潮流测量和管理.pdf

本发明实施方式涉及用于测量和/或管理连接至配电网络的功率单元的功率消耗的方法和系统。传统的电潮流测量方法使用电表，诸如“智能电表”，该电表通常位于电功率消耗方或者提供方的住所处，并且测量住所处所有功率单元的总功率消耗和/或提供，这意味着不能容易测量与位于住所处单独装置或者跨多个住所分布的装置群组有关的潮流。在根据本发明实施方式的方法中，根据控制序列来控制连接至配电网络的功率单元和/或来自该功率单元的潮流，使得功率单元的功率消耗和/或提供导致具有预定义潮流模式并且具有特性（诸如，振幅）的潮流，所述特性可远程测量。该测量可使用根据本发明实施方式的方法来执行，其中，测量指示测量节点处潮流的信号并且使所述信号与预定义模式相关联，以及测量相关联信号的特性。因此，在本发明实施方式中，由一个或者多个潮流装置的群组产生的潮流特性可被远程检测和测量。

权利要求书一种控制配电网络中潮流的方法，所述配电网络包括测量节点，所述测量节点被配置为存取数据存储器，所述数据存储器存储指示一个或者多个预定义潮流模式的数据，其中，功率单元电连接至所述配电网络并且被配置为消耗来自所述配电网络的电功率和/或提供电功率到所述配电网络，使得所述功率单元的电功率消耗和/或电功率提供的改变导致所述网络中潮流的改变，所述方法包括以下步骤：根据控制序列控制到和/或来自所述功率单元的潮流，使得所述功率单元的功率消耗和/或功率提供导致具有所述预定义潮流模式的潮流，并且由所述功率单元产生的所述潮流的特性能够被所述测量节点测量。根据权利要求1所述的方法，其中，能够测量的所述特性包括所述潮流的振幅。根据权利要求1和2中任一项所述的方法，包括：接收代表所述控制序列的数据序列。根据权利要求3所述的方法，包括：在所述功率单元处接收来自所述测量节点的所述数据序列。根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括以下步骤：接收激活信号；以及基于接收的所述激活信号来启动所述控制序列。根据权利要求5所述的方法，其中，接收的所述激活信号指定启动所述控制序列的时间，并且所述方法包括：在指定的所述时间启动所述控制序列。根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，由所述功率单元产生的所述预定义潮流模式包括重复模式，并且所述方法包括：根据所述重复模式来连续控制到和/或来自所述功率单元的潮流。根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：所述控制序列代表用于控制开关的控制信号序列，所述开关被配置为根据控制信号来打开或者关闭到和/或来自所述功率单元的潮流；以及所述方法包括根据所述控制信号序列来控制所述开关。根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：控制衰减器来修改到和/或来自所述功率单元的潮流。根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：修改所述功率单元的复数阻抗从而修改到和/或来自所述功率单元的潮流。根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：响应于禁用信号来阻止到和/或来自所述功率单元的潮流。根据权利要求11所述的方法，包括：从所述测量节点接收所述禁用信号。根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括以下步骤：测量所述功率单元处的电功率消耗和/或提供；以及发送所述测量的指示到所述测量节点。根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述测量节点包括所述数据存储器。根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述功率单元的各分布式群组连接至所述配电网络，并且所述方法包括以下步骤：根据所述控制序列来控制到和/或来自多个所述功率单元的所述潮流，使得多个所述功率单元的功率消耗和/或提供被协调为共同提供具有所述预定义潮流模式以及能够由所述测量节点测量的特性的潮流。根据权利要求15所述的方法，其中，多个所述群组连接至所述网络，并且所述方法包括：根据不同的控制序列来控制到和/或来自各所述群组的所述潮流，使得由相应的群组产生的所述潮流模式对于由各其它所述群组产生的潮流模式而言为相互正交或者准正交，使得与各所述潮流模式相关联的潮流特性可在所述测量节点处独立于各其它所述模式来测量。一种被配置用于控制配电网络中潮流的潮流控制装置，所述配电网络包括测量节点，所述测量节点被配置为存取数据存储器，所述数据存储器存储指示一个或者多个预定义潮流模式的数据，所述配电网络连接至一个或者多个功率单元，使得功率单元的电功率消耗和/或提供的改变导致所述网络中潮流的改变，其中，所述潮流控制装置包括处理器，所述处理器被配置为根据控制序列来控制到和/或来自所述功率单元的潮流，使得所述功率单元的所述功率消耗和/或提供导致具有所述预定义潮流模式的潮流，并且由所述功率单元产生的所述潮流的特性能够被所述测量节点测量。根据权利要求17所述的潮流控制装置，其中，能够测量的所述特性包括所述潮流的振幅。根据权利要求17和18中任一项所述的潮流控制装置，包括数据存储器，所述数据存储器存储代表所述控制序列的数据序列。根据权利要求17至19中任一项所述的潮流控制装置，包括通信接口，用于接收代表所述控制序列的数据序列。根据权利要求17至20中任一项所述的潮流控制装置，其中，所述处理器被配置为基于控制序列将控制信号序列发送到开关，用于根据所述控制信号来修改到和/或来自所述功率单元的潮流。根据权利要求21所述的潮流控制装置，其中，所述开关包括衰减器。根据权利要求17至22中任一项所述的潮流控制装置，包括：功率测量计，用于测量所述功率单元处的电功率消耗和/或提供，其中，所述潮流控制装置被配置为发送所述测量的指示到所述测量节点。一种功率单元，包括根据权利要求17至23中任一项所述的潮流控制装置。根据权利要求24所述的功率单元，所述功率单元包括：位置确定装置，用于确定所述功率单元的位置；以及接口，用于将所确定的所述功率单元的位置指示发送到所述测量节点。根据权利要求24和25中任一项所述的功率单元，包括：用户界面，用于提供功率单元向所述配电网络提供电功率和/或消耗来自所述配电网络的电功率的可用性指示；以及接口，用于传输所述可用性的指示。