用于在电力网上传输和/或接收信号的方法、设备以及计算机程序的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于在电力网中传输和/或接收信号的方法、设备以及计算机程序。
【背景技术】
[0002]众所周知用于在电力网上传输和/或接收数据的通信系统。在电力网上传输数据较为有利，这是因为将现有基础设施用作传输介质。由于需要通信链路的大部分场所已经连接至电力网，所以用户可以连接至通信链路，无需任何额外基础设施。而且，大量用户已经连接至电力网，并且人们可以连接至电力网的点的数量较大，因此，电力网的基础设施提供柔性网络，可以在所述柔性网络上建立通信。
[0003]通常，在这种通信系统中，包括调制的载波的数据信号在AC电力信号上叠加。通常，通过比电力网的电网频率远远更高的频率，调制叠加的数据信号。例如，在频率范围kHz到MHz中的数据信号可以通过标称上50或60Hz的电网频率在电源信号上叠加。
[0004]用于在电力网中传输和/或接收数据的这种方法通常限制范围，这是因为传送AC电力信号并且因此传送数据信号的传统电力线被设计为在电源频率上有效，并且常常衰减高于电网频率的频率。而且，在电力网的基础设施中的其他部件(例如，变压器)也被设计为通过电源频率操作，因此，不有效地传输更高的频率信号。因此，通常需要围绕这种电力网部件提供路由，以防止信号强度损失和/或降低数据信号的质量。这给旨在利用现有基础设施的通信系统增加了成本和复杂度。
[0005]还众所周造成可以检测的电源的基本频率变化的系统。这种系统通常控制给网供应电力的涡轮机的转速，以便造成标称频率变化。由于所谓的“旋转生成”的惯性，所以网的标称频率的变化较慢(大约几十秒)。而且，频率变化必须容易与通常在电力网(在后文中称为噪声)中的标称电网频率的背景变化区别，这通常要求基本频率改变10mHz或更大。这减少了可用频率状态的数量，这是因为网运营商有义务将频率控制在规定的限制内(通常在几个百分比的标称电网频率内)，并且在那些限制之外的状态触发频率稳定响应，例如，发电备用的甩负荷或连接。
[0006]本发明的一个目标在于，至少缓解先有技术的一些问题。
【发明内容】
[0007]根据本发明的第一方面，提供了一种在接收装置上将在载波信号中编码的并且在电力网的同步区域中传输的信息解码的方法，所述载波信号包括根据电网频率在电力网中流动的电力的交流电流或交流电压，所述方法包括:
[0008]在接收装置上测量涉及在电力网中流动的电力的频率的特征；
[0009]访问表示一个或多个预定的代码模式的数据；
[0010]在接收装置上执行相关性处理，以确定在所测量的频率特征的调制模式中的至少一部分与一个或多个所述预定的代码模式中的至少一个之间的相关性，所述调制模式包括在电网频率上叠加的频率模式；以及
[0011]根据所确定的相关性，将在所述载波信号中编码的信息解码。
[0012]在一些实施方式中，所述接收装置包括储存一个或多个所述预定的代码模式的数据存储器，并且所述方法包括访问所述数据存储器，以访问一个或多个所述预定的代码模式。
[0013]在一些实施方式中，所述接收装置包括储存一个或多个标识符的数据存储器，并且所述调制模式包括一个接收装置或一组接收装置的标识符，所述方法包括:确定包含在所述调制模式中的标识符是否与储存在所述数据存储器中的所述一个或多个标识符中的一个或多个对应；并且根据所述确定，处理接收的信号。
[0014]在一些实施方式中，所述解码包括响应于确定包含在所述信号中的标识符与储存在所述数据存储器中的所述一个或多个标识符中的一个或多个对应，从所述信号中提取数据。
[0015]在一些实施方式中，所述接收装置包括数据存储器，所述数据存储器包括表示一个或多个预先定义的活动的数据，并且所述方法包括响应于确定包含在所述调制模式中的标识符与储存在所述数据存储器中的所述一个或多个标识符中的一个或多个对应，执行所述一个或多个预先定义的活动。
[0016]在一些实施方式中，所述一个或多个预先定义的活动包括以下中的一个或多个:改变所述接收装置的设置；改变与所述接收装置相关联的电力装置的设置；执行在所述接收装置上的程序；停止在所述接收装置上的程序；并且在所述接收装置的数据存储器中储存数据。
[0017]在一些实施方式中，所述调制模式包括定时信息以及与所述定时信息不同的进一步信息，并且所述方法包括根据所述定时信息处理所述进一步信息。所述调制模式可以包括相移键，并且所述方法可以包括根据所述相移键从所述调制模式中提取所述定时信息。
[0018]在一些实施方式中，所述方法包括:在所述接收装置上监控从规定的起始点开始经过的在所述网中的电力流动的多个循环；并且根据所述监控，确定所述相关性处理的定时?目息O
