ES2723124B2 - Patrón de lectura de contadores potenciado para mejorar la funcionalidad en el sistema de comunicaciones de los servicios públicos - Google Patents

Patrón de lectura de contadores potenciado para mejorar la funcionalidad en el sistema de comunicaciones de los servicios públicos Download PDF

Info

Publication number
ES2723124B2
ES2723124B2 ES201990029A ES201990029A ES2723124B2 ES 2723124 B2 ES2723124 B2 ES 2723124B2 ES 201990029 A ES201990029 A ES 201990029A ES 201990029 A ES201990029 A ES 201990029A ES 2723124 B2 ES2723124 B2 ES 2723124B2
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
service
language
meter
communications
native language
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES201990029A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2723124R1 (es
ES2723124A2 (es
Inventor
David Haynes
Todd Ellis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aclara Technologies LLC
Original Assignee
Aclara Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aclara Technologies LLC filed Critical Aclara Technologies LLC
Publication of ES2723124A2 publication Critical patent/ES2723124A2/es
Publication of ES2723124R1 publication Critical patent/ES2723124R1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2723124B2 publication Critical patent/ES2723124B2/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D4/00—Tariff metering apparatus
    • G01D4/002—Remote reading of utility meters
    • G01D4/006—Remote reading of utility meters to a non-fixed location, i.e. mobile location
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D4/00—Tariff metering apparatus
    • G01D4/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/30—Definitions, standards or architectural aspects of layered protocol stacks
    • H04L69/32—Architecture of open systems interconnection [OSI] 7-layer type protocol stacks, e.g. the interfaces between the data link level and the physical level
    • H04L69/322—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions
    • H04L69/329—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions in the application layer [OSI layer 7]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D4/00—Tariff metering apparatus
    • G01D4/002—Remote reading of utility meters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/60—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for transmitting utility meters data, i.e. transmission of data from the reader of the utility meter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/14—District level solutions, i.e. local energy networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/30—Smart metering, e.g. specially adapted for remote reading

