BR102015026669A2 - barramento, sistema de distribuição de potência de corrente contínua e método para distribuir potência elétrica - Google Patents

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Abstract

barramento, sistema de distribuição de potência de corrente contínua e método para distribuir potência elétrica a presente invenção refere-se a um barramento para distribuir potência elétrica a uma pluralidade de conjuntos de dispositivos elétricos. o barramento inclui um ou mais separadores de barramento e uma pluralidade de seções de barramento. a pluralidade de seções de barramento inclui pelo menos uma primeira seção de barramento e uma segunda seção de barramento eletricamente acopladas entre si através de um separador de barramento, em que a primeira seção de barramento é eletricamente conectável a um primeiro conjunto de dispositivos elétricos que têm uma primeira métrica de importância e a segunda seção de barramento é eletricamente conectável a um segundo conjunto de dispositivos elétricos que têm uma segunda métrica de importância diferente da primeira métrica de importância. o separador de barramento é configurado para isolar a primeira seção de barramento e a segunda seção de barramento com base na ocorrência de uma condição de falha. um sistema de distribuição de potência de corrente contínua que emprega o barramento e um método para distribuir potência elétrica através do barramento também são revelados.

Description

“BARRAMENTO, SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE POTÊNCIA DE CORRENTE CONTÍNUA E MÉTODO PARA DISTRIBUIR POTÊNCIA ELÉTRICA” Antecedentes da Invenção [001] Realizações da presente revelação referem-se à distribuição de potência elétrica e, mais particularmente, a uma disposição tolerante a falhas de dispositivos elétricos acoplados a um barramento para distribuir a potência elétrica.
[002] Atualmente, os barramentos elétricos tais como barras condutoras estão sendo comumente usadas para transmissão de potência elétrica. Os barramentos são usados para transmissão de potência de Corrente Contínua (CC) ou potência de Corrente Alternada (CA). No presente documento, os barramentos de CC estão sendo empregados para aumentar a disponibilidade de energia para as cargas que são acopladas em paralelo e para os barramentos de CC.
[003] Pode-se notar que os barramentos de CC têm sido usados de modo extensivo em aplicações marítimas e submarinas para a distribuição de potência elétrica. Em geral, quando um barramento de CC é empregado nas aplicações marítimas ou submarinas, diversos dispositivos elétricos tais como fontes de energia e cargas elétricas são acopladas em paralelo e ao barramento de CC. Tal organização em paralelo dos dispositivos elétricos que são acoplados ao barramento de CC torna tipicamente o sistema geral propenso à propagação de falhas entre os dispositivos elétricos. Ademais, uma falha em qualquer um dos dispositivos elétricos em uma configuração que utiliza a organização em paralelo dos dispositivos elétricos exige o isolamento de todos os dispositivos elétricos que são acoplados ao barramento no mesmo trajeto em paralelo. Esse isolamento de todos os dispositivos elétricos, um após o outro, impede o funcionamento dos dispositivos elétricos no mesmo trajeto em paralelo. Consequentemente, a ocorrência de uma falha em um dispositivo elétrico afeta adversamente a operação de outros dispositivos elétricos acoplados ao barramento de CC.
Breve Descrição [004] De acordo com os aspectos do presente relatório descritivo, um barramento para distribuir potência elétrica a uma pluralidade de conjuntos de dispositivos elétricos é revelado. O barramento inclui um ou mais separadores de barramento. O barramento também inclui uma pluralidade de seções de barramento, em que a pluralidade de seções de barramento compreende pelo menos uma primeira seção de barramento e uma segunda seção de barramento eletricamente acopladas entre si através de um separador de barramento dentre os um ou mais separadores de barramento e em que a primeira seção de barramento é eletricamente conectável a um primeiro conjunto de dispositivos elétricos da pluralidade de conjuntos de dispositivos elétricos que têm uma primeira métrica de importância e a segunda seção de barramento é eletricamente conectável a um segundo conjunto de dispositivos elétricos da pluralidade de conjuntos de dispositivos elétricos que têm uma segunda métrica de importância diferente da primeira métrica de importância. O separador de barramento é configurado para isolar a primeira seção de barramento e a segunda seção de barramento com base na ocorrência de uma condição de falha.
[005] De acordo com os aspectos do presente relatório descritivo, um sistema de distribuição de potência de Corrente Contínua (CC) para distribuir potência elétrica a uma pluralidade de dispositivos elétricos é revelado. O sistema de distribuição de potência de CC inclui um barramento configurado para distribuir a potência elétrica à pluralidade de dispositivos elétricos. O barramento inclui uma pluralidade de seções de barramento, em que cada seção de barramento da pluralidade de seções de barramento é eletricamente conectável a um ou mais dispositivos elétricos que têm uma mesma métrica de importância. O barramento também inclui um ou mais separadores de barramento eletricamente acoplados à pluralidade de seções de barramento. Ademais, o sistema de distribuição de potência de CC também inclui um controlador operativamente acoplado à pluralidade de dispositivos elétricos e aos um ou mais separadores de barramento e configurado para monitorar a pluralidade de dispositivos elétricos quanto à ocorrência de uma condição de falha. Além disso, os um ou mais separadores de barramento são configurados para isolar uma ou mais seções de barramento da pluralidade de seções de barramento com base na ocorrência da condição de falha.
[006] De acordo com os aspectos do presente relatório descritivo, um método para distribuir potência elétrica a uma pluralidade de dispositivos elétricos através de um barramento que tem uma pluralidade de seções de barramento é revelado. O método inclui atribuir uma métrica de importância a cada uma da pluralidade de dispositivos elétricos. Ademais, o método inclui acoplar eletricamente um ou mais dispositivos elétricos da pluralidade de dispositivos elétricos que têm uma mesma métrica de importância a uma seção de barramento da pluralidade de seções de barramento.
Desenhos [007] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens do presente relatório descritivo serão mais bem entendidas quando a descrição detalhada a seguir for lida com referência aos desenhos anexos, nos quais caracteres semelhantes representam partes semelhantes ao longo dos desenhos apresentados no presente documento: A Figura 1 é uma ilustração diagramática de um sistema para distribuir potência, de acordo com os aspectos do presente relatório descritivo; A Figura 2 é uma ilustração diagramática de um sistema que tem uma série de configuração de um barramento para distribuir potência, de acordo com os aspectos do presente relatório descritivo; A Figura 3 é uma ilustração diagramática de um sistema que tem uma configuração de estrela de um barramento para distribuir potência, de acordo com os aspectos do presente relatório descritivo; A Figura 4 é uma ilustração diagramática de um sistema que tem uma configuração de árvore de um barramento para distribuir potência, de acordo com os aspectos do presente relatório descritivo; e A Figura 5 descreve um fluxograma que ilustra um método exemplificativo para distribuir potência elétrica, de acordo com os aspectos do presente relatório descritivo.
Descrição Detalhada [008] O relatório descritivo pode ser mais bem entendido com referência às figuras detalhadas e à descrição apresentada no presente documento. Várias realizações são descritas doravante no presente documento com referência às Figuras. Entretanto, aqueles versados na técnica irão apreciar prontamente que a descrição detalhada determinada no presente documento em relação a essas Figuras é para propósitos explicativos à medida que o método e o sistema se estendem para além das realizações descritas.
