V的VBand-1帶中，其中將VSP設(shè)置為120V，將ΔV設(shè)置為百分之七點(diǎn)五 (+/-7.5%)的偏離。類似地，對(duì)于城市應(yīng)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114V至126V的VBand-2帶中，其中將Vsp設(shè)置為120V，將AV設(shè)置為 百分之五(+廣5% )的偏離。
[0074] 通過對(duì)Vsp和ΔV確定適當(dāng)?shù)闹?，VCC系統(tǒng)200可將傳遞給用戶150、160的電功率 EDeiivered(t)維持在用戶150、160可用的任何電壓帶VBand-n。就此，基于從ED系統(tǒng)300接收的用 于用戶150、160的能量使用信息，可通過EC系統(tǒng)400確定VSP和ΔV值。
[0075]EC系統(tǒng)400可將Vsp和ΔV值作為能量傳遞參數(shù)CED發(fā)送給ER系統(tǒng)500,能量傳遞參數(shù)CED也可包括VBand-n值。然后ER系統(tǒng)500可將傳遞給用戶150、160的電功率EDelivered(t)控制并 維持在電壓帶VBand-n中。能量傳遞參數(shù)CED例如可進(jìn)一步包括負(fù)荷抽頭變換器(LTC)控制命 令。
[0076] 根據(jù)本發(fā)明的原理，通過比較電壓設(shè)置點(diǎn)值Vsp(或電壓帶VBand-n)變化前用戶150、 160的能量使用與電壓設(shè)置點(diǎn)值VSP (或電壓帶VBand-n)變化后用戶150、160的能量使用，VCC系 統(tǒng)200可進(jìn)一步測(cè)量和驗(yàn)證能量節(jié)省。例如通過降低傳遞給用戶150、160的電功率EDelivered (t)的電壓VDellvered(t)，這些測(cè)量和驗(yàn)證可用于確定總體能量節(jié)省的效果，并對(duì)傳遞給用戶 150、160的能量功率EDelivered(t)確定最佳傳遞電壓帶VBand-n。
[0077]ER系統(tǒng) 500
[0078] ER系統(tǒng)500可通過網(wǎng)絡(luò)170與ED系統(tǒng)300和/或EC系統(tǒng)400通信。ER系統(tǒng)500通過通信 鏈路510、430分別連接網(wǎng)絡(luò)170和EC系統(tǒng)^(LER系統(tǒng)500還通過電力線340連接ED系統(tǒng)300，電力線340可包括通信鏈路。
[0079]ER系統(tǒng)500包括變電站530,變電站530例如從線路520上的發(fā)電站110(如圖1所示） 接收電功率供應(yīng)EIn(t)。電功率EIn(t)包括電壓分量VIn(t)和電流分量IIn(t)。變電站530可 調(diào)節(jié)地變換接收的電功率EIn(t)，例如將電功率EIn(t)的電壓分量VIn(t)降低(或降壓)為提 供給電力線340上多個(gè)智能儀表330的電功率ESuppiy(t)的電壓分量VSuppiy(t)。
[0080] 變電站530可包括變壓器(未示出），例如負(fù)荷抽頭變換(LTC)變壓器。就此，變電站 530可進(jìn)一步包括配置為自動(dòng)變換LTC變壓器上的抽頭的自動(dòng)抽頭變換器機(jī)構(gòu)(未示出）。抽 頭變換器機(jī)構(gòu)可以在有負(fù)荷(有負(fù)荷抽頭變換器)或無負(fù)荷的情況下或者這兩種情況下變 換LTC變壓器上的抽頭。抽頭變換器機(jī)構(gòu)可以是電機(jī)驅(qū)動(dòng)和計(jì)算機(jī)控制的。變電站530還可 以包括降壓/升壓變壓器，以調(diào)節(jié)提供給電力線340上的用戶的電功率EDellvered(t)的功率因 數(shù)。
