ES2634429T3

ES2634429T3 - Sistema de comunicación de línea eléctrica de alta tensión que utiliza un suministro eléctrico de cosecha de energía

Info

Publication number: ES2634429T3
Application number: ES10719439.1T
Authority: ES
Inventors: Bradley John Schafer; Joseph Richard Rostron; Russell Keith Ortkiese; Raj Anand
Original assignee: SSI Power LLC
Current assignee: SSI Power LLC
Priority date: 2009-04-29
Filing date: 2010-04-08
Publication date: 2017-09-27
Anticipated expiration: 2030-04-08
Also published as: EP2425510A1; US8392130B2; CA2755551A1; CA2755551C; US20100280775A1; EP2425510B1; WO2010126688A1

Abstract

Un sistema de comunicación y control (10) para una línea eléctrica de alta tensión (11) que opera en una tensión de línea, que comprende: un transceptor (12) mantenido al potencial de tierra alimentado a través de la línea de energía eléctrica; un equipo de comunicación (14) mantenido a la tensión de línea que comprende uno o más transductores de baja potencia (20) para obtener parámetros medidos que indican las condiciones operativas de la línea eléctrica, un microcontrolador (22) para procesar los parámetros medidos, una antena (16) para comunicar los parámetros medidos a través de un haz de energía que se propaga a través de la atmósfera ambiente al transceptor (12) mantenido al potencial de tierra, y un suministro eléctrico de cosecha de energía sin batería (18a) que proporciona energía eléctrica a componentes electrónicos del equipo de comunicación (14) mantenido a la tensión de línea; equipo de respuesta acoplado al transceptor (12) mantenido al potencial de tierra para implementar una o más acciones de respuesta en respuesta a los parámetros medidos; y en el que el transceptor (12) mantenido al potencial de tierra y el equipo de comunicación (14) mantenido a la tensión de línea obtienen ambos potencia operativa a través de la línea eléctrica y operan de forma continua siempre que la línea de energía eléctrica se energiza bajo una condición cargada.

Description

DESCRIPCION

Sistema de comunicacion de ilnea electrica de alta tension que utiliza un suministro electrico de cosecha de energla 5 CAMPO TECNICO

[0001] La invencion se refiere a sistemas de energla electrica y, mas particularmente, a un sistema de comunicacion para una llnea electrica de alta tension que emplea un suministro electrico de cosecha de energla para evitar la necesidad de baterlas en los componentes de comunicacion mantenidos a la tension de llnea, lo que

10 permite que este equipo opere continuamente sin la necesidad de reemplazo periodico de baterlas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

[0002] Se han desarrollado sistemas de control de llneas electricas con componentes de comunicacion 15 mantenidos a la tension de llnea usando retrodispersion modulada. Sin embargo, estos sistemas unicamente

reportan condiciones de llnea anormales, como fallos o sobrecarga, o condiciones de calda de tension. Ademas, los componentes de comunicacion mantenidos a la tension de llnea estan alimentados por baterlas y estan situados cerca de las llneas electricas, tlpicamente a elevadas alturas en las torres o polos de la llnea electrica. Debido a que el cambio de las baterlas es incomodo y costoso, estos dispositivos estan configurados para informar solo 20 periodicamente o en respuesta a condiciones de llnea anormales con el fin de ahorrar energla de la baterla. Aunque la notificacion mas frecuente o continua podrla ser ventajosa, la necesidad de ahorrar energla de las baterlas impide generalmente que los componentes de comunicacion convencionales mantenidos a la tension de llnea informen mas frecuentemente o continuamente.

25 [0003] Se conoce un sistema de comunicacion y control a partir del documento WO93/12436 y que

comprende un transceptor, un equipo de comunicacion, transductores de potencia, un microcontrolador y una antena, pero que tiene una disposicion limitada de suministro electrico.