一种测量配电网络中潮流的方法，所述配电网络包括测量节点，所述配电网络连接至一个或者多个功率单元的群组，各功率单元被配置为消耗来自所述配电网络的电功率和/或提供电功率到所述配电网络，使得所述功率单元的功率提供和/或消耗的改变导致所述网络中的潮流的改变，其中，各所述功率单元与相应的潮流控制装置相关联，所述潮流控制装置被配置为根据预定义控制序列来控制到功率单元的潮流和/或来自功率单元的潮流，导致具有预定义模式的潮流，所述测量节点被配置为存取数据存储器，所述数据存储器被配置为存储指示一个或者多个所述模式的数据，所述方法包括以下步骤：测量指示所述测量节点处的潮流的信号；分析所测量的所述信号以使所述信号的分量与所述模式相关，从而产生一个或者多个相关信号；测量所述一个或者多个相关信号的特性，从而确定所述功率单元群组对所测量的所述信号的贡献。根据权利要求27所述的方法，其中，所述特性包括所述潮流的振幅。根据权利要求27或28所述的方法，包括：将指定所述控制序列的信号发送到所述群组的各功率单元。根据权利要求27至29中任一项所述的方法，包括：发送激活信号到所述功率单元，用于在预定时间激活所述控制序列。根据权利要求30所述的方法，其中，所述激活信号指定所述控制序列的激活时间。根据权利要求27至31中任一项所述的方法，其中，所述预定义潮流模式包括重复模式，并且所述潮流控制装置被配置为根据所述重复模式来连续控制到一个或者多个功率单元的所述群组的潮流和/或来自一个或者多个功率单元的所述群组的潮流。根据权利要求32所述的方法，包括：根据与所述一个或者多个功率单元有关的功率消耗和/或提供需求来分配所述控制序列，从而控制所述功率单元的能量消耗和/或提供。根据权利要求27至33中任一项所述的方法，其中，所述配电网络连接至多个所述群组，所述测量节点存储代表多个所述控制序列的数据以及指示存储的所述控制序列与所述群组之间关联性的数据，所述方法包括以下步骤：使测量的所述信号与存储的所述序列相关，以识别给定群组对所述配电网络中总功率消耗和/或提供的贡献。根据权利要求27至34中任一项所述的方法，包括以下步骤：从所述功率单元中的至少一个接收指示所述功率单元处进行的电力消耗和/或电力提供的测量值的信号；将接收的所述测量值与关于所述功率单元的所确定贡献进行比较；以及基于所述比较来校准所述配电节点。根据权利要求27至35中任一项所述的方法，其中，所述测量节点包括所述数据存储器。一种测量节点，被配置为执行根据权利要求27至36中任一项所述的方法。一种计算机程序，包括指令集，当在处理单元上执行时，所述指令集使所述处理单元执行根据权利要求27至36中任一项所述的方法。一种控制配电网络中电力潮流的方法，所述配电网络包括多个测量节点和多个分布式功率单元群组，各所述功率单元被配置为消耗和/或提供与所述配电网络相关的电力，其中，给定群组中各功率单元被配置为由指派给所述群组的控制序列来控制，所述控制序列根据预定义模式来控制所述群组中各功率单元的功率消耗和/或提供，导致相关联的潮流模式，以及各所述测量节点被配置为测量所述网络中与一个或者多个群组的功率消耗和/或提供相关联的潮流的特性，所述方法包括以下步骤：指派多个所述控制序列给第一多个功率单元群组，使得与所述第一多个群组相关联的潮流的特性能够由第一所述测量节点测量，其中，指派的所述控制序列导致相互正交或者准正交的潮流模式，从而与各所述潮流模式相关联的潮流特性能够在所述第一节点处独立于各其它所述模式来测量；指派又一控制序列给又一不同功率单元群组，使得与所述又一功率单元群组相关联的已调制潮流的特性能够由又一不同测量节点来测量；以及根据指派的所述控制序列来控制所述网络中功率消耗或者提供，其中，所述又一控制序列对应于指派给所述第一多个群组的控制序列。一种控制配电网络中电力潮流的方法，所述配电网络包括测量节点和多个功率单元，各所述功率单元被配置为消耗和/或提供与所述配电网络相关联的电力，其中，各所述功率单元被配置为由指派的控制序列来控制，所述控制序列根据预定义模式来控制所述功率单元的功率消耗和/或提供，所述方法包括以下步骤：指派群组成员资格给多个所述功率单元，从而定义至少一个群组；以及指派所述控制序列给所述群组，使得所述群组中各功率单元根据与指派的所述控制序列相对应的预定义模式来消耗和/或提供功率，导致具有能够在所述测量节点处测量的特征的经调制潮流模式，所述方法还包括以下步骤：测量所述测量节点处的所述经调制潮流模式的特性；基于测量的所述特性以及一个或者多个预定义优化参数，修改指派的所述群组成员资格；以及迭代所述测量和修改，从而优化与所述群组相关联的测量特性。根据权利要求40所述的方法，其中，所述群组成员资格指派至少部分基于随机选择技术。根据权利要求40和41中任一项所述的方法，其中，所述一个或者多个优化参数包括与电网网络操作要求有关的参数。根据权利要求40至42中任一项所述的方法，其中，所述一个或者多个优化参数包括与所述功率单元的地理分布有关的参数。根据权利要求40至43中任一项所述的方法，其中，所测量的所述特性包括振幅特性，以及所述一个或者多个优化参数包括与振幅测量有关的参数。根据权利要求40至44中任一项所述的方法，其中：所述配电网络包括多个所述测量节点；以及所述方法包括：定义多个所述群组，各群组与多个所述测量节点中的节点相关联。根据权利要求45所述的方法，其中，所述一个或者多个预定义优化参数包括与不同节点之间的潮流衰减有关的参数，并且所述方法包括：针对与第一所述节点相关联的第一群组指派所述群组成员资格，使得所述第一群组对第二不同节点处的潮流振幅的贡献相比于所述第二节点处总潮流振幅为小。根据权利要求45和46中任一项所述的方法，其中，所述第一节点和第二节点的地理分离为已知，并且所述控制序列指派基于所述分离。根据权利要求45至47中任一项所述的方法，其中，所述网络包括多个地理区域，各所述地理区域与所述节点相关联，以及其中，位于给定的所述地理区域中的各功率单元与和所述区域相关联的节点相关联。根据权利要求48所述的方法，其中，一个或者多个所述功率单元能够在所述地理区域之间移动，并且所述方法包括以下步骤：监视一个或者多个所述功率单元的位置；确定一个或者多个功率单元已经进入给定地理区域；响应于所述确定，使所述一个或者多个功率单元与和所述给定区域相关联的节点相关联；分析所述给定区域中群组成员资格以及相关联的经调制潮流模式；以及基于所述分析将群组成员资格指派给已经进入所述给定区域的所述一个或者多个功率单元。根据权利要求40至49中任一项所述的方法，其中，多个群组与各节点相关联，并且所述方法包括：将相互正交或者准正交的控制序列指派给与给定节点相关联的各所述群组。根据权利要求50所述的方法，包括：将与指派给与所述给定节点相关联的群组的控制序列相对应的控制序列指派给与不同的节点相关联的群组。根据权利要求40至51中任一项所述的方法，其中，群组成员资格指派基于一个或者多个所述功率单元的可用性，并且所述方法包括：从与功率单元相关联的用户接收所述功率单元的可用性的指示。一种用于测量配电网络中潮流的测量节点，所述配电网络连接至一个或者多个功率单元的群组，各功率单元被配置为消耗来自所述配电网络的电功率和/或提供电功率到所述配电网络，使得根据预定义控制序列，所述功率单元的功率提供和/或消耗的改变导致到和/或来自功率单元的潮流的改变，导致具有预定义模式的潮流，所述测量节点被配置为存取数据存储器，所述数据存储器被配置为存储指示一个或者多个所述模式的数据，其中，所述测量节点包括：电表，用于测量指示所述测量节点处潮流的信号的特性；以及处理器，被配置为：分析测量的所述信号以使所述信号的分量与所述模式相关，从而产生一个或者多个相关信号；以及确定所述功率单元群组对测量的所述特性的贡献。一种计算机程序，包括指令集，当在处理单元上执行时，所述指令集使所述处理单元执行根据权利要求39至52中任一项所述的方法。