[0081]附加地(或替代性地），變電站530可包括一個(gè)或多個(gè)穩(wěn)壓器或者本領(lǐng)域技術(shù)人員 已知的其他電壓控制裝備，可以控制穩(wěn)壓器或其他電壓控制裝備，將輸出的電功率Esupply (t)的電壓分量VSupPly(t)維持在預(yù)定電壓值，或維持在預(yù)定電壓值范圍內(nèi)。
[0082] 變電站530在通信鏈路430上接收來自EC系統(tǒng)400的能量傳遞參數(shù)CED。當(dāng)LTC變壓器 用于將電功率EIn⑴的輸入電壓分量VIn⑴降低為提供給ED系統(tǒng)300的電功率ESuppiy (t)的 電壓分量Vsupply(t)時(shí)，能量傳遞參數(shù)Ced例如可包括負(fù)荷抽頭系數(shù)。就此，ER系統(tǒng)500可利用 負(fù)荷抽頭系數(shù)將LTC變壓器低壓側(cè)的電壓分量VSupply(t)保持為預(yù)定電壓值，或保持在預(yù)定 電壓值范圍內(nèi)。
[0083] LTC變壓器例如可包括17個(gè)或更多個(gè)步長(zhǎng)(35個(gè)或更多個(gè)有效位置），可基于接收 的負(fù)荷抽頭系數(shù)選擇每個(gè)步長(zhǎng)。步長(zhǎng)的每個(gè)變換可將LTC變壓器低壓側(cè)的電壓分量VSupply (t)調(diào)節(jié)例如小到大約千分之五(0.5%)或更小。
[0084]替代性地，LTC變壓器可包括少于17個(gè)步長(zhǎng)。類似地，LTC變壓器的步長(zhǎng)的每個(gè)變換 可將LTC變壓器低壓側(cè)的電壓分量VSupply(t)調(diào)節(jié)例如大于大約千分之五(0.5 % )。
[0085] 例如通過對(duì)降壓的電功率ESuppiy(t)的電壓分量VSuppiy(t)采樣或連續(xù)測(cè)量并將測(cè) 量的電壓分量VSupply(t)值作為時(shí)間t的函數(shù)存儲(chǔ)在例如計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的存儲(chǔ)器(未示出） 中，可以在LTC變壓器的低壓側(cè)測(cè)量和監(jiān)測(cè)電壓分量VSupply(t)。例如可以在變電站配電總線 等等上監(jiān)測(cè)電壓分量VSupply(t)。此外，對(duì)于ER系統(tǒng)500中的輸電或配電系統(tǒng)，可以在能進(jìn)行 測(cè)量的任何點(diǎn)測(cè)量電壓分量VsUpply(t)。
[0086] 類似地，可測(cè)量和監(jiān)測(cè)輸入LTC變壓器高壓側(cè)的電功率EIn(t)的電壓分量VIn(t)。 此外，還可以測(cè)量和監(jiān)測(cè)降壓的電功率Esupply(t)的電流分量Isupply(t)以及電功率Eln⑴的 電流分量IIn(t)。就此，可確定和監(jiān)測(cè)電功率EIn (t)的電壓分量VIn (t)與電流分量IIn (t)之間 的相位差φ/"(?)。類似地，可確定和監(jiān)測(cè)電功率Esupply(t)的電壓分量Vsupply(t)與電流分量 Isupply(t)之間的相位差。
[0087] ER系統(tǒng)500可將電能供應(yīng)狀態(tài)信息提供給通信鏈路430或510上的EC系統(tǒng)400。電能 供應(yīng)狀態(tài)信息可包括監(jiān)測(cè)的電壓分量VSupply(t)。電能供應(yīng)狀態(tài)信息可進(jìn)一步包括作為時(shí)間t的函數(shù)的電壓分量Vln(t)、電流分量IIn⑴和/或相位差。電能供應(yīng)狀態(tài)信 息例如還可包括LTC變壓器的負(fù)荷等級(jí)（loadrating)。
