ES2963648T3

ES2963648T3 - Instalación acuática con varias zonas que comprende un sistema de suministro de energía

Info

Publication number: ES2963648T3
Application number: ES19786473T
Authority: ES
Inventors: Veiko Schulz; Wolfgang Voss
Original assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG; Siemens Energy AS
Current assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG; Siemens Energy AS
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2024-04-01
Anticipated expiration: 2039-09-27
Also published as: CN113196607A; WO2020064983A1; EP3837748A1; EP3837748C0; CN113196607B; EP3837748B1; DE102018216766A1

Abstract

La invención se refiere a un sistema de suministro de energía (100) para un dispositivo sumergido en agua (101) y a un método de funcionamiento, teniendo el dispositivo sumergido en agua (101) una primera zona (31) y una segunda zona (32), dichas sistema que comprende: un primer bus de voltaje CC (11) para un primer voltaje CC y un segundo bus de voltaje CC (12) para un segundo voltaje CC; una primera fuente de energía (21) y una segunda fuente de energía (22), estando provista la primera fuente de energía (21) en la primera zona (31) para suministrar al menos un bus de voltaje CC (11, 12) de los al menos dos Estando previstos buses de voltaje de CC (11, 12) y la segunda fuente de energía (22) en la segunda zona (32) para suministrar al menos un bus de voltaje de CC (11, 12) de los al menos dos buses de voltaje de CC (11, 12).), estando estructurada al menos una parte del sistema de suministro de energía (100) en función de la zona. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Instalación acuática con varias zonas que comprende un sistema de suministro de energía

La invención se refiere a una instalación acuática, en particular una instalación flotante, con un sistema de suministro de energía.

Las instalaciones flotantes incluyen, por ejemplo, barcos, submarinos, plataformas petrolíferas y/o plataformas de gas. Ejemplos de barcos son cruceros, fragatas, portacontenedores, portaaviones, rompehielos, etc. Las instalaciones flotantes son instalaciones acuáticas. Las plataformas petrolíferas o de gas, situadas en el lecho marino, son ejemplos de instalaciones acuáticas. Además del sistema de suministro de energía, la invención también se refiere a un procedimiento correspondiente para operar este sistema de suministro de energía.

Un sistema de suministro de energía para una instalación acuática o una instalación flotante comprende fuentes de energía. Cuando en lo sucesivo se haga referencia a una instalación flotante, se entenderá también una instalación acuática y viceversa. Ejemplos de fuentes de energía son un generador diésel, una pila de combustible, una batería/acumulador, un volante de inercia, etc. Por ejemplo, el gasóleo del generador diésel puede funcionar con gasóleo pesado de barco y/o GNL. El sistema de suministro de energía está destinado, por ejemplo, a suministrar energía eléctrica a un sistema de propulsión de la instalación flotante o también sistemas de propulsión auxiliares u otros consumidores, como aire acondicionado, iluminación, sistemas de automatización, etc. En particular, el sistema de suministro de energía puede configurarse de manera que sea posible al menos el funcionamiento de emergencia de la instalación flotante incluso en caso de fallo de una fuente de energía. El suministro de energía de una instalación flotante tiene, en particular, una red de a bordo. La red de a bordo (la red eléctrica de a bordo) sirve para suministrar energía eléctrica a la instalación flotante.

Por ejemplo, si una instalación flotante es capaz de mantener su posición, comprende una pluralidad de sistemas de propulsión. En particular, estos sistemas de propulsión comprenden una hélice o un chorro de agua (waterjet). Estos sistemas de propulsión para mantener la posición del barco en el agua y/o para propulsar el barco en el agua deben, en particular, mantenerse operativos independientemente unos de otros. Si esta instalación flotante tiene, por ejemplo, dos o más sistemas de propulsión en la zona de popa como, por ejemplo, dos propulsores POD o dos hélices con ejes que sobresalen del casco del barco, que son accionados por un motor eléctrico y/o por un motor diésel con un generador de eje, es ventajoso que éstos puedan proveerse de energía eléctrica independientemente el uno del otro en caso de avería en uno de los sistemas de propulsión.

Por el documento EP 3046206 A1 se conoce un sistema de distribución de energía en un barco. Este tiene un primer bus de medio voltaje y un segundo bus de medio voltaje. El segundo bus de medio voltaje no tiene conexión directa con el primer bus de medio voltaje. Además, la distribución de energía comprende un primer bus de CA de bajo voltaje, un primer convertidor de corriente entre el primer bus de medio voltaje y el primer bus de CA para permitir el flujo de potencia desde el primer bus de medio voltaje al primer bus de CA. Además, la distribución de energía comprende también un segundo bus de CA y un segundo convertidor de corriente entre el segundo bus de medio voltaje y el segundo bus de CA para permitir el flujo de potencia desde el segundo bus de medio voltaje al segundo bus de CA.

Por el documento WO 2016/116595 A1 se conoce una instalación para distribuir energía eléctrica almacenada que se encuentra en un barco, que también comprende uno o más consumidores de corriente alterna. En caso de fallo de un suministro eléctrico primario, se proporciona una red de CC que comprende una pluralidad de elementos de almacenamiento de energía eléctrica para permitir el suministro de energía eléctrica almacenada a uno o más consumidores de CA. Se proporciona una pluralidad de sistemas de disyuntores en el circuito de corriente directa para desconectar una o más sistemas auxiliares de energía.

Por el documento DE 102009043530 A1 se conoce un sistema de suministro de energía con un eje de accionamiento eléctrico. El eje de accionamiento eléctrico tiene al menos un generador de velocidad variable para generar un voltaje con amplitud variable y frecuencia variable y al menos un motor de propulsión, que tiene velocidad variable, alimentado con este voltaje. El generador tiene, por ejemplo, un devanado superconductor, en particular un devanado superconductor de alta temperatura (HTS).

El documento WO 2005/049418 A2 divulga una instalación acuática con un sistema de suministro de energía, en donde la instalación acuática comprende una primera zona y una segunda zona, con un primer bus de voltaje continuo para un primer voltaje continuo y con un segundo bus de voltaje continuo para un segundo voltaje continuo, con una primera fuente de energía y con una segunda fuente de energía, en donde la primera fuente de energía se proporciona en la primera zona para alimentar al menos un bus de voltaje continuo de los al menos dos buses de voltaje continuo y en donde la segunda fuente de energía se proporciona en la segunda zona para alimentar al menos un bus de voltaje continuo de los al menos dos buses de voltaje continuo, en donde el sistema de suministro de energía está estructurado, al menos parcialmente, de manera dependiente de la zona, en donde el primer bus de voltaje continuo es adecuado o previsto para un primer nivel de voltaje continuo y el segundo bus de voltaje continuo es adecuado para un segundo nivel de voltaje continuo, en la que el segundo bus de voltaje continuo es adecuado para un segundo nivel de voltaje continuo y el segundo bus de voltaje continuo es adecuado o previsto para un segundo nivel de voltaje continuo.

Por el documento WO 2004/007278 A2 se conoce un sistema de suministro de energía eléctrica para un barco, en el que las pilas de combustible comprenden una instalación de mando de CC y las unidades de generación de energía para los sistemas de propulsión de alta velocidad comprenden una instalación de mando de CA, por lo cual debe permitirse una administración de energía que responda a la demanda para ambas redes. En particular, el documento divulga carriles de CC del mismo voltaje.

En las redes eléctricas de a bordo, a menudo se requiere energía eléctrica a diferentes niveles de voltaje y/o en diferentes formas de voltaje (CA o CC). Para ello, por ejemplo, la energía primaria procedente de uno o varios motores de combustión interna se pone a disposición y se convierte en energía eléctrica mediante uno o varios alternadores trifásicos (generador asíncrono o generador síncrono). El generador síncrono es, por ejemplo, un generador síncrono de excitación permanente. Esta energía eléctrica se genera en particular al nivel de voltaje más alto disponible en la red de a bordo (nivel de voltaje superior de la red de suministro). Para generar otros niveles de voltaje se utilizan, por ejemplo, transformadores y/o convertidores CC/CC. Los transformadores suelen tener un peso y un volumen de construcción elevados, pérdidas de aproximadamente el 1% y las frecuencias de entrada y salida son siempre idénticas. Por ejemplo, toda la energía generada por el generador se alimenta a través del nivel de voltaje superior y se distribuye a un bus de energía principal. En muchos sistemas o redes de a bordo, el bus de energía principal es un bus trifásico de corriente alterna (corriente alterna = CA), que crea una red de CA. La energía eléctrica se distribuye, en particular, a través de uno o varios tableros de mando. En las redes de CA, la frecuencia de una red inferior es igual a la frecuencia de la red superior. La red inferior se diferencia de la superior por el voltaje, por lo que la red superior tiene un voltaje más alto que la red inferior. El uso de una red de CA con un bus de energía de CA para distribuir la energía eléctrica puede resultar desventajoso si la frecuencia es variable en el nivel de voltaje superior. Las frecuencias variables son especialmente el resultado de los motores de combustión de velocidad variable. Para suministrar un nivel de voltaje inferior desde un bus de energía de CA superior, suelen ser necesarios varios transformadores. La energía se transmite a través del bus de energía principal de CA superior, es decir, a través del nivel de voltaje superior. Dentro de un nivel de voltaje, la energía puede distribuirse por medio de un sistema de interruptores. Para la distribución de CA, se utiliza un sistema de interruptores de CA. El nivel de voltaje del bus de energía o el nivel de voltaje depende en gran medida de la potencia instalada. Se alimenta a los distintos consumidores y se suministra energía a los niveles de voltaje inferiores. En las redes de corriente alterna, son necesarios transformadores para conectar los distintos niveles de voltaje, por lo que los niveles de voltaje tienen la misma frecuencia. La relación de transmisión del transformador utilizado determina la relación de los voltajes.