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Description

DESCRIPCIÓN
Patrón de lectura de contadores potenciado para mejorar la funcionalidad en el sistema de comunicaciones de los servicios públicos
REFERENCIA A SOLICITUDES RELACIONADAS
Estas solicitudes se basan y reclaman el beneficio de la solicitud de patente provisional 62/402.099 de los Estados Unidos presentada el 30 de septiembre de 2016 y que se incorpora aquí como referencia.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Esta invención se refiere a las comunicaciones en servicios eléctricos y otros; y, más particularmente, a un procedimiento y mejoras para mejorar las comunicaciones entre instalaciones dispares en un sistema de distribución de servicios públicos bajo una amplia variedad de condiciones operativas.
Un servicio público suministra un producto particular (electricidad, gas, agua) a través de un sistema de distribución a numerosos usuarios finales. Cada servicio público tiene una red o red de suministro dedicada por la cual el producto se enruta desde un sitio o sitios centrales a la ubicación de los usuarios finales respectivos. Es habitual que un dispositivo de medición o contador, como un "contador inteligente", se instale en cada una de las instalaciones de uso y el contador mida la cantidad de producto dispensado y/o utilizado en ese sitio en particular. Con el tiempo, se han desarrollado sistemas de comunicación que permiten que una ubicación central del servicio público se vincule y acceda a la ubicación del usuario a través del contador para, por ejemplo, obtener las tasas actuales de uso de productos básicos, controlar los índices de uso del producto en determinadas condiciones, etc. Ejemplos de sistemas de comunicación de este tipo incluyen un sistema de comunicación automática de dos vías para un portador de línea eléctrica o un sistema de comunicación de línea eléctrica (es decir, Aclara Technologies, TWACS®), así como un sistema de radiofrecuencia (RF) y sistemas de comunicaciones de línea terrestre.
Con referencia a la Fig. 1, un servicio público U, por ejemplo un servicio público eléctrico, genera electricidad que se propaga a través de las líneas eléctricas L desde una ubicación central como una subestación S a numerosos sitios de usuarios finales como residencial, comercios o establecimientos o instalaciones de fabricación F. Se entenderá que si bien muchos sitios F dependen únicamente de la electricidad transmitida a través de las líneas eléctricas para operar maquinaria, sistemas y aparatos en la instalación, algunas instalaciones como las instalaciones F1 y F2 pueden utilizar fuentes de energía locales y alternativas. además de la potencia suministrada por el servicio público. Así, por ejemplo, la instalación F1 emplea paneles solares SP como fuente de energía primaria o secundaria; mientras que la instalación F2 tiene su propio generador G utilizado para este propósito. Independientemente de esto, cada instalación conectada a la empresa de servicios públicos tiene un contador como un contador inteligente M instalado en la instalación para medir la cantidad de uso del producto (es decir, la electricidad) suministrada a la instalación. Un enlace de comunicaciones C permite la correspondencia entre el servicio público y cada instalación conectada a la red eléctrica del servicio público.
A veces se producen interrupciones que impiden que el producto provisto por una empresa de servicios públicos alcance algunos o todos los sitios de uso. Por ejemplo, en una red eléctrica, una línea eléctrica puede caerse durante una tormenta o un transformador puede ser golpeado por un rayo que provoque un corte de energía. En tales casos, las consultas realizadas por el sistema de comunicaciones de la empresa de servicios públicos ayudan a identificar la ubicación de la interrupción, así como su extensión, para que el servicio se pueda restaurar rápidamente.
Un problema con los sistemas de servicios públicos actuales es su vulnerabilidad a las catástrofes naturales y provocadas por el hombre. Los piratas informáticos, por ejemplo, han intentado, y en algunos casos han tenido éxito, interrumpir las operaciones de una empresa de servicios públicos. Además, existe la creciente amenaza de que los terroristas dañen partes vitales de la infraestructura de la empresa de servicios públicos y la incapaciten. Se sabe desde hace años que los impulsos eléctricos de alta energía producidos por una explosión nuclear pueden destruir chips de circuitos integrados, que son el corazón de la electrónica que actualmente se emplea universalmente en hogares e industrias, incluidos los sistemas de servicios públicos, y que causan interrupciones masivas de energía. Con respecto a las causas naturales, existe, por ejemplo, la susceptibilidad a las erupciones solares, como las responsables del llamado Evento Carrington de 1859. En esa instancia, una intensa llamarada solar produjo una tormenta geomagnética. La resultante eyección de masa coronal del sol llegó a la Tierra en menos de 18 horas y, entre otras cosas, resultó en el fallo de los sistemas de telégrafo en toda América del Norte y Europa. Una tormenta geomagnética similar en marzo de 1989 interrumpió la energía en grandes secciones de la provincia de Quebec en Canadá. Otra tormenta "clase Carrington" ocurrió en julio de 2012, pero no dio con la órbita de la Tierra. De forma importante, en 2013, una empresa conjunta que incluía tanto compañías de seguros como grupos científicos estimó que el coste actual de un evento Carrington que afecte a los EE.UU. podría superar el billón de dólares en daños (ver www.wikipedia.org bajo el título "Tormenta solar de 1859").
