “II”), por ejemplo, la radio móvil de corto alcance o por satélite. Los APD, NWD, STD pueden transmitirse en la capa física según el modelo de referencia ISO/OSI basado en la conexión punto a punto por cable (opción “I”), por ejemplo, a través del cable metálico o el cable de fibra óptica, o a través de la conexión de espacio libre (opción “II”), por ejemplo, la radio móvil, de corto alcance o por satélite, y en la capa de red y la capa de transporte según el modelo de referencia ISO/OSI basado en la conexión de extremo a extremo entre los sistemas finales de la red de comunicación por conmutación de cables o conmutación de paquetes, por ejemplo, a través de Internet basado en la pila de protocolos IP/TCP.
El dispositivo de control STE y el dispositivo de comunicación KE forman así una unidad funcional común de tal manera que, cuando
(i) el “servicio de clúster de energía” ECS para el uso optimizado de la red de energía EN según la FIGURA 3 para el clúster de energía autoorganizado EC-xM1 con en cada caso el al menos un prosumidor de energía EP según la FIGURA 1, que es el abonado de la red de energía ENT con respecto al “servicio de clúster de energía” y/o el subclúster de energía SEC, EC-xM11, EC-xM111, EC-xM1 N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-XM1N111, se proporciona para que se lleve a cabo la evaluación/optimización individual del clúster, relacionada con el prosumidor de energía, que incluye la gestión, en donde el clúster de energía EC-xM1, SEC, EC-xM11, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-xM1N111 se comporta de manera orientada a la red y al servicio de la red en la red de energía ES, en particular en el sentido de estabilizar el funcionamiento de la red, y
(ii) el modelo de oferta de incentivos relacionado con el prosumidor de energía se utiliza para el “servicio de clúster de energía” ECS,
para el prosumidor de energía EP, ENT, SEC, EC-xM11, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-xM1N12, EC-xM1N13, EC-xM1N111, SEC que participa en el ECS de “servicio de clúster de energía”, se generan los datos de control basados en el suministro/incentivo STD basados en el modelo de oferta de incentivo relacionado con el prosumidor de energía, en que, de acuerdo con la prestación del “servicio de clúster de energía” ECS para llevar a cabo la evaluación/optimización en el sentido del principio PRI controlado, regulado, orientado a objetivos y/o de autoaprendizaje, se evalúan los datos de red ND y los datos de estructura de red NSD de la red de energía EN recibidos del dispositivo de comunicación KE, los datos de estructura/perfil del “prosumidor de energía” EPSPD del prosumidor de energía participante EP, ENT, SEC, EC-xM11, EC-xM111, EC-xM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-xM1N111, datos de perfil de demanda APD de clústeres de energía de nivel superior y datos económicos y de mercado específicos de la energía MWD, preferiblemente en forma dinámica y esencialmente continua.
Una vez generados los datos de control STD en el curso de la evaluación explicada con anterioridad, el prosumidor de energía puede consultarlos en el clúster de energía a intervalos de tiempo regulares o en función del estado de energía y memoria específico del “prosumidor de energía”. Alternativamente, también es posible que los datos de control STD se transmitan al prosumidor de energía como una orden.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de gestión de objetivos de control, en particular el equilibrio de la carga, en una red de energía (EN) con un gran número de niveles de conexión a la red (NAE-A, ...NAE-M, NAE-N),
- cada una de las cuales está indirecta o directamente acoplada a un mercado de energía (STM) para el suministro, la conversión, el almacenamiento, la alimentación, la distribución y/o el consumo de energía, en particular de energía regional generada en forma centralizada y/o de energía local generada en forma descentralizada,
- en cada una de las cuales se encuentra al menos un clúster de energía (EC-A2, EC-x, EC-xM1, EC-xL2) con al menos un prosumidor de energía (EP) apto para la comunicación técnica en el clúster de energía (EC-A2, EC-x, EC-xM1, EC-xL2), que produce, en particular genera y suministra u obtiene, almacena y vuelve a suministrar al menos una de las dos (i) energía local, descentralizada, y consume (ii) energía local o regional, y