Puesto que los consumidores de la instalación flotante plantean diferentes demandas al sistema de suministro de energía, y puesto que diferentes consumidores también extraen energía del sistema de suministro de energía dependiendo del estado operativo de la instalación flotante, el sistema de suministro de energía debe diseñarse para ser lo más flexible posible. En consecuencia, un objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema de suministro de energía flexible o un procedimiento flexible para operar dicho sistema de suministro de energía.

El objetivo se logra según la reivindicación 1 u 11. Otras configuraciones de la invención resultan según las reivindicaciones 2 a 10 o 12 a 13.

Un sistema de suministro eléctrico para una instalación acuática, y en particular para una instalación flotante, comprende un primer bus de voltaje continuo para un primer voltaje continuo y un segundo bus de voltaje continuo para un segundo voltaje continuo. Esto significa que el primer bus de voltaje continuo es adecuado o está previsto para un primer nivel de voltaje continuo y que el segundo bus de voltaje continuo es adecuado o está previsto para un segundo nivel de voltaje continuo. El primer nivel de voltaje de voltaje continuo es superior al segundo nivel de voltaje de voltaje continuo. Así, el primer nivel de voltaje continuo corresponde al primer bus de voltaje continuo y el segundo nivel de voltaje continuo corresponde al segundo bus de voltaje continuo. Por ejemplo, los niveles de voltaje continuo difieren en un factor entre 5 y 50, por lo que son posibles relaciones de, por ejemplo, 1:5 a 1:20. Lo correspondiente resulta en el caso de una instalación acuática o flotante, en particular un barco, que tiene un sistema de suministro de energía en una de las configuraciones descritas.

Ejemplos de una instalación acuática son: un barco (por ejemplo, cruceros, barcos portacontenedores, barcos alimentadores, barcos de apoyo, barcos grúa, petroleros, barcos de combate, barcos de desembarco, rompehielos, etc.), una plataforma flotante, una plataforma firmemente anclada en el lecho marino, etc.

En una configuración, la instalación flotante o acuática y/o el sistema de suministro de energía comprenden una primera zona y una segunda zona. Una vez más, como se ha señalado anteriormente, en el curso posterior, una instalación flotante también debe entenderse como una instalación acuática. La instalación flotante también puede tener más de dos zonas. El tipo de las zonas puede ser diferente. Por ejemplo, una zona puede ser una zona de incendio. Las zonas pueden estar separadas entre sí por uno o varios mamparos. Puede tratarse de cámaras, que pueden servir, por ejemplo, para proteger la instalación flotante o acuático contra el fuego y/o el hundimiento. Un mamparo o los mamparos pueden estar diseñados o construidos para ser herméticos y/o estancos a los líquidos y/o ignífugos. Por ejemplo, en una instalación flotante como un barco, puede haber al menos un mamparo transversal y/o un mamparo longitudinal y/o una cubierta hermética al agua. Sin embargo, se forman zonas o cámaras. Una cámara puede constituir una zona del mismo modo que una zona puede constituir una cámara. El sistema de suministro de energía para la instalación flotante o acuática comprende una primera fuente de energía y una segunda fuente de energía, en donde la primera fuente de energía se proporciona en la primera zona para alimentar al menos un bus de voltaje continuo de los al menos dos buses de voltaje continuo y en donde la segunda fuente de energía se proporciona en la segunda zona para alimentar al menos un bus de voltaje continuo de los al menos dos buses de voltaje continuo. Así, por ejemplo, la primera fuente de energía puede estar prevista para alimentar únicamente el primer bus de voltaje continuo o puede estar prevista para alimentar el primer bus de voltaje continuo y el segundo bus de voltaje continuo. Lo mismo se aplica a la segunda fuente de energía, que puede estar prevista, por ejemplo, para alimentar únicamente el primer bus de voltaje continuo o para alimentar el primer bus de voltaje continuo y el segundo bus de voltaje continuo. La alimentación del bus de voltaje continuo respectivo se refiere en particular a una conexión directa al bus de voltaje continuo. Una conexión directa debe entenderse como una conexión eléctrica en la que no se interpone ningún otro bus de voltaje continuo para la distribución de energía. Sin embargo, una conexión directa puede tener, por ejemplo, un convertidor de corriente, un transformador, un conmutador, un controlador CC/CC. Las fuentes de energía del sistema de distribución de energía pueden ser, por ejemplo, del tipo siguiente: un generador diésel, un generador de turbina de gas, una batería, un condensador, tapas SUPER, un volante de inercia de almacenamiento, pilas de combustible.

En una configuración del sistema de distribución de energía, el sistema de distribución de energía está estructurado, al menos parcialmente, según zonas. En particular, la estructuración corresponde localmente a la zonificación de al menos dos zonas. Las zonas de la instalación acuática resultan en particular de una instalación estructural como un mamparo. Una estructuración del sistema de suministro de energía resulta en particular de dispositivos de conmutación que pueden desconectar o establecer una conexión eléctrica. Las secciones del sistema de suministro eléctrico pueden estar formadas por dichas instalaciones de conmutación.

En una realización del sistema de suministro de energía, se distingue entre fuentes de energía primarias y fuentes de energía secundarias. Estos tipos de fuentes de energía se refieren a su asignación a un bus respectivo. Estos tipos de fuentes de energía se refieren a cualquier tipo de fuente de energía, como un generador diésel, una batería, una pila de combustible, una turbina de gas con generador, tapas SUPER, acumuladores de volante de inercia, etc. Las fuentes de energía primarias están asociadas al primer bus de voltaje continuo (CC), y una fuente de energía primaria en particular se utiliza para generar energía eléctrica para la propulsión principal de la instalación flotante o acuática. Por ejemplo, una o más fuentes de energía primaria también pueden servir para alimentar otro bus de voltaje continuo, en particular aguas abajo (tiene un voltaje continuo inferior a la del bus de voltaje continuo de alimentación). Esta asignación significa que no se interpone ningún otro bus de voltaje continuo entre esta fuente de energía primaria y el primer bus de voltaje continuo. Las fuentes de energía secundarias se asignan al segundo bus de voltaje continuo (bus de CC), por lo que una fuente de energía secundaria sirve en particular para generar energía eléctrica para los sistemas operativos de la instalación flotante o acuática que no sirven para la propulsión principal de la instalación flotante. Esta asignación también significa que no se interpone ningún otro bus de voltaje continuo entre esta fuente de energía secundaria y el segundo bus de voltaje continuo. En una configuración también existe la posibilidad de utilizar al menos una fuente de energía secundaria asociada al segundo bus de voltaje continuo para el suministro el primer bus de voltaje continuo y, en particular, para el suministro de los sistemas de propulsión principales. Los sistemas operativos de la instalación flotante son, por ejemplo, el suministro a bordo, el funcionamiento del hotel, los sistemas de armamento, etc.). En una configuración del sistema de suministro de energía, las fuentes de energía secundarias se seleccionan de forma que puedan responder más rápidamente a las fluctuaciones de la carga. La carga es, por ejemplo, al menos un motor de propulsión para accionar la instalación flotante y o más consumidores eléctricos de la instalación flotante para, por ejemplo, bombas, compresores, sistemas de aire acondicionado, cabrestantes, electrónica de a bordo, etc. En un crucero, las cargas eléctricas para, por ejemplo, aire acondicionado, cocinas, lavandería, iluminación, etc. también se denominan cargas de hotel.

El sistema de suministro de energía puede tener múltiples fuentes de energía del mismo tipo. En una configuración del sistema de suministro de energía, las fuentes de energía de diferentes tipos pueden estar en diferentes zonas. Esto puede aumentar la seguridad del suministro dentro de la instalación flotante, por ejemplo, en caso de emergencia y/o avería. En otra configuración, las fuentes de energía de diferentes tipos pueden estar en la misma zona.

En una configuración del sistema de suministro de energía, el voltaje de circuito intermedio está calculada para la carga más pequeña, es decir, para la potencia más pequeña, de modo que puede utilizarse un inversor para este fin. Para otras cargas mayores, se utiliza un único inversor siempre que esté disponible. Para otras cargas mayores que son demasiado grandes para un inversor con el voltaje seleccionado, se utilizan inversores en paralelo o motores con varios sistemas de bobinado. Por medio de este procedimiento, los sistemas de voltaje continuo de medio voltaje se pueden realizar de forma que se optimicen los costes.

Por ejemplo, el voltaje de circuito intermedio para una carga de propulsor de 3,5 MW se establece en un voltaje continuo de 4,5 kV (voltaje trifásico de 3,3 kV). La carga de 3,5 MW es la más pequeña conectada al sistema de voltaje continuo de medio voltaje. Otra carga de 12 MW también funciona con un voltaje trifásica de 3,3 kV y, por tanto, con un voltaje continuo de 4,5 kV. Esta carga funciona con dos convertidores en paralelo o con una máquina con dos sistemas de bobinado. También son posibles dos máquinas en un eje.

Con el objetivo de diseño de mantener el bus de voltaje continuo de medio voltaje en el rango de voltaje de 3,2 kV a 6 kV, se garantiza un sistema con costes optimizados.