[009] No relatório descritivo a seguir e nas reivindicações, as formas singulares “um”, “uma”, “a” e “o” incluem referências plurais a menos que o contexto indique claramente o contrário. Conforme usado no presente documento, o termo “ou” não se destina a ser exclusivo e se refere a pelo menos um dentre os componentes referenciados que estão presentes e incluem exemplos nos quais uma combinação dos componentes referidos pode estar presente, a menos que o contexto indique claramente o contrário.
[010] Conforme usado no presente documento, os termos “pode” e “pode ser” indicam uma possibilidade de uma ocorrência dentro de um conjunto de circunstâncias; uma posse de uma propriedade especificada, característica ou função; e/ou qualificar um outro verbo expressando-se um ou mais dentre uma habilidade, capacidade ou possibilidade associada ao verbo quantificado. Consequentemente, o uso de “pode” e “pode ser” indicam que um termo modificado é aparentemente apropriado, capaz ou adequado para uma capacidade, função ou uso indicado, enquanto leva em consideração que em algumas circunstâncias, o termo modificado pode, algumas vezes, não ser apropriado, capaz ou adequado.
[011] A Figura 1 é uma ilustração diagramática de um sistema 100 para distribuir potência, de acordo com os aspectos do presente relatório descritivo. Para a facilidade de ilustração, o sistema 100 é descrito como sendo um sistema submarino ou marítimo. Conforme será apreciado, as realizações do presente relatório descritivo também podem ser aplicáveis a outras aplicações que incluem, mas não se limitam a, sistemas de transmissão de potência industrial e doméstica.
[012j O sistema 100 pode incluir um primeiro conjunto de dispositivos elétricos 102, um segundo conjunto de dispositivos elétricos 104 e um terceiro conjunto de dispositivos elétricos 106 acoplados eletricamente a um barramento 108. Cada conjunto dos dispositivos elétricos dos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 pode incluir uma ou mais fontes de energia ou cargas elétricas. As uma ou mais fontes de energia podem incluir fontes de energia controláveis. Em um exemplo, o primeiro conjunto de dispositivos elétricos 102 pode incluir uma ou mais fontes de energia e uma ou mais cargas elétricas. Em um outro exemplo, o segundo e o terceiro conjuntos de dispositivos elétricos 104, 106 podem incluir cargas elétricas.
Consequentemente, o barramento 108 pode servir como um barramento comum ao qual os conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 são acoplados.
[013] O termo “fonte de alimentação” conforme usado no presente documento pode se referir a um dispositivo elétrico com capacidade para fornecer tensão e/ou corrente ao barramento 108. A título de exemplo, as fontes de energia podem incluir, mas não são limitadas a, baterias, fontes com capacidade para fornecer uma Corrente Contínua de média tensão (MVDC) ou uma Corrente Contínua de alta tensão (HVDC) ou fontes com capacidade para fornecer uma tensão de Corrente Alternada (AC). Os exemplos das fontes com capacidade para fornecer a tensão de CA podem incluir, mas não são limitados a, inversores, fontes de alimentação ininterruptas (UPSs), linhas de transmissão de potência de CA, geradores, alternadores ou combinações dos mesmos.
[014] O termo “carga elétrica” conforme usado no presente documento pode ser usado para se referir a um dispositivo elétrico que pode consumir eletricamente a partir do barramento 108. Alguns exemplos das cargas elétricas podem incluir, mas não são limitados a, compressores, acionadores de frequência variável (VFDs), cabeçotes de perfuração, motores de propulsão principais de um navio, ventoinha de ventilação em minas subterrâneas, bombas de resfriamento, dispositivos e sistemas de iluminação, carregadores de veículos remotamente operados (ROVs), linhas de fornecimento para ferramentas de trabalho, linhas de comunicação entre os operadores, fonte de alimentação de partes de vários subsistemas, equipamento de telemetria e similares.
[015] Como será apreciado, cada dispositivo elétrico dos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 podem ser graus de variação de importância ou prioridade em relação à operação do sistema 100. Por exemplo, alguns dispositivos elétricos dos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 podem ser essenciais para o funcionamento do sistema 100 e podem ser referenciados como os “dispositivos elétricos essenciais”. Em um exemplo não limitante, os dispositivos elétricos tais como os compressores, VFDs, cabeçotes de perfuração, motores de propulsão principais, ventoinha de ventilação em minas subterrâneas e bombas de resfriamento podem ser essenciais para o sistema 100 operar.
[016] Ademais, alguns dos outros dispositivos elétricos dos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 podem não ser essenciais, mas ainda são importantes para o funcionamento do sistema 100 e podem ser referenciados como “dispositivos elétricos importantes”. Em um exemplo não limitante, os dispositivos elétricos tais como os dispositivos e sistemas de iluminação, certos UPSs, carregadores de ROVs e linhas de fornecimento para as ferramentas de trabalho podem não ser essenciais, mas são importantes para o sistema 100.
[017] Além disso, alguns dispositivos elétricos dos conjuntos dos dispositivos elétricos 102 a 106 podem não ser importantes para o funcionamento do sistema 100 e podem ser referenciados como “dispositivos elétricos não importantes”. Mais particularmente, a perda de tais dispositivos elétricos não importantes podem não ser críticas à operação básica do sistema 100 ou podem ter impacto mínimo na operação do sistema 100. Os exemplos de tais dispositivos elétricos não importantes podem incluir, mas não são limitados a, as linhas de comunicação entre os operadores, dispositivos de iluminação de certas áreas, fonte de alimentação para partes dos subsistemas redundantes e equipamento de telemetria.
[018] De acordo com os aspectos do presente relatório descritivo, cada dispositivo elétrico dos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 pode ser atribuído como uma métrica de importância. A métrica de importância pode ser atribuída antes de acoplar os conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 ao barramento 108. A métrica de importância pode ser indicativa de uma importância ou prioridade do dispositivo elétrico correspondente. De acordo com os aspectos do presente relatório descritivo, a atribuição da métrica de importância pode exigir a categorização dos dispositivos elétricos dos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 de acordo com sua importância ou prioridade respectiva à operação do sistema 100.
[019] Em alguns exemplos não limitantes, a métrica de importância pode ser representada através de marcadores ou indicadores de categoria tal como “alta”, “médio”, “baixa”, “essencial”, “importante”, “não importante” ou combinações dos mesmos. Em certas realizações, a métrica de importância pode estar na forma de representação numérica tais como 1,2, 3 e similares. Na realização da Figura 1, os conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 têm sido categorizados em duas categorias para a facilidade de ilustração. A título de exemplo, um dos tipos de métrica de importância é atribuído a cada dispositivo elétrico dos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106. Mais particularmente, os dispositivos elétricos essenciais e os dispositivos elétricos importantes podem ser atribuídos uma métrica de importância “alta”. A métrica de importância “alta” é indicativa de prioridade mais alta. De modo similar, os dispositivos elétricos não importantes podem ser atribuídos uma métrica de importância “baixa”. A métrica de importância “baixa” é indicativa de prioridade mais baixa. Em um exemplo, cada dispositivo elétrico do primeiro conjunto de dispositivos elétricos 102 e cada dispositivo elétrico do segundo conjunto de dispositivos elétricos 104 pode ser atribuído uma métrica de importância “alta” e cada dispositivo elétrico do terceiro conjunto de dispositivos elétricos 106 pode ser atribuído como uma métrica de importância “baixa”. Em certas realizações do presente relatório descritivo (consulte Figuras 2 a 4), os dispositivos elétricos dos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 podem ser categorizados em mais que duas categorias dependendo da sua importância e/ou prioridade respectiva.
