Patente nacional por "SISTEMA DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA PARA UNA ESTACIÓN DESALINIZADORA Y PLANTA DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA QUE LO COMPRENDE"

Reivindicaciones:
+ ES-2957661_A11. Sistema de alimentación eléctrica (100, 200, 300, 400, 500) para una estación desalinizadora (134) que comprende: - un bus AC (132) eléctricamente conectable con una estación desalinizadora (134) ; - una primera unidad de conexión (111) para conectar y adaptar eléctricamente al menos un aerogenerador (102) al bus AC (132) ; - una segunda unidad de conexión (121) que comprende una primera subunidad (121a) para conectar y adaptar eléctricamente al menos una hidrobomba (110) al bus AC (132) y una segunda subunidad (121b) para conectar y adaptar eléctricamente al menos una hidroturbina (104) al bus AC (132) , donde la hidrobomba (110) y la hidroturbina (104) están hídricamente comunicadas con un depósito de reserva hídrica (106) ; caracterizado por que el sistema de alimentación eléctrica comprende además: - un sistema de almacenamiento de energía magnética por superconducción (108) , SMES, - una tercera unidad de conexión (131) para conectar y adaptar el SMES (108) al bus AC (132) ; - medios de control (202, 204, 510) configurados para: recibir un primer conjunto de datos con información sobre la demanda energética de la estación desalinizadora (134) ; recibir un segundo conjunto de datos con información sobre el suministro energético actual del aerogenerador (102) y de la hidroturbina (104) ; recibir un tercer conjunto de datos con información sobre el almacenamiento energético del depósito de reserva hídrica (106) y del SMES (108) ; determinar, en función de la información recibida de los conjuntos de datos primero segundo y tercero, si: modificar selectivamente una o más unidades de conexión (111, 121, 131) para proporcionar una tensión y una frecuencia determinada al bus AC (132) ; habilitar o deshabilitar selectivamente el suministro o el almacenamiento energético procedente del SMES (108) o del depósito de reserva hídrica (106) . 2. Sistema según la reivindicación 1, donde los medios de control comprenden una pluralidad de unidades de control local (202) distribuidas para controlar la generación y/o almacenamiento de energía y una unidad de control central (204) , donde la unidad de control central (204) recibe datos cada unidad de control local (202) y de la estación desalinizadora (134) , envía instrucciones a cada unidad de control local (202) y a la estación desalinizadora 3. Sistema según la reivindicación 2, donde los medios de control están configurados para implementar un modo de arranque de la estación desalinizadora (134) mediante el SMES (108) si el nivel de carga del SMES (108) supera un umbral de carga mínima. 4. Sistema según la reivindicación 2 o 3, donde los medios de control están configurados para implementar un modo de operación eléctrica que comprende almacenar energía en el SMES (108) si el nivel de carga es inferior a un umbral de carga máxima, si el nivel del depósito de reserva hídrica (106) está por encima de un umbral mínimo, y si el aerogenerador (102) suple la demanda energética de la estación desalinizadora (134) . 5. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el SMES (108) está configurado para suministrar una tensión a una frecuencia que coincida con la frecuencia de una red de distribución (302) variando una frecuencia de conmutación y en función de una frecuencia de resonancia de un filtro pasivo comprendido en el SMES (108) . 6. Planta de alimentación eléctrica para una estación desalinizadora (134) que comprende: - al menos un aerogenerador (102) ; - al menos una hidrobomba (110) , una hidroturbina (104) y un depósito de reserva hídrica (106) ; - un sistema de alimentación eléctrica (100, 200, 300, 400, 500) para una estación desalinizadora (134) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 5.