[0019]在一些实施方式中，所述方法包括根据预定的时间表，执行所述相关性处理，所述时间表根据从规定的起始点开始经过的电力流动的多个循环，识别执行所述相关性处理的时间。
[0020]在一些实施方式中，所述调制模式包括表示从规定的起始点开始经过的所述电力流动的多个循环的信息。
[0021]在一些实施方式中，所述相关性处理包括过滤处理。
[0022]在一些实施方式中，所述相关性处理包括使所述调制模式的时基和一个或多个所述预定的代码模式的时基相关联。
[0023]在一些实施方式中，所述相关性处理包括使所述调制模式的位模式和一个或多个所述预定的代码模式的位模式相关联。
[0024]在一些实施方式中，所述相关性处理包括提取由多个传输装置传输的数据并且确定从所述多个传输装置中的哪个传输装置中传输所提取的数据。
[0025]在一些实施方式中，在不同的时间在所述接收装置上接收由所述多个传输装置中的不同传输装置传输的数据。
[0026]在一些实施方式中，所述方法包括保持储存所述多个传输装置的标识符的数据库，并且比较从所述调制模式中提取的识别数据与所述多个传输装置的所储存的标识符。
[0027]在一些实施方式中，所述方法包括:
[0028]确定在预先定义的时间帧内从所述多个传输装置中的两个或多个中接收数据；并且
[0029]响应于确定在所述时间帧内从所述两个或多个接收装置中已接收到数据，给所述两个或多个传输装置中的每个传输请求，以重新传输所述数据。
[0030]在一些实施方式中，所述方法包括响应于确定从该传输装置中已接收到数据，给所述多个传输装置中规定的一个传输确认。
[0031 ] 在一些实施方式中，所述接收装置包括通信接口，用于通过与所述电力网不同的进一步通信介质接收通信，并且所述方法包括响应于所述信息的解码，通过所述进一步通信介质开始与进一步装置通信。
[0032]在一些实施方式中，所述接收装置包括通信接口，用于通过与所述电力网不同的进一步通信介质通信，并且所述方法包括:
[0033]经由所述通信给进一步装置发送请求消息，以开始与其通信，据此，所述进一步装置开始所述调制模式，以编码所述信息，用于由所述接收装置解码；并且
[0034]所述接收装置根据所解码的信息，经由所述通信介质与所述进一步装置通信。
[0035]在一些实施方式中，所述调制模式包括认证数据，用于向所述进一步装置认证所述接收装置，以通过所述进一步通信介质开始通信。
[0036]在一些实施方式中，所述方法包括将所述认证数据从所述接收装置传输到所述进一步装置，以通过所述进一步通信介质开始通信。
[0037]在一些实施方式中，所述调制模式包括配置数据，用于将所述接收装置配置成通过所述进一步通信介质从所述进一步装置接收数据。
[0038]在一些实施方式中，所述进一步通信介质是基于互联网协议(IP)的通信介质。
[0039]在一些实施方式中，所述电网频率经受随机噪声波动，使得所述电网频率在频率范围内随着时间变化，并且所述调制模式相对于小于所述频率范围的所述电网频率具有频率变化。
[0040]根据本发明的第二方面，提供了一种用于将在载波信号中编码的并且在电力网的同步区域中传输的信息解码的接收装置，所述载波信号包括根据电网频率在电力网中流动的电力的交流电流或交流电压，所述接收器包括:
[0041]测量部件，其被设置为测量涉及在电力网中流动的电力的频率的特征；
[0042]访问数据储存器，其被设置为储存表示一个或多个预定的代码模式的数据；以及
[0043]处理部件，其被设置为执行相关性处理，以确定在所测量的频率特征的调制模式中的至少一部分与一个或多个所述预定的代码模式中的至少一个之间的相关性，所述调制模式包括在电网频率上叠加的频率模式，并且根据所确定的相关性，将在所述载波信号中编码的信息解码。
[0044]第二方面的接收装置可以适合于提供与第一方面的任何特征对应的特征。
[0045]根据本发明的第三方面，提供了一种在电力网的同步区域中传输信息的方法，所述电力网包括一个或多个电力装置，所述电力装置被设置为通过在所述电力装置与所述电力网之间的相应的一个或多个连接给所述电力网提供电流和/或消耗来自所述电力网的电流，电力根据电网频率在所述电力网中流动，所述方法包括:
[0046]使用在所述一个或多个连接上的调制装置，根据表示要传输的信息的控制模式，调制在所述电力网与所述一个或多个电力装置之间的电力的流动，
[0047]所述调制使得调制模式叠加在所述电网频率上，以提供具有在其中编码的所述信息的载波信号。
[0048]在一些实施方式中，分布的一组电力装置中的每个连接至所述电力网，并且所述方法包括根据所述控制模式，调制到达和/或来自所述多个电力装置中的每个的电力流，以便协调所述多个电力装置的电力的消耗和/或提供，以提供由所述一个或多个接收装置可检测的共同载波信号。