[0004] De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, se proporciona un sistema de comunicacion y

30 control para una llnea de energla electrica de alta tension que funciona a una tension de llnea, que comprende:

un transceptor mantenido al potencial de tierra alimentado a traves de la llnea de energla electrica; un equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea que comprende uno o mas transductores de baja potencia para obtener parametros medidos que indican las condiciones operativas de la llnea electrica, un 35 microcontrolador para procesar los parametros medidos, una antena para comunicar los parametros medidos a traves de un haz de energla que se propaga a traves de la atmosfera ambiente al transceptor mantenido al potencial de tierra, y un suministro electrico de cosecha de energla sin baterla que proporciona energla electrica a componentes electronicos del equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea;

equipo de respuesta acoplado al transceptor mantenido al potencial de tierra para implementar una o mas acciones 40 de respuesta en respuesta a los parametros medidos; y

en el que el transceptor mantenido al potencial de tierra y el equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea obtienen ambos potencia operativa a traves de la llnea electrica y operan de forma continua siempre que la llnea de energla electrica se energiza bajo una condicion cargada.

45 [0005] El sistema de comunicacion y control puede utilizarse para informar de parametros operativos medidos

relativos a la llnea electrica, tales como corriente, tension, temperatura, calda flsico de llnea y factor de potencia a un centro de control remoto, tlpicamente a traves de un sistema de comunicacion SCADA. El equipo de control de la llnea electrica puede operarse por el centro de control remoto, que tambien recibe tlpicamente los parametros operativos medidos en un sistema de analisis y notificacion que determina el equipo de control de llnea electrica 50 apropiado para operar en respuesta a los parametros operativos medidos. El sistema de comunicacion y control tambien se puede utilizar para operar automaticamente el equipo de control de llnea electrica local en respuesta a los datos de la llnea electrica controlada. Por ejemplo, el sistema de comunicacion y control local o el centro de control remoto pueden operar un banco de condensadores en respuesta a una condicion de bajo factor de potencia, operar un regulador de tension en respuesta a una condicion de alta tension, operar un soporte de calda de tension 55 en respuesta a una condicion de baja tension, operar un interruptor de circuito en respuesta a una condicion de fallo, u operar conmutadores de desbordamiento de carga u otro equipo adecuado en respuesta a los parametros de llnea electrica controlados transmitidos por el sistema de comunicacion de llnea electrica.

[0006] Generalmente descrita, la invencion se puede realizar como un sistema de comunicacion y control

para una ilnea de energla electrica de alta tension que opera a una tension de llnea. El sistema incluye un transceptor mantenido al potencial de tierra alimentado a traves de la llnea de energla electrica y un equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea. El equipo de voltaje de llnea incluye uno o mas transductores de baja potencia para obtener parametros de medicion que indican las condiciones operativas de la llnea electrica, un 5 microcontrolador para procesar los parametros medidos, una antena para comunicar los parametros medidos al transceptor mantenido en tierra, y un suministro electrico que cosecha energla sin baterlas que proporciona energla electrica a componentes electronicos del equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea. El sistema tambien incluye un equipo de respuesta acoplado al transceptor mantenido al potencial de tierra para implementar una o mas acciones de respuesta en respuesta a los parametros medidos. El transceptor mantenido al potencial de 10 tierra y el equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea obtienen ambos potencia operativa a traves de la llnea electrica y operan de forma continua siempre que la llnea de energla electrica se energiza bajo una condicion cargada. Mientras que el equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea utiliza la cosecha de energla, el transceptor mantenido al potencial de tierra es alimentado tlpicamente por un transformador local conectado a la llnea electrica o de un circuito de tension inferior interconectado con la llnea electrica asociada a traves de una 15 subestacion cercana.

[0007] El suministro de energla de cosecha de energla puede obtener la potencia recuperada transmitida por el transceptor mantenido al potencial de tierra. Como alternativa, el suministro electrico de cosecha puede obtener energla de un campo electromagnetico producido por la llnea electrica a traves de un nucleo de flujo magnetico

20 super saturado. Ademas, el equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea tlpicamente comunica los parametros medidos al transceptor mantenido al potencial de tierra modulando un haz de energla transmitido por el transceptor mantenido al potencial de tierra y reflejado de nuevo al transceptor mantenido al potencial de tierra. Por ejemplo, el equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea puede modular el haz de energla transmitido por el transceptor mantenido al potencial de tierra por conmutacion de un elemento que cambia una impedancia 25 caracterlstica de la antena.

