BR102012020364A2

BR102012020364A2 - Método e sistema

Info

Publication number: BR102012020364A2
Application number: BR102012020364-2A
Authority: BR
Inventors: Bradley Richard Ree
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2014-04-29
Also published as: CA2785496A1; AU2012216259A1; JP2013042656A; NZ601875A; US20130046414A1; EP2562902A1

Abstract

MÉTODO E SISTEMA. Trata-se de realizações de métodos e sistemas de controle de demanda baseado em fator de força. Uma realização do método compreende receber informação de fator de força associada ao local em um sistema elétrico e detectar uma alteração da informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico ao longo do tempo. O método também compreende enviar um sinal para um ou mais aparelhos elétricos (102) em resposta à alteração na informação de fator de força. O sinal acarreta uma alteração nas características operacionais de pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos (102) onde a alteração nas características operacionais do pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos (102) afeta a informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico.

Description

“MÉTODO E SISTEMA”

Antecedentes da Invenção

Geralmente, os fornecedores de utilidade de eletricidade instalam medidores de rendimento capazes de registrar demanda de quilowatt, quilowatt hora (kWh) e quilovolt-ampère-reativo-hora (kVARh), dentre outros parâmetros elétricos, em linhas elétricas de clientes. A energia elétrica na Corrente Alternada (AC) tem três componentes: força real (P = I2R), força reativa (Q = I2R), e força aparente (S = I2Z). As cargas indutivas, tais como transformadores, motores elétricos, e iluminação de descarga de intensidade alta, ocasionam fator de força baixo. O fator de força (PF) é a proporção de energia real para energia aparente, e representa quanta energia elétrica real é utilizada pelo equipamento. O Fator de Força = W (força real)/VA (Energia aparente). O Fator De Força não deveria ser confundido com eficiência ou conservação de energia - o aperfeiçoamento da eficiência de equipamento elétrico reduz o consumo de energia, mas pode não aperfeiçoar o fator de força.

As cargas indutivas requerem que a corrente elétrica produza um campo magnético, que produz o trabalho desejado. A força total ou aparente requerida por um dispositivo indutivo é a adição da força real, medida em Watts (W), e da força reativa, que é energia não de trabalho resultante da corrente de 20 magnetização medida em volt-ampère reativo (VAR). A Energia Aparente (VA) = Força Real (W) + Força Reativa (VAR). Pode ser usado um “triângulo de força” para ilustrar a relação entre forças aparente, real e reativa. A força reativa requerida pelas cargas indutivas aumenta a força aparente, medida em volt-ampère (VA), que acarreta a diminuição do fator de força. O fator de força 25 baixo ocasiona perdas de força no sistema de distribuição elétrica, que acarreta quedas de voltagem. A voltagem baixa pode ocasionar superaquecimento e falha prematura de motores ou outros dispositivos indutivos; algumas utilidades cobram uma penalidade por fator de força baixo. O fator de força baixo requer extração de corrente mais alta, que leva a cabos maiores no sistema de distribuição elétrica. As correntes mais altas levam a perdas de cobre altas nos cabos e transformadores. Portanto, as utilidades desejam operar seus sistemas em um PF o mais próximo possível de 5 1.00. Uma redução em kVARs reduz energia aparente e aumenta o fator de força. Os capacitores conectados da linha para neutro podem fornecer força reativa para um circuito AC. Quando o capacitor fornece força reativa, diminui ou elimina a necessidade do fornecimento da mesma pelo sistema. Contudo, os capacitores podem ser caros para instalar e manter, e pode introduzir 10 ressonância no sistema elétrico. Os KVARS podem ser também reduzidos (aumentando o fator de força) pela remoção das cargas indutivas do sistema elétrico ou impedindo que tais cargas entrem em linha.

Portanto, são desejados sistemas e métodos que superem os presentes desafios na técnica, alguns dos quais estão descritos acima.

Breve Descrição Da Invenção

Estão aqui descritas realizações dos métodos e sistemas para controle de demanda com base no fator de força.

