明原理的可以在區(qū)域操作中心(R0C)計算機上顯示的控制屏幕 的實例;
[0030]圖4示出根據本發(fā)明原理的電壓控制和節(jié)約(VCC)處理的實例;
[0031]圖5A示出根據本發(fā)明原理的用于監(jiān)測在選擇的智能儀表接收和測量的電壓分量 和電能的處理實例;
[0032]圖5B示出根據本發(fā)明原理的用于選擇在例外報告模式下工作的智能儀表并取消 選擇先前選擇的智能儀表的處理實例;
[0033]圖6示出根據本發(fā)明原理的提供給用戶的電功率的電壓相對于一天時間的曲線圖 實例;
[0034]圖7示出例如通過例如可能與圖3所示控制屏幕上顯示的信息相關聯(lián)的變電站的 LTC變壓器產生的電功率的變電站電壓的曲線圖實例;
[0035]圖8示出根據本發(fā)明原理,在施加電壓控制之前通過圖7的實例中的DMS按小時收 集(包括電壓和能量測量)的數據的實例;
[0036]圖9示出根據本發(fā)明原理,在施加電壓控制之后通過圖7的實例中的DMS按小時收 集(包括電壓和能量測量)的數據的實例;
[0037]圖10示出在圖7至圖9的實例中對于1-5小時的計算數據以及關于全部24小時的平 均值的實例;
[0038]圖11示出根據本發(fā)明原理,在電壓控制和/或節(jié)約前后可以對于每天的天氣變量 收集的數據的實例;
[0039]圖12示出根據本發(fā)明原理施加成對測試分析處理的實例;
[0040]圖13示出VCC開啟情況下的每客戶kW日相對于VCC關閉情況下的每客戶kW日的散 點圖的實例;
[0041]圖14示出根據本發(fā)明原理,用于圖13所示數據的總結圖表的實例;
[0042]圖15示出根據本發(fā)明原理,在實施VCC系統(tǒng)之前的歷史數據的散點圖的替代實例;[0043]圖16示出根據本發(fā)明原理,在實施VCC系統(tǒng)之后的歷史數據的散點圖的替代實例; 以及
[0044]圖17示出根據本發(fā)明原理,包括98%置信區(qū)間的總結圖表的替代實例。
[0045]在下面的詳細描述中進一步描述本發(fā)明。
【具體實施方式】
[0046]參照在附圖中描述和/說明并在下面的說明書中詳細描述的非限制性實施例和實 例,更完整地說明本發(fā)明及其各種特征和優(yōu)點。應當注意,附圖中示出的特征不一定按比例 繪制,并且即使沒有在此明確說明,就像本領域技術人員將認識到的,其他實施例可采用一 個實施例的特征??墒÷怨考吞幚砑夹g的描述,因此不會不必要地模糊本發(fā)明的實 施例。這里使用的實例只是要幫助理解實踐本發(fā)明的方式,并進一步使得本領域技術人員 能夠實踐本發(fā)明的實施例。因此,不應將這里的實例和實施例解釋為限制本發(fā)明的范圍。此 外注意,附圖的若干示意圖中相同的附圖標記表示相似的部件。
[0047]本發(fā)明中所使用"計算機"表示能夠根據一個或多個指令處理數據的任何機器、裝 置、電路、部件、模塊或者任何機器、裝置、電路、部件、模塊的系統(tǒng)等等,不作限制地,例如處 理器、微處理器、中央處理單元、通用計算機、超級計算機、個人計算機、膝上型計算機、掌上 型計算機、筆記本電腦、桌上型計算機、工作站計算機、服務器等等,或者處理器、微處理器、 中央處理單元、通用計算機、超級計算機、個人計算機、膝上型計算機、掌上型計算機、筆記 本電腦、桌上型計算機、工作站計算機、服務器的陣列等等。
[0048]本發(fā)明中所使用的"服務器"表示軟件和/或硬件的任何組合,包括為連接的作為 客戶端-服務器架構一部分的客戶端進行服務的至少一個應用和/或至少一個計算機。至少 一個應用例如可包括但不限于可通過向客戶端發(fā)送支持響應,接受連接來自客戶端的服務 要求的應用程序。服務器可被配置為運行至少一個應用,經常承受大工作量,無人值守,以 最少的人工指示持續(xù)很長的時間周期。服務器可包括多個配置有至少一個應用的計算機, 根據工作量,在計算機中分配所述至少一個應用。例如,在大負荷情況下,可要求多個計算 機運行所述至少一個應用。服務器或者它的計算機的任何一個也可以用作工作站。