Las potencias más elevadas se consiguen mediante conexiones en paralelo y/o máquinas de bobinado múltiple.

La reducida determinación de voltaje continuo de medio voltaje también reduce el volumen de construcción y los costes de los interruptores semiconductores entre las zonas, así como los costes de la protección contra cortocircuitos de los inversores.

De igual manera se puede proceder para los rectificadores en el lado de alimentación.

Utilizando un primer bus de voltaje continuo y un segundo bus de voltaje continuo en la instalación flotante, la energía eléctrica puede transferirse de un bus al otro de forma sencilla y sin pérdidas innecesarias. Esto es especialmente ventajoso en caso de fallo de una o varias fuentes de energía para el primer bus. Si los niveles de energía se conectan a través de una conexión de CA, las pérdidas pueden ser mayores, especialmente en caso de avería. En las redes de voltaje continuo, primero se rectifica la energía para distribuirla en el voltaje superior de CC (conversión 1). A continuación, debe generarse un voltaje de CA a partir del voltaje continuo mediante un inversor (conversión 2). El inversor debe cumplir las mismas funciones que un generador (selectividad y control de la frecuencia en el nivel de voltaje inferior) Se necesita un transformador para ajustar el voltaje (conversión 3). Esta triple conversión lleva asociadas unas pérdidas de aproximadamente el 3-3,5%. Los costes de los componentes y los pesos son muy elevados. Los inversores utilizados son sensibles a los armónicos del nivel de voltaje inferior. La conexión de motores y cargas no lineales a los inversores utilizados también es problemática y limitada. Con la ayuda del sistema de suministro eléctrico propuesto, que comprende un primer bus de voltaje continuo y un segundo bus de voltaje continuo, se pueden reducir las pérdidas.

En una configuración del sistema de suministro de energía, este también comprende una tercera fuente de energía además de la primera fuente de energía y la segunda fuente de energía. Por ejemplo, la primera fuente de energía y la segunda fuente de energía son fuentes de energía primaria y la tercera fuente de energía es una fuente de energía secundaria. La tercera fuente de energía puede utilizarse, por ejemplo, para la reducción de picos y/o la reserva rotatoria. Esto significa que los picos en el consumo de energía de la instalación flotante que no pueden ser cubiertos rápidamente por la fuente de energía primaria pueden ser cubiertos por la fuente de energía secundaria y/o la energía puede ser proporcionada en caso de que una fuente de energía falle.

En una configuración del sistema de suministro de energía, este comprende un bus de voltaje continuo de medio voltaje con un voltaje continuo de 3 kV a 18 kV, que está diseñado como un bus anular, y un bus de voltaje continuo de bajo voltaje con un voltaje continuo de 0,4 kV a 1,5 kV, que está diseñado como un bus anular.

En una configuración del sistema de suministro de energía, un bus de corriente alterna trifásica (bus de CA) también puede utilizarse como bus de energía, en particular como otro bus de energía principal o también como sustituto del bus de CC, además de un bus de CC. También puede utilizarse un sistema de distribución de voltaje continuo (bus de CC) y/o un sistema de distribución de corriente alterna (bus de CA) a un nivel de bajo voltaje.

Por lo tanto, un sistema de suministro de energía para una instalación acuática, en particular una instalación flotante, también puede implementarse con un primer bus de voltaje continuo para un primer voltaje continuo y con un segundo bus de voltaje continuo para un segundo voltaje continuo, en donde el sistema de suministro de energía comprende una primera fuente de energía, y la primera fuente de energía comprende un sistema generador que comprende un primer sistema de bobinado para alimentar el primer bus de voltaje continuo y que comprende un segundo sistema de bobinado para alimentar el segundo bus de voltaje continuo. De este modo, se pueden suministrar diferentes niveles de voltaje con un solo sistema generador. Si el sistema de suministro de energía tiene otras fuentes de energía, éstas también pueden tener un sistema generador de este tipo.

En una configuración del sistema de suministro de energía, en donde aquí, como también hasta aquí y en lo sucesivo se entienden todos los sistemas de suministro de energía descritos, el primer sistema de bobinado está diseñado para un primer voltaje y el segundo sistema de bobinado está diseñado para un segundo voltaje, en donde el primer voltaje es mayor que el segundo voltaje. El sistema generador tiene, por ejemplo, un solo generador o, por ejemplo, dos generadores. El generador es, en particular, un generador síncrono. También pueden utilizarse generadores asíncronos y/o generadores PEM. Si el generador tiene un sistema de bobinado de bajo voltaje y un sistema de bobinado de medio voltaje, el generador tiene en particular una xd" grande. En una configuración, el generador puede tener una "xd" grande. Esto reduce la contribución de la corriente de cortocircuito del generador y permite un diseño más sencillo de un rectificador a prueba de cortocircuitos. Esta corriente de cortocircuito reducida también reduce la tensión mecánica en el tren de ejes en caso de cortocircuito. En particular, el diseño a prueba de cortocircuitos del rectificador permite una construcción sencilla del sistema de suministro eléctrico, ya que no se requieren elementos adicionales de protección contra cortocircuitos y, por lo tanto, es posible una conexión directa sin elementos de separación entre el generador y el rectificador.

Esto es especialmente ventajoso en el nivel de medio voltaje, ya que los elementos de aislamiento o protección como, por ejemplo, disyuntores o fusibles, requieren mucho espacio, tienen un factor de coste significativo o, en algunos casos, incluso no están disponibles. La conexión trifásica de medio voltaje del generador puede, por ejemplo, conectarse a un rectificador de diodos o a un rectificador regulado y alimentar así el bus de CC de medio voltaje. Esto también se aplica de manera comparable a la conexión trifásica de bajo voltaje para el bus de corriente continua de bajo voltaje. El convertidor de potencia para el bus de corriente continua de bajo voltaje también puede ser un Extremo de Frente Activo o Active Front End (AFE). Este tiene, en particular, un funcionamiento de cuatro cuadrantes. Esto permite, por ejemplo, alimentar el bus de voltaje continua de bajo voltaje con energía eléctrica procedente de baterías y, desde allí, a través del Active Front End, alimentar el bus de corriente continuo de medio voltaje. El Front End activo es un rectificador activo que permite que la energía fluya en ambas direcciones.

En una configuración del sistema de suministro de energía, el primer sistema de bobinado está conectado eléctricamente al primer bus de voltaje continuo para su alimentación sin transformador. Al eliminar la necesidad de un transformador, se puede ahorrar peso, volumen y/o coste.

En una configuración del sistema de suministro de energía, el segundo sistema de bobinado está conectado eléctricamente al segundo bus de voltaje continuo para su alimentación sin transformador. De nuevo, la omisión del transformador ahorra peso, volumen y/o costes.

En una configuración del sistema de suministro de energía, el sistema generador comprende un primer generador con el primer sistema de bobinado y un segundo generador con el segundo sistema de bobinado, en donde el primer generador y el segundo generador son accionables por medio de un sistema de eje común. En particular, el primer generador y el segundo generador están acoplados de modo inflexible, es decir rígidamente. Mediante el uso de dos generadores para los dos sistemas de bobinado, la construcción de los generadores puede mantenerse simple. En una configuración del sistema de suministro de energía, el sistema generador es un generador de sistema de bobinado múltiple, en el que el estator del generador de sistema de bobinado múltiple comprende el primer sistema de bobinado y el segundo sistema de bobinado u otro sistema de bobinado. De este modo, puede formarse un sistema generador compacto.

En una configuración del sistema de suministro de energía, el generador del sistema de bobinado múltiple comprende ranuras que se relacionan con el primer sistema de bobinado y el segundo sistema de bobinado. De esta manera, se puede realizar una estructura compacta.

En una configuración, en el generador pueden estar dispuestos los dos sistemas de bobinado en las ranuras de tal manera que se consiga el mejor desacoplamiento posible para evitar interferencias entre los sistemas de bobinado. Se consigue un desacoplamiento suficiente cuando los diferentes sistemas de bobinado se colocan en ranuras diferentes.

En una configuración del sistema de suministro de energía, la instalación acuática, tal como en particular la instalación flotante, comprende una primera zona, una segunda zona y una segunda fuente de energía, en donde la primera fuente de energía se proporciona en la primera zona para alimentar al menos un bus de voltaje continuo de los al menos dos buses de voltaje continuo, y la segunda fuente de energía se proporciona en la segunda zona para alimentar al menos un bus de voltaje continuo de los al menos dos buses de voltaje continuo. De este modo se puede mejorar la seguridad del suministro de energía eléctrica a los buses de voltaje continuo.

Un sistema de suministro de energía para una instalación acuática, en particular una instalación flotante, también puede implementarse con un primer bus de voltaje continuo para un primer voltaje de voltaje continuo y con un segundo bus de voltaje continuo para un segundo voltaje de voltaje continuo, en donde una primera fuente de energía comprende al menos tres conexiones eléctricas de alimentación a los buses de voltaje continuo, en donde al menos uno de los buses de voltaje continuo comprende secciones. La seguridad de suministro del sistema de suministro eléctrico también puede mejorarse de esta manera.

En una configuración del sistema de suministro de energía una primera conexión de alimentación, de las al menos tres conexiones eléctricas de alimentación, alimenta una primera sección y una segunda conexión de alimentación, de las al menos tres conexiones eléctricas de alimentación, alimenta una segunda sección del mismo bus de voltaje continuo, en donde una tercera conexión, de alimentación de las al menos tres conexiones eléctricas de alimentación, alimenta una sección del bus de voltaje continuo adicional. De este modo, el suministro de energía eléctrica puede distribuirse en diferentes buses de voltaje continuo.

