ES2820799T3 - Procedimiento de provisión de una reserva de energía para un sistema de suministro de energía - Google Patents

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Abstract

Sistema de suministro de energía, EVA, (1) que es adecuado para extraer energía de una red de suministro de energía, EVN, (2) o alimentar energía a la red de suministro de energía, EVN, (2), teniendo el sistema de suministro de energía, EVA, (1): a) al menos una unidad de generación de energía local (4-i) para generar energía, b) al menos una unidad de consumo de energía local (7-i) para consumir energía, c) al menos un almacenamiento de energía local (8-i) para almacenar energía; y 10 d) una unidad de control (9), que controla un consumo de energía interno, EEV, por la al menos una unidad de consumo de energía local (7-i) del sistema de suministro de energía, EVA, (1), de la cantidad de energía generada por la al menos una unidad de generación de energía local (4-i), y controla la cantidad de energía almacenada en el al menos un almacenamiento de energía (8-i); la unidad de control (9), después de la detección de al menos un evento futuro predecible, EV, que influye en una cantidad de energía (E1) de la energía generable por las unidades de generación de energía (4-i) y/o una cantidad de energía (E2) de la energía extraíble de la red de suministro de energía (2) y/o una cantidad de energía (E3) de la energía consumida por las unidades de consumo de energía (7-i), adapta dinámicamente, por precaución, una reserva de energía (ER) almacenada en el al menos un almacenamiento de energía local (8-i) en función de los eventos detectados antes de la ocurrencia de estos eventos, comprendiendo la reserva de energía almacenada (ER) una cantidad de energía reservada para un escenario energético de emergencia, caracterizado porque la reserva de energía almacenada (ER) está influenciada en función de una probabilidad de fallo y una duración de fallo.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de provisión de una reserva de energía para un sistema de suministro de energía
[0001] La invención se refiere a un procedimiento para proporcionar una reserva de energía en un sistema de suministro de energía y, en particular, a una unidad de control para un sistema de suministro de energía que es adecuado para extraer energía de una red de suministro de energía o alimentar energía en una red de suministro de energía.
[0002] El documento US 2013/241495 A1 describe un sistema de control para un sistema de almacenamiento de energía que comprende un sistema de generación de energía, un almacenamiento de energía, un consumidor y una red de suministro de energía conectada.
[0003] La gestión inteligente de la energía adquiere cada vez más importancia, en particular en relación con el uso de recursos renovables para obtener energía. Para suministrar energía a los usuarios o consumidores, predominantemente con energía eléctrica, la energía se obtiene cada vez más de recursos renovables, predominantemente de la luz solar, la energía eólica o la energía hidráulica. En este contexto, la generación de energía se lleva a cabo cada vez más de una manera al menos parcialmente descentralizada, donde los usuarios o consumidores no solo consumen energía, sino que también la producen ellos mismos y la alimentan en una red de distribución de energía o en una red eléctrica. En este contexto, la energía generada que un usuario o consumidor obtiene de una fuente de energía renovable y que el usuario en cuestión no necesita actualmente se alimenta en una red de distribución de energía, por ejemplo, una red pública de baja tensión. Dependiendo de la hora del día y las condiciones climáticas actuales, un sistema fotovoltaico puede generar energía eléctrica a partir de la luz solar que no es consumida o no es consumida completamente por el usuario generador en el momento de la generación. Dado que la generación descentralizada de energía a partir de fuentes de energía renovables, como la luz solar o la energía eólica, tiene limitaciones en cuanto a su disponibilidad, los sistemas de suministro de energía disponen cada vez más de almacenamientos locales de energía para almacenar energía. Esto permite amortiguar el exceso de energía que se produce actualmente de manera local en el almacenamiento de energía del sistema de almacenamiento de energía y, en un momento posterior, alimentar la energía amortiguada en la red de suministro de energía o suministrarla a la unidad local de consumo de energía para su consumo. Con una proporción creciente de fuentes de energía renovables en la producción de energía, la dependencia del usuario o consumidor que opera el sistema de suministro de energía y la dependencia del operador de la red o eventos externos, que no pueden o apenas pueden ser influenciados, tales como alteraciones climáticas o desconexiones, está aumentando considerablemente. La energía almacenada en el almacenamiento local de energía del sistema de suministro de energía forma una reserva de energía para el usuario asociado del sistema de suministro de energía, lo que le permite aún suministrar energía a las unidades de consumo de energía y, por lo tanto, operarlas durante un tiempo, incluso si la energía generada localmente falla o se reduce en gran medida y si la energía que se puede extraer de la red de suministro de energía se reduce o falla.
[0004] En los sistemas convencionales de suministro de energía, sin embargo, no hay una adaptación inteligente de la reserva de energía mantenida. En cambio, en los sistemas convencionales de suministro de energía, una cantidad de energía predeterminada se almacena como reserva de energía. Esto significa que la reserva de energía mantenida no es suficiente en algunas situaciones. Después de un tiempo, esto a su vez conduce a un suministro de energía insuficiente para las unidades de consumo de energía locales del sistema de consumo de energía, y por lo tanto al fracaso de estas unidades de consumo de energía locales.
[0005] Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de suministro de energía que tiene una reserva de energía optimizada.
[0006] Según la invención, este objeto se logra mediante un suministro de energía, una unidad de control y un procedimiento de provisión de una reserva de energía en un sistema de suministro de energía que comprende las características de las reivindicaciones de patente independientes.
[0007] Un sistema de suministro de energía adecuado para extraer energía de una red de suministro de energía o alimentar energía en la red de suministro de energía comprende:
al menos una unidad de generación de energía local para generar energía,
al menos una unidad de consumo de energía local para el consumo de energía,
al menos un almacenamiento de energía local para almacenar energía, y
una unidad de control que controla un consumo interno de energía, por la al menos una unidad de consumo de energía local del sistema de suministro de energía, de la cantidad de energía generada por la al menos una unidad de generación de energía local, y controla la cantidad de energía almacenada en el al menos un almacenamiento de energía,
donde la unidad de control, después de la detección de al menos un evento futuro predecible que influye en una cantidad de energía de la energía generable por las unidades de generación de energía y/o la cantidad de energía de la energía extraíble de la red de suministro de energía y/o la cantidad de energía de la energía consumida por las unidades de consumo de energía, adapta dinámicamente, por precaución, una reserva de energía, almacenada en el al menos un almacenamiento de energía local, en función de los eventos detectados antes de la ocurrencia de estos eventos.
[0008] En una realización posible del sistema de suministro de energía según la invención, la unidad de control tiene una unidad de evaluación que evalúa los informes de eventos, que comprende noticias recibidas de fuentes de noticias y/o datos de sensores recibidos de sensores, para predecir eventos futuros de relevancia para el suministro de energía local.
[0009] En una realización posible, la unidad de control ajusta la reserva de energía en función de una configuración, almacenada en un almacenamiento de datos de configuración, del sistema de suministro de energía.
[0010] En una posible realización del sistema de suministro de energía según la invención, cuando se establece una reserva de energía, la unidad de control maximiza automáticamente el consumo interno de energía, por parte de las unidades de consumo de energía locales del sistema de suministro de energía, de la cantidad de energía generada por las unidades de generación de energía locales del sistema de suministro de energía.
[0011] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía según la invención, las unidades de generación de energía locales del sistema de suministro de energía generan energía a partir de recursos renovables, en particular a partir de luz solar o energía eólica, y/o a partir de recursos no renovables, en particular a partir de combustibles.
[0012] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía según la invención, los almacenamientos de energía locales del sistema de suministro de energía comprenden unidades de almacenamiento de baterías para almacenar energía eléctrica, unidades de almacenamiento para almacenar energía potencial y/o cinética, unidades de almacenamiento de combustible para almacenar energía química y/o unidades de almacenamiento térmico para almacenar energía térmica.
[0013] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía según la invención, la reserva de energía adaptada por la unidad de control se almacena en un almacenamiento de energía local del sistema de suministro de energía o se distribuye en una pluralidad de almacenamientos de energía locales diferentes del sistema de suministro de energía.
[0014] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía según la invención, en el caso de una disminución anticipada en la energía generable localmente como resultado de los eventos previstos y/o en el caso de una disminución anticipada en la energía que se puede extraer de la red de suministro de energía y/o en el caso de un aumento anticipado en la energía consumida localmente, la unidad de control del sistema de suministro de energía aumenta automáticamente la reserva de energía almacenada por precaución.
[0015] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía según la invención, en el caso de un aumento anticipado en la energía generable localmente y/o en el caso de un aumento anticipado en la energía que se puede extraer de la red de suministro de energía y/o en el caso de una disminución anticipada en la energía consumida localmente, la unidad de control del sistema de suministro de energía reduce automáticamente la reserva de energía almacenada por precaución.
[0016] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía según la invención, la unidad de control altera una tasa de adaptación, a la que se adapta la reserva de energía almacenada en el al menos un almacenamiento de energía, en función del consumo de energía interno y/o de un período de tiempo preliminar entre la recepción de una alerta de evento que anuncia al menos un evento futuro y la ocurrencia real del evento anunciado por la alerta de evento.