[0049]本發(fā)明中所使用的"數據庫"表示軟件和/或硬件的任何組合,包括至少一個應用 和/或至少一個計算機。數據庫可包括根據數據庫模型組織的記錄或數據的結構化集合,例 如但不限于關系模型、分層模型、網絡模型等等的至少其中之一。數據庫可包括本領域公知 的數據庫管理系統(tǒng)應用(DBMS)。至少一個應用可包括但不限于例如可通過向客戶端發(fā)送支 持響應,接受連接來自客戶端的服務請求的應用程序。數據庫可被配置為運行至少一個應 用,經常承受大工作量,無人值守,以最少的人工指示持續(xù)很長的時間周期。
[0050]本發(fā)明中所使用的"通信鏈路"表示在至少兩個點之間傳送數據或信息的有線和/ 或無線介質。不作限制地,有線或無線介質例如可包括金屬導體鏈路、射頻(RF)通信鏈路、 紅外(IR)通信鏈路、光學通信鏈路等等。RF通信鏈路例如可包括WiFi、WiMAX、IEEE802.11、 DECT、0G、1G、2G、3G或4G移動電話標準、藍牙等等。
[0051]本發(fā)明中所使用的術語"包括"、"包含"及其變體表示"包括但不限于",除非另外 明確指定。
[0052]本發(fā)明中所使用的術語"一"、"一個"和"該"表示"一個或多個",除非另外明確指 定。
[0053]相互通信的裝置不需要相互連續(xù)通信,除非另外明確指定。此外,相互通信的裝置 可直接通信或通過一個或多個中介間接通信。
[0054]雖然可以按照連續(xù)的順序描述處理步驟、方法步驟、算法等等,但是也可以按照交 替的順序配置這些處理、方法和算法。換言之,可描述的步驟的任何次序或順序不一定表示 要求按照該順序進行所述步驟??砂凑杖魏慰尚械捻樞蜻M行這里描述的處理、方法或算法 的步驟。此外,可同時進行某些步驟。
[0055] 盡管這里描述了單個裝置或項目,但顯然可以使用一個以上裝置或項目代替單個 裝置或項目。類似地,盡管這里描述了一個以上的裝置或項目,但顯然可以使用單個裝置或 項目代替一個以上裝置或項目。裝置的功能性或特征可通過沒有明確描述為具有這些功能 性或特征的一個或多個其他裝置來替代性地具體實施。
[0056] 本發(fā)明中所使用的術語"計算機可讀介質"表示參與提供可通過計算機讀取的數 據(例如指令)的任何介質。這些介質可采用多種形式,包括非易失性介質、易失性介質和傳 輸介質。非易失性介質例如可包括光盤或磁盤和其他永久存儲器。易失性介質可包括動態(tài) 隨機訪問存儲器(DRAM)。傳輸介質可包括同軸電纜、銅導線和光纖,含包括連接處理器的系 統(tǒng)總線的導線。傳輸介質可包括或傳播聲波、光波和電磁輻射,例如射頻(RF)和紅外(IR)數 據通信過程中產生的電磁輻射。計算機可讀介質的普通形式例如包括軟盤、柔性盤、硬盤、 磁帶、任何其他磁介質、CD-R0M、DVD、任何其他光介質、打孔卡片、紙帶、帶有孔圖案的任何 其他物理介質、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPROM、任何其他存儲器芯片或盒式存儲器、如下 所述的載波或者計算機可讀的任何其他介質。
[0057]在向計算機傳送指令序列時可涉及各種形式的計算機可讀介質。例如,(i)可從 RAM向處理器傳遞指令序列,(ii)可通過無線傳輸介質傳送指令序列,和/或(iii)可根據多 種格式、標準或協(xié)議將指令序列格式化,例如包括WiFi、WiMAX、IEEE802.11、DECT、0G、1G、 2G、3G或4G移動電話標準、藍牙等等。