[0088]可以以周期時(shí)間間隔將電能供應(yīng)狀態(tài)信息提供給EC系統(tǒng)400，例如每秒鐘、每5秒 鐘、每10秒鐘、每30秒鐘、每60秒鐘、每120秒鐘、每600秒鐘，或者如同本領(lǐng)域技術(shù)人員確定 的本發(fā)明范圍和精神內(nèi)的任何其他值?？赏ㄟ^EC系統(tǒng)400或ER系統(tǒng)500設(shè)置周期時(shí)間間隔。 替代性地，可間斷地將電能供應(yīng)狀態(tài)信息提供給EC系統(tǒng)400或ER系統(tǒng)500。
[0089]此外，響應(yīng)于EC系統(tǒng)400的請(qǐng)求，或者當(dāng)檢測(cè)到預(yù)定事件時(shí)，可將電能供應(yīng)狀態(tài)信 息傳送給EC系統(tǒng)400。預(yù)定事件例如可包括在預(yù)定時(shí)間間隔里當(dāng)電壓分量Vsuppiy(t)改變了 大于(或小于)限定的閾值VsupplyThreshold(例如130V)的量時(shí)，當(dāng)ER系統(tǒng)500中的一個(gè)或多個(gè)部 件的溫度超過所定義的溫度閾值時(shí)，等等。
[0090]ED系統(tǒng) 300
[0091] ED系統(tǒng)300包括多個(gè)智能儀表330JD系統(tǒng)300可進(jìn)一步包括可選擇的至少一個(gè)收 集器350JD系統(tǒng)300可通過通信鏈路310連接網(wǎng)絡(luò)170JD系統(tǒng)300可通過通信鏈路320連接 多個(gè)智能儀表330。智能儀表330可通過一個(gè)或多個(gè)電力線340連接ER系統(tǒng)500,電力線340也 可以包括通信鏈路。
[0092]每個(gè)智能儀表330被配置為通過關(guān)聯(lián)的用戶150、160(如圖1所示)測(cè)量、存儲(chǔ)和報(bào) 告能量使用數(shù)據(jù)。每個(gè)智能儀表330被進(jìn)一步配置為測(cè)量和確定用戶150、160的能量使用， 包括用戶150、160使用的作為時(shí)間的函數(shù)的電功率Ejfeter(t)的電壓分量Vjfeter(t)和電流分 量IMeter(t)。智能儀表330可以在離散的時(shí)間ts測(cè)量電功率EMeter(t)的電壓分量VMeter(t)和 電流分量iMeter(t)，其中S是采樣周期，例如S= 5秒、10秒、30秒、60秒、300秒、600秒或更多。 例如，智能儀表330例如可以每分鐘(t6Qsec)、每5分鐘(t3QQsec)、每10分鐘(t6QQsec)或每更多分 鐘測(cè)量能量使用，或者以智能儀表330可變地設(shè)置(例如利用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器）的時(shí)間間隔測(cè) 量能量使用。
[0093]智能儀表330可以在預(yù)定時(shí)間間隔里(例如5分鐘、10分鐘、30分鐘或更多）將測(cè)量 的電壓VMeter(t)和/或lMeter(t)值取平均值。智能儀表330可將測(cè)量的電功率EMeter(t)，包括 測(cè)量的電壓分量VMWr⑴和/或電流分量⑴作為智能儀表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在例如計(jì)算機(jī)可 讀介質(zhì)的本地(或遠(yuǎn)程)存儲(chǔ)器(未示出）中。
[0094]對(duì)于落入目標(biāo)分量帶之外的任何電壓VjfeterU)、電流IjfeterU)或能量使用Ejfeter ⑴，每個(gè)智能儀表330還能在"例外報(bào)告"模式下工作。目標(biāo)分量帶可包括目標(biāo)電壓帶、目標(biāo) 電流帶或目標(biāo)能量使用帶。在"例外報(bào)告"模式中，智能儀表330可以主動(dòng)發(fā)起通信并將智能 儀表數(shù)據(jù)發(fā)送給EC系統(tǒng)400。"例外報(bào)告"模式可用于重新配置例如用于表示改變系統(tǒng)條件 所需的電路上的最低電壓的智能儀表330。
