PL225296B1 - System kontroli dostarczania energii elektrycznej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest system kontroli dostarczania energii elektrycznej do punktów odbioru mocy, z których każdy wyposażony jest w co najmniej dwie linie zasilające opomiarowane indywidualnie za pośrednictwem niezależnych liczników energii elektrycznej.

Stan techniki

Uwolnienie rynku energii elektrycznej dla operatorów handlowych dostarczających energię elektryczną z wykorzystaniem cudzej infrastruktury przesyłowo-rozdzielczej (przede wszystkim infrastruktury operatorów handlowo-technicznych) udostępniło różnorakim klientom, odbiorcom energii, możliwość jej zakupu od takich operatorów po znacznie niższych cenach. Niższa cena energii oferowana przez operatorów handlowych wynika z możliwości hurtowego zakupu od wytwórców bądź operatorów handlowo-technicznych, na podstawie odpowiedniej koncesji, znacznego wolumenu energii elektrycznej. Wolumen ten nie jest dostępny dla indywidualnego odbiorcy. Z drugiej jednak strony operator handlowy, jest także klientem i odbiorcą energii, a tym samym jest lub może zostać związany wieloma ograniczeniami, takimi jak na przykład ograniczenie maksymalnej mocy czynnej czy też ograniczenie maksymalnej mocy biernej, których przekroczenie będzie wiązało się z koniecznością płacenia wysokich kar umownych.

Zmieniający się charakter popytu na energię elektryczną prowadzi do wzrostu ilości punktów poboru mocy dostarczanej przez operatorów handlowych, których dzienne krzywe poboru mocy są zróżnicowane i zmienne. Operatorzy ci nie mają przy tym zwykle kontroli nad dostarczaną energią, która pozwoliłaby im na uwzględnienie narzucanych na nich ograniczeń.

Istnieje zatem potrzeba dostarczania i rozwoju systemów zarządzania dostarczaniem energii elektrycznej, które dostosowane byłyby do potrzeb operatorów handlowych. Wspomniane zwiększenie popytu prowadzi także w oczywisty sposób do zwiększania się liczby operatorów handlowych, którzy podnoszą jakość oferowanych usług, zwłaszcza w zakresie elastyczności i różnorodności oferty, co wymaga opracowywania nowych rozwiązań technicznych cechujących się coraz większą inteligencją i zapewniających coraz sprawniejsze bilansowanie i rozliczanie klientów i odbiorców energii, od operatorów handlowych.

Zgłaszającemu nie są obecnie znane żadne systemy zarządzania dostarczeniem energii do punktów poboru mocy, które mogłyby być z powodzeniem wykorzystane przez operatorów handlowych.

Ze stanu techniki znane są lokalne i scentralizowane systemy inteligentnego zarządzania dostarczaniem energii elektrycznej do indywidualnych punktów poboru mocy, które automatycznie wybierają dla każdego punktu poboru mocy dostępnego dostawcę energii, optymalnego z punktu widzenia ceny energii.

Przykład tego rodzaju rozwiązania lokalnego przedstawiono na przykład w publikacji GB2467633. W rozwiązaniu tym środki sterowania dostarczaniem energii, środki decyzyjne zarządzające działaniem całego systemu jak i urządzenie monitorujące zużycie energii, znajdują się w punkcie poboru energii elektrycznej, to znaczy u odbiorcy końcowego. Natomiast wychodzące na zewnątrz sprzężenie komunikacyjnie jednostki przetwarzania z odosobnionym repozytorium danych stanowi możliwą drogę dostępu do systemu przez podmioty nieuprawnione. W dokumencie GB2467633 nie przewiduje się jakiegokolwiek sprzężenia między opisanymi systemami lokalnymi zainstalowanymi u różnych końcowych odbiorców energii elektrycznej.

W publikacji US 2003204756 ujawniono system zarządzania poborem energii natomiast od najkorzystniejszego cenowo dostawcy.

Systemy tego rodzaju nie dostarczają jednak żadnej funkcjonalności użytecznej z punktu widzenia operatora handlowego.