[0008] Para reducir adicionalmente el requisito de potencia del equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea, el equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea comunica los parametros medidos al transceptor mantenido al potencial de tierra en un formato de datos sin procesar que comprende puntos de datos

30 obtenidos de cada sensor al menos cada 4 milisegundos que no ha sido corregido de errores, integrado o resumido. El transceptor mantenido al potencial de tierra o un procesador conectado operativamente al transceptor mantenido al potencial de tierra corrige los errores, integra y resume los parametros medidos para reconstruir una o mas formas de onda representadas por los parametros medidos.

35 [0009] El equipo de respuesta normalmente incluye una o mas piezas de equipo de control de potencia, tal

como un banco de condensadores, un regulador de tension, un soporte de calda de tension o un interruptor de circuito. El equipo de respuesta tambien puede incluir un equipo de comunicacion para transmitir los parametros medidos a un lugar remoto que introduce los parametros medidos en un sistema de notification y analisis. En este caso, el centro de control remoto puede controlar a distancia la potencia del equipo de control que afecta al 40 funcionamiento de la llnea electrica.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

[0010]

45

La FIG. 1 es un diagrama de bloques funcional de un sistema de comunicacion y control de llnea electrica de alta tension que utiliza un suministro electrico de cosecha de energla mantenido a una tension de llnea que recupera la energla transmitida por un transceptor a nivel del suelo.

La FIG. 2 es un diagrama de bloques funcional de un sistema de comunicacion y control de llnea electrica de alta 50 tension que utiliza un suministro electrico de cosecha de energla mantenido a una tension de llnea que incluye un nucleo de flujo magnetico super saturado que cosecha energla del campo electromagnetico emitido por la llnea electrica.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS REALIZACIONES

55

[0011] La presente invention proporciona una mejora significativa en sistemas de comunicacion y control

para llneas electricas de alta tension utilizando un suministro electrico de cosecha de energla mantenido a la tension de llnea para suministrar energla electrica a la electronica situada en el equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea. Dado que el equipo mantenido a la tension de llnea se encuentra flsicamente muy por encima del

suelo en una torre de transmision y a alta tension, el acceso flsico al equipo para cambiar las baterlas es incomodo y costoso. La presente invencion resuelve este problema mediante el uso de un suministro electrico de cosecha de energla mantenido a la tension de llnea. Dado que el suministro electrico cosecha energla siempre que se energiza la llnea electrica, proporciona energla electrica para operar el equipo de comunicacion siempre que la llnea electrica 5 este energizada sin usar baterlas. Por consiguiente, el termino "energizado" significa que la llnea electrica esta conectada electricamente a la red electrica a su tension operativa prevista creando al menos una condicion cargada mlnimamente suficiente para hacer que el suministro electrico de cosecha de energla proporcione energla electrica a la electronica de comunicacion. El transceptor de tension de llnea tambien minimiza su requerimiento de potencia modulando la energla reflejada que se origina del transceptor de potencial de tierra. Esto permite que el sistema de 10 comunicacion funcione continuamente siempre que la llnea electrica se energiza sin preocuparse por agotar las baterlas.

[0012] Para reducir aun mas el requisito de potencia del equipo de comunicacion mantenido a la tension de

llnea, los datos controlados obtenidos por los sensores pueden digitalizarse en los sensores y transmitirse 15 continuamente sin resumir, integrar, corregir errores o procesar de otro modo los datos. Los datos de los sensores en tiempo real fluyen continuamente, lo que en la practica significa el envlo de un mlnimo de 4 muestras de datos de forma de onda por ciclo, lo que da como resultado puntos de datos al menos cada 4 ms para un sistema electrico tlpico que opera a 50 o 60 Hertz. Un sistema ilustrativo tlpicamente envla paquetes de datos de sensor cada milisegundo, pero puede ajustarse para que sean mas rapidos o mas lentos, segun se desee. Los datos del sensor 20 "en bruto" se envlan directamente desde el sensor al potencial de llnea a la unidad base al potencial de tierra, que corrige errores, integra y resume los datos del sensor para reconstruir la forma de onda. La forma de onda totalmente reconstruida se analiza a continuacion para tomar decisiones inteligentes en las unidades de control locales o remotas.