Por consiguiente, existe la necesidad de proporcionar garantías operativas a las empresas de servicios públicos para proteger o mejorar los efectos del posible suceso de estos eventos.
Además de lo anterior, las empresas de servicios públicos actualmente emplean versiones de protocolos de interconexión de comunicaciones abiertas (OSI) para las comunicaciones a través de su sistema de comunicaciones para obtener datos operativos, controlar operaciones en sitios particulares y confirmar que se realizan las operaciones solicitadas. Una OSI se caracteriza por su capacidad para proporcionar funciones de comunicación sin tener en cuenta la estructura interna subyacente de una empresa de servicios y la tecnología empleada en el sistema. Como entienden los expertos en la técnica, una OSI clasifica el proceso de comunicaciones en una serie de capas interconectadas definidas de la siguiente manera:
Capa 1 - capa física;
Capa 2 - capa de enlace de datos;
Capa 3 - capa de red;
Capa 4 - capa de transporte;
Capa 5 - capa de sesión;
Capa 6 - capa de presentación; y,
Capa 7 - capa de aplicación.
Una breve descripción de una OSI y cada una de estas capas se encuentra en www.wikipedia.org bajo el título "Modelo OSI". Una descripción más detallada de cada capa, sus funciones y operaciones se encuentra, por ejemplo, en Computer Networks, 5a edición, por Tanenbaum y Wetherall.
Los expertos en la materia entienden que, en cada capa, dos entidades intercambian información/datos mediante un protocolo establecido para esa capa. Las características particulares de cada capa y los protocolos empleados en ellas están disponibles en las referencias anteriores, así como en otros lugares, y no se describen en este documento. Sin embargo, se entiende que los protocolos actuales disponibles para los usuarios de sistemas se pueden adaptar a una aplicación de sistema en particular.
Como un ejemplo, un estándar de la Comisión Electrotécnica Internacional; es decir, la norma IEC 61968-0:2013 se utiliza en sistemas de comunicación de RF de servicios públicos, en la capa de aplicaciones, para comunicarse entre una ubicación central de servicio público C, como se indica en la Fig. 1, y contadores M instalados en sitios de uso o instalaciones F. La IEC 61968-0:2013 tiene distintos patrones (es decir, 48 patrones) definidos para los propósitos respectivos de una comunicación. Uno de estos patrones es, por ejemplo, solicitar una lectura del contador en un sitio F y notificar la lectura del contador a la ubicación central.
Un problema con el patrón actual es que, aunque algunos de ellos son bastante grandes, todavía no son necesariamente adecuados para satisfacer la necesidad de ciertas aplicaciones de una empresa de servicios públicos. Además, el patrón actual es algo engorroso. Por ejemplo, una solicitud de "contador de lectura" en el formato IEC 61968-0:2013 se formula como una cadena, y se requiere una técnica extensa (no descrita) para construir un identificador que describa la unidad de medida para la medición de un contador eléctrico M . El formato utiliza tanto números enteros (enteros) como puntos.
Por lo tanto, para solicitar una lectura de marcación típica de la cara de un contador de electricidad residencial M, el identificador utilizado en una interfaz de programación de aplicaciones (API) sería, por ejemplo, 0.0.0.1.4.1.12.0.0.0.0.0.0.0.3.72.0, donde las reglas de construcción especifican 18 campos compuestos de caracteres; es decir, los dígitos y los puntos.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
La presente invención está dirigida a mejoras en el patrón de lectura del contador de servicios públicos eléctricos para mejorar la funcionalidad del sistema de comunicación de un servicio público. Las mejoras facilitan la creación de mensajes apropiados enviados a las instalaciones mediante técnicas de programación que simplifican el mensaje y aumentan el número y los tipos de mensajes transmitidos; el último permite que un servicio público defina "parámetros" personalizados que se leen, escriben e interpretan de la misma manera que con otros formatos de mensajes estandarizados.
Las mejoras incluyen la conversión del lenguaje nativo de un dispositivo (el lenguaje con el que se programó el dispositivo) a un lenguaje neutral para transportar mensajes desde un punto de origen o HeadEnd a una ubicación de recepción o EndPoint, de modo que los dispositivos que tienen distintos lenguajes nativos puedan comunicarse fácilmente entre sí. Esto crea una oportunidad para una capacidad de "Internet de las cosas".