Istota wynalazku

Istotą wynalazku jest opisany na wstępie system kontroli dostarczania energii elektrycznej do punktów odbioru mocy, z których każdy wyposażony jest w co najmniej dwie linie zasilające opomiarowane indywidualnie za pośrednictwem niezależnych liczników energii elektrycznej, który charakteryzuje się tym, że punkt odbioru mocy jest zaopatrzony w moduł sprzęgający zawierający bezprzerwowy pierwszy przełącznik, którego wejścia zasilające połączone są z wyjściami zasilającymi rzeczonych liczników energii elektrycznej, a wyjście zasilające stanowi wyjście zasilające rzeczonego modułu sprzęgającego, oraz moduł transmisyjny sterujący stanem rzeczonego pierwszego przełącznika, zaś system zawiera dodatkowo centralną jednostkę sterującą połączoną komunikacyjnie z modułami

PL 225 296 B1 transmisyjnymi modułów sprzęgających punktów odbioru mocy, która za ich pośrednictwem steruje indywidualnie stanami pierwszych przełączników modułów sprzęgających punktów odbioru mocy w zależności od informacji dotyczących przepływu energii elektrycznej przez moduły sprzęgające.

Korzystne jest, aby moduł sprzęgający systemu według wynalazku był dodatkowo wyposażony w drugi przełącznik łączący w sposób rozłączny kompensator mocy biernej z wyjściem zasilającym rzeczonego modułu sprzęgającego, przy czym stan tego drugiego przełącznika jest indywidualnie sterowany przez centralną jednostkę sterującą w zależności od informacji dotyczących przepływu energii elektrycznej przez moduły sprzęgające systemu.

W korzystnych przykładach realizacji systemu według wynalazku rzeczone informacje dotyczące przepływu energii elektrycznej przez moduły sprzęgające obejmują informacje dotyczące mocy czynnej i/lub mocy biernej pobieranej w punkcie odbioru mocy.

Ponadto według wynalazku korzystne jest, aby rzeczona centralna jednostka sterująca za pośrednictwem modułów transmisyjnych modułów sprzęgających punktów odbioru mocy sterowała i ndywidualnie stanami przełączników modułów sprzęgających punktów odbioru mocy dodatkowo w zależności od informacji dotyczących taryf energii elektrycznej pobieranej w tych punktach odbioru mocy za pośrednictwem rzeczonych poszczególnych linii zasilających.

Zalety wynalazku

System według wynalazku udostępnia operatorowi handlowemu pewne techniczne środki niejako operowania systemem dystrybucyjnym, dzięki czemu może on zapewnić klientowi końcowemu pewną i tańszą dostawę energii elektrycznej.

Przedmiotowy system obserwuje punkty poboru mocy zbiorczo dla wypracowywania indywidualnych decyzji o przełączeniu zasilania w konkretnym punkcie poboru mocy.

Moduł sprzęgający znajdujący się w punkcie poboru mocy u klienta końcowego nie jest zasadniczo wyposażony w żadną „inteligencję”. Wszelkie automatycznie podejmowane decyzje zapadają na poziomie zdalnej centralnej jednostki sterującej, dzięki czemu sam moduł sprzęgający jest bardzo odporny na programowe ataki z zewnątrz, w odróżnieniu od pewnych znanych rozwiązań tak zwanych liczników „inteligentnych”. Jednocześnie brak środków realizujących „inteligencję” w module sprzęgającym upraszcza jego budowę, zmniejsza awaryjność oraz obniża cenę.

System według wynalazku dostarcza dodatkowego poziomu bilansowania, który może być w ykorzystany do lepszego bilansowania swoich klientów przez operatora handlowego.

System według wynalazku stanowi system rozproszony, w którym decyzja o stanie łączeniowym danego bezprzerwowego pierwszego przełącznika i/lub drugiego przełącznika konkretnego, indywidualnego modułu sprzęgającego jest wypracowywana nadrzędnie oraz korzystnie w czasie rzeczywistym przez centralną jednostkę sterującą na podstawie informacji dotyczących przepływów energii elektrycznej nie tylko przez ten moduł, ale także przez wszystkie inne moduły sprzęgające zainstalowane we wszystkich innych, rozproszonych punktach odbioru mocy włączonych w systemem.