25 [0013] Todos los demas sistemas de control de potencia montados en llnea reconstruyen la forma de onda

para cada sensor y proporcionan datos de sensor resumidos a un potencial de llnea para cada sensor por separado y luego envlan los datos resumidos periodicamente, tal como una vez por minuto. El presente sistema de control de potencia, con sus necesidades de baja potencia a un potencial de llnea, permite el flujo continuo de datos de sensor, incluyendo multiples puntos de muestra de datos por ciclo. Cada punto de datos se envla por separado y 30 secuencialmente a nivel del suelo, lo que elimina la necesidad de reconstruir la forma ondulada y resumir los datos de sensor al potencial de llnea. Esto permite que los algoritmos mas complejos de correccion de errores y proteccion de equipos se implementen eficazmente a nivel del suelo combinando informacion de multiples sensores simultaneamente, lo que no es posible con otro sistema de control de potencia que produce datos resumidos de cada sensor individualmente.

35

[0014] El sistema de control y comunicacion de llnea electrica tambien incluye un equipo de respuesta acoplado al transceptor mantenido al potencial de tierra para implementar una o mas acciones de respuesta en respuesta a los parametros medidos. El equipo de respuesta puede incluir equipo de respuesta local, as! como equipo de respuesta remota interconectado con el sistema de comunicacion y control local a traves de un sistema de

40 comunicacion adecuado, tal como un sistema SCADA, llnea de datos dedicada, enlace de Internet, enlace telefonico, enlace de datos inalambrico u otro sistema de comunicacion adecuado. El equipo de respuesta local tlpicamente incluye uno o mas dispositivos de control de potencia, tal como un banco de condensadores, un regulador de tension, un soporte de calda de tension, o un interruptor de circuito. El equipo de respuesta remota incluye tlpicamente un sistema de notificacion y analisis y tambien puede estar configurado para operar 45 remotamente los dispositivos de control de potencia que controlan el funcionamiento de la llnea electrica. Los dispositivos de control de potencia pueden estar situados donde el equipo de comunicacion este situado, por ejemplo en una subestacion, o en cualquier otra ubicacion en el sistema de energla. En general, se pueden utilizar varios sistemas de comunicacion y control, que operan a traves de la cosecha de energla sin necesidad de reemplazo periodico de baterlas, para supervisar y controlar una generacion, transmision y distribucion de energla a 50 lo largo del sistema usando una combination de dispositivos controlados local y remotamente junto con la notificacion centralizada y el analisis para mejorar en gran medida el conocimiento, la fiabilidad y la eficiencia del sistema de energla electrica.

[0015] Volviendo ahora a las figuras, la FIG. 1 es un diagrama de bloques funcional del sistema de 55 comunicacion y control 10 para supervisar y controlar una llnea electrica asociada. Un transceptor mantenido en el

potencial de tierra 12 es alimentado a traves de la llnea electrica asociada, tlpicamente a traves de un transformador local conectado a la llnea electrica o desde un circuito de tension inferior interconectado con la llnea electrica asociada a traves de una subestacion cercana. El transceptor mantenido en el potencial de tierra 12 transmite un haz de energla a traves de la atmosfera ambiente al equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea 14, que

esta flsicamente montado cerca de la ilnea electrica asociada a una elevada altura en la torre o polo que soporta la llnea electrica. El equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea 14 incluye una antena 16 configurada para acoplarse en comunicacion de datos pasiva y cosecha de energla. La antena 16 comunica tlpicamente datos modulando una resistencia u otro dispositivo electrico conectado a la antena para variar la impedancia de la antena.

5 Esto modula la energla reflejada, que se recibe como una senal de datos reflejada por el transceptor mantenido en el potencial de tierra 12. Se debe apreciar que este enlace de datos y de energla se produce a traves de un espacio de aislamiento de alta tension (atmosfera ambiente) sin un conductor que conecte electricamente el equipo de alta tension 14 con el transceptor de potencial de tierra 12.