说明书潮流测量和管理
技术领域
本发明涉及配电网络中潮流（power flow）的管理。具体地，但非排他地，本发明涉及连接至该网络的功率单元的功率消耗和提供的测量。
背景技术
从提供方（诸如，电站）到消耗方（诸如，家庭住户和企业）的电力供应通常经由配电网络发生。图1示出了包括输电网100和配电网102的示例性配电网络。输电网连接至发电厂104（例如，可为核电站或者燃气发电厂），输电网使用输电线（诸如，架空输电线）将来自发电厂的大量电能以非常高的电压（例如，在英国通常为大约204kV；然而，每个国家不同）传输到配电网102；虽然，为了简洁，此处只示出一个配电网102，但是实际上典型的输电网将电力供应到多个配电网。输电网100经由变压器节点106链接至配电网102，该变压器节点包括将电力供应转换为低电压（例如，在英国通常为大约50kV；然而，每个国家不同）用于在配电网102中进行配电。配电网转而经由变电站108（包括用于转换为更低电压的另外的变压器）链接至本地网络（诸如，供应家庭用户114的城市网络112）和工业用户（诸如，工厂110）。更小的电力提供方（诸如，风电场116）也可连接至配电网116，并且将电力提供到配电网。
与给定网络相关的总功率消耗时常显著变化；例如，在夏季一天中最热的时段当许多用户使用他们的空调装置时，可能出现高峰消耗期。由于存储大量电力是昂贵的，所以通常是在需要时产生，这会在提供方试图满足高峰时期需求时增加其负担。
近年来，对于管理电网中配电的更高效方式的需求不断增加；具体地，期望减少浪费电力消耗，以降低成本并且减少某些发电方法对环境的不良影响。也转向可再生发电形式（诸如风力发电和太阳能发电），这可能仅能够在条件允许的情况下才间断地供应电力，增加了对于降低功率消耗随时间变化的需求。此外，也存在着更分散的电力提供形式的趋势。例如，单独的家庭和企业越来越多地产生他们自己的电力，例如使用安装于他们房屋上的太阳电池板；使用这些功率源产生的剩余电力可回售给管理其所连接的网络的提供方。个人电动车辆（PEV）是电力提供方的又一实例；PEV通常具有存储大量电的能力，并且当它们静止时可连接至电网；这意味着，除了消耗电力，它们在高需求时期可被用作网络的电源，其中，存储在PEV的蓄电池中的电在此时被回馈给网络。
为了满足这些变化需求，期望更精细的测量和控制功率消耗的方法。已经提出更精密的网络，有时称为“智能电网”，其可包括多个特征，诸如在高峰需求期间关闭某些家用电器或者工厂加工的能力。这些智能电网可使用精密电表，有时称为“智能电表”，其能够近实时地间歇性测量功率消耗并且向用户表明电价；该信息可手动读取，或者该信息可使用例如TCP/IP技术通过通信网络自动传输到中心位置。
然而，这种电表通常位于消耗方或者提供方的房屋处，并且测量电潮流量作为位于房屋的所有装置的总电潮流量。这意味着，不能容易地测量与给定房屋的单独装置或者在多个房屋中分布的设备群组有关的潮流，尤其鉴于智能电表的相对高成本，使得在待测量的各功率消耗和/或提供单元处安装单独电表变得望而却步。
本发明目的是至少减轻现有技术的一些问题。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供控制配电网络内的电功率的方法，该配电网络包括测量节点，该测量节点被配置为存取数据存储器，该数据存储器存储表明一个或者多个预定义潮流模式的数据，其中，功率单元电连接至该配电网络并且被配置为消耗来自配电网络的电功率和/或将电功率提供到配电网络，使得功率单元的电功率消耗和/或电功率提供的改变导致该网络中潮流的改变，该方法包括以下步骤：
根据控制序列来控制到功率单元的潮流和/或来自功率单元的潮流，使得功率单元的功率消耗和/或功率提供导致具有所述预定义潮流模式的潮流，并且由功率单元产生的潮流特性可由测量节点测量。
通过根据预定义潮流模式来控制功率单元处的潮流，在单元连接的网络中的已存取该模式的测量节点处可检测和测量由功率单元产生的潮流，允许远程检测和测量潮流。此外，因为该方法只需控制（例如，打开和关闭）到功率单元和/或来自功率单元的潮流，所以不需要复杂且昂贵的测量仪器，诸如智能电表。
优选地，该方法包括：在功率单元处从测量节点接收数据序列。该方法还可包括：接收激活信号，并且基于所接收的激活信号来启动控制序列。这些特征使得从测量节点集中地控制多个功率单元的潮流模式成为可能。
在一些实施方式中，该方法包括：修改功率单元的复数阻抗从而修改到和/或来自该功率单元的潮流。
在一些实施方式中，该方法包括：响应于禁用信号阻止潮流到和/或来自功率单元。因此，可集中关闭功率单元，允许集中控制网络中的潮流。
在一些实施方式中，该方法包括：测量功率单元的电功率消耗和/或提供，并且将该测量指示发送到测量节点。这使得在测量节点进行的测量能够使用功率单元处进行的本地读数来校准。
优选地，功率单元的各分布式群组连接至配电网络，并且该方法包括：根据控制序列来控制到和/或来自多个功率单元的潮流，使得该多个功率单元的功率消耗和/或提供被协调为共同提供具有该预定义潮流模式以及可由测量节点测量的特性的潮流。
通过向（可能分布式）功率单元群组提供相同控制序列，使得它们根据预定义模式共同提供组合潮流，可以测量由群组产生的组合潮流。
在一些实施方式中，多个群组连接至该网络，并且该方法包括：根据不同控制序列来控制到和/或来自各群组的潮流，使得由该群组产生的潮流模式为相互正交或者准正交，使得与各潮流模式相关的潮流特性可在测量节点处独立于各其它模式来测量。
通过使用正交或者准正交潮流模式，可同时测量来自多个设备群组的潮流。
根据本发明的第二方面，提供被配置为控制配电网络内的潮流的潮流控制装置，该配电网络包括测量节点，该测量节点被配置为存取数据存储器，该数据存储器存储指示一个或者多个预定义潮流模式的数据，该配电网络连接至一个或者多个功率单元，使得该功率单元的电功率消耗和/或提供的改变导致该网络中潮流的改变，
其中，该潮流控制装置包括处理器，该处理器被配置为根据控制序列来控制到和/或来自该功率单元的潮流，使得该功率单元的功率消耗和/或提供导致具有该预定义潮流模式的潮流，并且由该功率单元产生的潮流特性可由该测量节点来测量。
根据本发明的第三方面，提供测量配电网络中潮流的方法，该配电网络包括测量节点，该配电网络连接至一个或者多个功率单元的群组，各功率单元被配置为消耗来自该配电网络的电力和/或提供电力到该配电网络，使得该功率单元的功率提供和/或消耗的改变导致该网络中潮流的改变，其中，各功率单元与相应的潮流控制装置相关联，该潮流控制装置被配置为根据预定义控制序列来控制到和/或来自功率单元的潮流，导致潮流具有预定义模式，该测量节点被配置为存取数据存储器，该数据存储器被配置为存储指示一个或者多个该模式的数据，该方法包括以下步骤：