Ponadto system według wynalazku w wariancie obejmującym sterowanie stanem łączeniowym przełączników modułu sprzęgającego w zależności od taryf energii elektrycznej oferowanych na poszczególnych liniach zasilających umożliwia z jednej strony klientowi końcowemu zakup energii w punkcie poboru mocy po najkorzystniejszej taryfie, zaś z drugiej strony umożliwia operatorowi handlowemu zaplanowanie zakupu energii umożliwiającego przedstawianie klientowi końcowemu konk urencyjnych taryf.

Tak więc w ogólnym przypadku przepływ energii w dowolnym punkcie poboru mocy wpływa na stany łączeniowe bezprzerwowych pierwszych i drugich przełączników wszystkich modułów sprzęgających we wszystkich punktach poboru mocy.

Opis figur rysunku

Wynalazek zaprezentowano poniżej na podstawie korzystnych przykładów jego realizacji i na rysunku, na którym:

fig. 1 przestawia schematycznie pierwszy przykład realizacji systemu według wynalazku; fig. 2 przedstawia drugi przykład wykonania modułu sprzęgającego systemu według wynalazku, fig. 3, 4, 5 obrazują przykładowe przebiegi zarządzania dostarczaniem energii elektrycznej z wykorzystaniem systemu według wynalazku.

Opis przykładów realizacji wynalazku

Przedstawiony na rysunku fig. 1 pierwszy przykład realizacji systemu 1 według wynalazku służy do zarządzania dostarczaniem energii do wielu rozproszonych punktów odbioru mocy 2, stanowiących w tym przykładzie gospodarstwa domowe A, B, C, D, E. W ogólnym przypadku punkt odbioru mocy 2

PL 225 296 B1 może znajdować się u dowolnego odbiorcy końcowego, takiego jak na przykład zakład przemysłowy. W każdym punkcie 2 znajduje się moduł sprzęgający 3 umożliwiający pobór energii elektrycznej z co najmniej dwóch linii zasilających 4, 5. Z kolei linie zasilające 4, 5 są w ogólnym przypadku podłączone do systemu elektroenergetycznego 6 obejmującego system wytwarzania i system przesyłowo-rozdzielczy. Odbiorca E ma dodatkowo za pośrednictwem trzeciej linii zasilającej 7 możliwość bycia podłączonym do autonomicznego (przykładowo lokalnego, rezerwowego) źródła energii elektrycznej 8.

Każdy moduł sprzęgający 3 zawiera bezprzerwowy pierwszy przełącznik 9 umożliwiający alternatywne łączenie wybranej linii zasilającej 4, 5, 7 z punktem odbioru mocy 2.

Wszystkie moduły sprzęgające 3 są komunikacyjnie sprzężone za pomocą łączy komunikacyjnych 10 z centralną jednostką sterującą 11 systemu z wykorzystaniem odpowiednich modułów transmisyjnych 16 umożliwiających z jednej strony zdalne, indywidualne sterowanie stanem łączeniowym pierwszego przełącznika 9 modułu 3 przez jednostkę sterującą 11, a z drugiej strony dostarczanie do jednostki sterującej 11 lokalnych informacji dotyczących przepływu energii elektrycznej przez dany moduł sprzęgający 3. Dla znawcy dziedziny wynalazku oczywistym jest, że w alternatywnym przykł adzie realizacji przedstawionego systemu korzystne może być zastosowanie redundancji centralnej jednostki sterującej 11.

Łącza komunikacyjne 10 mogą być dowolnymi znanymi łączami przewodowymi lub bezprzewodowymi. Korzystnie mogą one przynależeć do jednej wspólnej sieci rozległej (WAN), przy czym moduły transmisyjne 16 komunikują się ze sobą używając korzystnie protokołu TCP/IP. Moduły transmisyjne 16 modułów sprzęgających 3 i jednostki centralnej 11 korzystnie szyfrują i odszyfrowują wymieni ane między sobą informacje z zastosowaniem dedykowanego algorytmu szyfrowania.