Las mejoras permiten instalaciones dentro de un área local; es decir, una microrred, de un servicio público para emplear canales alternativos de comunicaciones entre ellos en el caso de que las comunicaciones regulares fallen por alguna razón, de modo que estas instalaciones puedan comunicarse de manera fiable de manera independiente de los canales de comunicaciones normales del servicio público hasta que las comunicaciones normales sean restauradas. Las instalaciones dentro de la localidad (microrred) ahora pueden verificar el estado de cada una, llevar a cabo operaciones de emergencia en un sitio en particular, si es necesario, y, si no, ayudarse entre sí durante el acontecimiento sin tener que ser enrutadas a través de la instalación de comunicación central de la empresa de servicios públicos. Hacer esto permite comunicaciones descentralizadas.
Las mejoras permiten la configurabilidad del "EndPoint"; es decir, la capacidad de configurar un módulo de comunicaciones dentro de un contador inteligente ubicado en un sitio en particular (un EndPoint) sin afectar las comunicaciones normales en ese sitio, ni las comunicaciones con otros contadores en otras ubicaciones.
Además, las mejoras facilitan las comunicaciones entre dispositivos distintos; por ejemplo, contadores hechos por distintos fabricantes o que usan distintos protocolos de lenguaje para eliminar los problemas resultantes del uso de equipos distintos dentro del sistema.
Las mejoras, facilitadas por un dispositivo ubicado en una ubicación de "cabecera", como una subestación de la red de distribución de una empresa de servicios públicos, mejoran los protocolos de comunicaciones OSI a nivel de aplicaciones del sistema de comunicaciones del servicio público.
Los caracteres de referencia correspondientes indican partes correspondientes en las distintas vistas de los dibujos. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La Fig. 1 es una representación simplificada de la red eléctrica de una empresa de servicios públicos; y
Las Fig. 2-4 ilustra un patrón IEC 61968-9 para lecturas de contadores y acontecimientos de dispositivos finales. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La siguiente descripción detallada ilustra la invención a modo de ejemplo y de manera no limitativa. Esta descripción permite claramente a un experto en la materia realizar y utilizar la invención, y describe varias realizaciones, adaptaciones, variaciones, alternativas y usos de la invención, incluido lo que actualmente se cree que es el mejor modo de llevar a cabo la invención. Adicionalmente, debe entenderse que la invención no está limitada en su aplicación a los detalles de construcción y la disposición de los componentes establecidos en la siguiente descripción o ilustraciones en los dibujos. La invención es capaz de otras realizaciones y de ser practicada o llevada a cabo de distintas formas. Además, se entenderá que la fraseología y la terminología utilizadas en el presente documento tienen una finalidad descriptiva y no deben considerarse limitativas.
De acuerdo con la presente invención, un contador inteligente M utiliza la norma de patrón IEC 61968-9: 2013 (en adelante, “Parte-9”) como un lenguaje neutral. Como tal, la norma de la Parte-9 admite el funcionamiento de cualquier contador inteligente M, independientemente de su fuente de fabricación, incluidas las operaciones de control del sistema y adquisición de datos (es decir, SCADA). La norma de la Parte-9 se puede ampliar según sea necesario y se utiliza para definir o "mapear" cada contador en el lenguaje original o "nativo" en el que se programó el contador durante su fabricación. Un ejemplo del uso del esquema de la Parte-9 para la lectura de un contador, por ejemplo, se muestra en las Fig. 2-4.
De acuerdo con la invención, un dispositivo o protocolo de traducción D convierte el lenguaje nativo de un contador al lenguaje neutral que, una vez implementado, proporciona un entendimiento semántico común entre el remitente de un mensaje, que a veces se denomina "HeadEnd" o "HE" y el receptor del mensaje, que a veces se denomina “EndPoint” o “EP”. Como se señaló anteriormente, este lenguaje neutral se emplea en la capa de aplicación de una pila de protocolos. El dispositivo D puede estar ubicado en una subestación S como se muestra en la Fig. 1 u otra ubicación conveniente de HeadEnd.
En funcionamiento, el dispositivo de traducción D atiende a uno o más lenguajes nativos, incluidos: ANSI C12, IEC-61850, DNP, SEP, DLMS/COSEM, otros lenguajes de capa de aplicación estándar y otros lenguajes de capa de aplicación propietarios.
El dispositivo de traducción D se instala fuera del equipo; por ejemplo, contadores M, que están emitiendo o recibiendo mensajes; y, se puede integrar en un módulo de comunicación ubicado en una instalación de HeadEnd, subestación S, por ejemplo, para proporcionar traducción dentro de un canal de comunicaciones. Además, cada contador tiene un módulo de comunicaciones programable para comunicarse con contadores programados para un lenguaje nativo distinto.