[0017] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía según la invención, la unidad de control adapta el volumen de la reserva de energía almacenada en el al menos un almacenamiento de energía en función de una duración prevista o probable del evento anunciado en la alerta de evento.
[0018] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía según la invención, se proporciona una unidad de preparación, y filtra y/o procesa informes de eventos de antemano, en particular noticias que se originan en una pluralidad de fuentes de noticias heterogéneas diferentes o datos de sensores que se originan en una pluralidad de sensores heterogéneos diferentes, en relación con la relevancia de estos para el suministro de energía local del sistema de suministro de energía.
[0019] En una posible realización del sistema de suministro de energía según la invención, la unidad de preparación transmite los informes de eventos que se han filtrado y/o procesado de antemano a la unidad de control para la adaptación dinámica de la reserva de energía almacenada en el al menos un almacenamiento de energía local del sistema de suministro de energía y/o para la adaptación dinámica de la tasa de adaptación a la que se adapta la reserva de energía.
[0020] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía según la invención, la unidad de preparación pondera los informes de eventos en relación con la fiabilidad de los mismos.
[0021] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía según la invención, los informes de eventos comprenden informes que son relevantes para el funcionamiento de red en curso de la red de suministro de energía.
[0022] Estos informes de eventos comprenden, en particular, informes de infraestructura relacionados con la infraestructura pública y/o la infraestructura de red, que provienen de un servidor de un operador de red y/o de una autoridad de construcción.
[0023] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía según la invención, los informes de eventos comprenden informes de pronóstico meteorológico y/o informes meteorológicos georreferenciados, que se originan en un servidor de un servicio de pronóstico meteorológico y/o de una compañía de seguros.
[0024] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía según la invención, los informes de eventos comprenden informes relacionados con el suministro de combustibles, que se originan en un servidor de un proveedor de combustible y/o de un servicio de noticias.
[0025] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía según la invención, los informes de eventos comprenden datos de sensor y/o parámetros, en particular datos de sensor y/o parámetros de las unidades de generación de energía locales, unidades de consumo de energía locales, almacenamientos de energía locales y/o red de suministro de energía.
[0026] Se proporciona una unidad de control para un sistema de suministro de energía, en particular para un sistema de suministro de energía, que es adecuado para extraer energía de una red de suministro de energía o alimentar energía en la red de suministro de energía, controlando la unidad de control un consumo de energía interno, por al menos una unidad de consumo de energía local del sistema de suministro de energía, de la cantidad de energía generada por al menos una unidad de generación de energía local del sistema de suministro de energía, y controla la cantidad de energía almacenada en al menos un almacenamiento de energía local del sistema de suministro de energía, la unidad de control, después de la detección de al menos un evento futuro predecible que influye en la cantidad de energía generable por las unidades de generación de energía y/o la cantidad de energía de la energía extraíble de la red de suministro de energía y/o la cantidad de energía consumida por las unidades de consumo de energía, adapta dinámicamente, por precaución, una reserva de energía, almacenada en el al menos un almacenamiento de energía local, en función de los eventos detectados antes de que ocurran estos eventos.
[0027] En una posible realización de la unidad de control según la invención, tiene una interfaz de usuario a través de la cual un usuario puede configurar manualmente la reserva de energía almacenada en el al menos un almacenamiento de energía local del sistema de suministro de energía.
[0028] En una realización posible adicional de la unidad de control según la invención, la unidad de control es una unidad de control local proporcionada en el sistema de suministro de energía.
[0029] En una realización posible adicional de la unidad de control según la invención, la unidad de control es una unidad de control remoto que se comunica con el sistema de suministro de energía a través de una interfaz de comunicaciones.
[0030] En una realización posible adicional de la unidad de control según la invención, la unidad de control está integrada en un aparato portátil y ejecuta una aplicación para adaptar dinámicamente la reserva de energía almacenada de los sistemas de suministro de energía.
[0031] En una realización posible, la unidad de control está integrada en un aparato de radio móvil.
[0032] Un procedimiento de provisión de una reserva de energía en un sistema de suministro de energía comprende las etapas de:
detectar al menos un evento futuro que influya en la cantidad de energía de la energía generable por una unidad de generación de energía del sistema de suministro de energía y/o la cantidad de energía de la energía extraíble de una red de suministro de energía por el sistema de suministro de energía y/o la cantidad de energía de la energía consumida por las unidades de consumo de energía del sistema de consumo de energía; y ajustar la reserva de energía almacenada en al menos un almacenamiento de energía local del sistema de suministro de energía en función de los eventos futuros detectados antes de que ocurran.
[0033] En una posible realización del procedimiento según la invención, la reserva de energía almacenada localmente se establece adicionalmente en función de una configuración actual del sistema de suministro de energía.
[0034] En una posible realización del procedimiento según la invención, cuando se establece una reserva de energía, se maximiza el consumo interno de energía, por unidades de consumo de energía locales del sistema de suministro de energía, de la cantidad de energía generada por unidades de generación de energía locales del sistema de suministro de energía.
[0035] En una posible realización del procedimiento según la invención, la red de suministro de energía se monitorea para la frecuencia de la misma y/o para componentes armónicos, y si se detecta un posible fallo de red, la reserva de energía se adapta.
[0036] Según un aspecto adicional, la invención proporciona además un programa de aplicación que comprende instrucciones de programa para llevar a cabo el procedimiento según la invención para proporcionar una reserva de energía en un sistema de suministro de energía.
[0037] Según un aspecto adicional, la invención proporciona además una portadora de datos que almacena un programa de aplicación de este tipo.
[0038] La invención proporciona además una red de suministro de energía que comprende una pluralidad de sistemas de suministro de energía según el primer aspecto de la invención conectado a la misma.
[0039] En lo sucesivo, se describen con mayor detalle posibles realizaciones del procedimiento según la invención para proporcionar una reserva de energía para un sistema de suministro de energía, de la unidad de control según la invención de un sistema de suministro de energía y de la red de suministro de energía según la invención que comprende una pluralidad de sistemas de suministro de energía conectados a la misma, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Fig. 1 es un diagrama de circuito que ilustra una realización ejemplar de un sistema de suministro de energía según la invención según un primer aspecto de la invención;
Las Figs. 2A, 2B, 2C son diagramas de circuito que ilustran varias configuraciones variantes de una unidad de control utilizada en el sistema de suministro de energía según la invención;
La Fig. 3A es un diagrama de flujo simple que ilustra una primera configuración variante del procedimiento según la invención para proporcionar una reserva de energía;
La Fig. 3B es un diagrama de flujo simple adicional que ilustra una configuración variante posible adicional del procedimiento según la invención para proporcionar una reserva de energía;
La Fig. 4 es un diagrama de flujo adicional que ilustra una realización del procedimiento según la invención para proporcionar una reserva de energía en un sistema de suministro de energía;
La Fig. 5 es un diagrama que ilustra una realización adicional de un sistema de suministro de energía según la invención;
La Fig. 6 es un diagrama que ilustra una realización adicional de un sistema de suministro de energía según la invención;
Las Figs. 7A, 7B son diagramas de señales que ilustran el modo de funcionamiento de las dos realizaciones del sistema de suministro de energía según la invención que se muestra en las Figs. 5 y 6;
Las Figs. 8A, 8B son diagramas que ilustran el modo de funcionamiento de una posible realización de una unidad de control utilizada en el sistema de suministro de energía según la invención;
Las Figs. 9A, 9B son diagramas de señales que ilustran una realización posible adicional del sistema de suministro de energía según la invención;
La Fig. 10 es un diagrama de señal adicional que ilustra una posible realización del sistema de suministro de energía según la invención.
[0040] En los dibujos, los números de referencia correspondientes denotan unidades correspondientes o similares.