W każdej linii zasilającej 4, 5, 7 zainstalowany jest niezależny licznik energii elektrycznej 12, 13, 14 umożliwiający rozliczanie zakupu energii elektrycznej pobieranej tymi liniami zasilającymi w pun kcie odbioru mocy 2. Wejścia zasilające bezprzerwowego pierwszego przełącznika 9 modułu sprzęgającego 3 połączone są z wyjściami zasilającymi tych liczników energii elektrycznej 12, 13, 14 tego modułu, a wyjście zasilające pierwszego przełącznika 9 stanowi wyjście zasilające modułu sprzęgającego 3.

Przedstawiony system 1 może być w szczególności wykorzystywany przez handlowego operatora rynku energii elektrycznej, który dla dostarczania energii korzysta z infrastruktury przesyłowodystrybucyjnej w systemie 6 operatora handlowo-technicznego, do którego należą także obydwie linie zasilające 4, 5.

W takim przypadku energia elektryczna może być dostarczana do klienta końcowego w punkcie poboru mocy 2 zarówno bezpośrednio od operatora handlowo-technicznego za pośrednictwem pierwszej linii zasilające 4 z pierwszym licznikiem 12 zapewniającym rozliczenia finansowe za zakup energii elektrycznej przez klienta u tego operatora; jak i od operatora handlowego za pośrednictwem drugiej linii zasilającej z drugim licznikiem 13 dostarczającym dane potrzebne do rozliczeń finansowych między operatorem handlowym a operatorem handlowo-technicznym (oraz ewentualnie także dodatkowo operatorem przesyłowym i operatorem dystrybucyjnym) za przesyłanie energii elektrycznej dostarczanej klientowi końcowemu przez operatora handlowego w punkcie poboru mocy 2.

Dodatkowo w takim przypadku dla umożliwienia przeprowadzenia rozliczeń finansowych za zakup energii elektrycznej przez klienta u operatora handlowego oraz umożliwienia sterowania modułem sprzęgającym przez jednostkę sterującą 11 w zależności od parametrów przepływu energii elektrycznej dopływającej do punktu poboru mocy 2, moduł sprzęgający 3a, jak przedstawiono na rysunku fig. 2, zawiera dodatkowo trzeci licznik energii elektrycznej 15 zainstalowany na wyjściu bezprzerwowego pierwszego przełącznika 9 i dostarczający informacji charakteryzujących przepływ energii elektrycznej przez moduł sprzęgający 3a pobieranej w punkcie poboru mocy 2, które z wykorzystaniem modułu transmisyjnego 16, za pośrednictwem sprzężenia komunikacyjnego są przekazywane do jednostki sterującej 11. Trzeci licznik 15 jest korzystnie licznikiem elektronicznym dostarczającym informacje o przepływie energii obejmujące między innymi energię czynną, bierną i pozorną, moc czynną, bierną (w czterech kwadrantach) i pozorną, prąd i napięcie, współczynnik mocy, zawartość wyższych harm onicznych.

Opcjonalnie moduł sprzęgający według wynalazku może zawierać także drugi przełącznik 17 łączący w sposób rozłączny kompensator mocy biernej 18 z wyjściem zasilającym rzeczonego modułu sprzęgającego (co zobrazowano na rysunku fig. 2 liniami kropkowymi).

Centralna jednostka sterująca 11 za pośrednictwem systemu łączy komunikacyjnych 10 zbiera dane dotyczące przepływów energii elektrycznej przez poszczególne moduły sprzęgające 3 i na ich

PL 225 296 B1 podstawie indywidualnie steruje stanem łączeniowym poszczególnych pierwszych przełączników be zprzerwowych 9.

