所示）中存储的历史数据，利用最 近的功率电平日，可将散点图用于预测下一日的功率需求。计算可用作从最近负荷日到计 算的日子输入变量中的变化，且输出可以是新的负荷水平。利用这些输入和标准线性回归 计算，可以对历史数据建立模型。回归计算例如可包括以下方程式[3]:
[01 65] [ 3 ] ETotal = (_801+0.069Y + 0.0722DType + 0 · 094DYear + 0 · 0 1 38DMonth + 0 · 1 26Tmax+ 0 · 131Tmin+9 · 84Tavg+10 · 1H-10 · 3C+0 · 251Pstd. )_(0 · 102Tmax-d_0 · lOlTmin-d+0 · 892Tavg-d+ 0 · 693Hd-〇· 452Cd-〇· 025Pr+0 · 967ET〇taiPrevi〇us)
[0166]其中：ETcitai是用于特定日子的24小时周期的总功率；Y是特定日子的日历年度； DType是特定日子的日子类型（例如周末、工作日、假期）；DYe3ar是日历年度中的特定日子； DMcmth是该月中的特定日子;Tmax是特定日子的最高温度;Tmin是特定日子的最低温度;Tavg是 特定日子的平均温度;Η是用于特定日子的采暖度日水平;C是降温度日水平;Pstd是特定日 子的大气压力;Tmax-d是最接近特定日子的比较日的最高温度;Tmin-d是最接近特定日子的比 较日的最低温度;Tavg-d是最接近特定日子的比较日的平均温度;Hd是最接近特定日子的比 较日的采暖度日水平;Cd是最接近特定日子的比较日的降温度日水平;PR是最接近特定日 子的比较日的大气压力;ETcitalPrevlclus是最接近特定日子的比较日的MW中的平均每小时使 用。根据本发明的原理，图15的实例中所示数据包括实施VCC系统200之前用于50天周期的 历史数据。图15所示实例可对应于冬季，用于TRABUE变电站负荷。如图15所示，模型可表示 从一个日子到利用线性回归方程式[3]中的变量的下一个日子的功率电平中的变化。
[0167] 可以调节历史数据，与采暖度日水平匹配，用于通过VCC系统200实现电压控制和/ 或节约之后进行的测量。例如参照图11，对于特定日子2009年2月1日可读取19个采暖度日。 对于有19个采暖度水平的所有日子，可以在DB470中搜索历史数据。例如，在11月中可以找 到两天有相同的采暖度日水平，例如11月1日和17日。用于历史数据的线性回归方程式[3] 可用于将11月1日和17日的变量调节为与2009年2月1日提取的数据相同的值。这样可以提 供历史(在较高电压电平下操作）与2009年2月1日（在较低电压电平下操作）之间接近的匹 配。根据从高电压到低电压的操作，可进行(MW的变化)/(电压的变化）的计算。这样可以变 成用于统计分析的一个数据点。
[0168]对于开启电压节约之后进行的所有测量可以重复该处理，并将其与对于匹配季节 和其他天气条件提取的历史数据中所有类似的日子进行比较。例如根据与所有历史匹配数 据相匹配的操作的30个日子，这样可以产生例如71个数据点。图17中示出该数据的结果统 计分析。
[0169] 利用Anderson-Darling正规性测试可以验证数据的正规性。在图6和图7的实例的 情况下，P值可以是0.305，这个值远超过所需值0.02，从而显示该数据可以是具有大约98 % 置信度的常态，如图17所示。这样允许应用一个样本T测试，以显示电功率(MW)中变化的平 均值在电压中变化。可进行该测试，以估计例如超过大约0.8的平均值的统计意义。如图17 所示，该测试可显示大约98%的置信度，功率的节省相比电压的降低可以是超过每1%的电 压变化大约0.8%。
[0170]虽然根据示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到，可以通过 所附权利要求书的精神和范围内的修改实践本发明。这些实例仅仅是说明性的，并非要成 为本发明的所有可能设计、实施例、应用或修改的穷尽列举。
【主权项】
1. 一种用于被配置为向多个用户位置提供电功率的电功率传输和分配网的电压控制 和能量节约系统，所述系统包括： 变电站，所述变电站包括被配置为向多个用户位置提供电功率的供应点； 多个传感器，其中每个传感器位于所述多个用户位置中的至少一个用户位置和所述供 应点之间或所述多个用户位置中的至少一个用户位置和所述供应点处的所述分配网上的 多个配电位置中的相应配电位置，并且其中每个传感器被配置为感应所述相应配电位置处 的被提供的电功率的电压并基于感应到的电压生成测量数据； 电压控制器，被配置为从所述多个传感器的子集中的每个传感器接收测量数据并基于 从所述子集接收的测量数据与控制器目标电压带的比较来生成能量传递参数，其中所述子 集包括多于一个且实质上少于所有多个传感器； 电压调节设备，被配置为基于所述能量传递参数调节所述供应点处提供的电功率的电 压， 其中所述能量传递参数被生成以使得每个用户位置处的电压保持在用户目标电压带 内，所述用户目标电压带是安全额定工作范围的较低带， 其中未被包含在所述子集中的所述多个传感器中的至少一个其他传感器还被配置为 当由该传感器感应的电压被确定为位于相应的传感器目标电压带之外时，将相应的报告信 号发送给所述电压控制器，并且 其中所述电压控制器还被配置为响应于接收到指示由所述至少一个其他传感器感应 的电压位于所述相应的传感器目标电压带之外的所述报告信号，向所述子集添加所述至少 一个其他传感器。