[0041] La Fig. 1 muestra una realización ejemplar de un sistema de suministro de energía EVA 1. El sistema de suministro de energía 1 es adecuado para extraer energía de una red de suministro de energía o alimentarla en esta red de suministro de energía 2. En una realización posible, la red de suministro de energía 2 es una red de baja tensión o media tensión. Se pueden conectar una pluralidad de sistemas de suministro de energía 1 a la red de suministro de energía 2. En la realización mostrada, la red de suministro de energía 1 tiene una unidad de medición 3, por medio de la cual se puede medir la energía alimentada en la red de suministro de energía 2 y la energía extraída de la red de suministro de energía 2. El sistema de suministro de energía 1 tiene al menos una unidad de generación de energía local 4 para generar energía. En la realización mostrada en la Fig. 1, el sistema de suministro de energía 1 tiene cuatro unidades de generación de energía locales 4-1, 4-2, 4-3, 4-4, que generan energía local. En el ejemplo mostrado, se proporcionan dos sistemas fotovoltaicos 4-1, 4-2 que generan energía eléctrica a partir de la luz solar y un sistema de energía eólica 4-3 que genera energía eléctrica a partir de la energía eólica. Las unidades locales de generación de energía 4-1, 4-2, 4-3 generan energía a partir de recursos renovables, específicamente de la luz solar o energía eólica. Además, en una realización posible, el sistema de suministro de energía 1 también puede comprender al menos una unidad de generación de energía local 4-4 que genera energía a partir de recursos no renovables, en particular a partir de combustibles. Estos combustibles pueden comprender, por ejemplo, combustibles fósiles o hidrógeno. Las unidades de generación de energía se conectan a través de los inversores 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 a una red de distribución de energía local 6, a la que se conectan una o más unidades de consumo de energía locales 7-1, 7-2. En la realización mostrada en la Fig. 1, el sistema fotovoltaico 4-1 está conectado a través de un inversor 5-1 a la red local 6 del sistema de suministro de energía 1. Las unidades de consumo de energía 7-i pueden comprender diferentes aparatos, por ejemplo, electrodomésticos, máquinas o motores eléctricos, o fuentes de calor, tales como una bomba de calor. El sistema fotovoltaico 4-1 genera una corriente eléctrica continua, que es convertida por el inversor 5-1 en una corriente alterna, que se alimenta a la red de suministro de energía 2 a través de la unidad de medición 3 o puede ser consumida por una unidad de consumo de energía 7-i localmente. En la realización mostrada, al menos un almacenamiento de energía local 8 está conectado al inversor 5-1 del primer sistema fotovoltaico 4-1. El almacenamiento de energía local 8 es capaz de almacenar o amortiguar energía. En una realización posible, el almacenamiento de energía local 8 del sistema de suministro de energía 1 es una unidad de almacenamiento de batería para almacenar energía eléctrica. En una realización posible adicional, el almacenamiento de energía local 8 también puede ser una unidad de almacenamiento para almacenar energía potencial o cinética. En una realización posible adicional, el almacenamiento de energía 8 también comprende unidades de almacenamiento de combustible para almacenar energía química. En una realización posible adicional, el almacenamiento de energía 8 también puede comprender una unidad de almacenamiento térmico para almacenar energía térmica.
[0042] Los sistemas fotovoltaicos 4-1, 4-2 pueden comprender una pluralidad de células solares que convierten la luz solar en energía eléctrica, la corriente continua CC generada de este modo es convertida por el inversor 5-1, 5­ 2 en corriente alterna CA. Además, en la realización mostrada en la Fig. 1, el sistema de suministro de energía 1 tiene un sistema de energía eólica 4-3, pudiendo un generador de corriente accionarse a través de una transmisión. El sistema de energía eólica 4-3 está conectado a través de un elemento de acoplamiento 5-3 a la red local 6. En una realización posible, este medio de acoplamiento puede contener un circuito intermedio de CC.
[0043] Al igual que las fuentes de energía regenerativas 4-1, 4-2, 4-3, el sistema de suministro de energía 1 también puede tener una o más unidades de generación de energía que generan energía eléctrica mediante la quema de combustibles. En la realización mostrada en la Fig. 1, el sistema de suministro de energía 1 tiene un generador 4­ 4 que genera energía mediante la quema de combustibles, por ejemplo, combustibles fósiles o hidrógeno, y la alimenta en la red eléctrica local 6 del sistema de suministro de energía 1 a través de la unidad de acoplamiento 5-4.
[0044] El número y el tipo de las diversas unidades de generación de energía 4-i pueden variar, y son configurables por el operador o usuario en cuestión del sistema de suministro de energía 1 según sus requisitos y el estado del sistema de suministro de energía 1. Al proporcionar diferentes tipos de unidades de generación de energía para su sistema de suministro de energía 1, el usuario del sistema de suministro de energía 1 reduce su dependencia de un cualquier tipo particular de generación de energía. En la realización mostrada en la Fig. 1, un almacenamiento de energía 8 está conectado al inversor 5-1, de tal manera que se forma una unidad de almacenamiento. Opcionalmente, un primer sistema fotovoltaico 4-1 también puede conectarse a este inversor 5-1. En realizaciones alternativas, se puede proporcionar una pluralidad de almacenamientos de energía 8 conectados a la unidad de almacenamiento. El número y el tipo de los almacenamientos de energía 8 del sistema de suministro de energía 1 que se utilizan también son configurables. En la realización mostrada en la Fig. 1, se proporciona una unidad de medición 3, que puede medir el flujo de energía fuera de la red de suministro de energía 2 y hacia la red de suministro de energía 2 y lo notifica a una unidad de control 9. En una realización posible adicional, también se pueden proporcionar unidades de medición locales, que miden la energía consumida por la unidad de consumo de energía asociada y la notifica a la unidad de control, para las diversas unidades de consumo de energía 7-1, 7-2. Además, en una realización posible, las unidades de consumo de energía 7-1,7-2 pueden conectarse a la red local 6 a través de unidades de conmutación, siendo las unidades de conmutación preferentemente accionables o conmutables por la unidad de control 9. Además, en una realización posible, para cada unidad de generación de energía 4-i se puede proporcionar una unidad de medición asociada, que mide la cantidad de energía generada por la unidad de generación de energía asociada 4-1 y la notifica a la unidad de control 9 del sistema de suministro de energía 1. En la realización mostrada en la Fig. 1 del sistema de suministro de energía 1, la unidad de control 9 está integrada en el primer inversor 5-1. Naturalmente, el dispositivo de control 9 también puede conectarse al inversor a través de una conexión de datos. La unidad de control 9 controla un consumo de energía interno EEV de la cantidad de energía generada por la al menos una unidad de generación de energía local 4-1 por al menos una unidad de consumo de energía local 7-i del sistema de suministro de energía 1. Además, la unidad de control 9 controla o regula la cantidad de energía almacenada en el al menos un almacenamiento de energía 8.
[0045] La unidad de control 9 está configurada de tal manera que, después de detectar al menos un evento futuro predecible EV que influirá en el volumen E1 de energía generable por las unidades de consumo de energía 4-1 y/o el volumen E2 de energía que se puede extraer de la red de suministro de energía 2 y/o el volumen E3 de energía consumida por las unidades de consumo de energía 7-i, adapta dinámicamente una reserva de energía ER, almacenada en el al menos un almacenamiento de energía local 8, en función de los eventos detectados por precaución antes de que ocurran estos eventos.
[0046] Para este propósito, la unidad de control 9 tiene preferentemente una unidad de evaluación o unidad de evaluación de datos 10 que evalúa los informes de eventos EM. Estos informes de eventos comprenden noticias recibidas de fuentes de noticias y/o datos de sensores recibidos de sensores. La unidad de evaluación 10 evalúa los informes de eventos recibidos para predecir eventos futuros EV de relevancia para el suministro de energía local. Los informes de eventos EM comprenden en particular noticias que pueden originarse de una pluralidad de diferentes fuentes de noticias heterogéneas. Además, los informes de eventos pueden comprender noticias de sensores o datos de sensores, que se originan a partir de una pluralidad de sensores heterogéneos diferentes. En una realización posible, los informes de eventos EM recibidos por la unidad de evaluación 10 comprenden informes de relevancia para el funcionamiento de red en curso de la red de suministro de energía 2. Estos informes de eventos EM son, por ejemplo, informes de infraestructura relacionados con infraestructura pública y/o infraestructura de red. En una posible realización, estos informes de eventos se originan en un servidor de un operador de red y/o de una autoridad de construcción. Por ejemplo, como una alerta de evento EM, una autoridad de construcción puede transmitir noticias a los usuarios cercanos a un sitio de construcción si el sitio de construcción va a conducir al apagado temporal de la red de suministro de energía local 2, por ejemplo, la red de baja tensión local, durante un período de tiempo particular. Si, por ejemplo, en una calle de una ubicación, la red local de suministro de energía 2 se apaga temporalmente en esta región, los usuarios que operan un sistema de suministro de energía 1 en esta región pueden ser notificados por la autoridad de construcción y/o el operador de red. Estos informes de eventos de infraestructura se pueden transmitir al usuario o a la unidad de control 9 del sistema de suministro de energía 1 a través de diversos canales de noticias, por ejemplo, por SMS o correo electrónico o de alguna otra manera.
[0047] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía 1 según la invención, así como informes de eventos de infraestructura, la unidad de evaluación 10 de la unidad de control 9 también contiene informes de predicción meteorológica y/o informes de advertencia meteorológica georreferenciados. En una posible realización, estos informes de eventos pueden originarse en un servidor de un servicio de pronóstico meteorológico. En una realización posible adicional, estos informes de pronóstico meteorológico o informes de aviso meteorológico también pueden originarse en un servidor de una compañía de seguros con la que está asegurado el usuario u operador del sistema de suministro de energía 1.
[0048] En una realización posible adicional, la unidad de evaluación 10 de la unidad de control 9 recibe adicionalmente informes de eventos relacionados con el suministro futuro de combustibles. Por ejemplo, el operador del sistema de suministro de energía puede ser informado sobre una futura escasez en el suministro de un combustible en particular. Por ejemplo, se puede informar al operador del sistema de suministro de energía 1 o a la unidad de evaluación 10 de que un combustible particular, por ejemplo, gas combustible, no está disponible durante un tiempo como resultado de una interrupción en una línea de suministro. La interrupción del suministro de combustible puede, por ejemplo, hacer que el generador 4-4 que se muestra en la Fig. 1 no funcione durante un período de tiempo particular en el futuro y, por lo tanto, tampoco pueda generar energía para la red local 6. En una realización posible, los informes de eventos relacionados con el suministro futuro de combustibles iguales o diferentes pueden originarse de un servidor de un proveedor de combustible y/o de un servidor de un servicio de noticias.