En una configuración del sistema de suministro de energía, el sistema de suministro de energía comprende una cuarta conexión de alimentación de la primera fuente de energía, en donde dos de las al menos cuatro conexiones de alimentación para alimentar el primer bus de voltaje continuo se proporcionan en diferentes secciones del primer bus de voltaje continuo y otras dos de las al menos cuatro conexiones de alimentación para alimentar el segundo bus de voltaje continuo se proporcionan en diferentes secciones del segundo bus de voltaje continuo. Esto aumenta la seguridad operativa de la instalación acuática.

Un sistema de suministro de energía para una instalación acuática, en particular una instalación flotante, también puede implementarse con un primer bus de voltaje continuo para un primer voltaje continuo y con un segundo bus de voltaje continuo para un segundo voltaje continuo, en donde una primera fuente de energía tiene al menos dos conexiones eléctricas de alimentación a los buses de voltaje continuo, en donde al menos uno de los buses de voltaje continuo tiene secciones. Esto también puede mejorar la seguridad del sistema de suministro eléctrico.

En una configuración del sistema de suministro de energía, una primera conexión de alimentación de las al menos dos conexiones eléctricas de alimentación alimenta una primera sección y una segunda conexión de alimentación de las al menos dos conexiones eléctricas de alimentación alimenta una segunda sección del mismo bus de voltaje continuo o la segunda conexión de alimentación de las al menos dos conexiones eléctricas de alimentación alimenta una sección del bus de voltaje continuo adicional. De este modo, la alimentación de energía eléctrica puede distribuirse en diferentes buses de voltaje continuo.

En una configuración del sistema de suministro de energía, el sistema de suministro de energía comprende una tercera y una cuarta conexión de alimentación de la primera fuente de energía, y dos de las al menos cuatro conexiones de alimentación para alimentar el primer bus de voltaje continuo se proporcionan en diferentes secciones del primer bus de voltaje continuo y otras dos de las cuatro conexiones de alimentación para alimentar el segundo bus de voltaje continuo se proporcionan en diferentes secciones del segundo bus de voltaje continuo. Esto mejora la seguridad operativa de la instalación acuática.

En una configuración del sistema de suministro eléctrico, una primera conexión de alimentación de las al menos dos conexiones eléctricas de alimentación alimenta una primera sección y una segunda conexión de alimentación de las al menos dos conexiones eléctricas de alimentación alimenta una segunda sección del mismo bus de voltaje continuo, y una tercera conexión de alimentación alimenta una sección del bus de voltaje continuo adicional. De este modo, la alimentación de energía eléctrica puede distribuirse en diferentes buses de voltaje continuo.

En una configuración del sistema de suministro de energía, la instalación acuática comprende una primera zona y una segunda zona, el primer bus de voltaje continuo y/o el segundo bus de voltaje continuo se extienden a través de la primera zona y/o la segunda zona, y la primera fuente de energía se proporciona para alimentar secciones del primer bus de voltaje continuo y/o del segundo bus de voltaje continuo en diferentes zonas. Esto puede aumentar la redundancia para suministrar energía eléctrica a los buses de voltaje continuo.

En una configuración del sistema de suministro de energía, este comprende una segunda fuente de energía, y la primera fuente de energía se proporciona en la primera zona para alimentar energía a al menos un bus de voltaje continuo de los al menos dos buses de voltaje continuo y la segunda fuente de energía se proporciona en la segunda zona para alimentar energía a al menos un bus de voltaje continuo de los al menos dos buses de voltaje continuo. De esta manera, pueden suministrarse energía eléctrica a ambos buses de voltaje continuo incluso si solo está activa una fuente de energía.

En una configuración del sistema de suministro de energía, una sección del primer bus de voltaje continuo comprende tanto una conexión de alimentación a la primera fuente de energía como otra conexión eléctrica de alimentación a la segunda fuente de energía. Esto también puede mejorar la flexibilidad del sistema.

En una configuración del sistema de suministro de energía, una sección del segundo bus de voltaje continuo tiene tanto una conexión de alimentación a la primera fuente de energía como también otra conexión eléctrica de alimentación a la segunda fuente de energía. Sin embargo, las conexiones de alimentación aquí también pueden comprender generalmente un interruptor para activar o desactivar de forma flexible la conexión de alimentación (la conexión eléctrica de alimentación).

En una configuración del sistema de suministro de energía, al menos uno de los buses de voltaje continuo puede estar formado o se forma como un bus anular. El bus anular puede separarse mediante interruptores. En particular, un bus anular puede dividirse en dos buses más pequeños. A su vez, los buses más pequeños pueden transformarse en buses anulares mediante la adición de elementos. La posibilidad de separar el bus anular permite una reacción flexible a los fallos.

En una configuración del sistema de suministro de energía, los interruptores para separar el bus y/o el bus anular están diseñados como elementos de conmutación ultrarrápidos y, en particular, como elementos de conmutación semiconductores o elementos de conmutación híbridos que tienen un tiempo de activación en el rango de 1 us a 150 us. Los elementos de conmutación híbridos tienen elementos mecánicos y semiconductores y/o elementos electrónicos. La activación rápida reduce la corriente de cortocircuito que se produce y evita un efecto negativo del fallo en la zona adyacente. De este modo se evitan más fallos en las zonas adyacentes.

Según la invención, el primer bus de voltaje continuo del sistema de suministro de energía se proporciona para un primer voltaje continuo y el segundo bus de voltaje continuo del sistema de suministro de energía se proporciona para un segundo voltaje continuo, y el primer voltaje continuo es mayor que el segundo voltaje continuo. En particular, el voltaje inferior es un voltaje bajo (VB) y el voltaje superior es un voltaje medio (VM). En particular, el voltaje inferior está comprendido entre 400V y 1000V. En el futuro, cabe esperar sistemas de bajo voltaje de hasta 1500 V. El voltaje medio es superior a 1000V o 1500V, en particular entre 10kV y 20kV o entre 5kV y 20kV. Por ejemplo, los siguientes valores son adecuados para el voltaje medio: 5kV, 6kV, 12kV y 18kV. En particular, los diferentes niveles de voltaje de los buses de voltaje continuo también ofrecen una asignación óptima de costes (especialmente debido a los costes de la electrónica de potencia) de los consumidores, por lo que los consumidores de menor potencia se asignan aquí al voltaje más bajo. Por asignación se entiende la conexión eléctrica del consumidor al bus de voltaje continuo.

En una configuración del sistema de suministro de energía, el primer bus de voltaje continuo está conectado al segundo bus de voltaje continuo, por ejemplo, a través de al menos uno de los siguientes acoplamientos:

o convertidor CC/CC

o inversor - transformador - rectificador

Así, según la invención, el primer voltaje continuo es superior al segundo voltaje continuo. En particular, el primer voltaje continuo es un voltaje medio (MV: Medium Voltage) y el segundo voltaje continuo es un voltaje bajo (LV: Low Voltage), por lo que es posible una transferencia de energía desde el primer bus de voltaje continuo al segundo bus de voltaje continuo, así como también una transferencia de energía desde el segundo bus de voltaje continuo al primer bus de voltaje continuo. Esto aumenta la flexibilidad, usabilidad y/o tolerancia a fallos del sistema de suministro de energía.

De acuerdo con la invención, el primer bus de voltaje continuo se proporciona para un primer voltaje continuo y el segundo bus de voltaje continuo se proporciona para un segundo voltaje continuo, y el primer voltaje continuo es mayor que el segundo voltaje continuo. De esta manera puede suministrarse energía eléctrica a los consumidores tales como motores, componentes electrónicos, calentadores, etc. a través de un nivel de voltaje adecuado.

En una configuración del sistema de suministro de energía, al menos uno de los buses de voltaje continuo se proporciona para extenderse sobre al menos dos zonas. Esto permite, por ejemplo, suministrar energía eléctrica a una zona que no tiene fuente de energía.

En una configuración del sistema de suministro de energía, una zona puede puentearse mediante una derivación. El bypass puede entenderse como parte de un bus anular, en cuyo caso las ramas están separadas en la zona del bypass. En una configuración, el bypass también puede implementarse a través de otro nivel de voltaje continuo. De este modo, por ejemplo, una zona que esté bajo el agua o en la que se haya declarado un incendio puede desconectarse del suministro eléctrico sin afectar a otra zona a la que alcanza el bus correspondiente.

En una configuración del sistema de suministro eléctrico, al menos uno de los buses de voltaje continuo tiene secciones, y las secciones están relacionadas con las zonas. Las secciones pueden separarse entre sí, por ejemplo, mediante interruptores. Un conmutador puede ser un conmutador mecánico y/o un conmutador mecánico y semiconductor y/o un conmutador semiconductor.

En una configuración del sistema de potencia, dos zonas pueden tener dos secciones. En otra configuración, una zona puede tener dos secciones del mismo bus. En otra configuración, cada zona que tiene una sección tiene su propia fuente de energía.

En una configuración del sistema de suministro de energía, la primera fuente de energía se proporciona en la primera zona para alimentar el primer bus de voltaje continuo y el segundo bus de voltaje continuo. Por ejemplo, se puede suministrar energía a ambos niveles de voltaje en una zona.

En una configuración del sistema de suministro de energía, el primer bus de voltaje continuo se proporciona para alimentar el segundo bus de voltaje continuo. Así, una fuente de energía conectada al primer bus de voltaje continuo también puede suministrar energía al segundo bus de voltaje continuo.