- en donde el suministro, la conversión, el almacenamiento, la alimentación, la distribución y/o el consumo de energía tienen lugar dentro del clúster de energía (EC-A2, EC-x, EC-XM1, EC-xL2), entre clústeres y/o a través de conexiones de red entre el clúster de energía (EC-A2, EC-x, EC-xM1, EC-xL2) y el mercado de energía (STM),
en donde
a) un “servicio de clúster de energía” (ECS) para el uso optimizado de la red de energía (EN) para al menos un clúster de energía autoorganizado (EC-xM1) con en cada caso el al menos un prosumidor de energía (EP), que en relación con el “servicio de clúster de energía” (ECS) es un abonado de la red de energía (ENT) y/o un subclúster de energía (SEC, EC-xMH, EC-xM111, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-XM1N111) contenido en el clúster de energía autoorganizado (EC-xM1) e intercalado con él en términos de tecnología de comunicación, EC-xM111, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-XM1N111) está previsto para llevar a cabo una evaluación/optimización individual del clúster, relacionada con el prosumidor de energía, que incluye la gestión, en la que el clúster de energía (EC-xM1, SEC, EC-xM11, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-xM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-xM1N111) en la red de energía (EN) se comporta de manera orientada a la red y al servicio de la red, en particular en el sentido de una estabilización del funcionamiento de la red,
b) para el “servicio de clúster de energía” (ECS) se utiliza un modelo de incentivo-oferta relacionado con el prosumidor de energía, en el que los prosumidores de energía (EP) del clúster de energía autoorganizado (EC-xM1) son incentivados a tomar su propia decisión de producir y/o consumir energía sin ninguna influencia externa activa en las instalaciones de los prosumidores de energía (EP) y, de acuerdo con esta decisión, participan voluntariamente, incentivados y controlados por la oferta para participar en el “servicio de clúster de energía” (ECS) y en una oferta activa resultante de una demanda temporal de cantidades de energía o servicios energéticos,
c) se generan para el prosumidor de energía (EP, ENT, SEC, EC-XM11, EC-XM111, EC-xM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-XM1N111, SEC) que participa en el “servicio de clúster de energía” (ECS) y los datos de control basados en la oferta/incentivo (STD) basados en el modelo de oferta/incentivo relacionado con el prosumidor de energía mediante la transmisión de datos de red (ND) y datos de estructura de red (NSD) de la red de energía (EN) de conformidad con la prestación del "servicio de clúster de energía" (ECS) para realizar la evaluación/optimización en términos de un principio controlado, regulado, orientado a objetivos y/o de autoaprendizaje (PRI), evaluando los datos estructurales/profesionales del "prosumidor de energía" (EPSPD) del prosumidor de energía participante (EP, ENT, SEC, EC-xM11, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-xM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-xM1N111), los datos del perfil de demanda (APD) de los clústeres de energía de nivel superior y los datos económicos y de mercado específicos de la energía (MWD), en particular en forma dinámica y esencialmente continua.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los datos de control (STD) del prosumidor de energía (EP, ENT, SEC, EC-xM11, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-xM1N111) se consultan a intervalos de tiempo regulares o en función del estado de alimentación y memoria específico del “prosumidor de energía” o se transmiten como una orden al prosumidor de energía (EP, ENT, SEC, EC-XM11, EC-XM111, EC-xM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-xM1N111).
3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde la evaluación/optimización basada en la evaluación se realiza con un proceso de evaluación/optimización (EOP) alojado y ejecutándose en forma centralizada en el clúster de energía autoorganizado (EC-xM1) y/o el subclúster de energía (SEC, EC-xMH, EC-XM111, EC-xM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-xM1N111).