[020] Ademais, conforme notado anteriormente, os conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 são eletricamente acoplados ao barramento 108. Em uma realização, o barramento 108 pode ser um barramento de CC com capacidade para transportar uma corrente DC. Em uma outra realização, o barramento 108 pode ser um barramento de CA com capacidade para transportar uma corrente CA. Conforme notado anteriormente, as técnicas atualmente disponíveis exigem acoplamento de modo elétrico das cargas elétricas e fontes de energia ao barramento 108. Infelizmente, uma falha em qualquer uma das cargas elétricas ou fontes de energia exige desabilitação/isolamento de todas as cargas que são acopladas ao barramento. O sistema 100 ajuda a evitar as desvantagens dos sistemas atualmente disponíveis. Mais particularmente, uma disposição hierárquica dos dispositivos elétricos que são conectados a um barramento comum é apresentada. Essa disposição ajuda no isolamento de cargas elétricas/fontes de energia defeituosas, minimizando, desse modo, o efeito das cargas elétricas/fontes de energia defeituosas no funcionamento de outras cargas elétricas/fontes de energia.
[021] Para essa finalidade, o barramento comum 108 pode incluir uma pluralidade de seções de barramento. Para facilidade de ilustração, o barramento comum 108 da Figura 1 é mostrado como incluindo duas seções de barramento, a saber, uma primeira seção de barramento 110 e uma segunda seção de barramento 112. Entretanto, as realizações do sistema 100 que incluem um barramento que tem mais que duas seções de barramento também são observados (consulte as Figuras 2 a 4). Em uma realização, o número de seções de barramento pode ser selecionado com base nas métricas de importância atribuídas aos dispositivos elétricos. A título de exemplo, se os dispositivos elétricos a ser acoplados ao barramento comum 108 forem categorizados em dois conjuntos com base nas métricas de importância correspondentes, então, o barramento comum 108 pode ser configurado para inclui duas seções de barramento. Em um modelo similar, se os dispositivos elétricos forem atribuídos três métricas de importância diferentes, desse modo, o barramento comum 108 pode incluir três seções de barramento.
[022] Além disso, o sistema 100 pode incluir um separador de barramento 114. O separador de barramento 114 é configurado para acoplar eletricamente a primeira seção de barramento 110 à segunda seção de barramento 112. Em uma realização, o separador de barramento 114 pode incluir um ou mais elementos de comutação configurados para ajudar no acoplamento ou isolamento de modo seletivo da primeira seção de barramento 110 para/a partir da segunda seção de barramento 112.
[023] De acordo com os aspectos do presente relatório descritivo, os dispositivos elétricos podem ser categorizados em dois ou mais conjuntos com base nas métricas de importância correspondentes. Adicionalmente, cada conjunto de dispositivos elétricos pode ser eletricamente acoplado a uma seção de barramento correspondente. Por exemplo, todos os dispositivos elétricos que foram atribuídos uma métrica de importância “alta” podem ser acoplados à primeira seção de barramento 110. Similarmente, todos os dispositivos elétricos que foram atribuídos uma métrica de importância “baixa” podem ser acoplados à segunda seção de barramento 112. Consequentemente, em tal disposição, os dispositivos elétricos que têm métricas de importância diferentes são acoplados a diferentes seções de barramento do barramento 108. Consequentemente, essa disposição dos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 ajuda a garantir que os dispositivos elétricos que têm métricas de importância diferentes não sejam acoplados a uma determinada seção de barramento. Mais particularmente, de acordo com os aspectos do presente relatório descritivo, as cargas elétricas/fontes de energia que têm a mesma métrica de impotência ou substancialmente similar são acopladas a uma seção de barramento comum, enquanto as cargas elétricas/fontes de energia que têm outras métricas de importância são acopladas a diferentes seções de barramento correspondentes. Além disso, quando uma falha relacionada a qualquer dispositivo elétrico acoplado à segunda seção de barramento 112 é detectada, o separador de barramento 114 pode ser empregado para desabilitar/isolar apenas a segunda seção de barramento 112, enquanto permite que os dispositivos elétricos acoplados à primeira seção de barramento 110 continuem a operar.
[024] Adicionalmente, o sistema 100 pode incluir adicionalmente um controlador 116 operativamente acoplado aos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 e ao separador de barramento 114. O controlador 116 pode ser implantado com uso de vários elementos de hardware que incluem, mas não se limitam a, uma disposição adequada de um ou mais dentre um processador de propósito geral, um microcontrolador, uma memória, circuitos integrados e similares. Os elementos de hardware podem estar dispostos em uma placa de circuito impresso. A funcionalidade do controlador 116 também pode ser conferida com uso de software ou uma combinação dos elementos de hardware e do software.
[025] O controlador 116 pode ser configurado para monitorar o sistema 100 e mais particularmente para detectar a ocorrência de uma ou mais condições de falha nos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106. Os exemplos das condições de falha podem incluir, mas não são limitados a, uma condição de curto-circuito, uma condição de sobrecorrente, uma condição de superaquecimento, mau funcionamento de um ou mais dentre os dispositivos elétricos 102 a 106 ou combinações dos mesmos. Em algumas realizações, o controlador 116 pode ser configurado para detectar a ocorrência das uma ou mais condições de falha com base em um ou mais sinais recebidos a partir de um ou mais elementos de captação (não mostrados) dispostos em ou sobre os dispositivos elétricos nos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106.
[026] Uma vez que o controlador 116 detecta uma condição de falha em um ou mais dispositivos elétricos dos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106, o controlador 116 pode ser configurado para comunicar um primeiro sinal de controle para o separador de barramento 114. O separador de barramento 114 pode ser configurado para isolar a primeira seção de barramento 110 da segunda seção de barramento 112 mediante o recebimento do primeiro sinal de controle. A título de exemplo, se uma condição de falha ocorrer no terceiro conjunto de dispositivos elétricos 106 que inclui dispositivos elétricos que foram marcados como “não importante” ou foram atribuídos uma baixa prioridade, o separador de barramento 114 pode ser configurado para isolar a segunda seção de barramento 112 da primeira seção de barramento 110 sem impedir o funcionamento dos conjuntos dos dispositivos elétricos 102 e 104 que foram marcados como “essencial” ou “importante” e são acoplados à primeira seção de barramento 110.
[027] Ademais, conforme notado anteriormente, os conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 pode incluir fontes de energia controláveis. Em tal configuração do sistema 100, o controlador 116 pode ser configurado para comunicar um segundo sinal de controle a pelo menos uma fonte de alimentação controlável com base na ocorrência da condição de falha. Em particular, o segundo sinal de controle pode ser comunicado a uma ou mais fontes de energia controláveis que são acopladas a uma seção de barramento defeituosa. O segundo sinal de controle pode ser indicativo de uma necessidade de reduzir uma tensão fornecida pela fonte de alimentação controlável correspondente para a seção de barramento respectiva da pluralidade de seções de barramento 110, 112. Em certas realizações, o segundo sinal de controle pode ser comunicado à pelo menos uma fonte de alimentação controlável antes de comunicar o primeiro sinal de controle ao separador de barramento 114. Em resposta ao recebimento do segundo sinal de controle, a fonte de alimentação controlável correspondente pode ser configurada para reduzir a tensão fornecida à seção de barramento associada. Por exemplo, o nível de tensão reduzida pode ser substancialmente próxima a zero. Mais particularmente, o nível de tensão fornecido pela fonte de alimentação controlável pode ser reduzido antes de efetuar o isolamento da primeira seção de barramento 110 a partir da segunda seção de barramento 112. Consequentemente, tal redução no nível de tensão fornecido à seção de barramento também resulta em níveis de corrente reduzidos na seção de barramento respectiva.