2. 根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器的子集包括所述多个传感器中具有最 低的被感应电压的传感器。3. 根据权利要求1所述的系统，其中所述电压调节设备包括： 负荷抽头变换变压器，该负荷抽头变换变压器基于负荷抽头变换系数调节所述供应点 处提供的电功率的电压;或者 稳压器，该稳压器基于所述能量传递参数调节所述供应点处提供的电功率的电压。4. 根据权利要求1所述的系统，其中所述电压控制器还被配置为通过平均从所述子集 接收的测量数据来确定平均电压，并基于所确定的平均电压生成所述能量传递参数。5. 根据权利要求4所述的系统，其中所述电压控制器还被配置为当所确定的平均电压 或用户位置处的电压中的一个低于预定最小电压值时调节所述能量传递参数，所述预定最 小电压值是基于所述安全额定工作范围的。6. 根据权利要求1所述的系统，其中所述电压控制器被配置为： 存储历史分量数据，所述历史分量数据包括变电站级的集合能量分量数据、变电站级 的电压分量数据以及天气数据的至少其中之一； 在所述多个传感器的每个传感器处确定能量使用； 将所述历史分量数据与所确定的能量使用进行比较；以及 基于所述历史分量数据与所确定的能量使用的比较结果，确定归因于所述系统的能量 节省。7. 根据权利要求1所述的系统，其中所述安全额定工作范围在大约114V和大约126V之 间，并且所述用户目标电压带在大约114V和大约120V之间。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述安全额定工作范围在大约114V和大约126V之 间，并且所述用户目标电压带在大约116V和大约121V之间。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述安全额定工作范围在大约111V和大约129V之 间，并且所述用户目标电压带在大约111V和大约120V之间。10. 根据权利要求1所述的系统，其中所述子集中的每个传感器位于所述多个用户位置 中的相应用户位置。11. 根据权利要求1所述的系统，其中所述多个传感器中的至少一个传感器位于用户位 置中的至少一个用户位置和所述供应点之间的分配网上。12. 根据权利要求1所述的系统，其中所述供应点位于所述变电站处的变压器处。13.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个传感器包括多个智能仪表。14.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个传感器目标电压带包括多个传感器 目标电压带，所述多个传感器目标电压带中的每一个传感器目标电压带对应于相应的传感 器。15.根据权利要求1所述的系统，其中所述子集包括所述分配网上的约二十个传感器。16.根据权利要求1所述的系统，其中所述子集包括所述分配网的配电电路上的约十个 传感器。17.根据权利要求16所述的系统，其中所述分配网包括向约6400个用户位置提供电功 率的两个配电电路。18.-种用于控制被提供给位于至少一个用户位置和供应点之间或至少一个用户位置 和供应点处的多个配电位置的电功率的方法，所述多个配电位置中的每个配电位置包括至 少一个传感器，所述至少一个传感器被配置为感应相应配电位置处的被提供的电功率的电 压并基于感应的电压生成测量数据，所述方法包括： 从多个传感器的子集接收测量数据，其中所述子集包括多于一个且实质上少于所有多 个传感器； 基于从所述子集接收的测量数据与至少一个控制器目标电压带的比较来调节所述供 应点处的电压，其中所述供应点处的电压被调节以使得每个用户位置处的电压保持在用户 目标电压带内，所述用户目标电压带是安全额定工作范围的较低带； 接收指示由不是所述子集的一部分的另一传感器感应的电压位于相应的传感器目标 分量带之外的报告信号；以及 响应于接收到指示由所述另一传感器感应的电压位于所述相应的传感器目标分量带 之外的所述报告信号，向所述子集添加所述另一传感器。19.根据权利要求18所述的方法，其中所述传感器的子集包括所述多个传感器中具有 最低的被感应电压的传感器。20. 根据权利要求18所述的方法，其中调节所述供应点处的电压的动作还包括通过平 均从所述子集接收的数据来确定平均电压并基于所确定的平均电压来调节所述供应点处 的电压。