[0095]通過通信鏈路320可將智能儀表數(shù)據(jù)周期性地提供給收集器350。附加地，智能儀 表330可響應(yīng)于從通信鏈路320上的收集器350接收的智能儀表數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)，提供智能儀 表數(shù)據(jù)。
[0096]替代性地(或附加地），例如通過通信鏈路320、410和網(wǎng)絡(luò)170，可將智能儀表數(shù)據(jù) 從多個(gè)智能儀表周期性地直接提供給EC系統(tǒng)400(例如MAS460)。就此，可將收集器350旁 路，或者從ED系統(tǒng)300取消。此外，智能儀表330可響應(yīng)于從EC系統(tǒng)400接收的智能儀表數(shù)據(jù) 請(qǐng)求信號(hào)，將智能儀表數(shù)據(jù)直接提供給EC系統(tǒng)400。在沒有收集器350的情況下，EC系統(tǒng)(例 如MAS460)可實(shí)現(xiàn)這里所述的收集器350的功能。
[0097]請(qǐng)求信號(hào)例如可包括詢問（或讀取)信號(hào)以及智能儀表識(shí)別信號(hào)，智能儀表識(shí)別信 號(hào)識(shí)別從中搜尋智能儀表數(shù)據(jù)的特定智能儀表330。智能儀表數(shù)據(jù)可包括以下用于每個(gè)智 能儀表130的信息，例如包括傳遞的千瓦時(shí)(kWh)數(shù)據(jù)、接收的kWh數(shù)據(jù)、傳遞的kWh加上接收 的kWh數(shù)據(jù)、傳遞的kWh減去接收的kWh數(shù)據(jù)、電壓電平數(shù)據(jù)、電流電平數(shù)據(jù)、電壓與電流之間 的相位角、kVar數(shù)據(jù)、時(shí)間間隔數(shù)據(jù)、需求數(shù)據(jù)等等。
[0098]附加地，智能儀表330可將智能儀表數(shù)據(jù)發(fā)送給儀表自動(dòng)系統(tǒng)服務(wù)器MAS460?？?根據(jù)預(yù)定時(shí)間表或按照MAS460的請(qǐng)求將智能儀表數(shù)據(jù)周期性地發(fā)送給MAS460。
[0099] 收集器350被配置為經(jīng)由通信鏈路320從多個(gè)智能儀表330的每個(gè)智能儀表330接 收智能儀表數(shù)據(jù)。收集器350將接收的智能儀表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在例如計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的本地存 儲(chǔ)器(未示出）中。收集器350將接收的智能儀表數(shù)據(jù)編譯為收集器數(shù)據(jù)。就此，例如基于放 置智能儀表330的地理區(qū)域、收集智能儀表數(shù)據(jù)的特定時(shí)間帶(或范圍）、在收集器控制信號(hào) 中識(shí)別的智能儀表330的子集，可將接收的智能儀表數(shù)據(jù)集合在收集器數(shù)據(jù)中。在編譯接收 的智能儀表數(shù)據(jù)時(shí)，收集器350可將在來自所有智能儀表330(或所有智能儀表330的子集） 的智能儀表數(shù)據(jù)中接收的電壓分量VMe3te3r (t)值取平均值。
[0100] EC系統(tǒng)400能夠?qū)τ陬A(yù)定時(shí)間間隔選擇或改變待監(jiān)測(cè)的所有智能儀表330的子集， 預(yù)定時(shí)間間隔例如可包括15分鐘間隔。注意，預(yù)定時(shí)間間隔可短于15分鐘或長(zhǎng)于15分鐘。根 據(jù)需要，所有智能儀表330的子集是可選擇的，并可通過EC系統(tǒng)400改變，以維持提供給智能 儀表330的電壓VSuppiy(t)的最小電平控制。