En una configuración del sistema de suministro de energía, este comprende un bus trifásico y el segundo bus de voltaje continuo se proporciona para suministrar energía al bus trifásico. A este respecto, el bus trifásico puede extenderse sobre al menos dos zonas o limitarse a una zona. En una configuración, también es posible que el bus trifásico desvíe una o más zonas, es decir, que haya una desviación (bypass) de al menos una zona. El bus trifásico (corriente alterna) sirve para suministrar corriente alterna. Por ejemplo, en un crucero, puede incluir aparatos de cocina que pueden conectarse a tomas de corriente, como tostadoras, moldes para hacer gofres o cafeteras.

En una configuración del sistema de suministro de energía es posible, en particular dependiendo de la aplicación de un barco, integrar al menos parcialmente una red de distribución de CA en el nivel de bajo voltaje a una red de distribución de CC de medio voltaje o formar islas de CC individuales dentro de las zonas, que están conectadas entre las zonas a través de conexiones de CA. En una configuración del sistema de suministro de energía, las islas de CC individuales están interconectadas mediante convertidores CC/CC.

En una configuración del sistema de suministro de energía, una zona es autosuficientemente operable y dicha zona autosuficiente comprende al menos una de las fuentes de energía, y el primer bus de voltaje continuo y/o el segundo bus de voltaje continuo pueden alimentarse; el primer bus de voltaje continuo y el segundo bus de voltaje continuo también permanecen con su sección respectiva en dicha zona. De este modo, una sección no sobrepasa una zona. De este modo, pueden establecerse regiones autosuficientes dentro de una instalación flotante, que son capaces de funcionar por sí solas incluso si una de las zonas de la instalación flotante falla o está dañada.

En una configuración del sistema de suministro de energía, la instalación flotante tiene al menos dos zonas longitudinales y al menos dos zonas transversales, en donde dos secciones de al menos un bus de voltaje continuo están en la misma zona transversal y también en diferentes zonas longitudinales. De este modo, por ejemplo, los fallos que se produzcan en un lado del barco pueden limitarse en cuanto a su efecto sobre el suministro de energía eléctrica. La zona longitudinal está limitada, por ejemplo, por un mamparo longitudinal. La zona transversal está limitada, por ejemplo, por un mamparo transversal.

Según la invención, al menos uno de los buses de voltaje continuo comprende una instalación de conmutación (interruptor). La instalación de conmutación, que funciona mecánica y/o eléctricamente por medio de semiconductores, se utiliza para desconectar o conectar secciones de los respectivos buses. La activación de la instalación de conmutación para desconectar o conectar puede tener lugar sobre la base de órdenes de conmutación generadas sobre la base de una condición eléctrica y/o sobre la base de órdenes de conmutación generadas sobre la base de eventos en una zona (por ejemplo, entrada de agua, incendio, etc.).

Según la invención, la instalación de conmutación en el bus de voltaje continuo es un desconectador de fallos; el desconectador de fallos desconecta el bus en particular en caso de fallo por cortocircuito. Debido a esta función, el desconectador de fallos también puede denominarse interruptor de cortocircuito. La instalación de conmutación desconecta dos zonas en particular. La instalación de conmutación es, por ejemplo, un interruptor de acción rápida que permite la desconexión segura de secciones de un bus. Así, un cortocircuito en una zona puede limitarse a esta zona. Las demás zonas no se ven afectadas en gran medida por un cortocircuito en una de la pluralidad de zonas. De este modo, puede evitarse el corte y reinicio del suministro eléctrico en caso de cortocircuito. De este modo, se reduce la probabilidad de que se produzca un apagón en toda la instalación flotante.

En un procedimiento de funcionamiento de un sistema de suministro de energía de una instalación flotante, en donde la instalación flotante tiene una primera zona y una segunda zona, en donde la instalación flotante tiene un primer bus de voltaje continuo para un primer voltaje continuo y un segundo bus de voltaje continuo para un segundo voltaje continuo, y la instalación flotante tiene una primera fuente de energía y una segunda fuente de energía, la energía eléctrica se transfiere de la primera zona a la segunda zona o de la segunda zona a la primera zona. Por ejemplo, se puede suministrar energía eléctrica a las zonas independientemente de que tengan una fuente de energía.

En un procedimiento de funcionamiento de un sistema de energía para una instalación acuática, que tiene un primer bus de voltaje continuo para un primer voltaje continuo y que tiene un segundo bus de voltaje continuo para un segundo voltaje continuo, que tiene una primera fuente de energía, donde la primera fuente de energía comprende un sistema generador que tiene un primer sistema de bobinado para alimentar el primer bus de voltaje continuo y que tiene un segundo sistema de bobinado para alimentar el segundo bus de voltaje continuo, mediante el primer sistema de bobinado se genera un primer voltaje y mediante el segundo sistema de bobinado se genera un segundo voltaje, donde el segundo voltaje es inferior al primer voltaje, en donde se utiliza una turbina diésel o de gas para accionar el sistema generador. Este, así como otros procedimientos, puede ser complementado y/o combinado por otras configuraciones.

En una configuración del procedimiento se impide la alimentación a través del primer sistema de bobinado o la alimentación a través del segundo sistema de bobinado. Por ejemplo, en un crucero en un puerto, su carga hotelera puede ser servida por un solo sistema de bobinado.

En un procedimiento de funcionamiento de un sistema de suministro de energía para una instalación acuática, que comprende un primer bus de voltaje continuo para un primer voltaje continuo y un segundo bus de voltaje continuo para un segundo voltaje continuo, una primera fuente de energía que comprende al menos dos o al menos tres conexiones eléctricas de alimentación a los buses de voltaje continuo, donde al menos uno de los buses de voltaje continuo comprende secciones, los buses de voltaje continuo se alimentan con energía eléctrica. Las conexiones eléctricas de alimentación tienen, por ejemplo, interruptores para desconectar o cerrar la conexión. Por ejemplo, las regiones defectuosas (por ejemplo, debido a un cortocircuito) del sistema de suministro eléctrico pueden separarse de las secciones que funcionan correctamente.

En una configuración del procedimiento se utiliza un sistema de suministro de energía descrito en el presente documento para llevar a cabo el procedimiento.

En una configuración de al menos uno de los procedimientos, en caso de fallo, por ejemplo, cortocircuito, fallo a tierra, entrada de agua, incendio, en una zona, al menos uno de los buses de corriente continuo se desconecta de una manera dependiente del mamparo, por ejemplo, de una manera dependiente de la zona.

En una configuración de al menos uno de los procedimientos, en caso de fallo, se cierra un mamparo y al menos uno de los buses de voltaje continuo se desconecta de forma dependiente del mamparo. De este modo, en particular en caso de avería, esta avería puede limitarse a una zona.

En una configuración de al menos uno de los procedimientos, se realiza una primera gestión de energía para al menos la primera zona y se realiza una segunda gestión de energía para al menos la segunda zona. Por ejemplo, cada zona que tiene una fuente de energía puede tener gestión de energía por medio de un sistema de gestión de energía, en donde los sistemas de gestión de energía de diferentes zonas son conectables entre sí técnicamente por medio de datos. En particular, puede definirse un sistema maestro de gestión de la energía que controle y/o regule el flujo de energía entre las zonas administradas por los sistemas individuales de gestión de la energía. Para la transmisión de datos puede utilizarse un sistema de transmisión por cable o por radio. El sistema de transmisión por radio puede hacer frente mejor a las averías que se producen, por ejemplo, debido a daños mecánicos dentro de una zona.

En una configuración solo está presente un sistema de gestión de energía, en donde cada zona puede funcionar de forma autónoma en caso de fallo, incluso si falla el sistema de gestión de energía de nivel superior. Para ello, una zona dispone de al menos un sistema de automatización autónomo.

En una configuración, al menos uno de los procedimientos puede utilizarse con cualquiera de las configuraciones y combinaciones del sistema de suministro de energía descrito en el presente documento. Debido a la gran flexibilidad del procedimiento o del sistema de suministro de energía, es posible un funcionamiento flexible de la instalación flotante.