4. Producto de programa informático (PPC) para la gestión de objetivos de control, en particular el equilibrio de la carga, en una red de energía (EN) con un gran número de niveles de conexión a la red (NAE-A, ...NAE-M, NAE-N),
- cada uno de los cuales está acoplado indirecta o directamente a un mercado de la electricidad (STM) para el suministro, la conversión, el almacenamiento, la alimentación, la distribución y/o el consumo de energía, en particular de energía regional generada centralmente y/o de energía local generada descentralizadamente,
- en los que en cada caso al menos un clúster de energía (EC-A2, EC-x, EC-xM1, EC-xL2) está contenido con en cada caso al menos un prosumidor de energía (EP) apto para la comunicación técnica en el clúster de energía (EC-A2, EC-x, EC-xM1, EC-xL2), que al menos uno de los dos produce, en particular genera y suministra u obtiene, almacena y suministra de nuevo (i) energía local, obtenida en forma descentralizada y consume (ii) energía local o regional, y
- en donde el suministro, la conversión, el almacenamiento, la alimentación, la distribución y/o el consumo de energía tienen lugar dentro del clúster de energía (EC-A2, EC-x, EC-xM1, EC-xL2), entre clústeres y/o a través de conexiones de red entre el clúster de energía (EC-A2, EC-x, EC-xM1, EC-xL2) y el mercado de energía (STM), en donde
a) se prevén una memoria legible no volátil (SP) en la que se almacenan instrucciones de programa de control legibles por procesador de un módulo de programa (PGM) que realiza la gestión de los objetivos de control en la red de energía (EN), y un procesador (PZ) conectado a la memoria (SP), en donde el procesador (PZ)
a1) ejecuta las instrucciones del programa de control del módulo de programa (PGM) y
a2) al hacerlo, si (i) un “servicio de clúster de energía” (ECS) para el uso optimizado de la red de energía (EN) para al menos un clúster de energía autoorganizado (EC-xM1) con en cada caso el al menos un prosumidor de energía (EP), que es un abonado de la red de energía (ENT) con respecto al “servicio de clúster de energía” (ECS) y/o un subclúster de energía (SEC, EC-xM11, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-xM1) contenido en el clúster de energía autoorganizado (EC-xM1), (SEC, EC-xM11, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-XM1N111) contenido en el clúster de energía autoorganizado (EC-xM1) e intercalado con este en términos de tecnología de comunicación, se proporciona para una evaluación/optimización que se llevará a cabo sobre una base individual del clúster, relacionada con el prosumidor de energía e incluyendo la gestión, en donde el clúster de energía (EC-xM1, SEC, EC-XM11, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-xM1N111) en la red de energía (EN) se comporta de manera orientada a la red y al servicio de la red, en particular en el sentido de estabilizar el funcionamiento de la red, y ii) se utiliza un modelo de oferta de incentivos relacionados con los prosumidores de energía para el “servicio de clúster de energía” (ECS), en el que los prosumidores de energía (EP) del clúster de energía autoorganizado (EC-xM1) toman su propia decisión sobre la base de incentivos sin influencia externa activa en las instalaciones de los prosumidores de energía (EP) para la producción y/o el consumo de energía y, de acuerdo con esta decisión, participan en forma voluntaria, incentivada y controlada por la oferta en el “servicio de clúster de energía” (ECS) y en una oferta activa resultante de una llamada temporal de cantidades de energía o servicios energéticos,
se generan para el prosumidor de energía que participa en el “servicio de clúster de energía” (ECS) (EP, ENT, SEC, EC-xM11, EC-xM111, EC-xM1N1, EC-xM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-XM1N111, SEC) y los datos de control basados en el suministro/incentivos (STD) basados en el modelo de oferta de incentivos relacionados con el prosumidor de energía la transmisión de datos de red (ND) y datos de estructura de red (NSD) de la red de energía (EN) de acuerdo con la prestación del "servicio de clúster de energía" (ECS) para realizar la evaluación/optimización en términos de un principio controlado, regulado, orientado a objetivos y/o de autoaprendizaje (PRI), evaluando los datos de estructura/perfil del "prosumidor de energía" (EPSPD) del prosumidor de energía participante (EP, ENT, SEC, EC-xM11, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-xM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-xM1N111), los datos del perfil de demanda (APD) de los clústeres de energía de nivel superior y los datos económicos y de mercado específicos de la energía (MWD), en particular en forma dinámica y esencialmente continua.
5. Producto de programa informático (CPP) de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el procesador (PZ) y el módulo de programa (PGM) están diseñados de tal manera que los datos de control (STD) del prosumidor de energía (EP, ENT, SEC, EC-xMH, EC-XM111, EC-xM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-xM1N111) se consultan a intervalos de tiempo regulares o en función del estado de alimentación y memoria específico del “prosumidor de energía” o se transmiten como una orden al prosumidor de energía (EP, ENT, SEC, EC-XM11, EC-XM111, EC-xM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-xM1N111).
6. Producto de programa informático (CPP) de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, en donde el procesador (PZ) y el módulo de programa (PGM) están diseñados de tal manera que la evaluación/optimización basada en la evaluación se realiza con un proceso de evaluación/optimización (EOP).