En la Fig. 1, las comunicaciones bidireccionales a través de una red G del servicio público se enrutan a través de un controlador central ubicado en la subestación. En tal esquema de comunicaciones, la traducción también es bidireccional. Por consiguiente, un punto final o contador M puede comunicarse con un controlador central ubicado en la subestación S y también puede dirigir el tráfico a otros dispositivos conectados a través del mismo controlador central. Esto se hace usando las versiones 4 o 6 de los Protocolos de Internet (IPv4, IPv6) o un protocolo de Traducción de Direcciones de Red (NAT) para comunicarse con el controlador central y ser retornado a un HeadEnd. Los datos adquiridos por un contador M u otro equipo se envían a un HeadEnd de interfaz de medición avanzada (AMI) de back office, así como a un HeadEnd de SCADA de back office o a un sistema de gestión de energía (EMS) centralizado o de back office.
Una ventaja de lo anterior es que además de las comunicaciones a través de la red G de la empresa de servicios públicos, ahora es posible realizar comunicaciones dentro de un área localizada, como la microrred MG designada en la Fig. 1. Las situaciones en las que son deseables las comunicaciones dentro de una microrred incluyen aquellas en las que las comunicaciones en toda la red se detienen debido a una tormenta u otras causas naturales, así como a incidentes provocados por el hombre. En tales casos, las mejoras de la invención ahora permiten que las instalaciones F1-F5 en la Fig. 1 se comuniquen entre sí, pero no necesariamente a la subestación S u otras secciones de la red de servicios públicos, para así determinar el estado operativo en cada instalación, cualquier cambio de configuración necesario en una instalación para el funcionamiento continuo del equipo en la instalación y la adquisición de datos. Debido a que los contadores u otros equipos en una instalación pueden no ser necesariamente los mismos que en otras instalaciones dentro de microrred MG, la capacidad de pasar de un lenguaje nativo a un lenguaje neutral permite que las comunicaciones se realicen de manera local sin necesidad de una comunicación de retorno a una oficina central como subestación S.
Dentro de la microrred MG, las comunicaciones locales son de punto a punto o de red de pares, y se enrutan a través de la infraestructura de comunicación de la microrred sin llegar a un HeadEnd. Las comunicaciones se enrutan a través de los contadores M en las diversas instalaciones F1-F5 a, por ejemplo, dispositivos de consumo, pantallas para el hogar, automatización de la distribución de servicios públicos que incluyen, por ejemplo:
- controladores del banco de condensadores, cambiadores de tomas de transformadores, reconectadores de interruptores, controladores de microrredes, inversores y equipos de generación distribuida;
- aplicaciones de respuesta a la demanda para control de carga y respuesta de precio, etc.;
- equipos de gestión de detección de interrupciones y restauración de energía, incluidas herramientas de diagnóstico de liniero; y,
- Equipos de vigilancia sanitaria.
Por ejemplo, un controlador de microrred distribuido permite entradas para una acción determinada localmente, como la caída de voltaje del lado de la distribución, para informar al conjunto de baterías de almacenamiento que debe comenzar a proporcionar una salida para satisfacer las demandas de carga.
Con respecto al mapeo, como se señaló anteriormente, la norma IEC 61968-9 ha sido seleccionada como el lenguaje neutral. Las asignaciones creadas entre el lenguaje neutral y el lenguaje nativo del equipo conllevan una equivalencia entre una arquitectura "relajada" y la arquitectura nativa del equipo. En el lado relajado, se identifican un recurso y un verbo para realizar una acción particular. En el lado del equipo, esto implica un flujo de trabajo de proceso que generalmente incluye elementos de datos de "lectura" o "escritura", y posiblemente la creación y cierre de sesiones seguras. Además, en el lado relajado, los parámetros se suministran para especificar exactamente qué se debe hacer; es decir, adquirir datos, realizar una función, etc. En el lado del equipo, los parámetros neutrales específicos se asignan a parámetros nativos específicos. Se especifican los formatos de ambos, junto con una fórmula de conversión.
A continuación se proporciona un ejemplo de una asignación desde el lenguaje nativo de un punto final hacia y desde el lenguaje neutral. Preferiblemente, las asignaciones se mantienen en forma tabular, pero se pueden expresar en BPEL (Business Process Execution Language, lenguaje de ejecución de procesos de negocios) o OWL (Ontology Web Language, lenguaje web de ontología), así como otros medios.
Figure imgf000006_0001
El siguiente ejemplo es para una definición de lectura de contador. Una fórmula de conversión también se proporciona en Y56109FDS:
K e ^M px Kh
1000
Ecuación I, la definición de Ke para uso medido (lectura secundaria)
EnergíakWh = (Energíapulsos x Ke x Rp) lnitialOffsetkWh
Ecuación 2, Conversión de Impulso de energía BulkQuantity a kWh
Dónde,
EnergíakWh = Energía en su forma final como un valor de negocio utilizable.
Energíapulsos = Energía en forma bruta desde el contador.
Mp es el número de revoluciones del disco contador por pulso. (Este valor se puede utilizar para normalizar los pulsos. Para los contadores electromecánicos se suele calcular como 1 /"el número de franjas en el disco". Para contadores de estado sólido, esta es la relación de pulsos normalizados con pulsos reales).
