br>[0052] 每个用户150、160可包括高级仪表基础设施（AMI) 330。AMI 330可连接区域操作 中心（R0C)180。ROC 180可通过多个通信链路175、184、188、网络170和/或无线通信系 统190连接AMI 330。无线通信系统190例如可包括RF收发器、卫星收发器等等，但不限于 此。
[0053] 网络170例如可包括Internet、局域网（LAN)、广域网（WAN)、城域网（MN)、个人 区域网（PAN)、校域网、公司区域网、输电介质125、135和变压器140、165、167、全球区域网 (GAN)、宽带区域网（BAN)等等的至少其中之一，其中任何一个都可被配置为经由无线和/ 或有线通信介质通信数据。网络170可被配置为包括例如环形、网形、线形、树形、星形、总 线、全连接等等网络拓扑。
[0054] AMI 330可包括下列的任何一个或多个：智能仪表、网络接口（例如，WAN接口等 等）、固件、软件、硬件等等。AMI可被配置为确定下列的任何一个或多个：传递的千瓦时 (kWh);接收的kWh ;传递的千瓦时加上接收的千瓦时；传递的千瓦时减去接收的千瓦时；间 隔数据；需求数据；电压；电流；相位等等。如果AMI是三相仪表，则可在平均值计算中使用 低相电压或者可单独使用各相的数值。如果该仪表是单相仪表，可将单一电压分量取平均 值。
[0055] AMI 330还可包括被配置为从一个或多个AMI收集智能仪表数据的一个或多个收 集器350 (如图2所示），所述一个或多个智能仪表例如被分配以测量和报告一个或多个用 户150、160的电功率传递和消耗的任务。替代性地（或附加地），可将一个或多个收集器设 置在用户150、160外部，例如支承降压变压器140、165、167的壳体中。每个收集器可被配 置为与ROC 180通信。
[0056] VCC系统200插入到DMS和AMI系统中以执行电压控制功能。此外，EVP系统600 收集天气数据并且使用来自ESS系统800的AMI数据计算由VCC系统200获得的节能水平。 此外，EPP系统1700利用VCC系统200通过定期查看历史AMI电压数据并且识别EUS电压 性能的问题和增加EEDS系统700的效率和可靠性所需的修正来提供不断地对EEDS的性能 进行改进的方法。
[0057] VCC 系统 200
[0058] 图2示出根据本发明原理的VCC系统200和EVP系统600的实例，EVP系统600 监测VCC在更加有效的较低5%的电压带控制EEDS所造成的能量变化。VCC系统200包括 系统300、EC系统400和ER系统500,其中每一个都示出为虚线椭圆。VCC系统200被 配置为监测系统300的能量使用。ED系统300监测一个或多个用户150、160的能量使 用（如图1所示），并将能量使用信息发送给EC系统400。EC系统400处理能量使用信息 并产生经由通信链路430发送给ER系统500的一个或多个能量传递参数CED。ER系统500 接收一个或多个能量传递参数Ced，并基于接收的能量传递参数Ced调节提供给用户150、160 的电功率Esupply⑴。EVP系统600接收天气数据和能量使用数据并且计算由VCC200引起的 能量使用的改进。
[0059] VCC系统200将功率系统损失最小化，降低用户能量消耗并提供准确用户电压控 制。VCC系统200可包括闭环处理控制应用，其利用ED系统300提供的用户电压数据例如控 制ER系统500中配电电路（未示出）上的电压设置点Vsp。也就是说，VCC系统200可通过 调节ER系统500中配电电路的电压设置点Vsp，控制提供给用户150、160的电功率Esupply (t) 的电压Vsupply (t)，以降低功率损失并促进用户位置150、160的电功率ΕΜινΜ^α)的有效使 用，ER系统500例如可包括一个或多个负荷抽头变换（LTC)变压器、一个或多个稳压器或 其它电压控制装备，以维持传递给用户i5〇、i6〇的电功率ΕΜιν_,α)的电压νΜιν_,α)的 较紧凑工作带。
[0060] VCC系统200基于AMI数据并且基于来自EVP系统600的验证数据以及从EPP系 统1700接收的信息来控制或调节EC系统500提供的电功率Esupply⑴的电压Vsupply (t)，AMI 数据包括来自Η)系统300中用户150、160的测量电压VMetCT(t)数据。VCC系统200例如可 通过调节LTC变压器（未示出）、稳压器（未示出）等等，调节变电站的电压设置点Vsp或 ER系统500中的线路稳压器电平，以维持目标电压带VBand n中的用户电压V ⑴，用户电 压VMf3tCT(t)可包括安全的额定工作范围。