7. Dispositivo (VO) para gestionar objetivos de control, en particular el equilibrio de la carga, en una red de energía (EN) con una pluralidad de niveles de conexión a la red (NAE-A, ...NAE-M, NAE-N),
- cada uno de los cuales está acoplado indirecta o directamente a un mercado de la electricidad (STM) para el suministro, la conversión, el almacenamiento, la alimentación, la distribución y/o el consumo de energía, en particular de energía regional generada centralmente y/o de energía local generada descentralizadamente,
- en los que en cada caso al menos un clúster de energía (EC-A2, EC-x, EC-xM1, EC-xL2) está contenido con en cada caso al menos un prosumidor de energía (EP) apto para la comunicación técnica en el clúster de energía (EC-A2, EC-x, EC-xM1, EC-xL2), que al menos produce, en particular genera y suministra u obtiene, almacena y suministra de nuevo una de las dos (i) energía local, obtenida en forma descentralizada y consume (ii) energía local o regional, y
- en los que el suministro, la conversión, el almacenamiento, la alimentación, la distribución y/o el consumo de energía tienen lugar dentro del clúster de energía (EC-A2, EC-x, EC-XM1, EC-xL2), entre clústeres y/o a través de conexiones de red entre el clúster de energía (EC-A2, EC-x, EC-xM 1, EC-xL2) y el mercado de energía (STM), en donde
se proporciona un dispositivo de control (STE), que comprende un producto de programa informático (CPP) para gestionar objetivos de control en la red de energía (EN) con una memoria no volátil legible (SP) en la que se almacenan instrucciones de programa de control legibles por procesador de un módulo de programa (PGM) que realiza la gestión de los objetivos de control, y un procesador (PZ) que está conectado a la memoria (SP), ejecuta las instrucciones del programa de control del módulo de programa (PGM) y está conectado a un dispositivo de comunicación (KE), formando así una unidad funcional común con el dispositivo de comunicación (KE) de tal manera que, si
(i) un “servicio de clúster de energía” (ECS) para el uso optimizado de la red de energía (EN) para al menos un clúster de energía autoorganizado (EC-xM1) con en cada caso el al menos un prosumidor de energía (EP) que es un abonado de la red de energía (ENT) con respecto al “servicio de clúster de energía” (ECS) y/o un subclúster de energía (SEC, EC-XM11, EC-xM 111, EC-xM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-xM1N111) para que se lleve a cabo una evaluación/optimización individual del clúster relacionado con el prosumidor de energía, que incluye la gestión, en la que el clúster de energía (EC-xM1, SEC, EC-xM 11, EC-XM111, EC-xM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-xM1N111) en la red de energía (EN) se comporta de manera orientada a la red y al servicio de la red, en particular en el sentido de estabilizar el funcionamiento de la red, y
(ii) para el “servicio de clúster de energía” (ECS) se utiliza un modelo de incentivo-oferta relacionado con el prosumidor de energía, en el que se incentiva a los prosumidores de energía (EP) del clúster de energía autoorganizado (EC-xM1) para que tomen su propia decisión de producir y/o consumir energía sin ninguna influencia externa activa en las instalaciones de los prosumidores de energía (EP), y se les incentiva voluntariamente y se les dirige una oferta para que participen en el “servicio de clúster de energía” (ECS) de acuerdo con esta decisión, incentivados y controlados por la oferta para participar en el “servicio de clúster de energía” (ECS) y una oferta activa resultante de una llamada a cantidades de energía o servicios energéticos en función del tiempo, para el prosumidor de energía (EP, ENT, SEC, EC-XM11, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-XM1N12, EC-xM1N13, EC-XM1N111, SEC) y los datos de control basados en la oferta/incentivo (STD) basados en el modelo de oferta/incentivo del prosumidor de energía se generan mediante la transmisión de datos de red (ND) y datos de estructura de red (NSD) de la red de energía (EN) a través del dispositivo de comunicación (KE) de acuerdo con la disposición del “servicio de clúster de energía” (ECS) para llevar a cabo la evaluación/optimización en términos de un principio controlado, regulado, orientado a objetivos y/o de autoaprendizaje (PRI), se evalúan los datos de la estructura/perfil del “prosumidor de energía” (EPSPD) del prosumidor de energía participante (EP, ENT, SEC, EC-xM11, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-xM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-xM1N111), los datos del perfil de demanda (APD) de los clústeres de energía de nivel superior y los datos económicos y de mercado específicos de la energía (MWD), en particular en forma dinámica y esencialmente continua.
8. Dispositivo (VO) de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la unidad de control (STE) con el procesador (PZ) y el módulo de programa (PGM) en el producto de programa informático (CPP) y el dispositivo de comunicación (KE) están diseñados de tal manera que los datos de control (STD) del prosumidor de energía (EP, ENT, SEC, EC-XM11, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-XM1N11, EC-xM1N12, EC-XM1N13, EC-xM1N111) se consultan a intervalos de tiempo regulares o en función del estado de alimentación y memoria específicos del “prosumidor de energía” o se transmiten como una orden al prosumidor de energía (EP, ENT, SEC, EC-xM11, EC-XM111, EC-XM1N1, EC-xM1N11, EC-xM1N12, EC-xM1N13, EC-xM1N111).