[0049] Los informes de eventos EM pueden originarse de una pluralidad de diferentes fuentes heterogéneas. En una realización posible, la unidad de control 9 comprende una interfaz de usuario a través de la cual la reserva de energía ER almacenada en al menos un almacenamiento de energía local 8 del sistema de suministro de energía 1 puede ser configurada manualmente por un usuario u operador del sistema de suministro de energía 1. En la realización mostrada en la Fig. 1, la unidad de control 9 está integrada en el inversor 5-1 del primer sistema fotovoltaico 4-1, en otras palabras, localmente en el EVA 1. En una realización alternativa, la unidad de control 9 también puede ser una unidad de control remoto 9 que se comunica con el sistema de suministro de energía 1 a través de una interfaz de comunicaciones. En este contexto, la unidad de control 9 puede, por ejemplo, integrarse en un aparato portátil, en particular en un aparato de radio móvil, y ejecutar una aplicación para adaptar dinámicamente la reserva de energía ER almacenada del sistema de suministro de energía 1.
[0050] En una realización preferida del sistema de suministro de energía 1, cuando se establece una reserva de energía ER, la unidad de control 9 maximiza el consumo interno de energía EEV, mediante las diversas unidades de consumo de energía locales 7-i del sistema de suministro de energía 1, de la cantidad de energía generada por las unidades de generación de energía locales 4-1 en su conjunto. El número de unidades de consumo de energía 7-i dentro del sistema de suministro de energía 1 de un usuario puede variar. En una realización posible, el sistema de suministro de energía 1 es un sistema de suministro de energía de un hogar privado y comprende electrodomésticos como unidades de consumo de energía 7-i, por ejemplo, una lavadora o una caldera eléctrica y otros aparatos, por ejemplo, máquinas, bombas de calor o similares. Además, el sistema de suministro de energía 1 también puede ser un sistema de suministro de energía de una empresa que opera máquinas de trabajo de la empresa utilizando la energía generada localmente. Otros ejemplos típicos de unidades de consumo de energía 7-i son sistemas de aire acondicionado, aparatos de calentamiento eléctricos, lavavajillas, cocinas eléctricas y similares. Usando unidades de conmutación, el sistema de control 9 controla las unidades de consumo de energía 7-i del sistema de suministro de energía 1 de tal manera que la proporción de energía generada por las unidades de generación de energía 4-i del sistema de suministro de energía 1 por sí mismas fuera de la energía consumida por las unidades de consumo de energía 7-i del sistema de suministro de energía 1 alcanza su nivel máximo. En una realización posible, la proporción de la energía generada por las propias unidades de generación de energía 4-i que no es consumida por las propias unidades de consumo de energía 7-i del sistema de consumo de energía 1 se alimenta a la red de suministro de energía 2 o preferentemente se alimenta al almacenamiento de energía local 8 del sistema de suministro de energía 1 por el sistema de control 9. Por lo tanto, la unidad de control 9 maximiza preferentemente el consumo interno de energía sobre la base de un ajuste óptimo de la reserva de energía ER. Esto tiene la ventaja de que la energía generada localmente también se consume principalmente de manera local, y el EVA 1 es en gran medida independiente de la red de suministro de energía 2. La unidad de control 9 no solo proporciona la maximización continua del consumo interno de energía EEV, sino que según la invención también proporciona una adaptación dinámica óptima de la reserva de energía ER dentro del al menos un almacenamiento de energía 9, de tal manera que después de detectar al menos un evento futuro predecible EV, una reserva de energía ER se adapta dinámicamente por precaución antes de que ocurra este evento de tal manera que el sistema de suministro de energía 1 pueda proporcionar de manera confiable el consumo interno de energía durante el período de tiempo más largo posible, incluso si se produce una situación general desfavorable.
[0051] En el caso de un evento natural crítico predecible, por ejemplo, una granizada que se presume que llega en una hora, la unidad de control 9 aumenta la reserva de energía e R por precaución, ya que la granizada anticipada puede conducir a una reducción en la energía generada por las fuentes de energía renovables 4-i y también a una interrupción potencial de las líneas de conexión en suspensión libre a la red de suministro de energía 2.
[0052] En caso de un fallo anticipado de la energía generada localmente E1 como resultado de los eventos previstos o en caso de un fallo anticipado de la energía E2 que puede extraerse de la red de suministro de energía y/o en caso de un aumento anticipado de la energía consumida localmente E3, la unidad de control 9 del sistema de suministro de energía 1 aumenta automáticamente la reserva de energía almacenada en el almacenamiento de energía local 8 por precaución. Por el contrario, en el caso de un aumento anticipado en la energía generable localmente E1 como resultado de los eventos predichos y/o en el caso de un aumento anticipado en la energía E2 que puede extraerse de la red de suministro de energía y/o en el caso de una disminución anticipada en la energía consumida localmente E3, la unidad de control 9 del sistema de suministro de energía 1 reduce automáticamente la reserva de energía almacenada en el almacenamiento de energía local 8 por precaución, como también se puede ver en las Figs. 8 y 9.
[0053] En una realización posible adicional, una tasa de adaptación AR a la que la reserva de energía ER almacenada en al menos un almacenamiento de energía 8 es alterada adicionalmente por la unidad de control 9. Esto se lleva a cabo preferentemente en función de un período de tiempo preliminar entre la recepción de una alerta de evento EM que anuncia al menos un evento EV futuro y la ocurrencia real del evento anunciado por la alerta de evento. Si, por ejemplo, se notifica una granizada inminente, se aumenta la tasa de adaptación AR a la que se adapta la reserva de energía ER del almacenamiento, en otras palabras, por ejemplo, se aumenta la velocidad de carga a la que se carga un almacenamiento de batería 8. Si, por ejemplo, se notifica que la granizada solo se aproximará en unas pocas horas, existe la posibilidad de construir la reserva de energía ER más lentamente o a una tasa de adaptación AR más baja. En consecuencia, el dispositivo de control 9 selecciona la tasa de adaptación AR en función del EEV. Por lo tanto, sería óptimo proporcionar a la reserva de energía ER la energía generada localmente E1. Si esto no es posible dado el evento, se extrae energía de la red.
[0054] En una realización posible adicional, la unidad de control 9 adapta la cantidad de energía en la reserva de energía ER almacenada en el al menos un almacenamiento de energía 8 en función de una duración de evento prevista o probable del evento anunciado en la alerta de evento. Si, por ejemplo, una alerta de infraestructura notifica que la red de suministro de energía 2 en cuestión tiene que apagarse durante un período de tiempo relativamente largo de varios días, la reserva de energía ER mantenida se establece en consecuencia más alta. Por el contrario, si la red de suministro de energía 2 solo se apaga durante unas pocas horas como resultado de una actividad de construcción, la reserva de energía ER mantenida puede establecerse de manera correspondiente más baja.
[0055] En el sistema de suministro de energía 1 según la invención, el volumen de energía o ER mantenido para una situación de energía de emergencia se puede adaptar dinámicamente. El volumen en la reserva de energía ER mantenida puede verse influido, por ejemplo, por parámetros tales como la probabilidad de fallo y la duración del fallo. El sistema de control 9 garantiza continuamente la maximización del consumo interno de energía EEV y la optimización de la reserva de energía o del depósito de energía de emergencia ER. Esto significa que, en una situación óptima, el 100 % de la energía generada localmente se consume localmente y/o se almacena localmente.
[0056] Las Figs. 2A, 2B, 2C muestran diferentes configuraciones variantes del sistema de suministro de energía 1 según la invención en relación con la disposición de la unidad de control 9. En la configuración variante mostrada en la Fig. 2A, la unidad de control 9 está integrada en un inversor 5-1 de una unidad de generación de energía local 4-1, y preferentemente tiene una interfaz de usuario 11. A través de la interfaz de usuario 11, el usuario u operador del sistema de suministro de energía 1 tiene la posibilidad de ajustar manualmente la reserva de energía ER mantenida. La unidad de control 9 o la unidad de evaluación 10 integrada en ella recibe un flujo continuo de eventos EV, que se evalúan continuamente para adaptar la reserva de energía ER de forma automática y dinámica por precaución. En una realización posible, la reserva de energía ER actualmente retenida puede mostrarse al usuario asociado a través de una visualización de la interfaz de usuario 11. Además, la corriente continua de informes de eventos EM o eventos EV que provocan la adaptación cautelar dinámica de la reserva de energía ER puede desplazarse al usuario a través de la interfaz de usuario 11. Además, en una posible realización, a través de la interfaz de usuario existe la posibilidad de que el usuario introduzca manualmente informes de eventos él mismo, que son tomados en cuenta por la unidad de evaluación 10 de la unidad de control 9 en la adaptación de la reserva de energía ER.