测量指示该测量节点处潮流的信号；
分析所测量的信号以使其分量与该模式相关联，藉此产生一个或者多个相关联信号；
测量该一个或者多个相关联信号的特性，从而确定该功率单元群组对该所测量的信号的贡献。
这提供了测量由根据本发明第一方面操作的一个或者多个功率单元的群组产生的潮流的便利方法。
优选地，预定义潮流模式包括重复模式，并且该潮流控制装置被配置为根据重复模式来连续控制到和/或来自一个或者多个功率单元的群组的功率。相比于通常只提供间歇性测量的现有技术方法，本发明的方法允许连续测量功率单元的功率消耗。
优选地，该方法包括：根据与一个或者多个功率单元有关的功率消耗和/或功率提供要求来分配控制序列，藉此以控制功率单元的能量消耗和/或能量提供。该方法可被方便地用于控制功率单元的能量消耗和/或提供，同时允许连续测量。
根据本发明的第四方面，提供控制配电网络中电力潮流的方法，该配电网络包括多个测量节点和多个分布式功率单元群组，各功率单元被配置为消耗和/或提供与该配电网络相关的电力，其中，给定群组中的各功率单元被配置为通过指派给该群组的控制序列来控制，该控制序列根据预定义模式来控制该群组中各功率单元的功率消耗和/或提供，导致相关联的潮流模式，以及各测量节点被配置为测量该网络中的与一个或者多个群组的功率消耗和/或提供相关联的潮流特性，该方法包括以下步骤：
指派多个该控制序列给第一多个功率单元群组，使得与该第一多个群组相关的潮流特性可由第一测量节点来测量，其中，所指派的控制序列导致相互正交或者准正交潮流模式，藉此与各潮流模式相关联的潮流特性可在第一节点处独立于各其它模式来测量；
指派又一控制序列给又一、不同的功率单元群组，使得与该又一功率单元群组相关的经调制的潮流特性可由又一、不同的测量节点来测量；以及
根据所指派的控制序列来控制该网络中的功率消耗或者提供，其中，该又一控制序列对应于指派给该第一多个群组的控制序列。
因此，根据本发明的该方面，正交或者准正交控制序列可在不同测量节点之间重复使用。
根据本发明的第五方面，提供了控制配电网络内电力潮流的方法，该配电网络包括测量节点和多个功率单元，各功率单元被配置为消耗和/或提供与该配电网络相关的电力，其中，各功率单元被配置为通过所指派的控制序列来控制，该控制序列根据预定义模式来控制该功率单元的功率消耗和/或提供，该方法包括以下步骤：
指派群组成员资格给多个功率单元，从而定义至少一个群组；以及
指派该控制序列给该群组，使得该群组中各功率单元根据与所指派的控制序列相对应的预定义模式来消耗和/或提供功率，导致具有可在该测量节点处测量的特征的经调制潮流模式，该方法还包括以下步骤：
在该测量节点处测量经调制的潮流模式的特性；
基于所测量的特性以及一个或者多个预定义优化参数，修改所指派群组成员资格；以及
迭代该测量和修改，藉此以优化与该群组相关的测量特性。
这提供了用于根据本发明方面的测量方法中的定义群组的便利方法；通过迭代测量和修改步骤，可以保证定义具有适当特性的群组。
在一些实施方式中，该网络包括多个地理区域，各地理区域与该节点相关联，以及其中，位于给定地理区域中的各单元与关于该区域的节点相关联。在一些实施方式中，该一个或者多个功率单元可在地理区域间移动，并且该方法包括以下步骤：
监测一个或者多个单元的位置；
确定该一个或者多个功率单元已经进入给定地理区域；
响应于该确定，使该一个或者多个单元与关于该给定区域的节点相关联；
分析该给定区域中的群组成员资格以及相关联的经调制潮流；以及
基于该分析将群组成员资格指派给已经进入该给定区域的一个或者多个单元。
这使得群组指派将功率单元的移动考虑在内，并且相应地更新群组成员资格。
根据本发明的第六方面，提供用于测量配电网络中潮流的测量节点，该配电网络连接至一个或者多个功率单元的群组，各功率单元被配置为消耗来自该配电网络的电功率和/或提供电功率到该配电网络，根据预定义控制序列，使得该功率单元的功率提供和/或消耗的改变导致到和/或来自功率单元的潮流的改变，导致具有预定义模式的潮流，该测量节点被配置为存储数据存储器，该数据存储器被配置为存储指示一个或者多个该模式的数据，
其中，该测量节点包括：
电表，用于测量指示该测量节点处的潮流的信号的特性；以及
处理器，被配置为：
分析所测量的信号以使其分量与该模式相关联，藉此以产生一个或者多个相关联信号；以及
确定该功率单元群组对所测量特性的贡献。
根据以下参考附图、仅以示例性方式给出的本发明的优选实施方式的描述，本发明更多特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1示出现有技术配电网络；
图2示出根据本发明的实施方式的包括测量节点和功率单元群组的网络；
图3A示出根据本发明的实施方式的重复潮流模式的第一类型；
图3B示出根据本发明的实施方式的重复潮流模式的第二类型；
图3C示出根据本发明的实施方式的重复潮流模式的第三类型；
图4示出根据本发明的实施方式包括潮流控制装置的配置；
图5示出根据本发明的实施方式的测量节点；
图6为示出根据本发明的实施方式的指派潮流控制单元群组的步骤的流程图；
图7A示出在本发明的实施方式中的功率单元处潮流的实部分量和虚部分量之间的关系；以及
图7B示出根据本发明的实施方式的控制功率单元的复数阻抗的方法。
具体实施方式
图2示出了可在其中实现本发明的实施方式的配电网络。该网络包括测量节点204，测量节点204经由输电线208经由潮流控制装置200a至200l而连接至功率单元202a至202l。测量节点204可由运行电力交易方案的一个或者多个网络运营商来访问。各功率单元202a至202l消耗和/或提供电功率。消耗电功率的功率单元实例包括：诸如电热水器和洗衣机的家用电器以及诸如工厂机器和桌上型计算机的工业装置。电功率提供方的实例包括太阳电池板和风力涡轮机。还有其它功率单元可以在某些时候消耗电功率，而在其他时候提供电功率，诸如上述PEV。此外，术语功率单元在本文中用于包括这种电器和装置的集合，诸如房屋。各功率单元与潮流控制装置200a至200l相关联，潮流控制装置控制相关联的功率单元的功率转移（即，提供和/或消耗）；以下更详细描述潮流控制装置200。
测量节点204可位于将输电网与配电网链接的上述变压器节点106处；可替换地，测量节点可位于配电网中的变电站108处，或者如本文所述，位于配电网络中便于与功率单元交互的任何其它位置。
虽然为了简洁，图2中只示出十二个功率单元，但是应当理解，实际上，该网络通常会包括成百上千个这种装置。
此外，功率单元以及相关联的潮流控制装置被划分为群组206a至206d。如所示，分组不需要包括均等数目的成员装置；此外，分组不需要考虑地理位置，并且可高度分散。此外，分组不需要考虑功率单元类型；例如，一些群组可包括电功率提供方和消耗方两者。一些群组可能只具有单个成员。