El sistema de suministro de energía descrito aquí puede utilizarse para implementar una arquitectura de red para redes a bordo de barcos de alta potencia con al menos dos niveles de voltaje. En las redes de CC, la energía eléctrica se rectifica y distribuye a través del bus común de CC. Los grandes consumidores de CA, así como los pequeños, como los sistemas de propulsión principales y auxiliares, se alimentan del bus de voltaje continuo a través de inversores. Las subredes de CA requieren un inversor y un transformador. El voltaje puede seleccionarse mediante la relación de transformación del transformador, igual que en una red de CA convencional. El inversor puede ajustar la frecuencia independientemente de la velocidad de los generadores. Mediante el uso, en particular cada vez mayor, de buses de voltaje continuo, pueden evitarse los problemas existentes en las redes de CA relativos al elevado peso de los transformadores y a las diferentes frecuencias de las redes en relación con el generador. Al utilizar una arquitectura de red de CC con al menos dos niveles de voltaje continuo (medio voltaje (MV) y bajo voltaje (BV)), se reduce la necesidad de utilizar transformadores de frecuencia de red, por ejemplo, de 50 Hz o 60 Hz. La arquitectura de red se caracteriza, en particular, por al menos dos sistemas de bus de CC (BV y MV), que pueden acentuarse como un bus cerrado. Estos buses de CC anular son posibles, en particular, gracias al uso de un interruptor semiconductor muy rápido para BV y MV para garantizar la integridad de las secciones de bus individuales en las zonas en caso de fallo. De este modo se evita que las secciones de bus defectuosas provoquen fallos en otras secciones de bus. La integración de un bus anular de CC de BV además de un bus anular de MV permite la conexión de sistemas descentralizados de almacenamiento de energía al bus anular de CC de BV y el uso y distribución de la energía a través del bus cerrado. En particular, los sistemas descentralizados de almacenamiento de energía representan fuentes de energía secundarias. El uso de varios buses anulares de CC cerrados también permite, en particular, una mejor posibilidad de reparto de potencia y/o distribución de energía entre los buses anulares de los diferentes niveles de voltaje. Existe una posibilidad de conectar los distintos niveles de voltaje mediante un convertidor CC/CC. Otra posibilidad es alimentar el otro bus anular de CC en el lado de CA del generador a través de un transformador y un rectificador, mientras que el bus anular de CC con mayor potencia/voltaje se alimenta directamente a través de un rectificador. En el caso de que los dispositivos de almacenamiento de energía estén conectados al bus anular de CC de bajo voltaje, el rectificador del bus anular de bajo voltaje también puede diseñarse como un inversor activo para permitir el flujo de energía en ambas direcciones. La alimentación del generador a través de rectificadores o rectificadores controlados también permite una mayor frecuencia del voltaje de salida del generador, lo que reduce el peso y la dimensión del transformador necesario.

En una configuración del sistema de suministro de energía, un generador tiene al menos dos niveles de voltaje. Esto permite optimizar aún más el sistema y evitar un transformador pesado. Al utilizar generadores con al menos dos niveles de voltaje, se puede suministrar un primer nivel de voltaje y un segundo nivel de voltaje. Esto se aplica en particular al primer bus de voltaje continuo y al segundo bus de voltaje continuo por igual, cada uno de los cuales está conectado al generador a través de rectificadores. De este modo puede evitarse la conversión múltiple de energía como ocurre con las redes de CA. Las disposiciones que cubren los niveles de voltaje superior y segundo son útiles, ya que la potencia en los niveles de voltaje segundo y más bajo sigue disminuyendo.

En otra configuración, el rectificador en el segundo bus de voltaje continuo también puede diseñarse como un rectificador activo, y este permite que la energía fluya en ambas direcciones y/o también puede formar una red. De este modo la energía puede transportarse desde el segundo bus de voltaje continuo, operado como bus de bajo voltaje, a través del generador estacionario no giratorio hasta el primer bus de voltaje continuo, operado como bus de medio voltaje.

En una configuración del sistema de suministro de energía, la frecuencia del generador puede seleccionarse libremente dentro de ciertos límites. Si se utilizan generadores con bobinados separados, también son posibles diferentes frecuencias para los diferentes voltajes. Las frecuencias y otros parámetros de la máquina influyen en la estabilidad de la red de CC asignada. Los dos niveles de voltaje son alimentados de forma independiente por diferentes bobinados o partes activas del generador. Es irrelevante si las partes activas están instaladas en una carcasa sobre un eje o en una disposición en tándem. También es posible el funcionamiento en dos extremos de eje.

En una configuración del sistema de suministro de energía, la longitud de la parte activa del generador se acorta. Por ejemplo, un generador puede tener dos longitudes de parte activa diferentes. Esto se consigue, por ejemplo, utilizando nuevas tecnologías de fabricación como la impresión 3D. El posible ahorro se produce, por ejemplo, en la región de los cabezales de bobinado. Esto también hace prácticos a generadores que no se alargan, o que se alargan solo de modo insignificante, a pesar de varios bobinados que se encuentran uno detrás de otro.

Mediante una nueva arquitectura de red para barcos, con gran potencia a bordo y/o potencia hotelera (por ejemplo, barcos de crucero, barcos de la armada (nuevas clases con mayor demanda de potencia eléctrica además de potencia de propulsión, FPSO; FSRU; ...)), se puede conseguir un suministro eléctrico eficiente con la integración de varios buses anulares de CC, cerrados, a diferentes niveles de voltaje. El uso aumentado de buses de CC permite reducir los transformadores de distribución de red, por ejemplo, de 50 Hz o 60 Hz, que son necesarios para las redes de CA.

Basándose en una de las configuraciones descritas del sistema de suministro eléctrico, en la instalación flotante puede omitirse una conversión CA/CC/CA en el nivel de voltaje superior y puede simplificarse la conversión CC/CA/CC entre los niveles de voltaje. Si la subred, es decir, la red con un voltaje inferior, es una red de CC, la frecuencia del voltaje de CA de alimentación puede seleccionarse de forma óptima.

En una configuración, el uso de varios buses anulares de CC con diferentes niveles de voltaje puede garantizarse mediante interruptores semiconductores de conmutación rápida y permite un reparto de carga más óptimo y seguro entre los buses y una distribución y uso más óptimos del almacenamiento de energía entre las zonas individuales. Los consumidores del segundo nivel y del nivel inferior de voltaje pueden ser abastecidos con una frecuencia fija, libremente asignable, que no depende de la velocidad de los generadores diésel, aunque el nivel de voltaje superior funcione con una frecuencia variable.

En las redes convencionales, por ejemplo, en los cruceros, los transformadores de distribución para los segundos niveles de voltaje están diseñados de forma redundante. Si la potencia del hotel es de 10MW, por ejemplo, la potencia total instalada de los transformadores de distribución es de al menos 20MW. Debido a las seguridades adicionales y teniendo en cuenta los factores de simultaneidad, este valor aumenta una vez más significativamente hasta valores entre 25MW y 30MW. Sin embargo, los generadores conectados al primer nivel de voltaje solo tienen que proporcionar un total de 20 MW para el segundo nivel de voltaje.

Los distintos sistemas de suministro de energía o instalaciones acuáticas que se han descrito, así como los procedimientos descritos, pueden combinarse de forma variable en sus características. Esto permite adaptar el sistema correspondiente, la instalación o el procedimiento correspondientes, por ejemplo, a una aplicación en un crucero, un barco grúa, una plataforma petrolífera, etc.

En una configuración del sistema de suministro de energía, este comprende un eje eléctrico. Se trata de una solución de propulsión eléctrica en la que al menos un generador y al menos un motor de propulsión están acoplados entre sí sin convertidores intermedios ni convertidores de potencia. En tal solución de propulsión, uno o más motores de propulsión de velocidad variable (es decir, los motores para accionar las hélices) son accionados sin ningún convertidor intermedio o convertidor de potencia directamente por el voltaje de amplitud variable y frecuencia variable generado por uno o más generadores de velocidad variable. Dichos generadores también pueden alimentar al menos uno de los buses de voltaje continuo a través de un rectificador. En el caso de un eje eléctrico, el control y/o la regulación de los motores y, por lo tanto, de las unidades de propulsión se efectúa indirectamente mediante un control y/o regulación de los motores de combustión interna para accionar los generadores. Los motores de accionamiento están acoplados eléctricamente a los generadores, es decir, un movimiento giratorio de los generadores provoca un movimiento giratorio proporcional correspondiente de los motores eléctricos de accionamiento. De este modo, la función de un eje mecánico se simula con la ayuda de máquinas eléctricas. Esta solución de accionamiento se denomina eje eléctrico. También es posible desacoplar la energía eléctrica del eje eléctrico mediante un convertidor de red de a bordo, es decir, un convertidor de red de a bordo convierte el voltaje de amplitud variable y frecuencia variable generada por el generador o los generadores en un voltaje de amplitud constante y frecuencia constante para una red de a bordo. La red de a bordo está asociada, por ejemplo, al bus de voltaje continuo de BV, es decir, lo tiene. Un eje de accionamiento eléctrico comprende, por ejemplo, al menos un generador de velocidad variable para generar un voltaje de amplitud y frecuencia variables y al menos un motor de accionamiento de velocidad variable alimentado con este voltaje. El al menos un generador en particular tiene un bobinado superconductor, en particular un bobinado superconductor de alta temperatura (HTS). El bobinado superconductor puede ser un bobinado de estator o un bobinado de rotor giratorio del generador. En particular, un generador con un bobinado superconductor tiene un entrehierro magnético significativamente mayor entre el rotor y el estator en comparación con un generador convencional sin bobinado superconductor. Esto se debe principalmente al hecho de que el superconductor se enfría mediante un criostato de vacío o una instalación de refrigeración similar, cuya pared pasa por el entrehierro. El entrehierro magnético relativamente grande hace que el generador tenga una reactancia síncrona mucho menor que un generador convencional. Como resultado, un generador HTS tiene una característica de corriente-voltaje significativamente más rígida en comparación con un generador convencional para la misma potencia eléctrica. Esto significa que no se produce una caída del voltaje generado por el generador cuando se conecta o desconecta la carga. De este modo, pueden reducirse las fluctuaciones de voltaje y frecuencia en el eje eléctrico. Por lo tanto, no es necesario un control complejo del eje eléctrico para estabilizar el voltaje de la red de tracción y la velocidad de los motores de accionamiento o la unidad de propulsión. Si al menos un motor de accionamiento tiene también un bobinado superconductor, en particular un bobinado superconductor de alta temperatura (HTS), aquel puede diseñarse con una potencia y un par muy elevados con un tamaño reducido, lo que es especialmente importante para el uso de una embarcación en hielo. En una configuración, el bobinado superconductor es un bobinado de rotor giratorio. En este caso, la superficie a refrigerar es menor que la que puede mantenerse en un bobinado superconductor de estator. En el caso de varios generadores de velocidad variable, cada uno para generar un voltaje de amplitud variable y frecuencia variable, el eje eléctrico comprende también un sincronizador de generador para sincronizar la amplitud, la frecuencia y la fase de los voltajes generados por los generadores.