[028] Em algumas realizações, os conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 pode incluir pelo menos um dispositivo de transferência de corrente. De acordo com os aspectos do presente relatório descritivo, o dispositivo de transferência de corrente também pode ser atribuído uma métrica de importância respectiva. O controlador 116 pode ser configurado para controlar seletivamente o pelo menos um dispositivo de transferência de corrente para facilitar uma transferência temporária de uma corrente da seção de barramento defeituosa para o dispositivo de transferência de corrente. O dispositivo de transferência de corrente tem capacidade para criar um curto-circuito temporário para uma duração controlável para ajudar na transferência da corrente. Para essa finalidade, o controlador 116 pode ser configurado para comunicar um terceiro sinal de controle ao dispositivo de transferência de corrente na ocorrência da condição de falha. O terceiro sinal de controle pode ser indicativo de uma necessidade de criar o curto-circuito para a duração controlável de modo que a transferência da corrente da seção de barramento defeituosa para o dispositivo de transferência de corrente possa ser iniciada.
[029] Em uma realização, o controlador 116 pode ser configurado para comunicar o terceiro sinal de controle a um dispositivo de transferência de corrente que tem uma métrica de importância de maior prioridade em comparação às métricas de importância associadas aos dispositivos elétricos afetados pela condição de falha. Por exemplo, se a condição de falha ocorrer no conjunto de dispositivos elétricos 106, o controlador 116 pode ser configurado para comunicar o terceiro sinal de controle a um dispositivo de transferência de corrente em qualquer um dos conjuntos de dispositivos elétricos 102, 104 para transferir temporariamente a corrente da segunda seção de barramento 112 para o dispositivo de transferência de corrente associado aos conjuntos de dispositivos elétricos 102, 104.
[030] A transferência da corrente da seção de barramento defeituosa (por exemplo, a segunda seção de barramento 112) para o dispositivo de transferência de corrente na outra seção de barramento (por exemplo, a primeira seção de barramento 110) ajuda na redução da corrente que é fornecida à seção de barramento defeituosa. Ademais, o terceiro sinal de controle pode ser comunicado ao dispositivo de transferência de corrente associado aos conjuntos de dispositivos elétricos 102, 104 antes de comunicar o primeiro sinal de controle ao separador de barramento 114 de modo que a corrente que é fornecida à seção de barramento defeituosa seja reduzida a um nível inferior antes de efetuar o isolamento da primeira seção de barramento 110 a partir da segunda seção de barramento 112. Como consequência da redução na corrente que é fornecida à seção de barramento defeituosa, o separador de barramento acoplado à seção de barramento defeituosa pode ser operado para manusear o nível de corrente reduzido, aprimorando, desse modo, confiabilidade do sistema 100.
[031] A implantação do sistema 100 conforme descrito doravante no presente documento fornece uma disposição tolerante a falhas dos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 no barramento 108. Mais particularmente, o barramento comum 108 é dividido em uma pluralidade de seções de barramento 110, 112 e um separador de barramento 114 é usado para conectar duas seções de barramento 110, 112. Durante a operação do sistema normal 100, o separador de barramento 114 ajuda no acoplamento de modo elétrico das duas seções de barramento 110, 112. Entretanto, no caso de uma falha em um dispositivo elétrico, o separador de barramento 114 é configurado para desacoplar as duas seções até mesmo sob carga completa, isolando, desse modo, a seção de barramento “defeituosa” da seção de barramento de operação.
[032] A Figura 2 é uma ilustração diagramática de um sistema 200 que tem uma série configuração de um barramento para distribuir potência, de acordo com os aspectos do presente relatório descritivo. Mais particularmente, o sistema 200 exige uma disposição em que uma pluralidade de seções de barramento é acoplada em configuração de série. A Figura 2 será descrita em conjunto com os elementos da Figura 1.
[033] O sistema 200 inclui uma pluralidade de conjuntos de dispositivos elétricos 202, 204, 206 e 208, eletricamente acoplado a um barramento 210. O barramento 210 pode ser dividido em uma pluralidade de seções de barramento 212, 214 e 216. As seções de barramento 212 a 216 são eletricamente acopladas através de um ou mais separadores de barramento tais como separadores de barramento 218, 220. Mais particularmente, a seção de barramento 212 pode ser eletricamente acoplada à seção de barramento 214 através do separador de barramento 218 e a seção de barramento 214 pode ser eletricamente acoplada à seção de barramento 216 através do separador de barramento 220. O sistema 200 pode incluir adicionalmente um controlador 224 operativamente acoplado aos conjuntos de dispositivos elétricos 202 a 208 e aos separadores de barramento 218, 220. Pode-se notar que a configuração e/ou funcionalidade dos conjuntos de dispositivos elétricos 202 a 208, o barramento 210, os separadores de barramento 218 e 220 e o controlador 224 podem ser similares aos elementos correspondente da Figura 1.
[034] Cada dispositivo elétrico nos conjuntos de dispositivos elétricos 204 a 208 podem ser atribuídos uma métrica de importância. Por exemplo, cada dispositivo elétrico pode ser categorizado de acordo com uma prioridade respectiva. Em algumas realizações, o conjunto de dispositivos elétricos 202 pode incluir uma ou mais fontes de energia e/ou uma ou mais cargas elétricas que têm a mesma métrica de importância, enquanto os conjuntos de dispositivos elétricos 204 a 208 podem incluir cargas elétricas. Em um exemplo, os conjuntos de dispositivos elétricos 202, 204 podem ser atribuídos a mesma métrica de importância. Ademais, o conjunto de dispositivos elétricos 206 pode ser atribuído uma diferente métrica de importância. Também, o conjunto de dispositivos elétricos 208 pode ser atribuído ainda uma outra métrica de importância.
[035] Conforme notado anteriormente, os dispositivos elétricos que têm a mesma métrica de importância são acoplados a mesma seção de barramento da pluralidade de seções de barramento. Portanto, os conjuntos de dispositivos elétricos 202 e 204 são mostrados como sendo acoplados à seção de barramento 212. O conjunto de dispositivos elétricos 206 é mostrado sendo acoplado à seção de barramento 214, enquanto os dispositivos elétricos 208 são mostrados sendo acoplados à seção de barramento 216.