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+ ES-2957661_A1 SISTEMA DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA PARA UNA ESTACIÓN DESALINIZADORA Y PLANTA DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA QUE LO COMPRENDE CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención pertenece al campo de la energía, más concretamente se refiere a un sistema para la gestión y alimentación energética a una planta de desalinización que emplea fuentes de generación y almacenamiento de energía e incluye fuentes renovables. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Aunque existen propuestas para suministrar energía a una planta de desalinización mediante fuentes renovables de energía, están sujetas a limitaciones, principalmente por la discontinuidad de suministro o por las características de la energía que son capaces de suministrar. La energía eólica es una de las fuentes renovables más extendidas y más desarrolladas en el mundo. Su principio de funcionamiento se basa en el movimiento de las palas, generalmente tres, de un aerogenerador debido al principio de Bernoulli. El movimiento circular producido por las palas al pasar el viento se transforma en energía eléctrica a través de un generador. Tras adaptar la energía producida, puede servir de suministro para una estación desalinizadora. No obstante, los aerogeneradores no proporcionan un flujo de energía constante por la intermitencia del flujo y las variables rachas de aire. La energía hidroeléctrica se obtiene mediante saltos de agua, esto es, transformando la energía potencial de agua en un depósito, para mover una turbina situada a menor altura y producir energía eléctrica. La energía hidroeléctrica proporciona alta densidad de energía, pero no de potencia. Por densidad de energía se entiende la cantidad de energía almacenada por unidad de volumen, midiéndose en Wh/m3. Así pues, se entiende por densidad de potencia la potencia que puede proporcionar por unidad de volumen, midiéndose en W/m3. El volumen al que se refiere es el propio del elemento de almacenamiento en cuestión. Es sabido que las estaciones de desalinización se componen de equipos de bombas, motores y otros elementos de potencia que requieren gran cantidad de energía en los arranques. Un problema que sucede en las estaciones de desalinización aisladas es que el almacenamiento de energía mediante baterías u otros, como los acumuladores hidráulicos, permite una alta densidad de energía pero no proporciona una alta densidad de potencia. Sería deseable una solución que remedie los inconvenientes existentes, que facilite una alimentación de energía eléctrica adecuada para una estación desalinizadora. Especialmente, en estaciones desalinizadoras aisladas, o islas, donde el suministro de energía con redes de distribución es complicado. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Es objeto de la invención un sistema de alimentación eléctrica para una estación desalinizadora según la reivindicación independiente que se concibe a la vista de los problemas identificados. Realizaciones particulares de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes. De acuerdo con diversas realizaciones de la presente invención, se combina la generación de energía procedente de varias fuentes renovables para conseguir que una estación desalinizadora sea autónoma. En particular, la generación mediante aerogeneradores y/o turbinas hidroeléctricas, con las estaciones de desalinización de agua de mar. Se propone también el soporte de un sistema de almacenamiento de energía magnética por superconducción (SMES, Superconducting Magnetic Energy Storage) para evitar interrupciones en el suministro. Un SMES dispone de una bobina superconductora refrigerada por un equipo criogénico y cuenta con electrónica de potencia asociada. La eficiencia de un SMES es muy alta, apenas tiene pérdidas. De acuerdo con realizaciones de la presente invención, la energía hidroeléctrica puede complementar a la energía eólica en generación y almacenamiento según diversas configuraciones. Se controla debidamente el nivel de generación y almacenamiento y se aprovecha la energía sobrante producida por los aerogeneradores y se impulsa agua a un depósito de reserva hídrica que se encuentra a una determinada altura. Cuando es oportuno, según lo indican unos parámetros de control, se deja caer el agua recogida en el depósito de reserva hídrica a través de una tubería donde, al final de ésta, se encuentra una turbina que transforma la energía potencial del agua en energía eléctrica. Así, para el almacenamiento de energía, por un lado, se dispone de la fuente de energía hidroeléctrica comentada anteriormente. Sin embargo, ésta proporciona alta densidad de energía, pero no de alta densidad de potencia. Por