W jednym z najprostszych przypadków decyzje o stanach łączeniowych pierwszych przełączników 9 poszczególnych modułów sprzęgających 3 mogą być podejmowane przez jednostkę sterującą 11 na podstawie porównywania sumy poborów mocy zmierzonych przez trzecie liczniki 12 we wszystkich punktach poboru mocy 2 z wolumenem mocy dostępnym dla operatora handlowego obsługującego klientów w tych punktach 2. Zmienny w czasie pobór mocy w poszczególnych punktach 2 w oczywisty sposób wpływa na ciągłą zmienność sumarycznego poboru mocy. Natomiast wolumen mocy dostępny dla operatora handlowego należy ogólnie przyjąć za wstępnie predefiniowany, przy czym przebieg jego wartości może być stały lub zmienny w czasie. Ponadto operator handlowy ma w pewnym zakresie możliwość zmiany tego predefiniowanego przebiegu wartości dostępnego dla niego wolumenu mocy (to znaczy sterowanie podażą mocy dla swoich klientów), przy czym ponieważ sterowanie takie powoduje zwiększenie ceny dla klientów operatora handlowego to jest ono stosowane incydentalnie i nie będzie rozważane w opisie przedmiotowego przykładu realizacji wynalazku.

Przykładowo działanie jednostki sterującej 11 może w tym przypadku obejmować przełączanie pierwszych przełączników 9 pewnych modułów sprzęgających 3 na zasilanie z pierwszej linii zasilającej 4 bezpośrednio od operatora handlowo-technicznego w przypadku przekroczenia przy dostarczaniu energii przez operatora handlowego drugimi liniami zasilającymi 5 całkowitej mocy pobieranej we wszystkich punktach poboru mocy 2, w taki sposób, aby całkowita sumaryczna moc pobierana w punktach poboru mocy 2 zasilanych przez drugie linie zasilające 5 od operatora handlowego nie przekraczała wolumenu mocy, którym w danej chwili dysponuje operator handlowy obsługujący system 1. Dodatkowo uzyska się w ten sposób zasadniczo maksymalne możliwe obniżenie sumarycznej ceny energii pobieranej w punkcie poboru mocy 2 przez klienta końcowego (będącego klientem operatora handlowego obsługiwanego za pośrednictwem drugiej linii zasilającej 5, a jednocześnie klientem operatora handlowo-technicznego za pośrednictwem pierwszej linii zasilającej 4).

Ponadto różnym punktom poboru mocy 2 mogą być nadawane różne priorytety decydujące o kolejności przełączania ich bezprzerwowych przełączników 9.

Rozpatrywanym równolegle z kryterium mocy całkowitej lub stanowiącym indywidualne kryterium przełączać zasilania punktów odbioru mocy 2, może być także porównanie poboru sumarycznej mocy biernej, w szczególności poboru sumarycznej mocy biernej dla lokalnego zgrupowania punktów poboru mocy 2, z wartością graniczną mocy biernej, której przekroczenie skutkuje naliczaniem dodatkowych opłat.

Przykładowo w przypadku gdy z parametrów przepływów energii dostarczanej przez operatora handlowego wynikają przekroczenia zakupionych przez tego operatora wolumenów całkowitej mocy to w pierwszej kolejności na zasilanie z pierwszej linii zasilającej 4 operatora handlowo-technicznego przełączane są pierwsze przełączniki 9 w punktach 2 według kryteriów zdefiniowanych przez operat ora handlowego, przykładowo według kryterium minimalizacji odchyleń sumarycznej całkowitej mocy czynnej od wolumenu mocy dostępnego dla operatora i/lub kryterium minimalizacji utraty marży przez operatora handlowego.

W wypracowywaniu decyzji o stanie poszczególnych modułów sprzęgających 3 jednostka sterująca 11 może także uwzględniać zwiększenia cen energii dla operatora handlowego wynikające z przekraczania dostępnego dla niego wolumenu mocy i wartości granicznej mocy biernej (w szczególności zadanej dla lokalnych zgrupowań punktów odbioru mocy 2). W szczególności jednostka sterująca 11 może na przykład akceptować przez pewien czas pewne przekroczenie limitów mocy i wynikające z tego koszty (kary) dopóki są one mniejsze od zysku ze sprzedaży energii elektrycznej w punktach przyczyniających się do przekraczania tych wolumenów.