9. Aparato (VO) de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, en donde el procesador (PZ) y el módulo de programa (PGM) en el producto de programa informático (CPP) de la unidad de control (STE) están diseñados de tal manera que la evaluación/optimización basada en la evaluación se realiza mediante un proceso de evaluación/optimización (EOP).
10. Dispositivo (VO) de acuerdo con la reivindicación 7, 8 o 9, en donde el dispositivo de comunicación (KE) está formado como interfaz de comunicación con el prosumidor de energía (EP, ENT, SEC, EC-xM11, EC-xM111, EC-xM1N1, EC-xM1N11, EC-xM1N12, EC-xM1N13, EC-XM1N111), que está diseñado para la transmisión de datos, el envío o la recepción de datos (ND, NSD, EPSPD, APD, NWD, WPD, STD) hacia o desde el prosumidor de energía (EP, ENT, SEC, EC-xM11, EC-xM111, EC-xM1N1, EC-xM1N11, EC-XM1N12, EC-XM1N13, EC-xM1N111), envía o recibe los datos (ND, NSD, EPSPD, APD, NWD, WPD, STD) en una capa física conforme al modelo de referencia ISO/OSI basado en una conexión punto a punto en forma cableada (opción “I”), por ejemplo, a través de una línea metálica o mediante un cable de fibra óptica, o a través de una conexión en espacio libre (opción “II”), por ejemplo, una radio móvil, de corto alcance o por satélite, y en una capa de red y una capa de transporte según el modelo de referencia ISO/OSI basadas en una conexión de extremo a extremo entre sistemas finales de una red de comunicación, de conmutación de circuitos o de conmutación de paquetes, por ejemplo, a través de Internet basada en una pila de protocolos IP/TCP.
11. Dispositivo (VO) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, que comprende un servidor situado en una interfaz de la red de energía (EN), como, por ejemplo, en una caja de distribución de la red, un centro de transformación de la red o una subestación de la red.
12. Sistema de “servicio de clúster de energía” (ECSY) para la gestión de objetivos de control, en particular el equilibrio de carga, en una red de energía (EN) con un gran número de niveles de conexión a la red (NAE-A, ...NAE-M, NAEN),
- cada una de las cuales está indirecta o directamente acoplada a un mercado de energía (STM) para el suministro, la conversión, el almacenamiento, la alimentación, la distribución y/o el consumo de energía, en particular de energía regional generada en forma centralizada y/o de energía local generada en forma descentralizada,
- en el que en cada caso está contenido al menos un clúster de energía (EC-A2, ECx, EC-xM1, EC-xL2) con en cada caso al menos un prosumidor de energía (EP) apto para la comunicación técnica en el clúster de energía (EC-xM1, EC-xL2), que al menos una de las dos produce, en particular genera y suministra u obtiene (i) energía local, generada en forma descentralizada y consume (ii) energía local o regional y que dispone de un dispositivo de comunicación (KV) para la comunicación técnica, y
- en el que se lleva a cabo el suministro, la conversión, el almacenamiento, la alimentación, la distribución y/o el consumo de energía dentro del prosumidor de energía (EP), la distribución y/o el consumo de energía tiene lugar dentro del clúster de energía (EC-A2, EC-x, EC-xM1, EC-xL2), entre clústeres y/o a través de conexiones de red entre el clúster de energía (EC-A2, EC-x, EC-xM1, EC-xL2) y el mercado de energía (STM),
en el que un dispositivo (VO) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11 y un dispositivo de comunicación (KV) conectado al dispositivo (VO) para la transmisión de datos forman una unidad funcional común para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
13. Sistema de “servicio de clúster de energía” (ECSY) de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la unidad funcional formada conjuntamente por el dispositivo (VO) y el dispositivo de comunicación (KV) está diseñada de tal manera que, para la transmisión de datos, los datos (ND, NSD, e Ps PD, APD, NWD, WPD, STD) se transmiten en una capa física según el modelo de referencia ISO/OSI basada en una conexión punto a punto en forma cableada (opción “I”), por ejemplo, a través de una línea metálica o un cable de fibra óptica, o a través de una conexión en espacio libre (opción “II”), por ejemplo, una radio móvil, de corto alcance o por satélite, y en una capa de red y una capa de transporte según el modelo de referencia ISO/OSI basado en una conexión de extremo a extremo entre sistemas finales de una red de comunicación de conmutación de circuitos o de conmutación de paquetes, por ejemplo, a través de Internet basada en una pila de protocolos IP/TCP.
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