esas características, para ayudar en el arranque y operación de elementos de potencia como las bombas, se integra un SMES en paralelo. El SMES puede proporcionar los picos de potencia que se requieren en los arranques las bombas de la estación desalinizadora para operar sin sobrecargar la red de distribución donde se conectan aerogeneradores e hidroturbinas. Mediante un funcionamiento coordinado de las tres fuentes de energía se puede conseguir un suministro de energía ininterrumpido, fiable y de calidad y, con ello, una operación segura en las estaciones desalinizadoras. Una o varias unidades de control coordinan el suministro y/o generación de energía de las tres fuentes de energía. Disponer de varias fuentes de energía cuya variación esté poco correlacionada es ventajoso para conseguir un funcionamiento autónomo de la estación desalinizadora. El sistema de alimentación para el suministro a una estación desalinizadora puede, para instalaciones aisladas, emplear un bus común. Un modelo de gestión controla la generación, parada y funcionamiento de los distintos elementos se puede hacer funcionar la estación desalinizadora, dentro de las múltiples modalidades de desalinización posibles. La potencia se suministra a través de la energía eólica generada, la energía hidráulica o por el SMES. En una realización, cada uno de los sistemas por separado incluye su propia unidad de control local, asociados entre ellos mediante el bus común de comunicación. Una unidad de control central coordina y controla el conjunto de unidades de control local. Se habilita una comunicación continua con las unidades de control local que gestiona de manera dinámica las características de la electricidad (por ejemplo, frecuencia y tensión) que se proporciona a la estación desalinizadora. En otra realización, la estación desalinizadora está sustentada mediante energía eólica e hidroeléctrica con soporte del SMES, indicado anteriormente, pero está también conectada a red de distribución eléctrica. Esta realización permite suministro eléctrico en momentos puntuales y puede asegurar el funcionamiento la disponibilidad a la estación desalinizadora. Esta realización del sistema de alimentación eléctrica también se basa en la gestión y el ontrol de los elementos de generación y almacenamiento de energía y su interrelación entre ellos y la red de distribución eléctrica. Para ello, también gestiona los dispositivos de control local, y la frecuencia y tensión de red. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Las realizaciones de la presente invención se describen, solo a modo de ejemplo, en los dibujos adjuntos en los que los elementos similares están numerados de la misma manera en las diversas Figuras: Fig. 1 es el esquema de un diagrama eléctrico de bloques para la integración de aerogeneración, hidrogeneración y SMES, todos conectados entre sí y aislados de la red de distribución. Fig. 2 es el esquema de un diagrama de control de bloques para la calidad de la energía de aerogeneración, hidrogeneración y SMES aislados de la red de distribución. Fig. 3 es el esquema de un diagrama de control de bloques para la integración de aerogeneración, hidrogeneración y SMES, todos conectados entre sí y a la red de distribución. Fig. 4 es el esquema de un diagrama eléctrico de bloques para la calidad de la energía de aerogeneración, hidrogeneración y SMES conectados a la red de distribución. Fig. 5 es el esquema de un diagrama eléctrico para alimentación de un bus común DC. Fig. 6 es un esquema de diagrama de flujo de un proceso con operaciones para alimentar eléctricamente a una estación desalinizadora. Glosario de referencias numéricas: 102 Aerogenerador. 104 Hidroturbina. 106 Depósito de reserva hídrica. 108 SMES 110 Hidrobomba. 111, 121, 131 Unidad de conexión. 121a, 121b, Subunidad de conexión. 112 Rectificador AC/DC. 114 Filtro capacitivo. 118 Rectificador AC/DC. 130 Transformador. 132 Bus AC. 134 Estación desalinizadora. 202 Unidad de control local. 204 Unidad de control central. 206 Línea de comunicación. 302 Red de distribución eléctrica. 402 Dispositivo local de control de calidad. 502 Bus DC. 510 Componentes auxiliares DC. 600 Proceso de control para alimentar eléctricamente a una estación desalinizadora. 610 Subproceso de arranque. 602 Paso de comprobación carga SMES superior a un primer umbral. 604 Paso de comprobación de conexión a red de distribución. 606 Paso de comprobación de reserva hídrica superior a un primer umbral. 608 Paso de apagado y espera. 612 Paso de arranque de estación desalinizadora con SMES. 614 Paso de arranque de estación desalinizadora con red de distribución. 616 Paso de arranque de estación desalinizadora con hidroturbinas. 630 Subproceso de suministro. 