[0049]通过根据所述控制模式，调制到达和/或来自所述多个电力装置中的每个的电力流，可以使用进入/来自由一个或多个接收装置可检测的较小(低电力)电力装置的调制的电力流，生成共同调频信号。这能够使用比较便宜的开关装置(例如，基于半导体的开关)生成调频信号。
[0050]在一些实施方式中，所述方法可以包括:从控制器中接收表示要传输的第一信息的第一数据，所述控制器被设置为生成表示要在电力网上传输的信息的数据；并且根据接收的第一数据，生成所述控制模式。
[0051]在一些实施方式中，通过外部通信网络接收所述控制器的数据。
[0052]在一些实施方式中，所述方法包括:在所述载波信号内包括与所述一个或多个接收装置对应的一个或多个标识符。
[0053]在一些实施方式中，所述控制模式表示用于控制开关的控制信号的序列，所述开关被设置为根据控制信号打开或关闭到达和/或来自所述电力装置的电力流，并且所述方法包括根据控制信号的所述序列控制所述开关。
[0054]在一些实施方式中，所述方法包括控制衰减器调制到达和/或来自所述电力单元的电力流。
[0055]在一些实施方式中，所述电力流的调制包括调制无功电力流。
[0056]在一些实施方式中，所述控制模式限定数据的位模式，并且所述载波信号包括数字信号。
[0057]在一些实施方式中，所述载波信号包括模拟信号。
[0058]在一些实施方式中，所述载波信号包括涉及要传输信息的特定接收装置的识别数据。
[0059]在一些实施方式中，所述识别数据仅能用于所述装置和所述特定接收器。
[0060]在一些实施方式中，所述识别数据包括多个标识符类型，每个标识符类型涉及所述接收装置的不同性能。
[0061]在一些实施方式中，所述多个标识符类型包括以下中的一个或多个:地理位置、装置操作特征、所有权组、网络地址、网络地址范围、电话区域代码以及电话号码。
[0062]在一些实施方式中，所述一个或多个电力装置中的每个为所述电力网提供非旋转发电。
[0063]在一些实施方式中，所述一个或多个电力装置中的每个是耗电装置。
[0064]在一些实施方式中，所述电网频率经受随机噪声波动，使得所述电网频率在频率范围内随着时间变化，并且所述方法包括调制在所述电力网与所述一个或多个电力装置之间的电力流，以提供调制模式，所述调制模式相对于小于所述频率范围的所述电网频率具有频率变化。
[0065]在一些实施方式中，所述方法包括在与调制在所述多个电力装置中的第二电力装置与所述电力网之间的电力流不同的时间，调制在所述多个电力装置中的第一电力装置与所述电力网之间的电力流。
[0066]根据本发明的第四方面，提供了一种在电力网的同步区域中传输信息的方法，所述电力网连接至多个分布的电力装置，所述电力装置被设置为消耗来自所述电力网的电力，电力根据电网频率在所述电力网中流动，所述方法包括:
[0067]根据表示要传输的信息的控制模式，调制到所述分布的电力装置的电力流，
[0068]从而调制所述电网频率，以提供与所述信息对应的调频信号，用于在一个或多个接收装置上接收，所述接收装置被设置为在所述电力网内检测调频信号。
[0069]根据本发明的第五方面，提供了一种在电力网的同步区域中传输信息的方法，所述电力网包括一个或多个电力装置，所述电力装置被设置为给所述电力网提供非旋转发电和/或消耗来自所述电力网的电力，电力根据电网频率在所述电力网中流动，所述方法包括:
[0070]根据表示要传输的信息的控制模式，调制到达和/或来自一个或多个电力装置的电力流，
[0071]从而调制所述电网频率，以提供与所述信息对应的调频信号，用于在一个或多个接收装置上接收，所述接收装置被设置为在所述电力网内检测调频信号。
[0072]根据本发明的第六方面，提供了一种用于在电力网的同步区域中传输信息的装置，所述电力网包括一个或多个电力装置，所述电力装置被设置为通过在所述电力装置与所述电力网之间的相应的一个或多个连接给所述电力网提供电流和/或消耗来自所述电力网的电流，电力根据电网频率在所述电力网中流动，所述装置包括:
[0073]通信接口，其被配置接收与要传输给连接至所述电力网的同步区域的接收器的信息对应的数据；
[0074]处理器，其被设置为根据接收的数据，生成与要传输的信息对应的控制信号的序列；以及
[0075]电力流调制器，其位于所述一个或多个连接上，被设置为根据所述生成的控制信号的所述序列，调制在所述电力网与所述一个或多个电力装置之间的电力的流动，所述调制使得调制模式叠加在所述电网频率上，以提供具有在其中编码的所述信息的载波信号。
[0076]第六方面的接收装置可以适合于提供与第暗方面的任何特征对应的特征。