Kh, es el número de vatios-hora por revolución de disco.
Rp = escalador de descompresión AMR. (Normalmente, para cálculos de uso Rp = 1).
InitialOffsetkWh = El valor determinado en el momento de la integración que define la diferencia entre la lectura del dial y la lectura del registro correspondiente expresada en kWh.
Es importante destacar que el uso de un lenguaje neutral para transmitir mensajes crea oportunidades para una capacidad de “Internet de las cosas”. Para lograr esto, los adaptadores o dispositivos de traducción D se construyen en cada extremo de una red de comunicaciones para convertir el lenguaje neutral al lenguaje local o nativo. Una excepción a esto sería el back office de una empresa de servicios públicos, ya que el lenguaje elegido como neutral es el lenguaje del back office. Los desarrollos futuros incluyen el desarrollo de un gabinete que contiene un dispositivo D y un módulo de sinergización de comunicaciones que permite que casi cualquier dispositivo de automatización de distribución (DA) se conecte al sistema. Los dispositivos DA tendrían capacidades de análisis autónomas para comunicarse con los contadores M para obtener condiciones ambientales de campo como el voltaje o la demanda.
En vista de lo anterior, se verá que se han alcanzado los diversos objetos y ventajas de la presente divulgación y se han obtenido otros resultados ventajosos.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Una red de comunicaciones que comprende:
-Un controlador central ubicado en una subestación de servicio, suministrando la subestación de servicio energía a una pluralidad de instalaciones dentro de un área localizada de una red eléctrica.
-Un primer contador de servicio ubicado en una primera instalación de la pluralidad de instalaciones dentro del área localizada de la red eléctrica.
-Un segundo contador de servicio ubicado en una segunda instalación de la pluralidad de instalaciones dentro del área localizada de la red eléctrica.
-Un dispositivo de traducción, en el que el controlador central está configurado para canalizar las comunicaciones bidireccionales desde el primer contador de servicio al segundo contador de servicio. Además, el primer contador de servicio está programado con un primer lenguaje nativo para realizar las comunicaciones bidireccionales y el segundo contador de servicio está programado con un segundo lenguaje nativo para realizar las comunicaciones bidireccionales, siendo el segundo lenguaje nativo diferente del primer lenguaje nativo y siendo el dispositivo de traducción programado para convertir el primer lenguaje nativo en un lenguaje neutro, para llevar un mensaje desde el primer contador de servicio al segundo contador de servicio y convertir el mensaje del lenguaje neutro al segundo lenguaje nativo, permitiendo así la comunicación entre el primer contador de servicio y el segundo contador de servicio. Además el lenguaje neutro, es un estándar IEC 61968-9: 2013 para un protocolo de interconexión de comunicaciones abiertas (OSI) y el dispositivo de traducción está configurado para usar:
-Un mapeo entre el primer lenguaje nativo y el lenguaje neutro para convertir el mensaje del primer lenguaje nativo al lenguaje neutro.
-Un mapeo entre el lenguaje neutro y el segundo lenguaje nativo para convertir el mensaje del lenguaje neutro al segundo lenguaje nativo.
-El primer contador de servicio y el segundo contador de servicio están configurados para comunicarse entre sí a través del dispositivo de traducción, si no pueden comunicarse entre sí a través del controlador central en la subestación de servicio.
2. Una red según la reivindicación 1, en la que la red de comunicaciones proporciona una configurabilidad de punto final (EP) mediante la cual un módulo de comunicación dentro del primer contador de servicio está configurado para permitir que el primer contador de servicio se comunique el segundo contador de servicio sin afectar a otras comunicaciones bidireccionales entre el primer contador de servicio y cualquier otro contador de la pluralidad de contadores, programados con el mismo primer lenguaje nativo que el primer contador de servicio.
3. Una red según la reivindicación 2, en la que las comunicaciones bidireccionales dentro del área localizada son entre puntos o entre iguales.
4. Una red según la reivindicación 1, en la que el primer o segundo lenguajes nativos son al menos uno de ANSI C12, IEC-61850, DNP, SEP y DLMS/Co Se M, otros lenguajes de capa de aplicación estándar y otros lenguajes de capa de aplicación patentados.
ES201990029A 2016-09-30 2017-09-27 Patrón de lectura de contadores potenciado para mejorar la funcionalidad en el sistema de comunicaciones de los servicios públicos Active ES2723124B2 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662402099P 2016-09-30 2016-09-30
PCT/US2017/053725 WO2018064168A1 (en) 2016-09-30 2017-09-27 Enhanced meter reading schema to improve functionality in a utility's communications system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
ES2723124A2 ES2723124A2 (es) 2019-08-21
ES2723124R1 ES2723124R1 (es) 2019-11-15
ES2723124B2 true ES2723124B2 (es) 2022-01-04