Um aspecto compreende um método para controle de demanda com base em fator de força. Uma realização do método compreende receber 20 informação de fator de força associada a um local em um sistema elétrico e detectar uma alteração na informação do fator de força associada ao local no sistema elétrico ao longo do tempo. O método também compreende o envio de um sinal para um ou mais aparelho elétrico em resposta à alteração na informação do fator de força. O sinal acarreta uma alteração nas 25 características operacionais de pelo menos um do um ou mais aparelho elétrico onde a alteração nas características operacionais do pelo menos um do um ou mais aparelho elétrico afeta a informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico. Outra realização de um método compreende receber, através de uma rede, uma medição de fator de força associado a um local de um sistema elétrico, em que a medição do fator de força é obtida por um medidor conectado à rede. Uma alteração na medição do fator de força associado a um 5 local de um sistema elétrico ao longo do tempo é detectada por comparação, usando um processador, uma medição de fator de força recentemente recebida associada ao local com uma medição de fator de força anteriormente recebida associada ao local. Em resposta à alteração no fator de força medido, é enviado um sinal pelo processador para um ou mais aparelho elétrico em que o 10 sinal acarreta uma alteração nas características operacionais de pelo menos um do um ou mais aparelho elétrico. A alteração nas características operacionais do pelo menos um do um ou mais aparelho elétrico afeta o fator de força medido associado ao local no sistema elétrico.

Em outro aspecto, é descrito um sistema. Uma realização do sistema compreende uma interface de rede operavelmente conectada ao processador, em que o processador é configurado para: receber, usando a interface de rede, informação de fator de força associada ao local em um sistema elétrico; detectar uma alteração na informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico ao longo do tempo; e enviar, através da interface de rede, um sinal para um ou mais aparelho elétrico em resposta à alteração na informação de fator de força, em que o sinal acarreta uma alteração nas caros de pelo menos um do um ou mais aparelho elétrico, a alteração na características operacionais do pelo menos um do um ou mais aparelho elétrico afeta a informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico.

As vantagens adicionais serão descritas em parte na descrição que se segue ou podem ser aprendidas pela prática. As vantagens serão realizadas e atingidas por meio dos elementos e combinações particularmente apontadas nas reivindicações em anexo. Deve ser compreendido que tanto a descrição geral precedente e a descrição detalhada que segue são apenas exemplificativas e explicativas e não restritivas, conforme reivindicado.

Breve Descrição Dos Desenhos Os desenhos em anexo, que estão incorporados e constituem

uma parte desse relatório, ilustram realizações e junto com a descrição servem para explicar os princípios dos métodos e sistemas:

A Figura 1A é um diagrama em bloco de linha única de uma seção de uma sistema de distribuição de utilidade exemplificativo;

A Figura 1B é uma ilustração detalhada exemplificativa de uma

porção de um sistema de distribuição trifásico, de quatro fios (fases A, B, C e neutra) de acordo com uma realização da presente invenção.;

A Figura 2 ilustra uma estrutura de base de dados exemplificativa em que uma prioridade pode ser atribuída a um ou mais aparelho elétrico;

A Figura 3 ilustra um diagrama de bloco de visão geral de uma

realização não Iimitativa de um medidor que pode ser usado para praticar as realizações da presente invenção;

A Figura 4 ilustra um diagrama em bloco de uma entidade capaz de operar como eletrônicos de medidor de acordo com uma realização da presente invenção;

A Figura 5 é um fluxograma ilustrando as operações que podem ser tomadas para controle de demanda com base em fator de força de acordo com uma modalidade da presente invenção; e

A Figura 6 é um diagrama em bloco ilustrando um ambiente de operação exemplificativo para executar os métodos descritos.

Descrição Detalhada Da Invenção Antes dos presentes métodos e sistemas serem divulgados e descritos, deve ser compreendido que os métodos e sistemas não se limitam a métodos sintéticos específicos, componentes específicos ou composições particulares. Deve ser também compreendido que a terminologia aqui usada tem apenas o propósito de descrição das realizações particulares e não pretende ser limitativa.

Usado no relatório e nas reivindicações em anexo, as formas no

singular “um/uma” e “o/a” incluem os referentes plural, a menos que o contexto dite claramente de outro modo. As variações podem ser aqui expressas a partir de “sobre” um valor particular, e/ou a “sobre” outro valor particular. Quando tal variação é expressa, outra realização inclui a partir de um valor 10 particular e/ou para o outro valor particular. Similarmente, quando os valores são expressos como aproximações, pelo uso do antecedente “sobre”, será compreendido que o valor particular forma outra realização. Será também compreendido que os pontos finais de cada das variações são significativos tanto com relação a outro ponto final, e independentemente de outro ponto 15 final.

“Opcional” ou “Opcionalmente” significa que o evento ou circunstância subsequentemente descrito pode ou não ocorrer, e que a descrição inclui casos onde o dito evento ou circunstância ocorre e casos onde não ocorre.

Por toda a descrição e reivindicações desse relatório, a palavra

“compreende” e suas variações, tais como “compreendendo” e “compreendem”, significa “incluindo, mas não limitado a”, e não pretende excluir, por exemplo, outros aditivos, componentes, inteiros ou etapas. “Exemplificativo” significa “um exemplo de” e não pretende conduzir uma 25 indicação de uma realização preferida ou ideal. “Tal como” não é usado em sentido restritivo, mas para fins explicativos.