10 [0016] El equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea 14 tambien incluye un suministro electrico

de cosecha de energla 18a que recibe energla recuperada de la antena 16 y suministra potencia cosechada apropiadamente acondicionada y regulada al otro equipo de comunicacion incluyendo uno o mas transductores de baja potencia 20 y un microcontrolador de baja potencia 22 que tlpicamente digitaliza, almacena y suministra los parametros medidos a la antena 16 mantenida a la tension de llnea para la comunicacion con el transceptor 14 15 mantenido al potencial de tierra. Los transductores de baja potencia 20 incluyen un equipo de control de llnea electrica, tal como medidores de tension, corriente y temperatura y cualquier otro dispositivo de control deseado. El microcontrolador de baja potencia 22 tlpicamente convierte los datos controlados recibidos de los transductores de baja potencia 20 para producir lecturas de tension, corriente y factor de potencia para la llnea electrica controlada. El microcontrolador 22 tambien modula la antena para codificar la lectura de tension, corriente y factor de potencia en 20 la senal de retrodispersion reflejada desde la antena 16 al transceptor mantenido en el potencial de tierra 12. Con esta configuracion, el sistema de comunicacion 10 controla continuamente la llnea electrica asociada e informa sobre los parametros deseados, en este ejemplo, las lecturas de tension, corriente, temperatura y factor de potencia para la llnea electrica, siempre que se alimente la llnea electrica sin necesidad de baterlas en el equipo de comunicacion mantenido a la tension de llnea 14 o en el transceptor de potencial de tierra 12.

25

[0017] El transceptor de potencial de tierra 12, a su vez, puede notificar los parametros de la llnea electrica a cualquier ubicacion deseada o controlar cualquier equipo deseado basandose en los parametros de la llnea electrica medida. Por ejemplo, el transceptor 12 puede comunicarse con y controlar reles locales y/o un controlador local 24. El controlador local 24, a su vez, puede transmitir los parametros de la llnea electrica a un sistema local de analisis y

30 notificacion 26 y/o un centro de control remoto a traves de un equipo de comunicacion (SCADA) 28. Los reles locales y/o el controlador local 24 tambien pueden operar equipos locales para controlar la llnea electrica supervisada. Por ejemplo, los reles locales y/o un controlador local 24 pueden operar un banco de condensadores 30 en respuesta a una condition de factor de baja potencia, operar un regulador de tension 32 en respuesta a una condition de alta tension, operar un soporte de calda de tension 34 en respuesta a una condicion de baja tension, operar un 35 interruptor de circuito 36 en respuesta a una condicion de fallo, u operar interruptores de desbordamiento de carga u otro equipo adecuado en respuesta a los parametros de la llnea electrica.

[0018] Para evitar la interferencia, el enlace de comunicacion implementado por el transceptor de potencial de tierra 12 opera preferiblemente por encima de 2,4 GHz. Se ha encontrado que una operation de enlace de

40 comunicacion a 5,8 GHz encuentra significativamente menos interferencia que una operacion de enlace de comunicacion a 2,4 GHz. El sistema de comunicacion y control descrito anteriormente tiene las ventajas adicionales de notificar los parametros de la llnea electrica continuamente en tiempo real siempre que la llnea de alimentation esta energizada sin necesidad de componentes alimentados por baterlas. Por esta razon, el sistema no se limita a informar de fallos u otras condiciones anormales de la llnea electrica. Tambien debe entenderse que el equipo de 45 comunicacion mantenido a la tension de llnea 14 puede desplegarse en un unico cuadro con una antena unida. El equipo tambien puede incluir cables que se extienden desde el cuadro hasta transformadores de corriente, que estan tlpicamente situados muy cerca de los conductores de fase. Como alternativa, el equipo puede desplegarse en cuadros separados como una cuestion de election de diseno. En la practica, los datos supervisados deben digitalizarse lo mas cerca posible de los medidores de la fuente, para evitar transmitir datos analogicos a traves de 50 enlaces de datos que puedan captar interferencias.

[0019] La FIG. 2 es un diagrama de bloques funcional para el sistema de comunicacion y control 100 que puede ser identico al sistema 10 mostrado en la FIG. 1 excepto que el suministro electrico de cosecha de energla 18b es un suministro electrico de cosecha de campo electromagnetico que incluye un nucleo de flujo magnetico

55 super saturado en lugar del suministro electrico 18a en el sistema 10 que recupera la energla del transceptor 12 mantenido a nivel de tierra. El nucleo de flujo magnetico super saturado del suministro electrico 18b se satura completamente a un nivel de corriente muy bajo en la llnea electrica. Esto hace que el suministro electrico 18b produzca una cantidad suficiente y estable de potencia incluso aunque la corriente de la llnea electrica pueda variar significativamente. El material utilizado para el nucleo de flujo magnetico super saturado se denomina a menudo