[0058]根據本發(fā)明的一個非限制性實例,提供包括三個子系統(tǒng)的電壓控制和節(jié)約(VCC) 系統(tǒng)200(在圖2中示出),子系統(tǒng)包括能量傳遞(ED)系統(tǒng)300、能量控制(EC)系統(tǒng)400和能量 調節(jié)(ER)系統(tǒng)500JCC系統(tǒng)200被配置為監(jiān)測ED系統(tǒng)300的能量使用和確定EC系統(tǒng)(或電壓 控制器)400的一個或多個能量傳遞參數Ced。然后EC系統(tǒng)400可將一個或多個能量傳遞參數 Ced提供給ER系統(tǒng)500,以調節(jié)傳遞給多個用戶的能量,以用于最大能量節(jié)約。
[0059]例如可將VCC系統(tǒng)200集成到電功率供應系統(tǒng)的既有負荷縮減計劃。電功率供應系 統(tǒng)可包括緊急電壓降低計劃,當觸發(fā)一個或多個預定事件時可啟動緊急電壓降低計劃。預 定事件例如可包括緊急事件、短路、當變壓器輸出的電功率例如超過其額定功率的80%時 的電導體過熱等等。VCC系統(tǒng)200被配置為當觸發(fā)一個或多個預定事件時服從負荷縮減計 劃,允許執(zhí)行負荷縮減計劃,以降低提供給多個用戶的電功率的電壓。
[0060]圖1示出根據本發(fā)明原理的發(fā)電和配電系統(tǒng)100的實例。發(fā)電和配電系統(tǒng)100包括: 發(fā)電站110、升壓變壓器120、變電站130、多個降壓變壓器140、165、167以及用戶150、160。發(fā) 電站110產生提供給升壓變壓器120的電功率。升壓變壓器升高電功率的電壓,并將升壓的 電功率提供給輸電介質125。
[0061]如圖1所示,輸電介質可包括導線導體,例如可通過電線桿127在地上承載導線導 體,和/或例如通過屏蔽導體(未示出)在地下承載導線導體。電功率從升壓變壓器120作為 電功率EIn(t)提供給變電站130,其中以兆瓦(MW)計的電功率EIn可作為時間t的函數而變 化。變電站130將接收的電功率EIn(t)轉換為電功率Es_iy(t),并將轉換的電功率Es_iy(t) 提供給多個用戶150、160。將電功率ESuppiy(t)提供給用戶150、160之前,變電站130例如可通 過降低電壓,可調節(jié)地變換接收的電功率EIn(t)的電壓分量VIn(t)??赏ㄟ^降壓變壓器140、 165、167接收變電站130提供的電功率ESupply(t),并通過例如但不限于地下電導體(和/或地 上電導體)的輸電介質142、162將電功率Es_iy(t)提供給用戶150、160。
[0062] 每個用戶150、160可包括高級儀表基礎設施(AMI) 155、169JMI155、169可連接區(qū) 域操作中心(R0C) 180A0C180可通過多個通信鏈路175、184、188、網絡170和/或無線通信 系統(tǒng)190連接AMI155、169。無線通信系統(tǒng)190例如可包括RF收發(fā)器、衛(wèi)星收發(fā)器等等,但不 限于此。
[0063] 網絡170例如可包括Internet、局域網(LAN)、廣域網(WAN)、城域網(MAN)、個人區(qū) 域網(PAN)、校域網、公司區(qū)域網、全球區(qū)域網(GAN)、寬帶區(qū)域網(BAN)等等的至少其中之 一,其中任何一個都可配置為經由無線和/或有線通信介質通信數據。網絡170可配置為包 括例如環(huán)形、網形、線形、樹形、星形、總線、全連接等等網絡拓撲。
[0064]AMI155、169可包括下列的任何一個或多個:智能儀表、網絡接口(例如,WAN接口 等等)、固件、軟件、硬件等等。智能儀表可配置為確定下列的任何一個或多個:傳遞的千瓦 時(kWh);接收的kWh;傳遞的千瓦時加上接收的千瓦時;傳遞的千瓦時減去接收的千瓦時; 間隔數據;需求數據等等。如果智能儀表是三相儀表,則可在平均值計算中使用低相電壓。 如果該儀表是單相儀表,可將單一電壓分量取平均值。