[0061] VCC系统200被配置为将传递给用户150、160的电功率ΕΜινΜ^α)维持在一个或 多个电压带VBand η中。例如，可以基本上同时地在两个或更多个电压带V Band η中传递能量， 其中两个或更多个电压带可以基本相同或不同。可通过以下方程式[1]确定值VBandn:
[0062] [1] Veandn= Vsp+Δ V
[0063] 其中VBandn是电压范围，η是大于零的正整数，对应于可以基本上同时处理的电压 带VBan^数量，Vsp是电压设置点值，AV是电压偏离范围。
[0064] 例如，对于农村应用，VCC系统200可将传递给用户150、160的电功率Ε^1ν_α) 维持在例如等于IllV至129V的VBandl带中，其中将Vsp设置为120V，将AV设置为百分之 七点五（+/-7. 5% )的偏离。类似地，对于城市应用，VCC系统200可将传递给用户150、160 的电功率EDellvCTed(t)维持在例如等于114V至126V的VBand2带中，其中将V sp设置为120V， 将AV设置为百分之五（+/-5% )的偏离。
[0065] 通过对Vsp和Δ V确定适当的值，VCC系统200可将传递给用户150、160的电功率 Ε：^1ν?^α)维持在用户150、160可用的任何电压带VBand n。就此，基于从ED系统300接收 的用于用户150、160的能量使用信息，可通过EC系统400确定Vsp和Δ V值。
[0066] EC系统400可将Vsp和Δ V值作为能量传递参数C ED发送给ER系统500,能量传递 参数Ced也可包括V Band雇。然后ER系统500可将传递给用户150、160的电功率E Dellvered⑴ 控制并维持在电压带VBandn中。能量传递参数Ced例如可进一步包括负荷抽头变换器（LTC) 控制命令。
[0067] 根据本发明的原理，通过比较电压设置点值Vsp(或电压带VBandn)变化前用户150、 160的能量使用与电压设置点值Vsp (或电压带VBandn)变化后用户150、160的能量使用， EVP系统600可进一步测量和验证能量节省。例如通过降低传递给用户150、160的电功率 EDell卿ed (t)的电压VDellvered (t)，这些测量和验证可用于确定总体能量节省的效果，并对传递 给用户150、160的能量功率ΕΜιν-α)确定最佳传递电压带VBandn。
[0068] ER 系统 500
[0069] ER系统500可通过网络170与ED系统300和/或EC系统400通信。ER系统500 通过通信链路510、430分别连接网络170和EC系统400。ER系统500还通过电力线340 连接ED系统300,电力线340可包括通信链路。
[0070] ER系统500包括变电站530,变电站530例如从线路520上的发电站110 (如图1 所示）接收电功率供应Eln (t)。电功率Eln⑴包括电压分量Vln⑴和电流分量Iln (t)。变电 站530可调节地变换接收的电功率Eln (t)，例如将电功率Eln (t)的电压分量Vln (t)降低（或 降压）为提供给电力线340上多个智能仪表330的电功率Esupply (t)的电压分量Vsupply (t)。
[0071] 变电站530可包括变压器（未示出），例如负荷抽头变换（LTC)变压器。就此，变电 站530可进一步包括被配置为自动变换LTC变压器上的抽头的自动抽头变换器机构（未示 出）。抽头变换器机构可以在有负荷（有负荷抽头变换器）或无负荷的情况下或者这两种情 况下变换LTC变压器上的抽头。抽头变换器机构可以是电机驱动和计算机控制的。变电站 530还可以包括降压/升压变压器，以调节提供给电力线340上的用户的电功率EDellvCTed⑴ 的功率因数。
[0072] 附加地（或替代性地），变电站530可包括一个或多个稳压器或者本领域技术 人员已知的其他电压控制装备，可以控制稳压器或其他电压控制装备，将输出的电功率 ESupply(t)的电压分量VSupply(t)维持在预定电压值，或维持在预定电压值范围内。