"mu-metal" porque la letra griega "mu" (p) se utiliza tradicionalmente para designar la permeabilidad al flujo magnetico del material, que es extraordinariamente alta en el nucleo de flujo magnetico super saturado. Un mu-metal tlpico es una aleacion de nlquel-hierro (aproximadamente 75 % de nlquel, 15 % de hierro, mas cobre y molibdeno) que muestra una permeabilidad magnetica muy alta. Mu-metal puede tener permeabilidades relativas de 80.0005 100.000 Henry por metro en comparacion con varios miles para el acero ordinario.

[0020] La dificultad tecnica al intentar cosechar energla electrica para accionar la electronica es que el intento

de utilizar un transformador de corriente convencional para generar la potencia tiene dos inconvenientes. En primer lugar, es diflcil obtener un transformador de corriente convencional para proporcionar energla a corrientes continuas 10 bajas. Esto se debe a que la salida de potencia varla casi linealmente con la corriente de llnea, que a menudo tiende a ser relativamente alta y varla a lo largo del dla. En segundo lugar, los transformadores de corriente convencionales proporcionan mas energla a las corrientes de carga tlpicas que se requieren para operar la electronica, y tambien proporcionan enormes cantidades de energla no deseada en condiciones de fallo. Por otra parte, un suministro electrico con un nucleo de flujo magnetico super saturado satura completamente y, por lo tanto, hace que la potencia 15 de salida suba rapidamente hasta alcanzar la potencia maxima a una corriente de llnea relativamente baja y, a continuacion, se estanca de tal forma que la salida de potencia permanece estable para niveles mas altos de corriente de llnea. La tecnica de utilizacion de un suministro electrico con un nucleo que tiene una permeabilidad al flujo magnetico extremadamente alta proporciona por lo tanto una cantidad suficiente y estable de energla cosechada sobre el rango operativo esperado de la llnea electrica aunque la corriente de llnea varle ampliamente. El 20 suministro electrico de cosecha de energla super saturante minimiza de ese modo la necesidad de tratar el exceso de energla cosechada bajo condiciones normales de corriente de carga y de corriente de fallo. El uso de un nucleo de flujo magnetico super saturado tambien tiene el beneficio de proporcionar una cantidad suficiente y estable de potencia cosechada con un nucleo de seccion transversal pequeno.

25 [0021] Generalmente se cree que el uso de un nucleo de flujo magnetico super saturado no es deseable en el

diseno de transformador convencional, lo que conduce generalmente al disenador lejos de la solucion proporcionada por la presente invencion. En el suministro electrico de cosecha de energla, sin embargo, el nucleo de flujo magnetico super saturado proporciona caracterlsticas unicas y deseables para proporcionar una energla cosechada suficiente y estable, incluso a corrientes bajas, minimizando el exceso de energla y armonicos que se 30 proporcionaran por las soluciones convencionales. Los transformadores de corriente convencionales requeriran varios cientos de amperios de corriente de llnea para poder soportar la potencia necesaria para ejecutar la electronica y los transmisores, y la corriente aumentara aproximadamente linealmente con la corriente de llnea, que puede llegar al intervalo de mil amperios. Un suministro electrico con un nucleo de flujo magnetico super saturado, por otra parte, es capaz de proporcionar suficiente energla para operar la electronica de comunicacion de 10 a 20 35 amperios de corriente de llnea, mientras que la salida de potencia puede acondicionarse facilmente a traves de circuitos electronicos para permanecer en el intervalo deseado a medida que la corriente de llnea aumenta a la carga normal e incluso a los niveles de fallo. Como resultado, el sistema de comunicacion y control 100 funciona de manera continua siempre que se energiza la llnea de alimentacion porque se puede esperar que al menos la carga minima de 10 a 20 amperios requerida para operar la electronica de comunicacion fluya siempre que la linea 40 electrica este conectada a la red.

[0022] Debe entenderse que lo anterior se refiere solamente a las realizaciones ejemplares de la presente

invencion, y que se pueden hacer numerosos cambios en la misma sin apartarse del alcance de la invencion como se define en las siguientes reivindicaciones.