[0065] AMI155、169還可包括配置為從一個或多個智能儀表收集智能儀表數據的一個或 多個收集器(如圖2所示),所述一個或多個智能儀表例如被分配以測量和報告一個或多個 用戶150、160的電功率傳遞和消耗的任務。替代性地(或附加地),可將一個或多個收集器設 置在用戶150、160外部,例如支承降壓變壓器140、165、167的殼體中。每個收集器可配置為 與R0C180通信。
[0066]VCC系統(tǒng) 200
[0067]圖2示出根據本發(fā)明原理的VCC系統(tǒng)200的實例。VCC系統(tǒng)200包括ED系統(tǒng)300、EC系 統(tǒng)400和ER系統(tǒng)500,其中每一個都示出為虛線橢圓。VCC系統(tǒng)200配置為監(jiān)測ED系統(tǒng)300的能 量使用。系統(tǒng)300監(jiān)測一個或多個用戶150、160的能量使用(如圖1所示),并將能量使用信 息發(fā)送給EC系統(tǒng)400JC系統(tǒng)400處理能量使用信息并產生發(fā)送給ER系統(tǒng)500的一個或多個 能量傳遞參數CeiER系統(tǒng)500接收一個或多個能量傳遞參數CED,并基于接收的能量傳遞參 數CED調節(jié)提供給用戶150、160的電功率ESupply(t)。
[0068] VCC系統(tǒng)200將功率系統(tǒng)損耗最小化,降低用戶能量消耗并提供準確用戶電壓控 制。VCC系統(tǒng)200可包括閉環(huán)處理控制應用,其利用ED系統(tǒng)300提供的用戶電壓數據例如控制ER系統(tǒng)500中配電電路(未示出)上的電壓設置點Vsp。也就是說,VCC系統(tǒng)200可通過調節(jié)ER系 統(tǒng)500中配電電路的電壓設置點VSP,控制提供給用戶150、160的電功率ESuppiy (t)的電壓 Vs_iy(t),以降低功率損耗并促進用戶位置150、160的電功率EDe3iiv_d(t)的有效使用,ER系 統(tǒng)500例如可包括一個或多個負荷抽頭變換(LTC)變壓器、一個或多個穩(wěn)壓器或其它電壓控 制裝備,以維持傳遞給用戶150、160的電功率EDe3liv_d(t)的電壓VDe3liv_d(t)的較緊湊工作 帶。
[0069] VCC系統(tǒng)200基于智能儀表數據控制或調節(jié)EC系統(tǒng)500提供的電功率ESuppiy (t)的電 壓Vsuppiy(t),智能儀表數據包括來自ED系統(tǒng)300中用戶 VCC系統(tǒng)200例如可通過調節(jié)LTC變壓器(未示出)、穩(wěn)壓器(未示出)等等,調節(jié)變電站的電壓 設置點VSP或ER系統(tǒng)500中的線路穩(wěn)壓器電平,以維持目標電壓帶VBand-n中的用戶電壓VMeter (t),用戶電壓Vjfeter(t)可包括安全的額定工作范圍。
[0070] VCC系統(tǒng)200被配置為將傳遞給用戶1 50、160的電功率EDelivered(t)維持在一個或多 個電壓帶VBand-n中。例如,可以基本上同時地在兩個或更多個電壓帶VBand-n中傳遞能量,其中 兩個或更多個電壓帶可以基本相同或不同??赏ㄟ^以下方程式[1]確定值VBand-n:
[0071] [l]VBand-n=VSP+AV
[0072] 其中VBand-n是電壓范圍,η是大于零的正整數,對應于可以基本上同時處理的電壓 帶VBand的數量,VSP是電壓設置點值,AV是電壓偏離范圍。
[0073]例如,對于農村應用,VCC系統(tǒng)200可將傳遞給用戶150、160的電功率EDeiivered(t)維 持在例如等于111V至129