[0073] 变电站530在通信链路430上接收来自EC系统400的能量传递参数Ced。当LTC 变压器用于将电功率Eln (t)的输入电压分量Vln (t)降低为提供给ED系统300的电功率 ^Supply (t)的电压分量Vsupply (t)时，能量传递参数Ced例如可包括负荷抽头系数。就此，ER系 统500可利用负荷抽头系数将LTC变压器低压侧的电压分量Vsupply⑴保持为预定电压值， 或保持在预定电压值范围内。
[0074] LTC变压器例如可包括17个或更多个步长（35个或更多个有效位置），可基于 接收的负荷抽头系数选择每个步长。步长的每个变换可将LTC变压器低压侧的电压分量 Vsupply(t)调节例如小到大约十六分之五（0. 3% )或更小。
[0075] 替代性地，LTC变压器可包括少于17个步长。类似地，LTC变压器的步长的每个变 换可将LTC变压器低压侧的电压分量VSupply(t)调节例如大于大约十六分之五（0.3%)。
[0076] 例如通过对降压的电功率Esupply⑴的电压分量Vsupply⑴采样或连续测量并将测 量的电压分量Vsupply (t)值作为时间t的函数存储在例如计算机可读介质的存储器（未示 出）中，可以在LTC变压器的低压侧测量和监测电压分量VSupply(t)。例如可以在变电站配 电总线等等上监测电压分量VSupply(t)。此外，对于ER系统500中的输电或配电系统，可以 在能进行测量的任何点测量电压分量Vsupply (t)。
[0077] 类似地，可测量和监测输入LTC变压器高压侧的电功率EIn(t)的电压分量V In(t)。 此外，还可以测量和监测降压的电功率ESupply(t)的电流分量ISupply(t)以及电功率E In(t)的 电流分量IIn(t)。就此，可确定和监测电功率EIn(t)的电压分量VIn(t)与电流分量I In(t) 之间的相位差_似地，可确定和监测电功率Esupply(t)的电压分量Vsupply(t)与电流分 量Isupply⑴之间的相位差
[0078] ER系统500可将电能供应状态信息提供给通信链路430或510上的EC系统400。 电能供应状态信息可包括监测的电压分量Vsupply (t)。电能供应状态信息可进一步包括作为 时间t的函数的电压分量Vln (t)、电流分量Iln⑴和/或相位差9/"(t)、。电能供 应状态信息例如还可包括LTC变压器的负荷等级（load rating)。
[0079] 可以以周期时间间隔将电能供应状态彳目息提供给EC系统400,例如每秒钟、每5秒 钟、每10秒钟、每30秒钟、每60秒钟、每120秒钟、每600秒钟，或者如同本领域技术人员 确定的本发明范围和精神内的任何其他值。可通过EC系统400或ER系统500设置周期时 间间隔。替代性地，可间断地将电能供应状态信息提供给EC系统400或ER系统500。
[0080] 此外，响应于EC系统400的请求，或者当检测到预定事件时，可将电能供应状态信 息传送给EC系统400。预定事件例如可包括在预定时间间隔里当电压分量Vsupply (t)改变 了大于（或小于）限定的阈值VSupplyThrashc]ld(例如130V)的量时，当ER系统500中的一个或 多个部件的温度超过所定义的温度阈值时，等等。
[0081] ED 系统 300
[0082] ED系统300包括多个AMI 330。ED系统300可进一步包括可选择的至少一个收集 器350。ED系统300可通过通信链路310连接网络170。ED系统300可通过通信链路320 连接多个AMI 330。AMI 330可通过一个或多个电力线340连接ER系统500,电力线340也 可以包括通信链路。
[0083] 每个AMI 330被配置为通过关联的用户150、160 (如图1所示）测量、存储和报告 能量使用数据。每个AMI 330被进一步被配置为测量和确定用户150、160的能量使用，包 括用户150、160使用的作为时间的函数的电功率EfetCT⑴的电压分量VfetCT⑴和电流分量 IMeter (t)。AMI 330可以在离散的时间ts测量电功率E Meter (t)的电压分量Vfeter (t)和电流 分量Wt)，其中s是采样周期，例如s = 5秒、10秒、30秒、60秒、300秒、600秒或更多。 例如，AMI 330例如可以每分钟（t6QseJ、每5分钟（t3QQseJ、每10分钟（t6QQseJ或每更多分 钟测量