Family

ID=61757978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201990029A Active ES2723124B2 (es) 2016-09-30 2017-09-27 Patrón de lectura de contadores potenciado para mejorar la funcionalidad en el sistema de comunicaciones de los servicios públicos

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10704924B2 (es)
ES (1) ES2723124B2 (es)
GB (1) GB2568439B (es)
WO (1) WO2018064168A1 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2568841A (en) * 2016-09-30 2019-05-29 Aclara Tech Llc Improvements to IEC 61968-9:2013 schemas for a utility system's communications
CN112822751B (zh) * 2021-01-19 2022-04-22 重庆邮电大学 一种混合式无线网络路由方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4963820A (en) * 1989-05-11 1990-10-16 Abb Power T & D Company Energy meter
US7930340B2 (en) * 1995-11-13 2011-04-19 Lakshmi Arunachalam Network transaction portal to control multi-service provider transactions
EP1245068A4 (en) * 1998-12-07 2006-08-09 Elster Electricity Llc LAYER ARCHITECTURE AS AN INTERFACE BETWEEN APPLIANCES AND APPLICATIONS
US7248158B2 (en) * 2000-04-14 2007-07-24 Current Technologies, Llc Automated meter reading power line communication system and method
US6836737B2 (en) * 2000-08-09 2004-12-28 Statsignal Systems, Inc. Systems and methods for providing remote monitoring of consumption for a utility meter
AR031294A1 (es) * 2000-11-06 2003-09-17 Bcn Data Systems Comunicacion asimetrica en medicion de prepago
US20080074285A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-27 Guthrie Kevin D Interface between meter and application (IMA)
EP2265899B1 (en) 2008-04-01 2018-10-03 Sensus Spectrum LLC Universal software defined home gateway
SG175874A1 (en) * 2009-05-08 2011-12-29 Accenture Global Services Ltd Building energy consumption analysis system
US8423637B2 (en) * 2010-08-06 2013-04-16 Silver Spring Networks, Inc. System, method and program for detecting anomalous events in a utility network
US8325728B2 (en) * 2010-09-07 2012-12-04 Landis+Gyr Technologies, Llc Dynamic data routing in a utility communications network
JP5915058B2 (ja) * 2011-09-28 2016-05-11 いすゞ自動車株式会社 尿素噴射ｓｃｒ制御システム
US9648143B2 (en) * 2013-10-03 2017-05-09 Duke Energy Corporation Methods of processing data corresponding to a device that corresponds to a gas, water, or electric grid, and related devices and computer program products
EP2897299B1 (en) * 2014-01-16 2016-10-19 Alcatel Lucent Improved communication in smart grid networks