Na figurach fig. 3-5 zobrazowano przykładowe przebiegi przełączenia zasilania trzech odbiorców A, B, C, których pobory energii scharakteryzowane są następującymi stałymi w czasie parametrami: odbiorca A pobiera moc czynną P = 10 kW i moc bierną Q = 2 kVar odbiorca B pobiera moc czynną P = 20 kW i moc 25 bierną Q = 4 kVar; odbiorca C pobiera moc czynną P = 10 kW i moc bierną Q = 1 kVar. Operator handlowy zarządzający za pomocą systemu według wynalazku zasilaniem odbiorców A, B i C dysponuje zmieniającym się w czasie wolumenem mocy czynnej mającym do chwili T1 wartość 40 kW, zaś w okresie po chwili T1 wolumenem wynoszącym 30 kW (krzywe WP(t)), przy czym w okresie do chwili T2 (>T1) jest dla niego przypisana wartość graniczna mocy biernej wynosząca 7 kVar, zaś po chwili T2 wartość graniczna mocy biernej wynosząca 5 kVar (krzywe GQ(t)). W przedstawionym na rysunku fig. 3 przypadku, w którym system zarządzający według wynalazku

PL 225 296 B1 uwzględnia jedynie kryterium nieprzekraczania wolumenu mocy czynnej WP(t), do chwili T1 wszystkie pierwsze przełączniki 9 modułów sprzęgających 3 odbiorców A, B, C są ustawione w pozycji łączenia linii zasilających 5 dostarczania energii przez operatora handlowego. W chwili T1 wystarczające jest automatyczne przełączenie przez centralną jednostkę sterującą 11 dowolnego modułu sprzęgającego 3 jednego z odbiorców na zasilanie z pierwszej linii zasilającej 4 operatora handlowo-technicznego, przy czym najkorzystniejsze jest przełączenie odbiorcy A, ponieważ dodatkowo znacznie zmniejszona zostanie moc bierna pobierana w systemie. Aby jednak zapewnić bardziej równomierne zasilani e odbiorców A, B, C za pośrednictwem drugiej linii zasilającej 5 operatora handlowego, a jednocześnie wziąć pod uwagę obniżenie wolumenu mocy czynnej WP(t), w okresie od T1 do T2 należałoby automatycznie przełączyć na zasilanie pierwszą linią zasilającą 4 operatora handlowo-technicznego moduł sprzęgający 3 odbiorcy C, zaś po T2 ponownie automatycznie przełączyć moduł sprzęgający 3 odbiorcy C na drugą linię zasilającą 5 operatora handlowego, a moduł sprzęgający 3 odbiorcy A autom atycznie przełączyć na pierwszą linię zasilającą 4 operatora handlowo-technicznego. Celem maksymalnego wykorzystania wolumenu mocy czynnej WP(t) operatora handlowego niekorzystne jest automatyczne przełączanie modułu sprzęgającego 3 odbiorcy B mającego największy pobór mocy czynnej na pierwszą linię zasilającą 4 operatora handlowo-technicznego. Przebieg sumarycznej całkowitej mocy czynnej pobieranej przez odbiorców A, B, C za pośrednictwem drugiej linii zasilającej 5 od operatora handlowego przedstawia krzywa P(t).

W przedstawionym na rysunku fig. 4 przypadku, w którym system zarządzający według wynalazku uwzględnia jedynie kryterium nieprzekraczania wartości granicznej mocy biernej, do chwili T2 wszystkie pierwsze przełączniki 9 modułów sprzęgających 3 odbiorców A, B, C są ustawione w pozycji łączenia drugich linii zasilających 5 dostarczania energii przez operatora handlowego. Natomiast w chwili T2 centralna jednostka sterująca 11 systemu według wynalazku musi dokonać automatyc znego przełączenia co najmniej modułu sprzęgającego 3 odbiorcy A na pierwszą linię zasilającą 4 operatora handlowo-technicznego, w taki sposób, aby całkowita pobierana moc bierna przesyłana drugimi liniami zasilającymi 5 przez operatora handlowego nie przekraczała 5 kVar. Przebieg sumarycznej całkowitej mocy biernej pobieranej przez odbiorców A, B, C za pośrednictwem drugiej linii zasilającej 5 od operatora handlowego przedstawia krzywa Q(t).