[036] As seções de barramento 212, 214 e 216 estão dispostas com base em uma ordem determinada da métrica de importância associada aos dispositivos elétricos acoplados às mesmas. Na configuração de série da Figura 2, os conjuntos de dispositivos elétricos 202 a 208 podem ser acoplados às seções de barramento respectivas 212 a 216 em uma ordem descendente de métricas de importância correspondentes. Em uma realização, os conjuntos de dispositivos elétricos 202 e 204 pode ter uma métrica de importância que é indicativa da prioridade mais alta. A título de exemplo, os conjuntos de dispositivos elétricos 202 e 204 podem incluir os dispositivos elétricos essenciais, conforme notado anteriormente. Em uma outra realização, o conjunto de dispositivos elétricos 206 pode ter uma métrica de importância que é indicativa de uma prioridade média. Por exemplo, o conjunto de dispositivos elétricos 206 pode incluir dispositivos elétricos importantes. Em ainda uma outra realização, o conjunto de dispositivos elétricos 208 pode ter uma métrica de importância que é indicativa de uma prioridade mais baixa. A título de exemplo, o conjunto de dispositivos elétricos 208 pode incluir todos os dispositivos elétricos não importantes, conforme notado anteriormente. Uma série configuração que tem os conjuntos de dispositivos elétricos 202 a 208 acoplados às seções de barramento respectivas 212 a 216 em uma ordem ascendente de métrica de importância associada também é observada. Ademais, a categorização dos conjuntos de dispositivos elétricos 202 a 208 em mais que três categorias também é observada.
[037] As seções de barramento 212, 214, 216 podem ser operativamente acopladas através do uso de separadores de barramento para formar o barramento comum 210. Em uma configuração atualmente observada, a seção de barramento 212 é operativamente acoplada à seção de barramento 214 através do separador de barramento 218. Em um modelo similar, a seção de barramento 214 é operativamente acoplada à seção de barramento 216 através do separador de barramento 220.
[038] De acordo com os aspectos do presente relatório descritivo, se o controlador 224 detectar uma condição de falha em qualquer dispositivo elétrico no conjunto de dispositivos elétricos 208, o controlador 224 pode ser configurado para comunicar um sinal de controle ao separador de barramento 220. Em resposta ao recebimento do sinal de controle, o separador de barramento 220 pode ser configurado para isolar a seção de barramento 216 a partir da seção de barramento 214 à medida que o conjunto de dispositivos elétricos 208 é acoplado à seção de barramento 216. O isolamento da seção de barramento 216 ajuda, desse modo, a garantir que as funcionalidades dos conjuntos de dispositivos elétricos 202 a 206 não sejam impedidas devido à condição de falha associada a qualquer dispositivo elétrico no conjunto de dispositivos elétricos 208. De modo similar, se o controlador 224 detectar uma condição de falha em qualquer dispositivo elétrico no conjunto de dispositivos elétricos 206, o controlador 224 pode ser configurado para comunicar o sinal de controle ao separador de barramento 218. Em resposta ao recebimento do sinal de controle, o separador de barramento 218 pode ser configurado para isolar a seção de barramento 216 a partir da seção de barramento 212 à medida que os dispositivos elétricos 206 são acoplados à seção de barramento 216.
[039] Na realização da Figura 2, a desabilitação/isolamento da seção de barramento 214 pode resultar no isolamento das seções de barramento 212 e 216. Consequentemente, o conjunto de dispositivos elétricos 208, acoplado à seção de barramento 216, pode ser tornado inoperante. Essa situação pode ser evitada através do uso da realização exemplificativa da configuração apresentada nas Figuras 3 a 4 [040] A Figura 3 é uma ilustração diagramática de um sistema 300 que tem uma configuração de estrela de um barramento para distribuir potência, de acordo com os aspectos do presente relatório descritivo. Mais particularmente, o sistema 300 exige uma configuração em que uma pluralidade de seções de barramento está disposta na configuração de estrela. A Figura 3 será descrita em conjunto com os elementos da Figura 1.
[041] O sistema 300 inclui uma pluralidade de conjuntos de dispositivos elétricos 302, 304, 306, 308 e 309 eletricamente acoplados a um barramento 310. O barramento 310 pode ser dividido em uma pluralidade de seções de barramento tais como seções de barramento 312, 314, 316, 318 e 320. As seções de barramento 312 a 320 são eletricamente acopladas através de um ou mais separadores de barramento tais como separadores de barramento 322, 324, 326 e 328, conforme descrito na Figura 3. Mais particularmente, as seções de barramento 314, 316, 318 e 320 podem ser eletricamente acopladas à seção de barramento 312 através dos separadores de barramento 322, 324, 326 e 328, respectivamente. O sistema 300 pode incluir adicionalmente um controlador 330 operativamente acoplado aos conjuntos de dispositivos elétricos 302 a 309 e aos separadores de barramento 322-328. Pode-se notar que a configuração e/ou funcionalidade dos conjuntos de dispositivos elétricos 302 a 309, o barramento 310, os separadores de barramento 322 a 328 e o controlador 330 podem ser similares aos elementos correspondente da Figura 1.
[042] Os conjuntos de dispositivos elétricos 302 a 309 podem incluir fontes de energia e/ou cargas elétricas. Cada dispositivo elétrico dos conjuntos de dispositivos elétricos 302 a 309 pode ser atribuída uma métrica de importância. Por exemplo, na configuração da Figura 3, os dispositivos elétricos nos conjuntos de dispositivos elétricos 302 a 309 são atribuídos quatros tipos diferentes de métricas de importância. Ademais, os dispositivos elétricos acoplados a uma seção de barramento comum têm a mesma métrica de importância, enquanto as métricas de importância associadas aos dispositivos elétricos acoplados a outras seções de barramento são diferentes.
[043] Adicionalmente, a configuração de estrela das seções de barramento 312 a 320 permitem que os conjuntos de dispositivos elétricos 302 a 309 sejam acoplados uns aos outros em paralelo. Consequentemente, se o controlador 330 detectar uma condição de falha em qualquer dispositivo elétrico associado a um determinado conjunto de dispositivos elétricos, o controlador 330 pode ser configurado para comunicar um sinal de controle a um separador de barramento correspondente. Em resposta ao recebimento do sinal de controle, o separador de barramento pode ser configurado para isolar a seção de barramento correspondente das outras seções de barramento. A configuração de estrela das seções de barramento permite vantajosamente que uma seção de barramento defeituosa seja isolada enquanto garante a operação contínua dos outros conjuntos de dispositivos elétricos.
[044] Por exemplo, se o controlador 330 detectar uma condição de falha em qualquer dispositivo elétrico no conjunto de dispositivos elétricos 308, o controlador 330 pode ser configurado para comunicar um sinal de controle ao separador de barramento 328. Em resposta ao sinal de controle, o separador de barramento 328 pode ser configurado para isolar a seção de barramento 320 das outras seções de barramento. Portanto, o isolamento da seção de barramento defeituosa 320 garante a operação contínua dos conjuntos de dispositivos elétricos 302, 304, 306 e 309.
[045] A Figura 4 é uma ilustração diagramática de um sistema 400 que tem uma configuração de árvore de um barramento para distribuir potência, de acordo com os aspectos do presente relatório descritivo. Mais particularmente, o sistema 400 exige uma configuração em que uma pluralidade de seções de barramento está disposta em uma configuração de árvore. A Figura 4 será descrita em conjunto com os elementos da Figura 1.