在本发明的一些实施方式中，如以下更详细描述，群组的成员不固定，而是可随时间改变以满足要求。
各潮流控制装置200a至200l根据针对各群组206a至206d唯一定义的模式来修改到相应的相关功率单元202a至202l和/或来自相应的相关功率单元的潮流。这些模式的表示也被存储于测量节点204处。经修改的潮流通过网络中的输电线208以电功率信号（EPS）的形式传播；这些EPS可被认为具有与用于群组的模式相对应的波形的波，各群组206a至206d具有唯一相关联波形。
现在参考图4描述如上所述的用于修改功率单元的功率转移（即，消耗或者产生的功率）的示例性配置。图4示出图2的示例性功率单元202，该功率单元消耗沿着连接至配电网络的输电线208提供的电力。根据本发明的实施方式，潮流控制装置200被配置为发送信号到开关406，该开关控制供应有功功率或者无功功率到功率单元202。潮流控制装置200包括时钟402、数据存储器403、处理器404、用户界面405和通信接口410，该通信接口被配置为经由诸如ADSL、GSM、3G等固定或者无线通信方式来发送和接收信息；以下详细描述这些组件的功能。也可提供功率测量计412，其被配置为测量功率单元202处的功率消耗；以下描述功率测量计的使用。
虽然此处将潮流控制装置200示为对于功率单元202的分离装置，但是在一些情况下，潮流控制装置可包括功率单元的集成部分；此外，开关406并不必位于功率单元202外部，而是作为替代，可安装于功率单元中，并且被配置为控制来自装置内部的电力供应；后一种情况在功率单元可从一个位置移动到另一位置的情况下是有利的，例如，功率单元为PEV。
潮流控制装置200的数据存储器403存储一个或者多个控制序列（本文中称为“代码”），该控制序列代表用于根据预定义模式来控制开关的控制信号。处理器404存取数据存储器403，检索代码，以及基于代码，发送控制信号到开关406，用于控制到功率单元202的潮流。代码通常定义随时间变化的控制信号模式，在该情况下，参考时钟402来提供该信号。
应当理解，虽然代码在上文被描述为存储于潮流控制装置200的数据存储器403中，但是在一些实施方式中，代码可被远程存储，当需要时，装置200存取远程存储器以接收代码。在一些实施方式中，在代码可能未存储于装置200处或者只存储于暂时数据存储器中的情况下，代码可（例如）从测量节点204传输到装置200。
开关406可包括简单的中继装置，该中继装置在特定时刻开启和关闭电力供应时段。可替换地或附加地，开关406可包括衰减器或者倒相器等，用于获得不一定包括简单的导通和关断时段的唯一波形。开关406可进行操作从而控制功率单元202的功率贡献的虚部分量，如以下详细描述。存储于潮流控制装置中的代码可在潮流控制装置200的配置中被规定何时潮流控制装置200建立，或者其可经由通信接口410通信至潮流控制装置200；以下提供后一种配置的更多细节。
因此，开关406的动作提供EPS，EPS通过输电线414传播到配电网络，并且EPS的振幅取决于功率单元202的功率消耗。在本发明的实施方式中，一个或者多个潮流控制装置的群组均被指派共同代码，从而被协调使得产生的组合EPS可被配置为足以在测量节点204处检测到的大小。由各功率单元群组产生的EPS通过网络传播到测量节点204，从而修改测量节点处的总潮流。因为测量节点204知道产生EPS的模式，所以测量节点204可通过以下步骤来识别给定群组：即，检测与已知模式相关联的EPS，以及对其进行分析从而过滤出给定群组对总潮流的贡献，从而确定给定群组对总潮流的贡献。
虽然已经将功率单元202描述为消耗由配电网络提供的功率，但是应当理解，上述方法在装置为电功率提供方的情况下同样适用。
图5示出示例性测量节点204。节点204包括处理器504、数据存储器503、时钟502、通信接口510和功率测量计512，其中，功率测量计被配置为测量通过位于节点204处的输电线514的潮流。数据存储器503存储与存储于潮流控制装置200的数据存储器403中的代码相对应的一个或者多个代码以及与各代码相关联的群组有关的信息。例如，该数据存储器可包括属于各群组的各功率单元的标识符以及与群组相关联的各装置的地址（诸如，IP地址）；以下描述该地址数据的使用。
功率测量计512可为节点204的集成组件，或者可与节点远程通信。它可实现为绕输电线缠绕的线圈。通常，功率测量计512感测潮流的时间变化。
节点处理器504从功率测量计512接收指示节点204处潮流的振幅或者一些其它特性的数据。处理器504通常包括将所接收信号转换为数字数据的模数转换器。处理器然后使用存储于数据存储器503中的一个或者多个代码以及来自时钟502的时序数据来对该数据进行过滤，从而使所接收信号相关联并且识别一个或者多个功率单元群组，以及确定节点204处由各识别群组产生的潮流振幅。
如上文提到，潮流控制装置200也可与功率单元202本地的功率测量计412通信，其中，功率测量计与功率单元相关联。这些本地功率测量计412可被用于提供与装置有关的潮流的本地读数，该读数可（例如）经由无线或者固定线路通信方式被通信到测量节点204，以校准测量节点204处进行的读数。
在一些配置中，只有单个群组与给定测量节点204相关联。然而，通常，多个群组将与各节点相关联。在后一种情况下，并且为了使给定群组对测量节点处潮流的贡献能够区别于其它群组的贡献，对于代码来说，定义正交或者准正交的控制信号模式并且产生正交或者准正交EPS，这是有用的；即，与给定群组相关联的相应模式和关联于其它群组的模式不相关，或者与其只是非常弱的相关。
现在参考图3A至图3C描述区分来自不同群组的潮流的技术，其示出了可用于区分不同群组的潮流模式的示例性技术。如以上提到，群组被优选地指派了相互正交代码，使得关于一个群组的活动不干扰关于另一个群组的活动。代码可在频率、时间、代码或其组合上正交。实际上，这可导致使用群组频率分离、时分分离或者码分分离或其组合。测量节点204对于代码进行相应地调谐、同步、匹配、相关等，以识别提供/消耗能量的群组。测量节点还可测量群组负载的功率振幅。
图3A示出N个群组的实例，其中，根据以预定义时段300重复的离散功率电平过渡模式来配置代码。如果导通状态表示为“1”而关断状态表示为“0”，那么在针对群组#1的波形306A的一个周期期间的切换模式为“0100000”，而针对波形306B和306N，相对应的正交切换模式分别为“0010000”和“0000001”。为了简洁起见，用垂直虚线304A至304C来划定波形周期。显而易见，由于切换模式为相互正交，从而它们允许群组识别。
虽然图3A所示各代码包括单个“导通”时隙，然而，应当注意，一个或者多个代码在周期300期间可具有多个开状态。例如，针对特定群组的模式可为“011101001”。