W przedstawionym na rysunku fig. 5 przypadku, w którym system zarządzający według wynalazku uwzględnia zarówno kryterium nieprzekraczania wolumenu_mocy czynnej jak i kryterium nieprzekraczania wartości granicznej mocy biernej, do chwili T1 wszystkie pierwsze przełączniki 9 modułów sprzęgających 3 odbiorców A, B, C są ustawione w pozycji łączenia drugich linii zasilających 5 dostarczania energii przez operatora handlowego. W chwili T1 centralna jednostka sterująca 11 systemu zarządzającego według wynalazku musi automatycznie zmniejszyć sumaryczny pobór mocy czynnej i sumaryczny pobór mocy biernej. Może tego dokonać przełączając moduł sprzęgający 3 dowolnego odbiorcy A, B, C na zasilanie z pierwszej linii zasilającej 4 operatora handlowo-technicznego. Ponadto, ponieważ w chwili T2 trzeba będzie koniecznie automatycznie przełączyć co najmniej zasilanie modułu sprzęgającego 3 odbiorcy A na pierwszą linię zasilającą 4 operatora handlowo-technicznego, dlatego w okresie od T1 do T2 korzystne (chociaż niekonieczne, ponieważ przełączenie modułu sterującego 3 odbiorcy A również zapewniałoby w okresie od T1 do T2 jednoczesne nieprzekraczanie wolumenu WP(t) i wartości granicznej GQ(t)) może być przełączenie zasilania modułu sprzęgającego 3 odbiorcy C. Przebiegi sumarycznej całkowitej mocy czynnej i biernej pobieranej przez odbiorców A, B, C za pośrednictwem drugich linii zasilających 5 od operatora handlowego przedstawiają krzywe P(t) i Q(t).

Kryterium mocy biernej może być także nadzorowane z wykorzystaniem drugich przełączników 17 modułów sprzęgających 3 (zobrazowanych liniami kropkowymi na rysunku fig. 2), które łączą w sposób rozłączny kompensator mocy biernej 18 z wyjściem zasilającym modułu sprzęgającego 3, Drugie przełączniki 17 mogą umożliwić kompensację mocy biernej w obszarze lokalnych grup punktów odbioru mocy 2. Dzięki temu możliwe jest zmniejszenie obciążenie prądem biernym linii zasilających te punkty poboru mocy 2 i w ten sposób zwiększenie możliwości zaspokojenia przez operatora handlowego zapotrzebowania na moc czynną w punktach 2 bez konieczności odłączania pewnych punktów poboru mocy 2 od zasilania przez operatora handlowego (jak to miało miejsce w opisanych powyżej przykładach realizacji wynalazku powiązanych z figurami fig. 4 i 5). Stan łączeniowy drugich przełączników 17 jest kontrolowany przez centralną jednostkę sterującą 11, która dodatkowo w zależności od informacji dotyczących przepływu energii elektrycznej przez moduły sprzęgające 3 grupy punktów odbioru mocy 2 może opcjonalnie sterować także charakterem i mocą kompensatora 18.

PL 225 296 B1

Znawca dziedziny wynalazku świadom jest tego, że praktyczne zaimplementowanie opisanego powyżej kryterium mocy biernej jest w chwili obecnej przy wykorzystaniu rozwiązań technicznych istniejących w systemie elektroenergetycznym i w obecnym stanie prawnym technicznie skomplikowane i mało realne. Niemniej jednak nie umniejsza to w żaden sposób innowacyjności przedmiotowego systemu, a wręcz przeciwnie w oczywisty sposób stanowi istotną zaletę dowodzącą jego innowacyjności.

W pewnych przykładach realizacji jednostka sterująca systemu według wynalazku może sterować stanami bezprzerwowych pierwszych przełączników i/lub drugich przełączników modułów sprzęgających w zależności od taryf energii elektrycznej pobieranej w punktach odbioru mocy. Sterowanie to w ogólnym przypadku jest realizowane na podstawie porównania taryfy energii elektrycznej dostarczanej pierwszą linią zasilającą operatora handlowo-technicznego z taryfą energii elektrycznej dostarczanej drugą linią zasilającą operatora handlowego. Dzięki temu energia elektryczna w każdym punkcie odbioru mocy może być przesyłana linią zasilającą o najtańszej w danej chwili taryfie.