[046] O sistema 400 inclui uma pluralidade de conjuntos de dispositivos elétricos 402, 404, 406, 408, 410 e 412 eletricamente acoplados a um barramento 414. O barramento 414 pode ser dividido em uma pluralidade de seções de barramento tais como seções de barramento 416, 418, 420, 424 e 426. As seções de barramento 416 a 426 são eletricamente acopladas através de um ou mais separadores de barramento tais como separadores de barramento 428, 430, 432 e 434. Mais particularmente, a seção de barramento 418 pode ser eletricamente acoplada à seção de barramento 416 através do separador de barramento 428. Em um modelo similar, a seção de barramento 426 pode ser eletricamente acoplada à seção de barramento 416 através do separador de barramento 432. A seção de barramento 420 pode ser eletricamente acoplada à seção de barramento 418 através do separador de barramento 430. Também, a seção de barramento 424 pode ser eletricamente acoplada à seção de barramento 426 através do separador de barramento 434.
[047] Na configuração da Figura 4, os conjuntos de dispositivos elétricos 402 a 412, as seções de barramento 416 a 426 e/ou os separadores de barramento 428 a 434 estão dispostos para formar um ou mais trajetos em paralelo. A título de exemplo, os conjuntos de dispositivos elétricos 402, 404 e a seção de barramento 416 podem formar um primeiro trajeto em paralelo. De modo similar, os conjuntos de dispositivos elétricos 406, 408, as seções de barramento 418, 420 e o separador de barramento 430 que são acoplados direta ou indiretamente ao separador de barramento 428 podem formar um segundo trajeto em paralelo. Ademais, os conjuntos de dispositivos elétricos 410, 412, as seções de barramento 424, 426 e o separador de barramento 434 que são acoplados direta ou indiretamente ao separador de barramento 432 podem formar um terceiro trajeto em paralelo. Na realização da Figura 4, os três trajetos em paralelo são mostrados para a facilidade de ilustração. Os sistemas que têm mais que três ou menos que três trajetos em paralelo também são observados.
[048] O sistema 400 pode incluir adicionalmente um controlador 436 operativamente acoplado aos conjuntos de dispositivos elétricos 402 a 412 e aos separadores de barramento 428 a 434. Pode-se notar que a configuração e/ou funcionalidade dos conjuntos de dispositivos elétricos 402 a 412, o barramento 410, os separadores de barramento 428 a 434 e o controlador 436 podem ser similares aos elementos correspondente da Figura 1.
[049] Cada dispositivo elétrico dos conjuntos de dispositivos elétricos 402 a 412 pode ser atribuído uma métrica de importância correspondente. Por exemplo, na configuração da Figura 4, os conjuntos de dispositivos elétricos 402 a 412 são atribuídos seis métricas de importância diferentes. Mais particularmente, os conjuntos de dispositivos elétricos 402 a 412 são classificados em seis categorias dependendo de uma prioridade que corresponde a cada dispositivo elétrico dos conjuntos de dispositivos elétricos 402 a 412.
[050] De acordo com os aspectos do presente relatório descritivo, todos os dispositivos elétricos acoplados a uma seção de barramento comum têm a mesma métrica de importância, enquanto os dispositivos elétricos acoplados a outras seções de barramento têm métricas de importância diferentes. Mais particularmente, na configuração da Figura 4, os conjuntos de dispositivos elétricos 402 e 404 podem ter prioridade mais alta e são diretamente acoplados à seção de barramento 416. O conjunto de dispositivos elétricos 408, acoplado à seção de barramento 418, pode ter uma prioridade menor que do conjunto de dispositivos elétricos 406, acoplado à seção de barramento 420. De modo similar, o conjunto de dispositivos elétricos 412, acoplado à seção de barramento 424, pode ter prioridade menor que o conjunto de dispositivos elétricos 410, acoplado à seção de barramento 426.
[051] Na configuração da Figura 4, se o controlador 436 detectar uma condição de falha em qualquer dispositivo elétrico associado a um determinado conjunto de dispositivos elétricos, o controlador 436 pode ser configurado para comunicar um sinal de controle a um separador de barramento correspondente. Em resposta ao recebimento do sinal de controle, o separador de barramento pode ser configurado para isolar a seção de barramento correspondente das outras seções de barramento. A configuração de árvore das seções de barramento permite vantajosamente que uma seção de barramento defeituosa seja isolada enquanto garante a operação contínua dos outros conjuntos de dispositivos elétricos.
[052] A título de exemplo, se o controlador 436 detectar uma condição de falha em qualquer dispositivo elétrico no conjunto de dispositivos elétricos 408, o controlador 436 pode ser configurado para comunicar um sinal de controle ao separador de barramento 430. Em resposta ao sinal de controle, o separador de barramento 430 pode ser configurado para isolar a seção de barramento 420 das outras seções de barramento. Portanto, o isolamento da seção de barramento defeituosa 420 garante a operação contínua de outros dispositivos elétricos no primeiro trajeto em paralelo, o segundo trajeto em paralelo e o terceiro trajeto em paralelo. Em um modelo similar, se uma condição de falha for detectada pelo controlador 436 em qualquer dispositivo elétrico do conjunto de dispositivos elétricos 406, o controlador 436 pode ser configurado para comunicar um sinal de controle ao separador de barramento 428. Em resposta ao recebimento do sinal de controle, o separador de barramento 428 é configurado para isolar a seção de barramento 418 da seção de barramento 416. O isolamento da seção de barramento defeituosa 418 associado ao conjunto de dispositivos elétricos 406 ajuda a garantir a operação contínua dos dispositivos elétricos acoplados no primeiro e no terceiro trajetos em paralelo.
[053] De volta agora à Figura 5, um fluxograma 500 que ilustra um método exemplificativo para distribuir potência elétrica, de acordo com os aspectos do presente relatório descritivo, é descrito. A Figura 5 será descrita em conjunto com os elementos da Figura 1. Pode-se notar que as etapas do método exemplificativo descritas no presente documento também são aplicáveis aos sistemas das Figuras 2 a 4 [054] Conforme notado anteriormente, o sistema 100 da Figura 1 inclui uma pluralidade de conjuntos de dispositivos elétricos tais como os conjuntos de dispositivos elétricos 102, 104 e 106 eletricamente acoplados a um barramento 108. O barramento 108 inclui uma pluralidade de seções de barramento tais como uma primeira seção de barramento 110 e uma segunda seção de barramento 112 eletricamente acopladas umas às outras através de um separador de barramento 114. O barramento 108 é configurado para distribuir potência elétrica entre os conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106.
[055] Na etapa 502, uma métrica de importância pode ser atribuída a cada dispositivo elétrico dos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106. A métrica de importância pode ser indicativa de uma importância ou prioridade do dispositivo elétrico correspondente, conforme notado anteriormente. Em uma realização, a atribuição da métrica de importância pode exigir a categorização dos dispositivos elétricos nos conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 de acordo com suas prioridades respectivas.
[056] Em um exemplo, um ou mais dispositivos elétricos que têm a mesma métrica de importância são eletricamente acoplados à mesma seção de barramento da pluralidade de seções de barramento, conforme indicado pela etapa 504. Por exemplo, conforme descrito na Figura 1, os dispositivos elétricos que são acoplados à primeira seção de barramento 110 podem ter a mesma métrica de importância. De modo similar, os dispositivos elétricos acoplados à segunda seção de barramento 112 podem ter a mesma métrica de importância que é diferente da métrica de importância atribuída aos dispositivos elétricos que são acoplados à primeira seção de barramento 110.