632 Paso de comprobación generación eólica superior a necesidad estación desalinizadora. 634 Paso de comprobación de reserva hídrica inferior a un segundo umbral. 638 Paso de comprobación de reserva hídrica superior a un tercer umbral. 644 Paso de comprobación de paro del sistema. 652 Paso de suministro de estación desalinizadora con red de distribución. 654 Paso de suministro de estación desalinizadora con aerogenerador. 656 Paso de suministro de estación desalinizadora con reserva hídrica. 658 Paso de almacenamiento de energía con hidrobomba. 662 Paso de almacenamiento de energía con SMES. 664 Paso de verter excedente de energía en red de distribución. DESCRIPCIÓN DE MODOS DE REALIZACIÓN Con referencia a las figuras anteriores, sin carácter limitativo, se presentan diversas realizaciones de la invención para una mejor comprensión. Se pueden apreciar varios aspectos del funcionamiento del sistema de alimentación eléctrica para una estación desalinizadora de agua de mar suministrado mediante energías renovables sistemas de emisión. Las realizaciones se pueden dividir en dos, unas conectadas a la red de distribución eléctrica, y otras aisladas, con independencia de la red de distribución eléctrica. Ambos tipos de realizaciones usan el suministro mediante aerogeneradores y la integración de un almacenamiento hídrico de energía y un SMES conectado en paralelo para alimentación de la estación desalinizadora. El almacenamiento basado en hidrobombeo garantiza un suministro continuo a la estación desalinizadora. El SMES garantiza el suministro de potencia necesario en el arranque de bombas y elementos de potencia. Los sistemas de generación de energía irán conectados a un bus de corriente alterna (AC) y un bus de corriente directa (DC) dependiendo de las características del elemento de almacenamiento. Todo el sistema será gobernado por unos medios de control que supervisan el funcionamiento adecuado del suministro de manera que los requisitos de operación de la estación desalinizadora sean atendidos. Entre otras tareas se encargan de adaptar las características de la energía que se suministra según una tensión y una frecuencia determinada, también de monitorizar el consumo de potencia de la red de distribución. Adicionalmente, pueden monitorizar el suministro de energía procedente de las diferentes fuentes de generación y de almacenamiento elegir qué fuente de suministro de energía debe activarse o desactivarse. Estos medios de control pueden estar distribuidos en varias unidades de control local y una unidad de control central que supervise el funcionamiento general como ilustran las figuras 2, 4 y 5. En la Fig. 1 se muestra el esquema eléctrico de un diagrama de bloques que muestra el sistema 100 para una estación desalinizadora 134 aislada de la red de distribución. Una primera fuente de generación proviene de uno o varios aerogeneradores 102 y es la principal y la prioritaria en el suministro de energía. En paralelo se añaden una fuente de generación y almacenamiento hidráulico que incluye un depósito de reserva hídrica 106, una hidroturbina 104 y una hidrobomba 110. También en paralelo se añade una fuente de almacenamiento por superconducción magnética, SMES 108. Cada una de estas fuentes puede necesitar una unidad de conexión 111, 121, 131 para adaptar la energía que incluye generalmente un transformador 130. También, se controlan estas fuentes con su unidad de conexión como se verá en la FIG. 2. La fuente principal de generación de energía son los aerogeneradores 102, que suministran energía a un bus AC 132 a través de un convertidor AC/AC. El convertidor AC/AC está ormado por un rectificador AC/DC 112, un filtro capacitivo 114 y el convertidor DC/AC 116, para el tratamiento de la corriente eléctrica previo paso a su transformación y adecuación en el transformador 130. El bus AC 132 es una línea para proporcionar potencia a la estación desalinizadora 134 y, en excedente, a la hidrobomba 110 del depósito de reserva hídrica 106 y al SMES 108. El depósito de reserva hídrica 106 almacena energía potencial del agua mediante las hidrobombas 110 de velocidad variable. Cuando los aerogeneradores 102 producen energía excedente, si el depósito de reserva hídrica 106 dispone de capacidad, se activan las hidrobombas 110 para llevar agua a dicho depósito de reserva hídrica 106. En algunos casos, puede requerirse una subunidad de conexión 121a para conectar eléctricamente las hidrobombas 110 al bus AC 132. En el momento que se requiera esa energía almacenada, por ejemplo, frente a inoperancia de los aerogeneradores 102, se libera agua del depósito de reserva 106, haciendo mover la hidroturbina 104. Tras un tratamiento de adecuación de la energía producida a través de una subunidad de conexión 121b, se introduce en el bus AC 132. El agua almacenada puede ser