在该情况下，测量节点204可包括相关器，用于区别来自群组的信号，以及因此识别该信号。这可通过以下来实现：将对于测量节点已知的各群组特定模式与由处理器504检测的EPS波形进行比较；以及确定可能群组特定模式中哪个导致与所检测波形的最高相关性。处理器504随后识别指派为使用导致最高相关性的模式的群组。换言之，测量节点204基于群组特定切换模式使所检测波形与用于识别提供电功率以及/消耗电功率的群组的多个正交波形相关。参考图3A描述的该方法可被称为群组代码分离。
测量节点204也可测量群组振幅，并且将所测量振幅相加在一起，以获得给定的受控群组中受控功率使用/消耗总和。
图3B示出利用群组特定时间窗口来识别群组的实例，该时间窗口用于切换电功率到传输网络/来自传输网络的电功率。即，各群组被指派特定时间窗口310A至310B，在该时间窗口期间相关联的开关被切换为“导通”状态；用垂直虚线314A至314C来划定这些时间窗口。在图3B中，群组#1被确定为只在时间窗口310A期间提供/消耗能量。也可指定在所指派时段内特定群组提供/消耗能量的持续时间。从图3B可以看出，各波形316A至316N的持续时间312A至312N可分别改变。然而，在所指定时间窗口310A至310B期间发生活动。即，在时间窗口全部或者某一部分期间负载可导通。参考图3B描述的该方法可被称为群组时隙分离。
现在将参考图3C描述根据相关联的EPS识别群组的又一技术。该技术适用于不同群组特定频率中的切换。即，利用不同频率来指定各群组，群组根据该频率来消耗/提供电功率。例如，群组#1在时段320A间隔中转移能量，群组#2在时段320B间隔中转移能量，以及群组#N在时段320N间隔中转移能量。间隔320A至320N针对各群组而不同，并且因此，波形326A至326N在测量节点处可被识别为与某个群组相关联。该方法可被称为群组频率分离。
在频率分离方法中，处理器504可方便地包括锁相环（PLL）放大器，该锁相环放大器具有用于滤波的多个基频。处理器504可执行傅立叶或者小波分析，以获得与群组相关联的总功率。同样地，转移能量的持续时间在群组之间以及在一个群组的不同导通时段之间也可能改变。这样，可通过从低到高改变导通/关断状态的比率来控制负载。
参考图3A至图3C进行的以上描述提供正交切换模式实例。通过组合上述频率、时隙和代码分离方法可产生其它类型正交模式。不论一个群组的功率使用区别于另一个群组的功率使用的方式如何，测量节点204处检测的潮流模式与该测量节点处存储的模式比较，并且基于该比较来识别产生所检测潮流模式的群组。
通过适当设计代码，有可能连续而不是间歇性测量功率消耗/提供，并且实时监测这些测量。即，潮流控制装置200可根据连续重复代码或者代码系列来控制功率单元202。代码可被设计为操纵功率供应到功率单元202/从功率单元202供应功率的时间比例，和/或功率供应的衰减量，使得在给定时段内的总能量消耗可被管理在可接受或者期望水平。涉及本发明的该方面，上述时隙分离方法和频率分离方法特别有利。
例如，在对于单元性能不会产生任何不良后果的情况下，家庭空调仅以80%功率连续运行，这可能是可以接受的。在该情况下，代码可被设计为使得潮流控制装置200关闭对于空调德功率供应达20%的时间，而剩余时间供应功率，使得在给定时段内的总能量消耗为最大值的80%。
在一些情况下，所使用的代码可随时间改变，使得功率消耗在一些时候比在其它时候被开启达更高时间比例。可基于用户需求（例如，用户可能需要他们的空调在一些时候比在其它时候消耗更多功率）或者基于网络条件（例如，当期望减轻网络需求时，切换为导致低总功率消耗的代码）来进行该调整。
如上文提到，在群组包括多于一个的功率单元202的情况下，以下做法是有利的：即，群组的各潮流控制装置200以相同代码来配置，即，各潮流控制装置200的处理器404使用相同代码来控制开关406。在群组包括功率提供方和功率消耗方两者的情况下，潮流控制装置可被配置为使得提供方的切换发生在消耗方的切换的反相中，使得例如当消耗方开启时，提供方关断，反之亦然。这确保产生指示该群组的总贡献的潮流振幅。
为了由群组各成员产生的EPS建设地（constructively）与来自其它成员的EPS合并，代码使用可被同步，即，各群组成员的处理器404应当与该群组的其它成员协调（例如，同时）启用代码。这能够以许多方式实现；例如，可同步各潮流控制装置200的时钟，并且装置200被配置为在预定时间启用代码。然而，在上述代码的代码分离情况下，并不必同步代码使用；相反，群组的潮流控制装置204可在不同时间激活给定代码，其中，测量节点204的处理器504被配置为使与在不同时间由不同功率单元202产生的代码相对应的不同时刻的潮流模式相关联，以及计算不同功率单元202的贡献总和。
代码激活可通过经由通信接口410通信到控制装置200的激活信号来触发；激活代码可从测量节点204或者从某个其它位置传送到装置200。激活信号可触发立即激活代码，或者可指定代码将被激活的时刻。激活信号可指定代码激活持续时间。
在本发明的一些实施方式中，多于一个的测量节点204被用于检测潮流模式。各测量节点204可被指派所定义的地理区域，其中，给定区域内的所有功率单元202与该区域的节点相关联。因为当EPS通过网络时被衰减，所以由其成员功率单元202位于与给定节点204相关联的区域中的群组产生的EPS在其它节点处通常将明显较弱。这意味着，假设群组被配置为使得EPS不能大到干扰相邻区域中的信号，有可能针对位于与不同测量节点相关联的不同区域中的群组使用相同或者相对应代码；即，非正交代码组合集可在不同区域之间重复使用。因此，在一些实施方式中，可基于节点地理分离来指派代码，其中，代码在充分分离的群组之间重复使用。
在本发明一些实施方式中，运行电力交易方案的多于一个的网络运营商访问给定测量节点204。各网络运营商被指派针对给定测量节点204的正交或者准正交代码集。这意味着，在到/来自任何一个网络运营商的信号不干扰到/来自任何其它网络运营商的信号的情况下，多个网络运营商有可能从位于同一地理区域中并且与给定节点204相关联的功率单元202或者群组206的任何组合获得测量信息。
期望定义群组使得最终EPS在测量节点204处产生潮流，该潮流足够大以区分构成节点204处的总潮流的其它分量，并且高于检测功率测量计512的噪声，是可检测的，等等。然而，也要考虑由于其所导致的问题，因此期望来自群组的潮流贡献不要过大；例如，可能期望防止潮流贡献变得大到使它对于测量节点204上做出的与该群组不相关的读数进行干扰。也可能有电网网络操作要求，诸如与网络相关联的限制可允许最大切换量的网络规定。又一因素为进行测量的时间长度，即，代码序列要被激活的时段；短激活时间需要相对大的潮流振幅以便是可检测的，而如果激活时间长，那么相对小的潮流振幅可能足矣。
现在将描述用于将潮流控制装置200分配给群组的示例性处理。在以下实例中，在测量节点204处执行代码分配；然而，在一些实施方式中，该分配和/或传送由又一装置来执行，其中，节点和装置经由它们相应的接口410、510与该又一装置通信。