[057] Ademais, na etapa 506, o controlador 116 é configurado para monitorar os conjuntos de dispositivos elétricos 102 a 106 para detectar a ocorrência de uma ou mais condições de falha. As uma ou mais condições de falha podem incluir, mas não são limitadas a, uma condição de curto-circuito, uma condição de sobrecorrente, uma condição de superaquecimento, mau funcionamento ou combinações dos mesmos de um ou mais dentre os dispositivos elétricos 102 a 106.
[058] De modo subsequente, na etapa 508, uma verificação pode ser executada para determinar se uma condição de falha ocorreu. Na etapa 508, se for determinado que nenhuma condição de falha ocorreu, o controle pode ser transferido de volta para a etapa 506. Entretanto, na etapa 508, se for determinado que a condição de falha ocorreu, um sinal de controle é comunicado a um separador de barramento correspondente. Em uma realização, o controlador 116 pode ser configurado para comunicar o sinal de controle ao separador de barramento correspondente.
[059] Além disso, na etapa 510, uma ou mais seções de barramento da pluralidade das seções de barramento podem ser isoladas com base na ocorrência da condição de falha. Em uma realização, o separador de barramento 114 pode ser configurado para isolar a primeira seção de barramento 110 da segunda seção de barramento 112 no recebimento do sinal de controle a partir do controlador 116.
[060] Qualquer um dos elementos de etapas e/ou sistema anteriores pode ser adequadamente substituído, reordenado ou removido e os elementos de etapas e/ou sistema adicionais podem ser inseridos, dependendo das necessidades de uma aplicação particular e que os sistemas das realizações anteriores podem ser implantados com uso de uma ampla variedade de elementos de processos e sistema adequados e não são limitados a qualquer hardware, software, middleware, firmware, microcódigo de computador particular e similares.
[061] Os sistemas e método para distribuir potência elétrica descritos doravante no presente documento fornecem uma disposição altamente tolerante a falhas para distribuir potência elétrica. Mais particularmente, os dispositivos elétricos que têm métricas de importância diferentes são acoplados a diferentes seções de barramento. Especificamente, os dispositivos elétricos são acoplados a diferentes seções de barramento com base nas propriedades e/ou métrica de importância correspondente. Essa disposição ajuda no isolamento de seções de barramento que são associadas aos dispositivos elétricos defeituosos, enquanto permite a operação normal de outros dispositivos elétricos.
[062] Além disso, os exemplos anteriormente mencionados, as demonstrações e etapas de método tal como aquelas que podem ser realizadas pelo sistema podem ser implantados por meio de código adequado em um sistema com base no processador, tal como um computador de propósito especial ou propósito geral. As diferentes implantações dos sistemas e métodos podem realizar algumas ou todas as etapas descritas no presente documento em diferentes ordens, em paralelo ou de modo substancialmente simultâneo. Além disso, as funções podem ser implantadas em uma variedade de linguagens de programação, incluindo, mas não se limitando, a C++ ou Java. Tal código pode ser armazenado ou adaptado para armazenar em um ou mais meios legíveis por computador tangíveis, tal como em chips de repositório de dados, discos rígidos remoto ou local, discos ópticos (ou seja, CDs ou DVDs), memória ou outros meios, que podem ser acessados por um sistema com base em processador para executar o código armazenado. Nota-se que o meio tangível pode compreende papel ou um outro adequado médio sobre o qual as instruções são impressas. Por exemplo, as instruções podem ser eletronicamente capturadas através de varredura óptica do papel ou outro meio, então, compiladas, interpretadas ou de outra maneira processadas de uma maneira adequada caso seja necessário e, então, armazenadas na memória ou repositório de dados.
[063] Será apreciado que variantes dentre os recursos e funções revelados acima e outros ou alternativas dos mesmos podem ser combinados para criar muitos outros sistemas e aplicações diferentes. Várias alternativas, modificações, variações ou aprimoramentos não supracitados ou não antecipados nas mesmas podem ser feitas pelos versados na técnica e também se destinam a ser abrangidas pelas reivindicações a seguir.

Claims (22)

1. BARRAMENTO para distribuir potência elétrica a uma pluralidade de conjuntos de dispositivos elétricos, caracterizado pelo fato de que o barramento compreende: um ou mais separadores de barramento; e uma pluralidade de seções de barramento, em que a pluralidade de seções de barramento compreende pelo menos uma primeira seção de barramento e uma segunda seção de barramento eletricamente acopladas entre si através de um separador de barramento dentre os um ou mais separadores de barramento, em que a primeira seção de barramento é eletricamente conectável a um primeiro conjunto de dispositivos elétricos da pluralidade de conjuntos de dispositivos elétricos que têm uma primeira métrica de importância e a segunda seção de barramento é eletricamente conectável a um segundo conjunto de dispositivos elétricos da pluralidade de conjuntos de dispositivos elétricos que têm uma segunda métrica de importância diferente da primeira métrica de importância, e em que o separador de barramento é configurado para isolar a primeira seção de barramento e a segunda seção de barramento com base na ocorrência de uma condição de falha.
2. BARRAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma seção de barramento da pluralidade de seções de barramento é eletricamente conectável a dois ou mais conjuntos de dispositivos elétricos da pluralidade de conjuntos de dispositivos elétricos.
3. BARRAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o barramento é um barramento de Corrente Contínua (CC) ou um barramento de Corrente Alternada (CA).
4. BARRAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o barramento é configurado para usar em um sistema marítimo.
5. BARRAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de conjuntos de dispositivos elétricos compreende uma carga elétrica, uma fonte de alimentação ou uma combinação das mesmas.
6. BARRAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira métrica de importância e a segunda métrica de importância são indicativas de uma prioridade associada a cada um dentre os dispositivos elétricos correspondentes.
7. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE POTÊNCIA DE CORRENTE CONTÍNUA (CC) para distribuir potência elétrica a uma pluralidade de dispositivos elétricos, caracterizado pelo fato de que o sistema de distribuição de potência de CC compreende: um barramento configurado para distribuir a potência elétrica para a pluralidade de dispositivos elétricos, em que o barramento compreende: uma pluralidade de seções de barramento, em que cada seção de barramento da pluralidade de seções de barramento é eletricamente conectável a um ou mais dispositivos elétricos da pluralidade de dispositivos elétricos que têm uma mesma métrica de importância; um ou mais separadores de barramento eletricamente acoplados à pluralidade de seções de barramento; e um controlador operativamente acoplado à pluralidade de dispositivos elétricos e aos um ou mais separadores de barramento e configurado para monitorar a pluralidade de dispositivos elétricos para ocorrência de uma condição de falha, em que os um ou mais separadores de barramento são configurados para isolar uma ou mais seções de barramento da pluralidade de seções de barramento com base na ocorrência da condição de falha.
8. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE POTÊNCIA DE CC, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o sistema de distribuição de potência de CC é configurado para uso em um sistema marítimo.
9. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE POTÊNCIA DE CC, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de dispositivos elétricos compreende cargas elétricas, fontes de energia ou combinações das mesmas.
10. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE POTÊNCIA DE CC, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a métrica de importância é indicativa de uma prioridade associada a um dispositivo elétrico correspondente da pluralidade de dispositivos elétricos.
11. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE POTÊNCIA DE CC, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o controlador é adicionalmente configurado para comunicar um primeiro sinal de controle a um separador de barramento correspondente dentre os um ou mais separadores de barramento com base na ocorrência da condição de falha.
12. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE POTÊNCIA DE CC, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de dispositivos elétricos compreende pelo menos uma fonte de alimentação controlável.
13. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE POTÊNCIA DE CC, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o controlador é adicionalmente configurado para comunicar um segundo sinal de controle à pelo menos uma fonte de alimentação controlável com base na ocorrência da condição de falha e em que o segundo sinal de controle é indicativo de uma necessidade de reduzir uma tensão fornecida pela pelo menos uma fonte de alimentação controlável à seção de barramento respectiva da pluralidade de seções de barramento.
14. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE POTÊNCIA DE CC, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente pelo menos um dispositivo de transferência de corrente eletricamente acoplado a pelo menos uma seção de barramento da pluralidade de seções de barramento, em que o pelo menos um dispositivo de transferência de corrente tem capacidade para criar um curto-circuito temporário para uma duração controlável.
15. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE POTÊNCIA DE CC, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o controlador é adicionalmente configurado para comunicar um terceiro sinal de controle ao pelo menos um dispositivo de transferência de corrente com base na ocorrência da condição de falha e em que o terceiro sinal de controle é indicativo de uma necessidade de criar o curto-circuito temporário do pelo menos um dispositivo de transferência de corrente para a duração controlável.
16. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE POTÊNCIA DE CC, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de seções de barramento está disposta com base em uma ordem determinada da métrica de importância associada à pluralidade de dispositivos elétricos.
17. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE POTÊNCIA DE CC, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a ordem determinada é uma ordem descendente da métrica de importância ou uma ordem ascendente da métrica de importância.
18. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE POTÊNCIA DE CC, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de seções de barramento está disposta em uma configuração de estrela, uma configuração de árvore ou uma combinação das mesmas.
19. MÉTODO PARA DISTRIBUIR POTÊNCIA ELÉTRICA a uma pluralidade de dispositivos elétricos através de um barramento que compreende uma pluralidade de seções de barramento, caracterizado pelo fato de que o método compreende: atribuir uma métrica de importância a cada pluralidade de dispositivos elétricos; e acoplar eletricamente um ou mais dispositivos elétricos da pluralidade de dispositivos elétricos que têm uma mesma métrica de importância a uma seção de barramento da pluralidade de seções de barramento.
20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a atribuição da métrica de importância para cada um da pluralidade de dispositivos elétricos compreende categorizar a pluralidade de dispositivos elétricos com base nas prioridades respectivas.
21. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente monitorar a pluralidade de dispositivos elétricos para detectar uma ocorrência de uma condição de falha na pluralidade de dispositivos elétricos.
22. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente isolar uma ou mais seções de barramento da pluralidade das seções de barramento com base na ocorrência da condição de falha.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK3322057T3 (da) * 2016-11-10 2021-12-20 Abb Schweiz Ag Dc-strømsystem, der er opdelt i forskellige beskyttelsesområder
US11301024B2 (en) 2017-02-03 2022-04-12 Shure Acquisition Holdings, Inc. System and methods for detecting and monitoring power characteristics amongst connected devices in a conferencing system
AU2018254614A1 (en) * 2017-04-21 2019-10-03 Ideal Industries, Inc. Low voltage power distribution system
ES2916348T3 (es) * 2017-08-11 2022-06-30 Carrier Corp Localización de fallos a tierra
US11121543B2 (en) 2018-12-31 2021-09-14 Abb Schweiz Ag Fault mitigation in medium voltage distribution networks
US10971934B2 (en) 2018-12-31 2021-04-06 Abb Schweiz Ag Distribution networks with flexible direct current interconnection system
CN109767108B (zh) * 2018-12-31 2023-03-24 国网安徽省电力有限公司 一种电力调度***线路状态精准分析方法
US10819112B1 (en) 2019-03-27 2020-10-27 Abb Schweiz Ag Feeder line fault response using direct current interconnection system
US11031773B2 (en) 2019-03-27 2021-06-08 Abb Power Grids Switzerland Ag Transformer isolation response using direct current link
US11539210B2 (en) * 2019-11-08 2022-12-27 Thermo King Llc Power and fault management of electrical components of a transport climate control system powered by an electric vehicle
US11480023B2 (en) * 2020-01-20 2022-10-25 Baker Hughes Oilfield Operations Llc System and method for power failure indication and isolation

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4435764A (en) * 1981-08-06 1984-03-06 Data General Corp. Computer network having a single electrically continuous bi-directional bus
GB2194867B (en) 1986-09-09 1991-05-29 Mitsubishi Electric Corp A transmission line control system and method for disconnecting a sub-bus from a main-bus
JPH047618A (ja) 1990-04-24 1992-01-13 Mitsubishi Electric Corp 信号伝送回路
US5576940A (en) * 1995-01-09 1996-11-19 General Electric Company Front-end power converter for distributed power systems
DE19617915C2 (de) * 1996-05-03 2001-11-08 Eads Airbus Gmbh Anordnung zur Energieverteilung, in einem Flugzeug
US6121693A (en) * 1998-08-20 2000-09-19 Cisco Technology, Inc. Distributed power system
US6229334B1 (en) * 1998-09-30 2001-05-08 International Business Machines Corporation Voltage overshoot control
DE19923569B4 (de) 1999-05-21 2004-08-19 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur elektronischen Überwachung des Versorgungsstromes von an einen Bus angeschlossene Baugruppen
US7068483B2 (en) * 2002-02-25 2006-06-27 General Electric Company Circuit breaker lockout
US20050185052A1 (en) * 2004-02-25 2005-08-25 Raisinghani Vijay S. Automatic collision triggered video system
US8151874B2 (en) * 2006-02-27 2012-04-10 Halliburton Energy Services, Inc. Thermal recovery of shallow bitumen through increased permeability inclusions
GB2445382B (en) 2007-01-06 2011-04-13 Converteam Ltd Marine vessel power systems comprising mid-bus transformers positioned between sections of a busbar
US8335595B2 (en) * 2007-03-23 2012-12-18 Bpl Global, Ltd. System and method for adaptive islanding for stored/distributed energy devices
US7936086B2 (en) 2008-03-06 2011-05-03 Honeywell International, Inc. Paralleled HVDC bus electrical power system architecture
WO2011098873A2 (en) * 2010-01-05 2011-08-18 Abb Technology Ltd A method and system for power management in substations
US8659862B2 (en) * 2010-09-10 2014-02-25 Ssi Power, Llc Directional fault location and isolation system
ES2578712T3 (es) 2010-10-18 2016-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Un sistema de protección para un sistema de distribución de potencia eléctrica usando detección de corriente direccional y lógica dentro de relevos de protección
US8797842B2 (en) * 2011-03-10 2014-08-05 The Boeing Company Aircraft communication bus fault isolator apparatus and method
US8725305B2 (en) * 2011-08-29 2014-05-13 General Electric Company Power distribution network fault management
ES2552857T3 (es) 2012-02-29 2015-12-02 Abb Technology Ltd Un sistema de alimentación de corriente continua con capacidades de protección del sistema
EP2654157B1 (en) 2012-04-17 2022-07-20 Siemens Energy AS Fault protection system for a power system of dynamically positioned vessel
CA2868111C (en) 2012-04-27 2020-08-25 Exxonmobil Upstream Research Company Method for design of subsea electrical substation and power distribution system
US9331481B2 (en) * 2012-08-31 2016-05-03 General Electric Company Systems and methods for power transmission with cable segment failover support

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