la propia del mar, debido a la accesibilidad de dicha agua, pero han de usarse componentes adecuados para evitar la corrosión y deterioro. Por último, en el diagrama para el sistema 100, se encuentra el SMES 108, también en paralelo con el resto de fuentes de energía. El SMES 108 tiene como objetivo principal suministrar la potencia necesaria para el arranque de las bombas y otros elementos de potencia de la estación desalinizadora 134. Hay que remarcar que el SMES 108 viene asociado con unos elementos de criogenización, control y regulación, alimentados con el bus AC 132. La Fig. 2 muestra el diagrama de control de un sistema 200. En cada línea de suministro de cada fuente de energía, se encuentra una unidad de control local 202 que se encarga de gestionar el suministro eléctrico y la calidad de señal proporcionada por cada elemento. Puede controlarla independientemente, según unos criterios preestablecidos. También puede controlarla en función de lo indicado por una unidad de control central 204 que realiza la supervisión. Ambas unidades 202, 204 permanecen comunicadas mediante una línea de comunicación 206. La línea de comunicación 206 puede estar integrada en una red de área local (LAN) , una red de área extensa (WAN) o en cualquier otro sistema de comunicación de datos de control, tanto cableado como inalámbrico, que permita una comunicación entre todos los dispositivos, mediante una topología de comunicación en estrella, siendo el elemento maestro la unidad de control central 204. La unidad de control central 204 recibe tensiones, frecuencias y potencias de cada línea independiente y, si es necesario, otros valores como la temperatura de criogenización del SMES 108 o el consumo del bus AC 132. Por otro lado, también recibe las necesidades de consumo de la estación desalinizadora 134. La unidad de control central 204 procesa toda esta información, o al menos parte de ella, y envía a través de las unidades de control local 202, las instrucciones para modificar el funcionamiento de los elementos asociados a cada fuente de energía. En la Fig. 3 se muestra el diagrama eléctrico de un sistema 300, un esquema muy similar al diagrama del sistema 100, con la salvedad que todo el sistema 300 se conecta mediante un transformador 130 a la red eléctrica 302. En este caso, la red eléctrica se conecta al bus AC 132 compartido con todos los elementos de potencia del sistema, como son el grupo aerogenerador 102, que forma una central reversible, con el depósito de reserva hídrica 106, y el SMES 108. En el sistema 300 el suministro a la estación desalinizadora 134 proviene de los elementos anteriormente indicados, un grupo de aerogeneradores 102, un depósito de reserva hídrica 106 que impulsa una hidroturbina 104 y un SMES 108. Este sistema 300 incluye una conexión a una red de distribución 302 para garantizar las necesidades que puede requerir la estación desalinizadora 134. A parte, en momentos puntuales, puede suministrar energía a la propia red de distribución 302. En estos casos puntuales, se suministra energía a la red con el grupo de aerogeneradores 102, siempre que el almacenamiento de energía, como el depósito de reserva hídrica 106 y el SMES 108, estén por encima de un cierto umbral de seguridad que puede ser configurado (por ejemplo, cuando estén al 100%, 90%, 75%, etc.) . Los elementos de regulación y control como los convertidores AC/AC, formados por los elementos como el rectificador AC/DC, 112, el filtro capacitivo, 114, el convertidor DC/AC y 116 para el tratamiento de la corriente eléctrica, se mantienen en el diagrama del sistema 300, ya que se trabaja con las mismas tensiones y frecuencias. Según lo dispuesto en la Fig. 4 , que muestra el diagrama de control de un sistema 400, en cada línea de suministro se encuentra una unidad de control local 202 que se encarga de gestionar el suministro y la calidad de la red de distribución eléctrica 302 centralizando la operación desde la unidad de control central 204, como en el caso anterior. Estos elementos permanecen comunicados mediante una línea de comunicación 206. La unidad de control central 204 recibe también, a través de la línea 206, las necesidades eléctricas requeridas en odo momento por la estación desalinizadora 134. A este sistema se le añade la monitorización de la red de distribución eléctrica 302 a través de un dispositivo local de control de calidad 402, mediante el cual se controla que la tensión de suministro y la frecuencia de red se encuentre en unos valores determinados que permitan disponer de la calidad de suministro adecuada para todo el sistema. Por calidad adecuada se ha de entender los valores establecidos por la normativa vigente para la correcta operación y funcionamiento del sistema. Como en el caso anterior, la unidad