En una configuración del sistema de suministro de energía, al menos un generador y/o un motor comprenden tecnología HTS.

En una configuración del sistema de suministro de energía se proporciona una interfaz para una fuente de energía de puerto. Esta interfaz es, por ejemplo, una conexión al bus de voltaje continuo de MV y/o una conexión al bus de voltaje continuo de BV y/o una conexión a un sistema trifásico del sistema de suministro de energía.

La invención se describe a continuación a modo de ejemplo con referencia a las figuras. Se utilizan los mismos signos de referencia para unidades similares.

La FIG 1 muestra un barco con una primera subdivisión en zonas,

La FIG 2 muestra un barco con una segunda subdivisión en zonas,

La FIG 3 muestra un barco con una tercera subdivisión en zonas,

La FIG 4 muestra un primer esquema de conexiones para un sistema de suministro de energía,

La FIG 5 muestra un segundo esquema de conexiones para un sistema de suministro de energía,

La FIG 6 muestra un tercer esquema de conexiones para un sistema de suministro de energía,

La FIG 7 muestra un cuarto esquema de conexiones para un sistema de suministro de energía,

La FIG 8 muestra un quinto esquema de conexiones para un sistema de suministro de energía,

La FIG 9 muestra un sexto esquema de conexiones para un sistema de suministro de energía,

La FIG 10 muestra un séptimo esquema de conexiones para un sistema de suministro de energía,

La FIG 11 muestra sistemas de bobinado,

La FIG 12 muestra un circuito equivalente,

La FIG 13 muestra un octavo esquema de conexiones para un sistema de suministro de energía,

La FIG 14 muestra un noveno esquema de un sistema de suministro de energía,

La FIG 15A muestra la parte A de un décimo esquema de conexiones para un sistema de suministro de energía, y

La FIG 15B muestra la parte B del décimo esquema de conexiones para un sistema de suministro de energía. La ilustración según la FIG 1 muestra un barco 101 con una primera subdivisión en zonas. Se muestra una primera zona 31, una segunda zona 32, una tercera zona 33 y una cuarta zona 34. Estas zonas están delimitadas por mamparos 71. Otra está constituida, por ejemplo, por una cubierta hermética al agua 70.

La ilustración según la FIG 2 muestra un barco 101 en una especie de vista superior, así como vista en planta, con una segunda subdivisión en zonas 31 a 39. Las zonas también pueden subdividirse en zonas longitudinales 102 y zonas transversales 103. A través de las zonas se extiende un sistema de suministro de energía 100. El sistema de suministro de energía comprende un primer bus de voltaje continuo 11 y un segundo bus de voltaje continuo 12. Los buses de voltaje continuo 11 y 12 se extienden de forma diferente. Los buses de voltaje continuo 11 y 12 se extienden de forma diferente a través de las zonas. En otra configuración también puede omitirse el mamparo en las zonas longitudinales. Sin embargo, esto no se muestra.

La ilustración según la FIG 3 muestra un barco 100 con una tercera subdivisión en zonas 31 a 39, donde las zonas 37, 38 y 39 son zonas centrales dentro del barco y están delimitadas por otras zonas a babor y estribor, respectivamente. El sistema de suministro de energía 100 comprende un primer bus de voltaje continuo 11 y un segundo bus de voltaje continuo 12, donde el primer bus de voltaje continuo 11 es, por ejemplo, un bus de medio voltaje y el segundo bus de voltaje continuo 12 es un bus de bajo voltaje.

La representación mostrada en la FIG. 4 muestra un primer esquema de conexiones para un sistema de potencia 100. La representación tiene una primera zona 31, una segunda zona 32, y una tercera zona 33. Las zonas están marcadas por límites de zona. Las zonas están marcadas por límites de zona 105. Una primera fuente de energía 21 está situada en la primera zona 31. La primera fuente de energía 21 comprende un gasóleo 1 y un generador 5. Una segunda fuente de energía 22 está situada en la segunda zona 32. La segunda fuente de energía 22 comprende un gasóleo 2 y un generador 6. Un primer bus de voltaje continuo 11 se extiende en la primera zona 31, así como en la segunda zona 32 y también en la tercera zona 33, formando un bus anular. Un segundo bus de voltaje continuo 12 se extiende en la primera zona 31, así como en la segunda zona 32 y también en la tercera zona 33, formando también un bus anular. Los buses también pueden no ser buses anulares, pero esto no se muestra. El primer bus de voltaje continuo 11 está situado en un primer nivel de voltaje continuo 13 o lo proporciona. El segundo bus de voltaje continuo 12 está situado en un segundo nivel de voltaje continuo 14 o lo proporciona. El primer bus de voltaje continuo 11 puede subdividirse en las secciones 61 a 66. La subdivisión se consigue mediante instalaciones de conmutación de MV 81. De este modo, el primer bus de voltaje continuo 11 se encuentra a un voltaje medio. El segundo bus de voltaje continuo 12 también puede subdividirse en las secciones 61 a 66. La subdivisión se realiza mediante instalaciones de conmutación de medio voltaje 81. La subdivisión se consigue mediante instalaciones de conmutación de BV 80. El segundo bus de voltaje continuo 12 está, por tanto, a bajo voltaje. A través del segundo bus de voltaje continuo 12 puede alimentarse un bus trifásico (bus de CA) 15. Las baterías 91 también están conectadas al segundo bus de voltaje continuo 12. Los motores (motores asíncronos, motores síncronos y/o motores PEM) 85, que pueden funcionar a través de inversores 93, y otros consumidores de CC 86 se muestran como consumidores del segundo bus de voltaje continuo 12. Una primera alimentación 51, una segunda alimentación 52, una tercera alimentación 53 y una cuarta alimentación 54 están previstas para alimentar los buses de corriente continua 11 y 12 respectivamente. Estas alimentaciones son conexiones eléctricas de alimentación para los buses de corriente continua. El generador 5 alimenta la primera sección 61 a través de la primera alimentación 51, que comprende un rectificador 95 y un conmutador 84. El generador 5 alimenta la cuarta sección 64 del primer bus de corriente continua 11 a través de la segunda alimentación 52. La segunda alimentación 52 en la primera zona 31 también tiene un rectificador 96 y un interruptor 84. La tercera alimentación 53 comprende un transformador de medio voltaje 105 y un rectificador 97. La tercera alimentación 53 alimenta la primera sección 61 del segundo bus de corriente continua 12. La cuarta alimentación 54 tiene un conmutador 84 y un controlador CC/CC 104. Así, la cuarta alimentación 54 conecta una sección 64 del primer bus de corriente continua 11 a una sección 61 del segundo bus de corriente continua 12. En la segunda zona 32, el generador 6 está conectado a los buses de corriente continua 11 y 12 de la misma manera a través de las alimentaciones 1 a 4 que la descrita en la primera zona 31.

La ilustración según la FIG 5 muestra un segundo esquema de conexiones para un sistema de suministro de energía 100. Aquí se muestra una sección ampliada en comparación con la FIG 4. A diferencia de la FIG 4, para ilustrar una variación, en la FIG 5 se muestra un generador 5 que tiene solo tres conexiones eléctricas de alimentación 51, 53 y 54 a los buses de corriente continua 11 y 12.

La ilustración mostrada en la FIG 6 muestra un tercer esquema de conexiones para un sistema de suministro de energía 100. Allí se muestra que los motores de propulsión del barco 106, 107 pueden conectarse como consumidores al primer bus de voltaje continuo 11, cada uno de los cuales se proporciona para accionar una hélice 108. El motor 106 está doblemente alimentado a través de los inversores 93 y 94. El motor 107 está alimentado individualmente.

A este respecto se muestra que pueden conectarse otros consumidores al bus de voltaje continuo 11, sistemas de propulsión auxiliares, por ejemplo, accionamiento del compresor 207.

A este respecto se muestra que puede generarse una red trifásica mediante un inversor activo, por ejemplo, un convertidor multinivel modular (MMC) con/sin filtro 208, conectado al bus de voltaje continuo 11.

A este respecto se muestra que se proporcionan diferentes variantes como entrada de energía.

En una configuración se muestra un generador 201 con un rectificador asociado.

En una configuración, se muestra un generador 200 con al menos dos sistemas de bobinado y dos rectificadores asociados para su uso a potencias que no pueden realizarse para un rectificador.

En una configuración, estos rectificadores también pueden alimentar en paralelo un generador con un sistema de bobinado (no mostrado).

En una configuración, el generador 202 alimenta el primer bus de voltaje continuo 11 a través de un rectificador y el segundo bus de voltaje continuo 12 a través de un transformador 205 y un rectificador 206.

En una configuración, se muestra una alimentación 204 como conexión a tierra, shore connection.

En una configuración se muestra una conexión del bus de voltaje continuo 11 al bus de voltaje continuo 12 con un convertidor CC/CC 209.

En una configuración, este convertidor CC/CC se muestra como un tripolar 210. Aquí, además del bus de voltaje continuo 12 y 11, también se puede conectar una batería 211 y/u otro bus de voltaje continuo.

En otra configuración, este tripolar también puede diseñarse como multipolar.