[0101]收集器350還可將在來自所有智能儀表330(或所有智能儀表330的子集)的智能儀 表數(shù)據(jù)中接收的電功率EMeter(t)值取平均值。通過通信鏈路310和網(wǎng)絡(luò)170,可由收集器350 將編譯的收集器數(shù)據(jù)提供給EC系統(tǒng)400。例如，收集器350可將編譯的收集器數(shù)據(jù)發(fā)送給EC 系統(tǒng)400中的MAS460(或R0C490)。
[0102] 收集器350被配置為通過網(wǎng)絡(luò)170和通信鏈路310從EC系統(tǒng)400接收收集器控制信 號(hào)?；诮邮盏氖占骺刂菩盘?hào)，收集器350被進(jìn)一步配置為選擇多個(gè)智能儀表330中的特 定儀表，并通過向選擇的智能儀表330發(fā)送智能儀表請(qǐng)求信號(hào)，向儀表詢問智能儀表數(shù)據(jù)。 然后收集器350可以響應(yīng)于詢問，收集它從選擇的智能儀表330接收的智能儀表數(shù)據(jù)?？蛇x 擇的智能儀表330可包括多個(gè)智能儀表330的任何一個(gè)或多個(gè)。收集器控制信號(hào)例如可包括 要詢問（讀取)的智能儀表330的識(shí)別、識(shí)別的智能儀表330測(cè)量VMeter(t)、iMeter(t)、EMeter(t) 和/或(ΦΜ似(t)是在識(shí)別的智能儀表330測(cè)量的電功率EMeter⑴的電壓VMeter(t)與 電流⑴之間的相位差）的時(shí)間（多個(gè)時(shí)間）、自從識(shí)別的智能儀表330的最后一次讀取 以來的能量使用信息等等。然后收集器350可編譯收集器數(shù)據(jù)并將編譯的收集器數(shù)據(jù)發(fā)送 給EC系統(tǒng)400中的MAS460(或R0C490)。
[0103] EC系統(tǒng) 400
[0104] EC系統(tǒng)400可通過網(wǎng)絡(luò)170與ED系統(tǒng)300和/或ER系統(tǒng)500通信。EC系統(tǒng)400通過一個(gè) 或多個(gè)通信鏈路410連接網(wǎng)絡(luò)170AC系統(tǒng)400還可以通過通信鏈路430直接與ER系統(tǒng)500通 ?目。
[0105] EC系統(tǒng)400包括MAS460、數(shù)據(jù)庫(DB)470、配電管理系統(tǒng)(DMS)480和區(qū)域操作中心 (如〇490。如0490可包括計(jì)算機(jī)(R0C計(jì)算機(jī))495、服務(wù)器(未示出）和數(shù)據(jù)庫(未示出hMAS 460可通過通信鏈路420、440分別連接DB470和DMS48(LDMS480可通過通信鏈路430連接 R0C490和ER系統(tǒng)500?？蓪?shù)據(jù)庫470設(shè)置在與MAS460相同的位置(例如相鄰或者在內(nèi)）， 或者將數(shù)據(jù)庫470設(shè)置在例如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)170可訪問的遠(yuǎn)程位置。
[0106] EC系統(tǒng)400被配置為從監(jiān)測(cè)的智能儀表330的子集中取消選擇EC系統(tǒng)400先前選擇 來監(jiān)視的智能儀表330,并選擇被監(jiān)測(cè)的智能儀表330的子集之外、但是在例外報(bào)告模式下 工作的智能儀表330。從未選擇智能儀表330接收主動(dòng)智能儀表數(shù)據(jù)之后，EC系統(tǒng)400可實(shí)現(xiàn) 這種改變。就此，EC系統(tǒng)400可取消或終止與取消選擇的智能儀表330的連接并建立與新選 擇的在例外報(bào)告模式下工作的智能儀表330的連接。EC系統(tǒng)400被進(jìn)一步配置為選擇所述多 個(gè)智能