de control central 204 controla independientemente tensiones y/o, frecuencias y/o potencias de cada una de las fuentes de energía y, si es necesario, puede controlar otros valores como la temperatura de criogenización del sistema SMES y/o el consumo del bus AC 132. Esta unidad de control central 204 controla y monitoriza los elementos de almacenamiento para que su finalidad sea la deseada, controlando priorizar el suministro de energía a la planta desalinizadora, y manteniendo un umbral de seguridad de almacenamiento determinado en las fuentes de almacenamiento. La línea de comunicación 206 puede estar integrada dentro del sistema de comunicación de la red mediante una red de área local (LAN) , una red de área extensa (WAN) o en cualquier otro sistema de comunicación de datos de control, tanto cableado como inalámbrico, que permita una comunicación entre todos los dispositivos, mediante una topología de comunicación en estrella, siendo el elemento maestro la unidad de control central 204. Como indica la Fig. 5, en el diagrama eléctrico 500, se puede obtener un bus DC 502 que pueda suministrar de corriente DC (continua) a los elementos de control local 202 y central 204 u otros componentes y subsistemas que requieran de este tipo de corriente para su funcionamiento 510, del mismo modo que en el modelo aislado comentado anteriormente. El bus DC 502 proporciona de alimentación eléctrica DC para la unidad de control local 202 y a la unidad de control central 204 para realizar el proceso de control con las operaciones requeridas para alimentar eléctricamente a la estación desalinizadora. Suministra a componentes auxiliares DC 510, como puede ser el sistema de control de operación del proceso de refrigeración del sistema SMES 108 o a un posible equipo de transporte y desalinización MHD (MagnetoHydroDynamic) , que facilite el proceso de desalinización de la estación desalinizadora. Para el SMES 108, se debe garantizar su correcto funcionamiento mediante la frecuencia de conmutación, que está en función de un filtro pasivo que suele llevar este tipo de sistemas. La recuencia de resonancia del filtro pasivo Mres debe ubicarse entre 10 veces la frecuencia de red m y la mitad de la frecuencia de conmutación Mcon, para evitar problemas de resonancia en la parte baja y alta del espectro armónico. Las frecuencias mencionadas son frecuencias angulares (cuya conversión es m = 2 • n • /) . También es necesario tener en cuenta parámetros que pueden influir en la calidad de la señal. Entre otros, se encuentra la distorsión armónica total (THD) , que indica el contenido armónico total. El proceso de control del suministro de energía y de la calidad de la señal se realiza en la unidad de control central 204. En la Fig. 6 se muestra el diagrama de flujo de ejemplo de proceso de control para alimentar eléctricamente a una estación desalinizadora 600. Este proceso se encuentra dividido en dos subprocesos que se pueden implementar como modos de operación en los medios de control; el primero es un subproceso de arranque 610, en función de la conexión a una red de distribución y de diferentes componentes de almacenamiento, y el segundo es un subproceso de operación eléctrica 630 de suministro y almacenamiento con diversos componentes. Para el subproceso de arranque 610, primero se efectúa un paso de comprobación de la carga del SMES superior a un primer umbral 602. En el ejemplo, se comprueba es si el conjunto SMES se encuentra cargado por encima del 80% del valor máximo. En caso afirmativo, se realiza un paso de arranque de estación desalinizadora con SMES 612, regulando el arranque mediante las variables Vm_sMEs/Wm_sMEs, donde Vm_sMEs, es la tensión a proporcionar y Wm_sMEs es la frecuencia angular del SMES. En caso negativo, si la carga de sM E s está por debajo del 80%, se realiza un paso de comprobación de conexión a red de distribución 604. En caso afirmativo, si hubiera conexión, se realiza un paso de arranque de estación desalinizadora con la red de distribución 614. s i no la hubiera, se realizaría un paso de arranque de estación desalinizadora mediante la reserva hídrica 616, regulando las variables Vm_HYü/Wm_HYD, donde Vm_HYD es la tensión eléctrica, y Wm_HYD es la frecuencia angular que proporcionan las hidroturbinas, para proporcionar la potencia necesaria para dicho arranque. En caso negativo, si no es posible el arranque de la planta desalinizadora mediante el sistema sM Es, mediante la conexión a red o mediante la reserva hídrica, se llega a un procedimiento de apagado y espera de seguridad 608, el sistema permanece en este estado hasta que los iveles de carga de almacenamiento tanto de SMES como de la reserva hídrica estén por encima del 80%. Una vez el subproceso de arranque 610 se completa con la planta