La ilustración según la FIG 7 muestra un cuarto esquema de conexiones en el que dos motores están conectados a cada una de las hélices 108 a través de un sistema de ejes 43 para su accionamiento. Aquí, también, la potencia se suministra a través del bus de voltaje continuo 11, pero a través de diferentes secciones 61 y 64 de este bus.

La ilustración según la FIG 8 muestra un quinto esquema de conexiones, donde se muestran fuentes de energía alternativas además de las cuatro fuentes de energía 21 a 24 con gasóleo. Una turbina eólica 25 puede ser una fuente de energía. Una conexión a tierra 26 puede ser una fuente de energía, pero también un sistema fotovoltaico 27.

La ilustración según la FIG 9 muestra un sistema de generador 10 con dos generadores 7 y 8, que están acoplados rígidamente mediante un sistema de eje 43. Aquí, el generador 7 tiene un sistema de bobinado de bajo voltaje y el generador 8 tiene un sistema de bobinado de medio voltaje. El generador 7 alimenta un bus de voltaje continuo de bajo voltaje 12 y el generador 8 alimenta un bus de voltaje continuo de medio voltaje 11.

La ilustración según la FIG 10 muestra un generador 9 de sistema de bobinado múltiple que tiene al menos dos sistemas de bobinado, un primer sistema de bobinado para un voltaje medio y un segundo sistema de bobinado para un voltaje bajo. El primer sistema de bobinado se utiliza para alimentar el primer bus de voltaje continuo 11 al nivel de voltaje medio (MV) a través de una primera conexión eléctrica de alimentación 51. Mediante el segundo sistema de bobinado, el segundo bus de voltaje continuo 12 se alimenta al nivel de bajo voltaje (BV) a través de otra conexión eléctrica de alimentación 53.

La ilustración según la FIG 11 muestra esquemáticamente las posibles disposiciones de bobinados en el estator de un generador de sistema de bobinado múltiple. En una primera variante, los bobinados de BV pueden estar en secciones en ranuras adyacentes 44 y los bobinados de MV pueden estar en secciones en ranuras adyacentes 45. En una segunda variante, los bobinados de MV y los bobinados de BV pueden estar en ranuras comunes 46. En una tercera variante, los bobinados de MV y los bobinados de BV pueden estar alternativamente en las ranuras 24 y 48.

La ilustración según la FIG 12 muestra un circuito equivalente para un eje D de un generador de sistema de bobinado múltiple.

La ilustración según la FIG 13 muestra un octavo esquema de conexiones para un sistema de suministro de energía 100, en donde se muestra cómo desde el generador 6 el primer bus de voltaje continuo 11 puede ser alimentado a través de dos secciones diferentes 61 y 64 y cómo desde este generador 6 también el segundo bus de voltaje continuo 12 puede ser alimentado a través de dos secciones diferentes que también están allí.

La ilustración según la FIG 14 muestra cómo, mediante un generador en una zona (generador 5 en la zona 31 y generador 6 en la zona 32), pueden alimentarse dos secciones 61 y 62 del primer bus de voltaje continuo 11 en diferentes zonas 31 y 32 respectivamente, y cómo esto también se aplica al segundo bus de voltaje continuo 12.

La ilustración según la FIG 15 se divide en dos figuras parciales 15A y 15B. Ambas combinan un sistema de suministro de energía 100 que comprende cuatro sistemas diésel 1, 2, 3 y 4 como parte de las fuentes de energía 21, 22, 23 y 24, expresando que el sistema de suministro de energía es casi arbitrariamente expandible o cambiable de acuerdo con los requerimientos de la instalación acuática. En el caso de que la instalación acuática esté situada, por ejemplo, en un barco o en una plataforma petrolífera, funciona total o predominantemente como una red en isla.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Instalación acuática (101) que comprende un sistema de suministro de energía (100), en donde la instalación acuática (101) comprende una primera zona (31) y una segunda zona (32),

con un primer bus de voltaje continuo (11) para un primer voltaje continuo, y

con un segundo bus de voltaje continuo (12) para un segundo voltaje continuo,

con una primera fuente de energía (21), y

con una segunda fuente de energía (22)

en donde la primera fuente de energía (21) está prevista en la primera zona (31) para alimentar al menos un bus de voltaje continuo (11, 12) de los al menos dos buses de voltaje continuo (11, 12), y

en donde la segunda fuente de voltaje (22) está prevista en la segunda zona (32) para alimentar al menos un bus de voltaje continuo (11, 12) de los al menos dos buses de voltaje continuo (11, 12), en donde el sistema de suministro de energía (100) está estructurado al menos parcialmente de manera dependiente de la zona, y el primer bus de voltaje continuo (11) es adecuado o está previsto para un primer nivel de voltaje continuo (13) y el segundo bus de voltaje continuo (12) es adecuado o está previsto para un segundo nivel de voltaje continuo (14), caracterizada porque el primer bus de voltaje continuo (11) es superior al segundo nivel de voltaje continuo (14), y al menos uno de los buses de voltaje continuo (11, 12) tiene una instalación de conmutación (80, 81), y la instalación de conmutación (80, 81) en el bus de voltaje continuo (11, 12) es un desconectador de fallos (80, 81), en donde el desconectador de fallos (80, 81) desconecta el bus (11, 12) en particular en caso de fallo por cortocircuito.

2. Instalación acuática (101) según la reivindicación 1, en la que al menos uno de los buses de voltaje continuo (11, 12) puede estar formado como un bus anular.

3. Instalación acuática (101) según las reivindicaciones 1 o 2, en la que el primer bus de voltaje continuo (11) está previsto para un primer voltaje continuo y el segundo bus de voltaje continuo (12) está previsto para un segundo voltaje continuo, en donde el primer voltaje continuo es mayor que el segundo voltaje continuo.

4. Instalación acuática (101) según una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que al menos uno de los buses de voltaje continuo (11,12) está previsto para extenderse sobre al menos dos zonas (31,32).

5. Instalación acuática (101) según una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que al menos uno de los buses de voltaje continuo (11,12) comprende secciones (61, 62, 63, 64, 65, 66, 67), en donde las secciones están relacionadas con zonas, y en particular el sistema de suministro de energía está estructurado por las secciones (61, 62, 63, 64, 65, 66, 67).

6. Instalación acuática (101) según una de las reivindicaciones 1 a 5,

en la que la primera fuente de energía (21) se proporciona en la primera zona (31) para alimentar el primer bus de voltaje continuo (11,12) y el segundo bus de voltaje continuo (12).

7. Instalación acuática (101) según una de las reivindicaciones 1 a 6,

en la que el primer bus de voltaje continuo (11) está previsto para alimentar el segundo bus de voltaje continuo (12).

8. Instalación acuática (101) según una de las reivindicaciones 1 a 7

con un bus trifásico (15), en donde el segundo bus de voltaje continuo (12) está previsto para alimentar el bus trifásico (15).

9. Instalación (101) acuática, según una de las reivindicaciones 1 a 8,

en la que una zona (31,32) es accionable de forma autónoma, y esta zona autónoma (31,32) comprende al menos una de las fuentes de energía (21,22), y el primer bus de voltaje continuo (11) y/o el segundo bus de voltaje continuo (12) pueden ser alimentados, en cuyo caso el primer bus de voltaje continuo (11) y el segundo bus de voltaje continuo (12) con su sección respectiva en esta zona también permanecen en esta zona.

10. Instalación acuática (101) según una de las reivindicaciones 1 a 9,

y la instalación acuática (101) comprende al menos dos zonas longitudinales (102) y al menos dos zonas transversales (103), en cuyo caso dos secciones de al menos un bus de voltaje continuo (11, 12) se encuentran en la misma zona transversal (103) y en diferentes zonas longitudinales (102).

11. Procedimiento de funcionamiento de un sistema de suministro de energía de una instalación acuática (101), en el que la instalación acuática (101) comprende una primera zona (31) y una segunda zona (32),

en el que la instalación acuática (101) comprende un primer bus de voltaje continuo (11) para un primer voltaje continuo y un segundo bus de voltaje continuo (12) para un segundo voltaje continuo,

en el que el primer bus de voltaje continuo (11) es adecuado o está previsto para un primer nivel de voltaje continuo (13) y el segundo bus de voltaje continuo (12) es adecuado o está previsto para un segundo nivel de voltaje continuo (14),

en el que la instalación acuática (101) comprende una primera fuente de energía (21) y una segunda fuente de energía (22), en cuyo caso la energía eléctrica se transfiere de la primera zona (31) a la segunda zona (32) o de la segunda zona (32) a la primera zona (31), caracterizado porque el primer nivel de voltaje continuo (13) es superior al segundo nivel de voltaje continuo (14), porque al menos uno de los buses de voltaje continuo (11, 12) tiene una instalación de conmutación (80, 81), y la instalación de conmutación (80, 81) en el bus de voltaje continuo (11, 12) es un desconectador de fallos (80, 81), y el desconectador de fallos (80, 81) desconecta el bus (11, 12) en particular en caso de fallo por cortocircuito.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que, en caso de una avería en una zona, en particular en caso de cortocircuito, falla a tierra, entrada de agua, incendio, al menos uno de los buses de voltaje continuo (11,12) se desconecta de manera dependiente del mamparo, en particular de manera dependiente de la zona.

13. Procedimiento según la reivindicación 11 o 12, en el que se lleva a cabo una primera gestión de la energía para al menos la primera zona (31) y una segunda gestión de la energía para al menos la segunda zona (32).