[0057] La Fig. 2B muestra como una realización adicional una unidad de control 9 que está integrada en un aparato portátil 12 y que se comunica de forma inalámbrica, a través de un transceptor 13 contenido de manera similar en este, con un transceptor remoto 14 a través de las antenas 15, 16. En la realización mostrada, el transceptor 14 está integrado en el inversor 5-1. La reserva de energía ER en el almacenamiento de energía 8 se adapta de forma dinámica de forma automática y/o manual en función de las señales de control que el transceptor 14 recibe de forma inalámbrica de la unidad de control remoto 9. El aparato portátil que se muestra en la Fig. 2B puede ser, por ejemplo, un aparato de radio móvil o un teléfono móvil de un usuario del sistema de suministro de energía 1. En este contexto, la unidad de evaluación 10 contenida en la unidad de control 9 evalúa una corriente de eventos o informes de eventos y genera las señales de control correspondientes para ajustar la reserva de energía ER, las señales de control para ajustar la reserva de energía se transmiten a través de una interfaz de radio desde el aparato de radio móvil 12 al transceptor 14 del inversor 5-1.
[0058] La Fig. 2C muestra una realización adicional en la que una unidad de control 9 está conectada al inversor 5-1 a través de una red de datos 17. La red de datos 17 puede ser una red de datos local, WAN/Internet o similar del sistema de suministro de energía 1 o ser un bus de datos. Las configuraciones variantes mostradas en las Figs. 2A, 2B, 2C también se pueden combinar.
[0059] La Fig. 3A es un diagrama de flujo simple que ilustra una realización del procedimiento según la invención para proporcionar una reserva de energía ER en un sistema de suministro de energía 1.
[0060] En una primera etapa S1, se detecta al menos un evento EV futuro. Este evento influye en el volumen E1 de energía generable por las unidades de generación de energía 4-i del sistema de suministro de energía y/o el volumen E2 de energía que puede extraerse de la red de suministro de energía 2 por el sistema de suministro de energía 1 y/o el volumen E3 de energía consumida por las unidades de consumo de energía 7-i del sistema de suministro de energía 1. Los eventos EV pueden influir en la energía generable E1, la energía E2 que se puede extraer y la energía consumida E3. Por ejemplo, una advertencia de tormenta puede anunciar como un evento una tormenta que se anticipa conduzca a una reducción importante en la energía solar generable, a un riesgo para las líneas de conexión independientes a la red de suministro de energía local 2 y a [un aumento en] la energía E3 consumida por los medios de calentamiento eléctrico 7-i.
[0061] En una etapa adicional S2, la reserva de energía ER almacenada en al menos un almacenamiento de energía local 8 del sistema de suministro de energía 1 se adapta en función de los eventos futuros detectados antes de que ocurran. Si, por ejemplo, se anuncia una tormenta futura como un evento, y conduce a una reducción anticipada en la energía generable E1, una reducción anticipada en la energía E2 que se puede extraer, y posiblemente simultáneamente un aumento en la energía E3 a consumir, en la etapa S2, la reserva de energía ER almacenada en el almacenamiento de energía local 8 se incrementa dinámicamente por precaución antes de que ocurra la tormenta. Por lo tanto, el reglamento se lleva a cabo en función del EEV, de tal manera que la ER pueda estar provista de un alto porcentaje de la energía generable localmente E1. Si la energía E1 ya no es suficiente para lograr la ER requerida, el almacenamiento también se carga adicionalmente a través de la red. Por ejemplo, la regulación también puede desconectar cargas de manera específica para lograr la reserva de energía ER requerida.
[0062] La Fig. 3B muestra una realización adicional del procedimiento según la invención para proporcionar una reserva de energía ER en un sistema de suministro de energía. En la etapa S1, en la realización mostrada en la Fig. 3A, se detecta al menos un evento futuro EV mediante la evaluación de informes de eventos EM.
[0063] Posteriormente, en la etapa S2, la reserva de energía ER se adapta dinámicamente en función del evento futuro detectado antes de que ocurra.
[0064] Posteriormente, en una etapa adicional S3, cuando se establece una reserva de energía, se maximiza un consumo de energía interno de la cantidad de energía generada por las unidades de generación de energía local 4-i del sistema de consumo de energía 1 por las unidades de consumo de energía local 7-i del sistema de suministro de energía 1.
[0065] La Fig. 4 es un diagrama de flujo adicional que ilustra una realización del procedimiento según la invención para proporcionar una reserva de energía ER. En la realización mostrada en la Fig. 4, después de una etapa inicial S4-1, en una etapa S4-2, la reserva de energía ER mantenida se establece en un valor de inicio configurable.
[0066] En una etapa adicional S4-3, el sistema de suministro de energía 1 se opera en un modo de funcionamiento normal cuando se establece una reserva de energía ER, la unidad de control 9 del sistema de suministro de energía 1 maximiza el consumo interno de energía EEV de los volúmenes de energía generados por las unidades de generación de energía locales 4-i del sistema de suministro de energía 1 por las unidades de consumo de energía locales 7-i del sistema de suministro de energía 1. Una vez que se notifica un evento EV a la unidad de evaluación 10 de la unidad de control 9 en la etapa S4-4, en la etapa S4-5 la reserva de energía local se adapta dinámicamente a un nuevo valor. Posteriormente, el procedimiento vuelve a la etapa S4-3 (funcionamiento normal) hasta que se notifica el siguiente evento EV.
[0067] La Fig.5 muestra una realización adicional de un sistema de suministro de energía 1 según la invención. En la realización mostrada, el sistema de suministro de energía 1 tiene una unidad de preparación local 18 para preparar informes de eventos EM. Estos informes de eventos comprenden noticias que se originan de una pluralidad de diferentes fuentes de noticias heterogéneas, así como datos de sensores que se originan de una pluralidad de diferentes sensores locales heterogéneos 19 y/o sensores remotos 21. Como se muestra en la Fig. 5, la unidad de preparación 18 puede estar aguas arriba de la unidad de control 9. De manera alternativa, la unidad de preparación 18 también puede integrarse en la unidad de control 9. En la realización mostrada en la Fig. 5, la unidad de preparación 18 está conectada a una red de datos 20, que es una red de datos local o una red de datos súper regional, por ejemplo, Internet. Una pluralidad de sensores remotos 21-1, 21-2 y fuentes de noticias remotas 22-1, 22-2, 22-3, como se muestra en la Fig. 5. En una realización posible, la unidad de preparación 18 puede filtrar y/o procesar los informes de eventos EM de antemano, en particular noticias que se originan de una pluralidad de fuentes de noticias diferentes 22-i y/o datos de sensores que se originan de una pluralidad de sensores remotos o locales diferentes 19, 21-i. En una realización posible, la unidad de preparación 18 filtra y procesa los informes de eventos EM recibidos en relación con la fiabilidad de los mismos. En este contexto, los informes de eventos que se originan en fuentes de noticias confiables se ponderan más que los informes de eventos de fuentes de noticias desconocidas. Por ejemplo, incluso las previsiones meteorológicas a más largo plazo pueden clasificarse como relativamente poco fiables. Los informes de eventos EM que han sido filtrados y/o procesados de antemano son notificados por la unidad de preparación 18 a la unidad de evaluación 10 de la unidad de control 9. La unidad de evaluación 10 adapta dinámicamente la reserva de energía ER almacenada en el al menos un almacenamiento de energía local 8 del sistema de suministro de energía 1 en función de los informes de eventos o eventos que se han procesado de antemano. Además, la unidad de evaluación 10 puede adaptar dinámicamente la tasa de adaptación AR para adaptar la reserva de energía ER. Los informes de eventos recibidos por la unidad de preparación 18 comprenden diferentes informes procedentes de diferentes fuentes de noticias. Una posible fuente de noticias es, por ejemplo, el servidor del operador de red de la red de suministro de energía 2 o el servidor de una autoridad de construcción. En la realización mostrada en la Fig. 5, por ejemplo, la primera fuente de noticias 22-1 está formada por el servidor del operador de red y suministra, como informes de eventos, informes de infraestructura relacionados con el funcionamiento futuro de la red de suministro de energía 2. La segunda fuente de noticias 22-2 es, por ejemplo, el servidor de una autoridad de construcción que notifica las actividades de construcción en la región de la red de suministro de energía local 2 al usuario relevante o al operador del sistema de suministro de energía. Otra fuente de noticias 22-3 suministra, por ejemplo, informes de pronósticos meteorológicos georreferenciados o informes relacionados con perturbaciones en el suministro futuro de un combustible en particular. Además, los informes de eventos EM pueden comprender datos de sensor y/o parámetros, en particular datos de sensor y/o parámetros de las unidades de generación de energía locales 4-i, datos de sensor y/o parámetros de las unidades de consumo de energía locales 7-i, datos de sensor y/o parámetros de los almacenamientos de energía locales 8-i, y/o datos de sensor y/o parámetros de la red de suministro de energía 2, por ejemplo, la frecuencia de funcionamiento f de la red de suministro de energía 2.