desalinizadora arrancada, el proceso para alimentar eléctricamente a una estación desalinizadora 600 continúa con el subproceso de operación eléctrica 630, donde se realizan varias comprobaciones. Lo primero tras el arranque es un paso de comprobación de generación eólica superior a necesidad de estación desalinizadora 632. En caso afirmativo, se realiza el paso de suministro de estación desalinizadora con aerogenerador 654 y se regulan las variables Vm_AERo/Wm_AERo, donde Vm_AERo es la tensión eléctrica y w™_aero es la frecuencia angular que proporcionan los aerogeneradores. Además, dado que hay un excedente de energía que puede usarse también se realiza un paso de comprobación de reserva hídrica superior a un tercer umbral 638. En caso negativo, si no supera el tercer umbral, por ejemplo, un 90%, se realiza entonces un paso de almacenamiento de energía con hidrobomba 658. Se aprovecha que no aún hay capacidad hasta llegar al límite de reserva hídrica mediante las hidrobombas. En caso afirmativo, si se alcanza el límite, se realiza un paso de comprobación de carga de SMES superior a un segundo umbral 640. En caso negativo, es decir, si no llega a este límite, el sistema SMES puede continuar cargándose con ese excedente de energía mediante la realización de un paso de almacenamiento de energía con SMES 642 en función de las variables Vm_SMES, Wm_SMES. Si ocurre al contrario, esto es, que el paso de comprobación de carga de SMES superior a un segundo umbral 640 es positivo, se concluye que todos los componentes de almacenamiento están cargados a límite fijado y se puede inyectar la energía sobrante a la red de distribución, si el paso de paso de comprobación de conexión a red 604 es afirmativo. En caso negativo, se realiza el paso de comprobación de paro del sistema 644 que, en caso afirmativo lleva al sistema al procedimiento ya indicado de apagado y espera 608. Y que, en caso negativo, devuelve al sistema al paso de comprobación de generación eólica superior a necesidad de estación desalinizadora 632. Por ejemplo, si una vez realizado el arranque de la estación, la energía eólica proporcionada por los aerogeneradores no es suficiente para suministrar energía al sistema, este utilizará la reserva hídrica para su funcionamiento siempre y cuando esté su nivel por encima del 40%. Si no fuera el caso, se conectaría a la red de distribución para suministrar energía al sistema. En este último caso, si el sistema no estuviera conectado a red, se realizaría el procedimiento de apagado y espera, ya indicado. Hay que tener presente que, cuando la estación desalinizadora está completamente apagada, la generación de energía realizada mediante los aerogeneradores carga tanto la reserva hídrica como el sistema SMES. Enlazando con las figuras 2, 4 y 5, el proceso para alimentar eléctricamente a una estación desalinizadora 600 ilustrado en la figura 6 describe algunas acciones de monitorización para la estación desalinizadora y para otros elementos auxiliares del sistema de forma que sea posible adecuar la tensión y frecuencia en cada momento y obtener el mayor rendimiento. Esto se realiza mediante los controles locales 202 de cada sistema de generación y almacenamiento de energía, así como la unidad de control central 204. Esta monitorización incluye también las variables como la tensión Vm_RED y la frecuencia de la red de distribución Wm_RED para sistemas conectados a red de distribución, a parte de los ya indicados durante el proceso, realizada a través del dispositivo local de control de calidad 402 de la red de distribución. También se puede incluir una monitorización de previsiones de viento o de lluvia que pueden favorecer a la generación de corriente o al llenado de la reserva hídrica, pudiendo implantar estrategias de control para el sistema que optimicen el rendimiento en la estación desalinizadora 134. Si bien la invención se ha descrito con referencia a una realización preferida, se entenderá para los expertos en la técnica, se pueden realizar varios cambios y se pueden sustituir elementos de los mismos por equivalentes sin apartarse del alcance de la invención. Además, se pueden realizar muchas modificaciones para adaptar una situación o material particular a las enseñanzas de la invención sin apartarse del alcance esencial de la misma. Por lo tanto, se pretende que la invención no se limite a la realización particular descrita como el mejor modo contemplado para llevar a cabo esta invención, sino que la invención incluirá todas las realizaciones que caigan dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

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ES2957661 (23/01/2024) - A1 Solicitud de patente con informe sobre el estado de la técnica
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