Also Published As

Publication number Publication date
US20180094948A1 (en) 2018-04-05
GB2568439B (en) 2023-01-18
ES2723124R1 (es) 2019-11-15
US10704924B2 (en) 2020-07-07
US20200333165A1 (en) 2020-10-22
GB2568439A (en) 2019-05-15
WO2018064168A1 (en) 2018-04-05
GB201903798D0 (en) 2019-05-01
ES2723124A2 (es) 2019-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2450121T3 (es) Sistema de filtro de órdenes de red eléctrica de servicio público
Mohassel et al. A survey on advanced metering infrastructure and its application in smart grids
US20190101411A1 (en) Resource meter system and method
Allan et al. Bibliography on the application of probability methods in power system reliability evaluation: 1987-1991
Anas et al. Minimizing electricity theft using smart meters in AMI
ES2723124B2 (es) Patrón de lectura de contadores potenciado para mejorar la funcionalidad en el sistema de comunicaciones de los servicios públicos
JP2011525787A (ja) 送電線網、送電線網を管理する方法およびプログラム（送電線網のインテリジェントな監視）
PT2009807E (pt) SISTEMA DE COMUNICAÎES POR LINHAS DE DISTRIBUIÆO DE ENERGIA ELéCTRICA
Kamat Enabling an electrical revolution using smart apparent energy meters & tariffs
US9280505B2 (en) System on a module for smart grid nodes
CN105453448A (zh) 推断为发射机提供电力的馈电线和相位
Ahmed et al. Implementation of smart system based on smart grid Smart Meter and smart appliances
CN108199367A (zh) 一种基于中压配电网单元制网格供电规划方法
EP2819260B1 (en) Synchronization of control applications for a grid network
WO2019067638A1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING RESOURCES
Bose Models and techniques for the reliability analysis of the smart grid
Hodgson The use GSM and web based SCADA for monitoring Fault Passage Indicators
Pindoriya et al. Infrastructure security for smart electric grids: A survey
Aboumalik et al. Moving toward a smarter power grid: A proposed strategy for strengthen smart grid roadmaps through a case study
Achenbach The 21st century grid
Franco-Manrique et al. Smart grid analysis and management in Colombia towards ETAP Real Time solution.
GB2612665A (en) Enhanced meter reading schema to improve functionality in a utility's communications system
Somefun The erratic electric power supply in Nigeria: Causes and remedy
Larabee et al. Case study/overview of applying an IEC 61850 parallel redundant protocol communications network on a university campus power micro grid distribution and generating system
Nguyen et al. A practical implementation of wireless sensor network based smart home system for smart grid integration

Legal Events

Date Code Title Description
BA2A Patent application published

Ref document number: 2723124

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20190821

FG2A Definitive protection

Ref document number: 2723124

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B2

Effective date: 20220104