[0068] La Fig. 6 muestra una realización de un posible grupo de sistemas de suministro de energía 1 según la invención que están conectados en una red de suministro de energía 2. En la realización mostrada en la Fig. 6, una pluralidad de sistemas de suministro de energía EVA 1A, 1B, 1C están conectados a una red de suministro de energía compartida 2. El primer sistema de suministro de energía 1A se muestra en detalle y corresponde al sistema de suministro de energía que se muestra en la Fig. 1. Los tres sistemas de suministro de energía diferentes 1A, 1B, 1C están conectados a una red de datos 20A, de tal manera que reciben informes de eventos EM o eventos EV en una corriente de informes de eventos. Esta red de datos 20A distribuye informes de eventos que se procesan de antemano o se filtran de antemano a las unidades de control 9 de los diversos sistemas de suministro de energía 1A, 1B, 1C, como se indica esquemáticamente en la Fig. 6 por las flechas para EVx y EMx. El filtrado anticipado o procesamiento anticipado de los informes de eventos EM se lleva a cabo a través de una unidad de preparación central 18 que se proporciona entre una primera red de datos 20A y la segunda red de datos 20B. Naturalmente, las dos redes de datos 20A, 20B también pueden formar una red de datos unitaria integrada. Los informes de eventos EM recibidos de diferentes fuentes de noticias 22-i o sensores remotos 21-i se suministran a través de la red de datos 20A a la unidad de preparación 18, que procesa o filtra la pluralidad de diferentes mensajes de eventos EM de antemano. En una realización posible, la unidad de preparación 18 formatea adicionalmente los informes de eventos EM en un formato de datos adecuado para las unidades de evaluación 10. La unidad de preparación 18 puede implementarse, por ejemplo, en un servidor de un fabricante de un sistema de suministro de energía EVA. La unidad de preparación 18 filtra los informes de noticias o eventos que se originan en una pluralidad de fuentes de noticias heterogéneas diferentes y los datos de sensor que se originan en una pluralidad de sensores heterogéneos diferentes en relación con la relevancia de los mismos para el suministro de energía local de los sistemas de suministro de energía relevantes 1A, 1B, 1C. Además, la unidad de preparación 18 puede procesar los informes de eventos obtenidos de antemano, en particular, convertir el formato de datos de estos. En una realización posible, la unidad de preparación 18 pondera adicionalmente los informes de eventos recibidos EM o eventos para la confiabilidad de la fuente de datos, en otras palabras, la confiabilidad del sensor en cuestión o fuente de noticias en cuestión. Los informes de eventos que se filtran y/o procesan de antemano se transmiten desde la unidad de preparación 18 a través de la red de datos 20B a las diversas unidades de control 9 para la adaptación dinámica de las reservas de energía ERa , ERb, ERc almacenadas en los almacenamientos de energía asociados 8 de los diversos sistemas de suministro de energía 1A, 1B, 1C. En la realización mostrada en la Fig. 6, los informes de eventos que se procesan de antemano para los sistemas de suministro de energía 1A, 1C se transmiten adicionalmente de forma inalámbrica a través de un punto de acceso 23 y/o una estación base 24 a terminales de usuario portátiles 12A, 12B de los dos usuarios asociados Ua, Uc de los dos sistemas de suministro de energía 1A, 1C. En la realización mostrada en la Fig. 6, los aparatos portátiles 12A, 12C son aparatos de radio móviles, cada uno de los cuales tiene una unidad de control 9A, 9C que puede ejecutar una aplicación para adaptar dinámicamente la reserva de energía ERa , ERc almacenada de los sistemas de suministro de energía asociados 1A, 1C. Si, por ejemplo, un usuario Ua recibe, por medio de su dispositivo de radio móvil 12A o teléfono móvil, los informes de eventos o eventos que han sido procesados de antemano por la unidad de preparación 18 y son relevantes para su sistema de suministro de energía 1A, la aplicación ejecutada en el dispositivo de radio móvil 12A puede calcular la reserva de energía óptima requerida ERa y, por ejemplo, mostrarla al usuario Ua a través de una pantalla. En una realización posible, el usuario Ua puede aprobar o confirmar posteriormente que la reserva de energía calculada ERa se adapte para su sistema de suministro de energía 1A a través de una interfaz de usuario de su aparato de radio móvil 12A. La reserva de energía calculada ERa se transmite posteriormente desde el aparato de radio móvil a través del punto de acceso 23 y la red de datos 20B a la unidad de control 9A del sistema de suministro de energía 1A, que adapta la reserva de energía almacenada en el almacenamiento de energía 8 en consecuencia. En una realización posible adicional, el usuario Ua , al recibir una alerta de evento EM de la unidad de preparación 18, por ejemplo, en caso de una advertencia de tormenta, puede adaptar la reserva de energía manualmente según su propia estimación a través de la interfaz de usuario de su aparato de radio móvil 12A. Por ejemplo, la aplicación ejecutada en el aparato de radio móvil 12A puede calcular un valor recomendado de la reserva de energía ERa a configurar y mostrarlo al usuario, teniendo el usuario la posibilidad de confirmar el cálculo de la reserva de energía ERa a este valor o de ajustarlo manualmente y solo posteriormente transmitirlo a la unidad de control 9A de su sistema de suministro de energía 1A. Si, por ejemplo, un viajero de negocios en un viaje de negocios recibe una alerta de evento EM relevante para su sistema de suministro de energía 1 en su aparato de radio móvil 12, puede adaptar la reserva de energía e R en consecuencia sin tener que estar en el sitio.
[0069] Las Figs. 7A, 7B son diagramas que ilustran el modo de funcionamiento de la unidad de preparación 18 que se muestra en las Figs. 5, 6. En la Fig. 7A, la unidad de preparación 18 recibe una corriente de informes de eventos heterogéneos EM, que pueden originarse a partir de fuentes de noticias y/o sensores de diversos tipos. La unidad de preparación 18 filtra los informes de eventos o eventos relevantes para los diferentes sistemas de suministro de energía 1A, 1B, 1C, como se muestra en la Fig. 7B. Por ejemplo, la primera alerta de evento EM1 se refiere al evento EVC1 que es relevante para el sistema de suministro de energía 1B, mientras que la segunda alerta de evento EM2 notifica un evento EVC1 relevante para el tercer sistema de suministro de energía 1C. Las tercera y sexta alertas de eventos EM3, EM6 se relacionan con el primer sistema de suministro de energía 1A del usuario Ua, que recibe eventos correspondientes, por ejemplo, a través de su aparato de radio móvil 12a. Por lo tanto, la unidad de preparación 18 distribuye los informes de eventos EM a las unidades de control relevantes 9 de los sistemas de suministro de energía que se ven afectados en cada caso. Si, por ejemplo, la primera alerta de evento EM1 es una advertencia meteorológica que solo es relevante para un área particular en la que se encuentra el sistema de suministro de energía 1A, solo la unidad de control 9 de esta unidad de generación de energía 1A recibe realmente este evento enviado desde la unidad de preparación. Además, la unidad de preparación 18 puede filtrar los informes de eventos recibidos EM de antemano. En la realización mostrada en las Figs. 7A, 7B, la alerta de evento EM 5 se filtra, por ejemplo, porque se origina a partir de una fuente de noticias poco confiable. Preferentemente, los informes de eventos y los eventos EV generados a partir de estos se transmiten de una manera criptográficamente protegida para evitar cualquier manipulación. En el ejemplo que se muestra en las Figs. 7A, 7B, el informe de eventos EM6, por ejemplo, notifica un evento que es relevante tanto para el primer sistema de suministro de energía EVA 1A como para el tercer sistema de suministro de energía EVA 1C. Esta alerta de evento EM6 puede ser, por ejemplo, un informe de infraestructura de una autoridad de construcción que anuncia una actividad de construcción en una región de calle en la que tanto el primer sistema de suministro de energía 1A como el tercer sistema de suministro de energía 1C están conectados a la red de suministro de energía 2.
[0070] Las Figs. 8A, 8B ilustran el modo de funcionamiento, ya descrito repetidamente anteriormente, de la unidad de control 9 en una posible realización del sistema de suministro de energía 1 según la invención. En un tiempo t1, la unidad de control 9 recibe los eventos o una alerta de evento y en función de esta alerta de evento o el evento recibido aumenta la reserva de energía ER de un valor de inicio SW a un valor W1, como se muestra en la Fig. 8B. Si llega una alerta de evento adicional, que en cada caso es filtrada o procesada por la unidad de evaluación por adelantado, la unidad de control 9 aumenta la reserva de energía ER adicionalmente a un valor W2. Después de que se reciba la alerta de tercer evento o el tercer evento EV3 en el tiempo t3, la unidad de control 9 reduce la reserva de energía ER a un valor W3, como se muestra en la Fig. 8B.