45

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de comunicacion y control (10) para una ilnea electrica de alta tension (11) que opera en una tension de ilnea, que comprende:

5

un transceptor (12) mantenido al potencial de tierra alimentado a traves de la ilnea de energla electrica; un equipo de comunicacion (14) mantenido a la tension de llnea que comprende uno o mas transductores de baja potencia (20) para obtener parametros medidos que indican las condiciones operativas de la llnea electrica, un microcontrolador (22) para procesar los parametros medidos, una antena (16) para comunicar los parametros 10 medidos a traves de un haz de energla que se propaga a traves de la atmosfera ambiente al transceptor (12) mantenido al potencial de tierra, y un suministro electrico de cosecha de energla sin baterla (18a) que proporciona energla electrica a componentes electronicos del equipo de comunicacion (14) mantenido a la tension de llnea; equipo de respuesta acoplado al transceptor (12) mantenido al potencial de tierra para implementar una o mas acciones de respuesta en respuesta a los parametros medidos; y 15 en el que el transceptor (12) mantenido al potencial de tierra y el equipo de comunicacion (14) mantenido a la tension de llnea obtienen ambos potencia operativa a traves de la llnea electrica y operan de forma continua siempre que la llnea de energla electrica se energiza bajo una condicion cargada.
2. El sistema de comunicacion y control de la reivindicacion 1, en el que el suministro electrico de 20 cosecha de energla (18a) obtiene la potencia recuperada transmitida por el transceptor (12) mantenido al potencial

de tierra.
3. El sistema de comunicacion y control de la reivindicacion 1, en el que el suministro electrico de cosecha (18a) obtiene energla de un campo electromagnetico producido por la llnea electrica a traves de un nucleo

25 de flujo magnetico super saturado.
4. El sistema de comunicacion y control de la reivindicacion 1, en el que el equipo de comunicacion (14) mantenido a la tension de llnea comunica los parametros medidos al transceptor (12) mantenido al potencial de tierra modulando un haz de energla transmitido por el transceptor (12) mantenido al potencial de tierra y reflejado de

30 nuevo al transceptor (12) mantenido al potencial de tierra.
5. El sistema de comunicacion y control de la reivindicacion 1, en el que el equipo de comunicacion (14) mantenido a la tension de llnea modula el haz de energla transmitido por el transceptor (12) mantenido al potencial de tierra por conmutacion de un elemento que cambia una impedancia caracterlstica del antena.

35
6. El sistema de comunicacion y control de la reivindicacion 1, en el que el equipo de respuesta incluye un equipo de control de potencia seleccionado del grupo que consiste en un banco de condensadores (30), un regulador de tension (32), un soporte de calda de tension (34) y un interruptor de circuito (36).

40 7. El sistema de comunicacion y control de la reivindicacion 1, en el que:

el equipo de comunicacion (14) mantenido a la tension de llnea comunica los parametros medidos al transceptor mantenido al potencial de tierra en un formato de datos sin procesar que comprende puntos de datos obtenidos de cada sensor al menos cada 4 milisegundos que no ha sido corregido de errores, integrado o resumido; y 45 el transceptor (12) mantenido al potencial de tierra o un procesador conectado operativamente al transceptor (12) mantenido al potencial de tierra corrige los errores, integra y resume los parametros medidos para reconstruir una o mas formas de onda representadas por los parametros medidos.
8. El sistema de comunicacion y control de la reivindicacion 1, en el que el equipo de respuesta incluye 50 un equipo de comunicacion (28) para transmitir los parametros medidos a un lugar remoto que introduce los

parametros medidos en un sistema de notificacion y analisis.
9. El sistema de comunicacion y control de la reivindicacion 1, en el que el equipo de respuesta incluye un equipo de comunicacion (28) para transmitir los parametros medidos a una ubicacion remota que controla a

55 distancia el equipo de control de potencia que afecta al funcionamiento de la llnea electrica.
10. El sistema de comunicacion y control de la reivindicacion 9, en el que el equipo de control de potencia incluye un banco de condensadores (30), un regulador de tension (32), un soporte de calda de tension (34) o un interruptor de circuito (36).
11. El sistema de comunicacion y control de la reivindicacion 1, en el que el transceptor (12) mantenido al

potencial de tierra recibe energla electrica a traves de un transformador o subestacion local interconectada con la llnea electrica.