在一些实施方式中，潮流控制装置200均向测量节点204注册。该注册可例如经由节点的用户界面405手动执行，并且可涉及：潮流控制装置200经由通信接口410发送信号；为此，潮流控制装置200可存取IP地址或者测量节点204的其它网络地址。也可提供指示潮流控制装置相关联的功率单元202特性的单元信息；例如，用户可手动输入的受控功率单元为热水器，或者输入功率单元的预期功率消耗。可提供的其它单元信息包括：在对装置的正常运转无不良干扰的情况下，对于测量和/或控制，相关联的功率单元202何时可可用的时间间隔。如果用户随后决定功率单元202永久或者暂时退出测量，那么该信息也可被传送到测量节点。当由测量节点204接收时，该单元信息被存储于数据存储器503中。
应当注意，虽然上文中将单元信息和其它数据描述为存储于位于测量节点204处的数据存储器503中，但是在一些情况下，它可被存储于一个或者多个远程数据存储器中，节点204存取该远程数据存储器。
图6为示出功率单元分配至群组的处理的流程图。在步骤600处，基于上述诸如信噪比等因素，在测量节点204处针对由来自群组的EPS产生的潮流值设定目标。在步骤601处，测量节点的处理器504从数据存储器503检索单元信息。在步骤602处，该单元信息被用于基于例如针对群组选择的单元数目和/或所选单元的预期功率消耗/提供来定义试验群组。
在步骤604处，代码被分配给群组，并且使用以上提到的地址数据，代码信息经由测量节点的通信接口510被发送到所选的潮流控制装置200。代码信息可包括代码本身，或者可提供存储于数据存储器403中代码的指示。在步骤605处，如上所述的激活信号被类似地传送到所选装置；在一些实施方式中，代码信息与激活信号同时发送。
在步骤606处，测量由如此定义的群组产生的潮流。潮流可能不同于预期值，这是因为例如一个或者多个装置未激活（例如，夜间太阳能电池板），或者这是因为例如存储于数据存储器503中的单元信息不准确。
在步骤608处，确定所测量潮流振幅是否满足某些预定义限制，诸如，所测量振幅是否在可接受范围内。如果潮流振幅被确定为在该范围内，那么潮流振幅可被认为是最优的，并且与如此定义的群组以及分配给该群组的代码有关的信息在步骤610处被存储于测量节点204的数据存储器503中。
如果在步骤608处，振幅被确定为不在该范围内，那么处理前进至重新定义群组的步骤612；换言之，改变试验群组的群组成员资格。在重新定义了群组之后，处理返回到步骤604，并且发出代码信息到重新定义群组中的所选潮流控制装置200。然后迭代地重复步骤606至步骤608，直至获得优化群组。
可基于以上提到的单元信息来执行重新定义步骤612；例如，所测量振幅大小的不足可通过包括具有预期功率消耗/提供总计达到该不足的另外功率单元202来补偿。可替换地或附加地，可利用随机分配技术。例如，可基于单元信息来选择群组中包括的单元202的数目，然后随机选择构成该数目的装置。可替换地，在一些实施方式中，可随机选择单元202的数目和身份，其中迭代执行步骤604至步骤612，直至获得优化振幅。可使用其它优化参数，诸如与功率单元202的地理分布有关的参数。
在一些实施方式中，如上所述的随机分配技术可用于以上处理的各迭代，在该情况下，群组分配处理中未使用单元信息。
上述定义群组的方法并不是穷尽的；可使用产生具有期望特性的群组的任何方法。
如以上提到，一些潮流控制装置200可与位置随时间改变的功率单元202相关联，例如PEV，当其主人移动房子时其可能永久地改变位置，或者当主人例如短途旅行并且将其停泊在不同于往常位置的区域中时其暂时改变位置。即使PEV只是暂时改变位置，它也可连接至该暂时位置处的配电网络，例如，从而给耗尽的蓄电池重新充电。
当PEV改变位置时，它可从与第一测量节点相关联的区域移动到不同区域，具体地，与除了第一节点之外的节点相关联的一个区域。该其它节点可以与第一节点相同的网络运营商相关联，或者它可以是与不同网络运营商相关联。可能便于将该位置改变传递到受影响的测量节点。PEV可配备全球定位系统（GPS）导航系统，该GPS导航系统监视PEV的位置并且传送该位置信息。在一些实施方式中，位置信息被直接传送到各测量节点204，其中，接收该信息的各节点接下来确定PEV是否在其区域内；在一些实施方式中，PEV将该信息传送到主节点，该主节点然后将PEV指派给该PEV位于其所分配区域内的节点。为此，PEV可存储指示各节点204（PEV与其通信）的网络地址（诸如IP地址）的数据。在一些实施方式中，可通过由用户使用用户界面来手动输入位置信息。
PEV所处的区域可基于来自用户的输入而确定，例如，PEV的用户可使用用户界面405来指示（例如，向以上提到的主节点）PEV已经改变位置。代码然后被指派给PEV，用于在对于使得最终EPS可在一个或者多个测量节点204处检测来说足够长的时段激活。然后确定在哪个测量节点204处EPS为最强，进而将PEV指派给该测量节点204。
PEV在它已经移动到的区域以及在它已经离开的区域这两个区域之间的移动可能需要重新分配代码。例如，以上提到的主节点可监视区域改变，并且传送信号到第一节点，指示PEV不再与第一节点相关联，以及传送又一信号到另一节点，指示PEV现在被指派给该节点。
如果只有单个PEV移动到给定区域，那么在对群组的EPS无明显干扰的情况下，它可能被分配给现有群组。类似地，如果对群组的EPS没有太大影响的情况下，PEV可简单地从它在已经离开的区域中被指派的群组中移走，而无需对该群组做出改变。然而，在改变区域的PEV数目较大的情况下，移动可能干扰EPS以至于必须改变群组分配；可监视由不同群组产生的潮流振幅，例如，在任何群组的潮流振幅在可接受范围以外的情况下，重新分配群组。群组重新分配处理可涉及重复参考图6所描述的处理。
以上处理提供了用于实时远程测量一个功率单元或者功率单元群组的功率消耗和/或提供并且允许实时监视测量的方法。这显然在功率管理领域中有广泛应用；例如，它可被用于提供关于从一个或者多个PEV（插入到充电站中）反馈回网络的可用功率的实时信息，以及例如，或者提供单独装置的功率消耗的实时测量，诸如电烤箱或者家用电热煮沸器。
至于与正被测量的功率单元202相关联的用户，很明显，针对他们的根据本发明的实施方式要被控制的功率单元，他们同意加入以下计划，其中，在电功率提供方的情况下，过剩功率可被反馈回配电网络，以及在电功率消耗方的情况下，可远程关闭装置。这可通过（例如）在一天中某些时候来自测量节点204或者来自某个其它位置的禁用信号来实现，尤其是例如在一天中特定时间可能不使用的空调和热水器的情况下。如此产生的节能然后可对于负责提供配电网络中的功率的设施可用。
因此，可根据上述方法针对给定群组测量可用功率；以及所测量的量被出售给资源提供方。如果资源提供方同意购买，那么测量节点可传送信号到相关群组的潮流控制装置200，引起该群组的所有耗电装置关闭，以及所有供电装置打开。
如上所述，用户可使用用户界面405来指定对于功率单元202可接受的关闭时间。此外，在PEV移动到新位置的情况下，用户可提供信息，诸如PEV将要位于该位置处的时间长度指示、蓄电池中可用电量。