Ponadto centralna jednostka sterująca mając dostęp do bieżącej liczby punktów odbioru mocy objętych poszczególnymi rodzajami taryf operatora handlowo-technicznego na liniach zasilających tego operatora (oraz dodatkowo do ich poborów energii elektrycznej) może udostępniać operatorowi handlowemu informacje pozwalające mu na bieżące kontrolowanie zakupu energii elektrycznej umożliwiające ustanawianie zmiennych w czasie taryf, które będą konkurencyjne względem zasadniczo niezmiennych w czasie taryf operatora handlowo-technicznego (przynajmniej w okresie trwania umowy zawartej między klientem odbierającym moc w punkcie odbioru mocy a operatorem handlowo-technicznym).

Sterowanie w takich wariantach systemu uwzględniających taryfy jest oczywiście realizowane za pośrednictwem opisanych powyżej modułów transmisyjnych według wynalazku zmieniających odpowiednio stany łączeniowe bezprzerwowych pierwszych przełączników i drugich przełączników modułów sprzęgających.

Przedstawione przykłady realizacji wynalazku mają jedynie charakter ilustracyjny, natomiast zakres wynalazku określony jest treścią zastrzeżeń patentowych i obejmuje w szczególności wszystkie modyfikacje przedstawionych przykładów wykonania wchodzące w zakres zastrzeżeń.

Claims (4)

1. System kontroli dostarczania energii elektrycznej do punktów odbioru mocy, z których każdy wyposażony jest w co najmniej dwie linie zasilające opomiarowane indywidualnie za pośrednictwem niezależnych liczników energii elektrycznej, znamienny tym, że punkt odbioru mocy (2) jest zaopatrzony w moduł sprzęgający (3) zawierający bezprzerwowy pierwszy przełącznik (9), którego wejścia zasilające połączone są z wyjściami zasilającymi rzeczonych liczników energii elektrycznej (12, 13, 14), a wyjście zasilające stanowi wyjście zasilające rzeczonego modułu sprzęgającego (3), oraz moduł transmisyjny (16) sterujący stanem rzeczonego pierwszego przełącznika (9), zaś system (1) zawiera dodatkowo centralną jednostkę sterującą (11) połączoną komunikacyjnie z modułami transmisyjnymi (16) modułów sprzęgających (3) punktów odbioru mocy (2), która za ich pośrednictwem steruje indywidualnie stanami pierwszych przełączników (9) modułów sprzęgających (3) punktów odbioru mocy (2) w zależności od informacji dotyczących przepływu energii elektrycznej przez moduły sprzęgające (3).

2. System według zastrz. 1, znamienny tym, że moduł sprzęgający (3) zawiera dodatkowo drugi przełącznik (17) łączący w sposób rozłączny kompensator mocy biernej (18) z wyjściem zasilającym rzeczonego modułu sprzęgającego (3), przy czym stan tego drugiego przełącznika (17) jest indywidualnie sterowany przez centralną jednostkę sterującą (11) w zależności od informacji dotyczących przepływu energii elektrycznej przez moduły sprzęgające (3) systemu.

3. System według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że informacje dotyczące przepływu energii elektrycznej przez moduły sprzęgające (3) obejmują informacje dotyczące mocy czynnej i/lub mocy biernej pobieranej w punkcie odbioru mocy (2).

4. System według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że centralna jednostka sterująca (11) za pośrednictwem modułów transmisyjnych (16) modułów sprzęgających (3) punktów odbioru mocy (2) steruje indywidualnie stanami przełączników (9, 17) modułów sprzęgających (3) punktów odbioru mocy (2)dodatkowo w zależności od informacji dotyczących taryf energii elektrycznej pobieranej w tych punktach odbioru mocy (2) za pośrednictwem rzeczonych poszczególnych linii zasilających