[0071] Las Figs. 9A, 9B son diagramas que ilustran una realización posible adicional de la unidad de control 9 según la invención. En un tiempo t1, la unidad de control 9 recibe una alerta de evento o un evento EV1 y aumenta la reserva de energía a una tasa de adaptación AR1 relativamente alta de un valor de inicio SW a un valor W1, como se muestra en la Fig. 9B. En un tiempo t2, la unidad de control 9 recibe una alerta de evento adicional o un evento EV2 y aumenta la reserva de energía a un valor W2 más alto a una tasa de adaptación AR2 relativamente baja, como se muestra en la Fig. 9B. Después de recibir una alerta de evento adicional o un evento EV3 adicional en el tiempo t3, la unidad de control 9 reduce dinámicamente la reserva de energía ER a una tasa de adaptación negativa AR3. El nivel de las tasas de adaptación AR1, AR2, AR3 depende de las noticias contenidas en los informes de eventos asociados. Si, por ejemplo, se notifica un evento muy incisivo que es adicionalmente inminente, la tasa de adaptación AR correspondiente se establece relativamente alta en la unidad de control 9. En consecuencia, la tasa de adaptación AR se establece teniendo en cuenta el consumo interno de energía EEV. Si la reserva de energía requerida ER no es posible dado el evento EV y la tasa de adaptación resultante AR utilizando la energía generada localmente, el almacenamiento se carga adicionalmente a través de la red. En principio, la reserva energética ER y la tasa de adaptación AR también pueden adaptarse a la época del año o a la situación geográfica. Por lo tanto, en invierno, cuando se puede generar relativamente poca energía utilizando el sistema fotovoltaico, la reserva de energía ER generalmente se puede mantener a un nivel más alto.
[0072] La Fig. 10 es un diagrama adicional que ilustra los factores que influyen en las tasas de adaptación AR mostradas en las Figs. 9A, 9B. En una realización posible, el evento notificado a la unidad de control puede especificar un período de tiempo preliminar VZR y una duración del evento ED. En una realización posible, la unidad de control 9 varía la tasa de adaptación AR a la que la reserva de energía ER almacenada en el al menos un almacenamiento de energía 8 se adapta en función del período de tiempo preliminar VZR entre la recepción en el tiempo t1 de una alerta de evento EM, que anuncia un evento futuro, y la ocurrencia real en el tiempo t2 del evento anunciado por la alerta de evento. Además, en una realización posible, la unidad de control 9 puede adaptar la cantidad de energía en la reserva de energía ER almacenada en el al menos un almacenamiento de energía 8 en función de una duración de evento prevista o probable ED del evento EV anunciado en la alerta de evento. Por ejemplo, una alerta de advertencia meteorológica notificada a la unidad de control en el tiempo t1 puede especificar que el frente meteorológico llegará a la posición del sistema de suministro de energía 1 en aproximadamente cinco horas y este clima posteriormente durará aproximadamente dos días en esta ubicación. Cuanto más corto sea el período de tiempo preliminar VZR y mayor sea la adaptación requerida de la reserva de energía ER, mayor será la tasa de adaptación a R1 establecida por la unidad de control 9 del sistema de suministro de energía 1. Si un evento EV anunciado conduce a una reducción anticipada en la energía generable localmente E1, cuanto más larga sea la duración anticipada del evento ED del evento asociado, mayor será la reserva de energía ER que deba establecerse. Usando el procedimiento según la invención, la cantidad de energía disponible desde un almacenamiento de energía 8 para la situación de energía de emergencia se puede adaptar dinámicamente. La adaptación se lleva a cabo teniendo en cuenta el consumo interno de energía EEV. Este cambio puede ser desencadenado por indicaciones o eventos internos y/o externos. En una realización posible, la reserva de energía ER se adapta automáticamente de forma continua en función de los informes de eventos recibidos. En una realización alternativa, la reserva de energía ER se adapta periódicamente en intervalos de tiempo predeterminados. Los informes de eventos EM se pueden transmitir a la unidad de preparación 18 o a la unidad de control 9 en cualquier formato de datos deseado, por ejemplo, como un correo electrónico o SMS o en un paquete de datos. Los informes de eventos o noticias pueden transmitirse desde las fuentes de noticias o sensores a la unidad de preparación 18 o a la unidad de control 9 de manera cableada o inalámbrica.
[0073] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía 1 según la invención, la energía E1 generable por las unidades de generación de energía locales 4-i depende de la configuración asociada del sistema de suministro de energía. Por ejemplo, un primer sistema de suministro de energía 1-1 tiene tres sistemas de energía eólica y ningún sistema fotovoltaico, un segundo sistema de suministro de energía 1-2 tiene dos sistemas de energía eólica y un sistema fotovoltaico, un tercer sistema de suministro de energía 1-3 tiene un sistema de energía eólica y dos sistemas fotovoltaicos, y un cuarto sistema de suministro de energía 1-4 no tiene sistema de energía eólica y tiene tres sistemas fotovoltaicos. La energía E1 generable por los diversos sistemas de suministro de energía 1-i con mal tiempo con altas resistencias al viento y baja insolación depende de la configuración o composición de diferentes unidades locales de generación de energía. Mientras que el primer sistema de suministro de energía 1-1 que tiene tres sistemas de energía eólica genera mucha energía localmente en caso de mal tiempo y mucho viento, el cuarto sistema de suministro de energía 1-4, que tiene exclusivamente sistemas fotovoltaicos, genera relativamente poca energía. En una posible realización del sistema de suministro de energía 1 según la invención, la unidad de control 9, por lo tanto, ajusta la reserva de energía ER no solo en función de los informes de eventos o eventos recibidos, sino también en función de la CONFIGURACIÓN local almacenada del sistema de suministro de energía asociado 1. Si, en el ejemplo mostrado, cuando se aproxima un frente meteorológico con mucho viento y poco sol, el sistema de suministro de energía 1 tiene una configuración con muchos sistemas de energía eólica y pocos sistemas fotovoltaicos, la unidad de control 9 reduce la reserva de energía ER, mientras que en otra configuración del sistema de suministro de energía 1 con pocos sistemas de energía eólica y muchos sistemas fotovoltaicos, la reserva de energía ER tiene que aumentarse cuando se aproxima un frente meteorológico malo con mucho viento y poco sol. En una posible realización del sistema de suministro de energía según la invención, la configuración del sistema, en particular el tipo y la capacidad de energía de las diversas unidades de generación de energía 4-i, se almacena en un almacenamiento de datos de configuración local de la unidad de control 9 y se tiene en cuenta en la evaluación de los informes de eventos EM para adaptar la reserva de energía ER.
[0074] En el procedimiento según la invención, la reserva de energía ER se adapta dinámicamente, siendo también posible que esto tenga lugar en función de las fluctuaciones de frecuencia de red de la red de suministro de energía 2. Si la frecuencia de red medida f de la red de suministro de energía 2 es relativamente baja y está por debajo de una frecuencia de red nominal f0, la unidad de control 9 puede establecer la reserva de energía ER ligeramente más alta, ya que aumenta la probabilidad de un fallo de red. Además de o en lugar de medir la frecuencia de red, los componentes armónicos también se pueden medir y la ER se puede configurar en consecuencia.
[0075] En una realización posible, las unidades de control 9 de los diversos sistemas de suministro de energía 1 se comunican entre sí a través de una interfaz de comunicaciones. Por lo tanto, por ejemplo, las diversas unidades de control 9 de los diversos sistemas de suministro de energía 1 pueden notificar entre sí las reservas de energía actualmente mantenidas de estas.
[0076] En una realización posible adicional del sistema de suministro de energía 1, los datos históricos del flujo de energía o del sensor también pueden tenerse en cuenta adicionalmente al adaptar la ER reserva de energía. En el procedimiento según la invención, la reserva de energía o reserva de energía de emergencia ER de un sistema de suministro de energía local 1 se establece de manera óptima por adelantado para hacer que el suministro de energía local sea lo más robusto posible contra escenarios futuros o series de eventos y, en consecuencia, para mantener el consumo interno de energía EEC correspondientemente alto. En particular en las unidades de consumo de energía críticas para la seguridad 7-i, la probabilidad de fallo del suministro de energía local puede, por tanto, minimizarse o puede maximizarse el tiempo de funcionamiento continuo restante cuando ocurren escenarios particulares o series de eventos.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de suministro de energía, EVA, (1) que es adecuado para extraer energía de una red de suministro de energía, EVN, (2) o alimentar energía a la red de suministro de energía, EVN, (2), teniendo el sistema de suministro de energía, EVA, (1):
a) al menos una unidad de generación de energía local (4-i) para generar energía,
b) al menos una unidad de consumo de energía local (7-i) para consumir energía,
c) al menos un almacenamiento de energía local (8-i) para almacenar energía; y
d) una unidad de control (9), que controla un consumo de energía interno, EEV, por la al menos una unidad de consumo de energía local (7-i) del sistema de suministro de energía, EVA, (1), de la cantidad de energía generada por la al menos una unidad de generación de energía local (4-i), y controla la cantidad de energía almacenada en el al menos un almacenamiento de energía (8-i);
la unidad de control (9), después de la detección de al menos un evento futuro predecible, EV, que influye en una cantidad de energía (E1) de la energía generable por las unidades de generación de energía (4-i) y/o una cantidad de energía (E2) de la energía extraíble de la red de suministro de energía (2) y/o una cantidad de energía (E3) de la energía consumida por las unidades de consumo de energía (7-i), adapta dinámicamente, por precaución, una reserva de energía (ER) almacenada en el al menos un almacenamiento de energía local (8-i) en función de los eventos detectados antes de la ocurrencia de estos eventos,
comprendiendo la reserva de energía almacenada (ER) una cantidad de energía reservada para un escenario energético de emergencia,
caracterizado porque
la reserva de energía almacenada (ER) está influenciada en función de una probabilidad de fallo y una duración de fallo.