21. 根据权利要求20所述的方法，其中调节所述供应点处的电压的动作还包括当所确 定的平均电压或用户位置处的电压中的一个低于预定最小电压值时调节所述供应点处的 电压，所述预定最小电压值是基于所述安全额定工作范围的。22. 根据权利要求18所述的方法，其中所述安全额定工作范围在大约114V和大约126V 之间，并且所述用户目标电压带在大约114V和大约120V之间。23. 根据权利要求18所述的方法，其中所述安全额定工作范围在大约114V和大约126V 之间，并且所述用户目标电压带在大约116V和大约121V之间。24. 根据权利要求18所述的方法，其中所述安全额定工作范围在大约11IV和大约129V 之间，并且所述用户目标电压带在大约111V和大约120V之间。25. -种用于被配置为从供应点向多个用户位置提供电功率的电功率传输和分配网的 能量节约系统的控制器，所述控制器包括： 至少一个处理器，被配置为： 接收测量数据，所述测量数据是基于来自多个传感器的子集中的每个传感器的电功率 的被测分量的，其中所述多个传感器位于所述多个用户位置中的至少一个用户位置和所述 供应点之间或所述多个用户位置中的至少一个用户位置和所述供应点处的所述分配网上 的相应配电位置，其中所述子集包括多于一个且实质上少于所有多个传感器； 基于控制器目标带与从子集中的传感器接收的测量数据的比较来生成能量传递参数， 其中所述能量传递参数被生成以使得每个用户位置处的电压保持在用户目标电压带内，所 述用户目标电压带是安全额定工作范围的较低带;并且 将所述能量传递参数提供给被配置为基于所述能量传递参数调节所述供应点处提供 的电功率的调节设备，并且 其中所述控制器被配置为接收指示由所述多个传感器中的至少一个其他传感器感应 的电功率的被测分量位于传感器目标分量带之外的信号;并且 其中所述控制器还被配置为响应于接收到指示由所述至少一个其他传感器感应的电 功率的被测分量位于所述传感器目标分量带之外的所述信号，向所述子集添加所述至少一 个其他传感器。26. 根据权利要求25所述的控制器，其中所述传感器的子集包括所述多个传感器中具 有最低的被感应的电功率的被测分量的传感器。27. 根据权利要求25所述的控制器，其中所述控制器还被配置为当向所述子集添加所 述至少一个其他传感器时，取消选择所述子集中的传感器中的至少一个。28. 根据权利要求27所述的控制器，其中所述控制器被配置为维持所述子集中的传感 器的设定数目。29. 根据权利要求28所述的控制器，其中所述传感器的设定数目为大约二十。30. 根据权利要求25所述的控制器，其中所述安全额定工作范围在大约114V和大约 126V之间，并且所述用户目标电压带在大约114V和大约120V之间。31. 根据权利要求25所述的控制器，其中所述安全额定工作范围在大约114V和大约 126V之间，并且所述用户目标电压带在大约116V和大约121V之间。32. 根据权利要求25所述的控制器，其中所述安全额定工作范围在大约111V和大约 129V之间，并且所述用户目标电压带在大约111V和大约120V之间。33. 根据权利要求1所述的系统，其中所述电压控制器还被配置为当向所述子集添加所 述至少一个其他传感器时，取消选择所述子集中的传感器中的至少一个。34.根据权利要求18所述的方法，还包括当向所述子集添加所述另一传感器时，取消选 择所述子集中的传感器中的至少一个。
【专利摘要】公开了利用高级仪表基础设施和变电站集中电压控制的电压节约。提供一种包括三个子系统的电压控制和节约(VCC)系统，三个子系统包括能量传递(ED)系统，能量控制(EC)系统和能量调节(ER)系统。VCC系统被配置为监测ED系统的能量使用并确定EC系统的一个或多个能量传递参数。然后EC系统可以向ER系统提供一个或多个能量传递参数，以调节传递给多个用户的能量，用于最大能量节约。
【IPC分类】G01D4/00, H02J3/12
【公开号】CN105449681
【申请号】CN201510888372
【发明人】飞利浦·W·鲍威尔, 史蒂文·K·帕克, 梅丽莎·A·博尔巴赫, 马克·L·普鲁特
【申请人】道明尼资源公司, 维吉尼亚电力能源公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2010年5月5日
【公告号】CA2758536A1, CA2758536C, CA2929916A1, CN102549880A, CN102549880B, EP2427949A2, EP2427949A4, US8437883, US8577510, US20100286840, US20130030591, US20140008982, US20140312693, US20150088330, WO2010129691A2, WO2010129691A3