与一个或者多个功率单元的位置有关的信息也可被用于例如监视网络的特定位置中的功率消耗/提供，以确保不会出现过大功率需求的“热点”。
在许多上述实例中，描述了测量节点测量功率消耗的振幅；然而，在一些情况下，潮流的某个其它特性可由潮流控制装置200来修改，并因此在测量节点204处被特征化；例如，功率单元的复数阻抗可被用于修改潮流，如现在参考图7A和图7B所描述的。
图7A为示出了功率单元202的功率消耗和/或提供的有功功率（P）、无功功率（Q）和复数功率（S）特性之间关系的相位图。Q表示为S的虚部，并且代表由于电感性和/或电容性潮流导致的S分量，其中，通过功率单元的电流潮流与功率单元202处电压相差90度相位。P表示为S的实部，并且代表纯电阻功率单元的功率消耗和/或提供的分量，其中，通过功率单元202的电流潮流与功率单元202处的电压同相。角度是P与S之间的相位角，并且取决于功率单元202的复数阻抗。
配电网络内的潮流通常根据（例如）正弦模式而周期性变化。如果开关406处于开位置的持续时间（例如，持续时间312A至312N）长于变化持续时间，那么最终EPS包括复数功率S振幅变化，其中，相位角没有或者几乎没有变化。
然而，在本发明一些实施方式中，可替换地或附加地，通过改变功率单元202的有效复数阻抗来改变相位角例如，可通过对开关406进行控制的潮流控制装置200来改变相位角使得功率单元202仅在潮流改变的时段中某些部分期间从配电网络提取电流。在图7B中示出了这样一个实例，其中，阴影区域代表潮流控制装置200控制开关406使得功率单元202从配电网络提取电流或者供应电流到配电网络的时段，以及非阴影区域代表潮流控制装置200控制开关406使得功率单元202不从配电网络提取电流或者不供应电流到配电网络的时段。
在图7B所示实例中，开关406导通，进而功率单元202从配电网络提取电流或者供应电流到配电网络达时间T1，时间T1在各半周期C期间并且在各半周期C起始开始（即，当功率单元的电压过零时开始），以及开关406关断，进而功率单元在各半周期末端的时间T2期间不从配电网络提取电流或者不供应电流到配电网络。这导致到功率单元202和/或来自功率单元202的电流潮流，电流潮流导致功率单元202处的电压潮流，从而导致正值
通过改变T1和T2的值、功率单元202的有效复数阻抗，从而可以根据上述模式来改变相位角的值。相位角可在两个不同值之间改变，例如，+2.5度相位角可代表值“1”，其中，0度相位角（在T2设定为零的情况下出现）可代表值“0”。因此，可产生包括相位角变化的EPS。可替换地，通过配置使得开关406关断的时段为半周期C起始处而非结尾处，可产生相位角负值；在该情况下，正值可代表值“1”，其中，负值代表值“0”。
以上关于图3A至图3C所描述的用于产生正交波形的技术因此可应用于包括变化相位角的EPS。
在一些实施方式中，脉宽调制（PWM）方法可被用于控制功率单元202的复数阻抗。在PWM方法中，各半周期C被划分为多个时隙，例如，几十个时隙，其中，根据时隙在周期中的位置来改变在各时隙期间从功率单元202提取电流或者提供电流到功率单元202的时间比例；例如，功率单元202可在各周期第一和第三四分之一期间以100%能力运行，以及在第二和第四四分之一期间以90%能力运行，以产生正值相位差例如，这可通过将各时隙划分为多个子时隙以及控制开关406的潮流控制装置200来实现，使得功率单元202仅在给定时隙的子时隙比例期间提取和/或供应电流。
在功率单元202为电功率提供方并且例如当功率单元202为太阳能电池板或者蓄电装置（诸如，PEV或者个人电动自行车蓄电池）时提供直流电流（DC）的情况下，可能便于将复数阻抗调制为DC至AC转换过程的一部分。例如，这可使用利用了H桥的DC/AC转换装置来执行。
如果相位角变化值保持相对小，那么有功功率P变化也较小，这意味着，可最小化对于功率单元202用户的任何中断。
在EPS包括变化相位角的实施方式中，测量节点204中的功率测量计512包括用于测量相位角变化的装置，例如，该装置可包括锁相环。
本文中所描述的技术和方法可通过各种方式来实现。例如，这些技术可按照硬件（一个或者多个装置）、固件（一个或者多个装置）、软件（一个或者多个模块）或者它们的组合来实现。针对硬件实现方式，图4和图5的设备可在一个或者多个特定用途集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）、数字信号处理装置（DSPD）、可编程逻辑装置（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行本文所述功能的其它电子单元或者它们的组合中实现。针对固件或者软件，可通过执行本文所述功能的至少一个芯片组模块（例如，程序、功能等）来执行该实现方式。软件代码可存储于数据存储单元中，并且由处理器执行。数据存储单元可在处理器内或者处理器外部实现。在后一种情况下，数据存储单元可经由如在本领域中已知的各种方式通信耦接到处理器。另外，本领域技术人员应当明白，本文中所述的系统组件可通过附加组件来重新配置和/或补充，以有助于实现各个方面等，并且它们并不限于给定图中阐述的精确配置。
以上实施方式应当理解为本发明的说明性实例。设想本发明的更多实施方式。例如，以上描述了用户可经由功率单元202的用户界面405与测量节点204交互并且向其提供信息。在一些配置中，用户可使用位于其它位置的用户界面与节点204交互，或者经由互联网使用互联网浏览器来与潮流控制装置200或者测量节点204通信。在一些配置中，被描述为由用户执行的通信可被自动执行来代替，例如使用可自适应存取用户日历和/或其它个人信息的计算机算法，以确定例如与用户相关的装置的可用时间。
此外，以上提到了测量节点204可存储指示与其通信的一个或者多个潮流控制装置200的网络地址（诸如IP地址）的地址数据。在一些实施方式中，潮流控制单元200可配备用户身份模块SIM卡，在该情况下，地址数据包括SIM卡身份号，诸如MSISDN号。在一些情况下，潮流控制装置200和测量节点204之间的通信可通过沿输电线414传输数据来进行。
在上述的许多实例中，到功率单元和/或来自功率单元的潮流特性在两个值（例如，功率导通/功率关断）之间变化。然而，在一些实施方式中，该特性可在三个以上值之间变化。
此外，在以上讨论的实施方式中，配电网络使用单相分布。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，相同原理适用于多相系统；例如，在三相系统中，测量节点对各相位的各群组的贡献求和，然后对所有相位求和。
应当理解，与任何一个实施方式有关描述的任何特征可单独使用，或者与其它特征相结合使用，并且也可与任何其它实施方式或者任何其它实施方式任何组合的一个或者多个特征相结合使用。此外，在不背离所附权利要求中限定的本发明范围的情况下，也可利用上文未描述的等同物和变形例。