2. Sistema de suministro de energía según la reivindicación 1,
donde la unidad de control (9) tiene una unidad de evaluación (10) que evalúa los informes de eventos (EM), que comprende noticias (22-1) recibidas de fuentes de noticias y/o datos de sensores recibidos de sensores (19, 21-i), para predecir eventos futuros que son relevantes para el suministro de energía local.
3. Sistema de suministro de energía según la reivindicación 1 o la reivindicación 2,
donde la unidad de control (9) ajusta la reserva de energía (ER) en función de una configuración almacenada localmente del sistema de suministro de energía (1).
4. Sistema de suministro de energía según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, donde cuando se ajusta la reserva de energía (ER), la unidad de control (9) maximiza automáticamente el consumo interno de energía, EEV, por las unidades de consumo de energía locales (7-i) del sistema de suministro de energía (1), de la cantidad de energía (E1) generada por las unidades de generación de energía locales (4-1) del sistema de suministro de energía (1).
5. Sistema de suministro de energía según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, donde el almacenamiento de energía local (8-i) del sistema de suministro de energía (1) tiene unidades de almacenamiento de batería para almacenar energía eléctrica,
unidades de almacenamiento para almacenar energía potencial y/o cinética,
unidades de almacenamiento de combustible para almacenar energía química y/o
unidades de almacenamiento térmico para almacenar energía térmica.
6. Sistema de suministro de energía según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 5, donde la reserva de energía (ER) adaptada por la unidad de control (9) se almacena en el almacenamiento de energía local (8) del sistema de suministro de energía (1) o se almacena distribuida en una pluralidad de almacenamientos de energía locales diferentes (8-1) del sistema de suministro de energía (1).
7. Sistema de suministro de energía según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 6, donde, en el caso de un fallo esperado de la cantidad de energía generable localmente (E1) como resultado de los eventos predichos (EV) y/o en el caso de un fallo esperado de la cantidad de energía (E2) extraíble de la red de suministro de energía, EVN, (2) y/o en el caso de un aumento esperado en la cantidad de energía consumida localmente (E3), la reserva de energía almacenada (ER) se aumenta automáticamente, por precaución, por la unidad de control (9) del sistema de suministro de energía, EVA, (1), y
donde, en el caso de un aumento esperado en la cantidad de energía generable localmente (E1) como resultado de los eventos predichos (EV) y/o en el caso de un aumento esperado en la cantidad de energía (E2) extraíble de la red de suministro de energía (2) y/o en el caso de un aumento esperado en la cantidad de energía consumida localmente (E3), la reserva de energía almacenada (ER) se reduce automáticamente, por precaución, por la unidad de control (9) del sistema de suministro de energía, EVA, (1).
8. Sistema de suministro de energía según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 7, donde la unidad de control (9) altera una tasa de adaptación (AR) a la que se adapta la reserva de energía (ER) almacenada en el al menos un almacenamiento de energía (8), en función del consumo de energía interna (EEV) y/o de un tiempo de espera (VZR) entre la recepción de un informe de evento (EM) que anuncia al menos un evento futuro y la ocurrencia real del evento anunciado por el informe de evento (EM).
9. Sistema de suministro de energía según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 8, donde la unidad de control (9) adapta la cantidad de energía de la reserva de energía (ER) almacenada en el al menos un almacenamiento de energía (8) en función de una duración de evento prevista o probable (ED) del evento anunciado en el informe de evento (EM).
10. Sistema de suministro de energía según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 9, donde una unidad de preparación (18) pre-filtra y/o pre-procesa informes de eventos (EM), en particular noticias (N) que se originan de una pluralidad de fuentes de noticias diferentes y heterogéneas (22-i) y/o datos de sensores que se originan de una pluralidad de sensores diferentes y heterogéneos (19, 21-i), para relevancia para el suministro de energía local del sistema de suministro de energía (1), en particular ponderándolos para fiabilidad, y pasa los informes de eventos (EM) filtrados y/o pre-procesados, en particular formateados, a la unidad de control (9) para la adaptación dinámica de la reserva de energía (ER) almacenada en el al menos un almacenamiento de energía local (8) del sistema de suministro de energía (1) y/o para la adaptación dinámica de la tasa de adaptación (AR) a la que se adapta la reserva de energía (ER).
11. Sistema de suministro de energía según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 10, donde los informes de eventos (EM) comprenden informes relevantes para el funcionamiento continuo de la red de suministro de energía, EVN, en particular informes de infraestructura sobre infraestructura pública y/o infraestructura de red, que se originan en un servidor de un operador de red y/o de una autoridad de construcción, y/o
donde los informes de eventos (EM) comprenden informes de pronóstico meteorológico y/o informes de alerta meteorológica georreferenciados que se originan en un servidor de un servicio de pronóstico meteorológico y/o de una compañía de seguros, y/o
donde los informes de eventos (EM) comprenden informes sobre el suministro de combustibles procedentes de un servidor de un proveedor de combustible y/o de un servicio de noticias.
12. Sistema de suministro de energía según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 11, donde los informes de eventos (EM) comprenden datos de sensor y/o parámetros, en particular datos de sensor y/o parámetros de las unidades de generación de energía locales (4-i),
datos de sensor y/o parámetros de las unidades locales de consumo de energía (7-i),
datos de sensor y/o parámetros del almacenamiento de energía local (8-i), y/o
datos de sensor y/o parámetros de la red de suministro de energía (2).
13. Unidad de control (9) para un sistema de suministro de energía (1) que sea adecuado para extraer energía de una red de suministro de energía (2) o alimentar energía a la red de suministro de energía (2), controlando la unidad de control (9) un consumo interno de energía (EEV), por al menos una unidad local de consumo de energía (7-i) del sistema de suministro de energía (1), de la cantidad de energía generada por al menos una unidad local de generación de energía (4-i) del sistema de suministro de energía (1), y controla la cantidad de energía almacenada en al menos un almacenamiento local de energía (8) del sistema de suministro de energía, EVA, (1), la unidad de control (9), después de la detección de al menos un evento futuro predecible (EV) que influye en la cantidad de energía (E1) de la energía generable por las unidades de generación de energía (4-i) y/o la cantidad de energía (E2) de la energía extraíble de la red de suministro de energía (2) y/o la cantidad de energía (E3) de la energía consumida por las unidades de consumo de energía (7-i), adapta dinámicamente, por precaución, una reserva de energía (ER) almacenada en el al menos un almacenamiento de energía local (8) en función de los eventos detectados, EV, antes de la ocurrencia de estos eventos,
comprendiendo la reserva de energía almacenada (ER) una cantidad de energía reservada para un escenario energético de emergencia,
caracterizado porque
la reserva de energía almacenada (ER) está influenciada en función de una probabilidad de fallo y una duración de fallo.
14. Procedimiento de provisión de una reserva de energía (ER) en un sistema de suministro de energía (1), que comprende las etapas de:
- detectar (S1) al menos un evento futuro, EV, que influye en la cantidad de energía (E1) de la energía generable por una unidad de generación de energía (4-i) del sistema de suministro de energía (1) y/o la cantidad de energía (E2) de la energía, E2, extraíble de una red de suministro de energía (2) por el sistema de suministro de energía (1) y/o la cantidad de energía (E3) de la energía consumida por las unidades de consumo de energía (7-i) del sistema de consumo de energía (1);
- ajustar (S2) la reserva de energía (ER) almacenada en al menos un almacenamiento de energía local (8) del sistema de suministro de energía (1) en función de los eventos futuros detectados (EV) antes de que ocurran, comprendiendo la reserva de energía almacenada (ER) una cantidad de energía reservada para un escenario energético de emergencia,
caracterizado porque
la reserva de energía almacenada (ER) está influenciada en función de una probabilidad de fallo y una duración de fallo.
15. Procedimiento según la reivindicación 14,
donde la reserva de energía almacenada (ER) se ajusta adicionalmente en función de una configuración presente del sistema de suministro de energía (1).
16. Procedimiento según la reivindicación 14 o la reivindicación 15,
donde cuando la reserva de energía (ER) se ajusta, se maximiza un consumo de energía interno (EEV), por unidades de consumo de energía local (7-i) del sistema de suministro de energía (1), de la cantidad de energía generada por unidades de generación de energía local (4-1) del sistema de suministro de energía (1).
17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, donde la red de suministro de energía (2) se monitorea para detectar la frecuencia y/o componentes armónicos de la misma, y donde, si se detecta un posible fallo de red de la red de suministro de energía (2), se adapta la reserva de energía (ER).
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