São descritos componentes que podem ser usados para executar os métodos e sistemas divulgados. Esses e outros componentes estão aqui descritos, e compreende-se que quando são divulgados combinações, subconjuntos, interações, grupos, etc. desses componentes que embora se refiram especificamente a cada das várias combinações e permutação individuais e coletivas dos mesmos possam não ser explicitamente divulgadas, 5 são especificamente contempladas e aqui descritas, para todos os métodos e sistemas. Isso se aplica a todos os aspectos desse pedido, incluindo, mas não limitado, às etapas nos métodos divulgados. Portanto, se há várias etapas adicionais que podem ser executadas compreende-se que cada dessas etapas adicionais pode ser executada com uma realização específica ou combinação 10 de realizações dos métodos divulgados.

Os métodos e sistemas presentes podem ser mais prontamente compreendidos por referência à descrição detalhada das realizações preferidas que se segue e aos Exemplos aqui incluídos e às Figuras e sua descrição anterior e que se segue.

Referindo-se à Figura 1A, é fornecida uma ilustração de um tipo

de sistema que pode se beneficiar das realizações da presente invenção. A Figura 1A é um diagrama em bloco de linha única de uma seção de um sistema de distribuição de utilidade exemplificativo tal como, por exemplo, um sistema de distribuição elétrica. Conforme ilustrado na Figura 1A, um serviço de 20 utilidade é distribuído por um provedor de utilidade 100 para várias cargas L1 a Ln 102 através de um sistema de distribuição 104. Em um aspecto, o serviço de utilidade fornecido pode ser energia elétrica. Apesar de ilustrado na Figura 1A como um diagrama de linha única, deve ser apreciado que o sistema de distribuição 104 pode ser compreendido de componentes monofásico e/ou 25 polifásico e ser de níveis de voltagem variáveis. O consumo e a demanda pelas cargas 102 podem ser medidos nos locais de carga pelos medidores de rendimento M1 a Mn 106. Se um medidor elétrico, os medidores 106 podem ser medidores monofásicos ou polifásicos, conforme conhecido por aquele versado na técnica, dependendo da carga 102. Por exemplo, a carga pode ser monofásica e, portanto, o medidor 106 pode ser monofásico. As cargas monofásicas podem ser conectadas a diferentes fases (por exemplo, fase A, fase B ou fase C) do sistema de distribuição 104. Similarmente, por exemplo, a 5 carga 102 pode ser uma carga polifásica tal como uma carga trifásica e o medidor 106 pode ser um medidor trifásico que mede as três fases que servem à carga 102.

Em um aspecto, o medidor elétrico 106 é um medidor inteligente conforme aqui descrito e como conhecido daquele versado na técnica. 10 Doravante, o relatório irá referir-se ao medidor de rendimento 106 como um “medidor”, “medidor elétrico”, e/ou “medidor inteligente”, onde os termos possam ser usados de maneira intercambiável. Um exemplo não Iimitativo de um medidor inteligente é o medidor GE 1210+c conforme disponível da General Electric Company (“GE”) (Schenectady, NY). Outro exemplo não Iimitativo de 15 medidor elétrico é o medidor GE SM3000 como também disponível da GE. Embora a informação de consumo ou demanda seja usada pelo provedor de utilidade 100 principalmente para cobrar o consumidor, pode também ser usado para outros propósitos incluindo planejamento e perfil do sistema de distribuição de utilidade. Em alguns casos, os provedores de utilidade 100 20 desejam comunicar-se eletronicamente com os medidores 106 para vários propósitos, incluindo desconexão e conexão de programação de serviços de utilidades para as cargas 102, leitura automática de medidor (AMR), escoamento de carga e controle de carga, distribuição automática e aplicações de grade inteligentes, relatório de interrupção, fornecimento de serviços 25 adicionais tais como Internet, vídeo e áudio, etc. Conforme observado acima, os medidores 106 podem ser configurados para medir parâmetros elétricos no local de medidor 106 tais como, voltagem, corrente, fator de força, e coisa parecida. Em muitos desses casos, os medidores 106 podem ser configurados para se comunicarem com um ou mais dispositivos de computação 108 através de uma rede de comunicações 110, que pode ser com fio (incluindo fibra ótica), sem fio ou uma combinação de com e sem fio, conforme conhecido daquele versado na técnica. Em um aspecto, a rede 110 é uma rede de infraestrutura 5 de medição avançada (AMI). A AMI refere-se a sistemas que medem, coletam e analisam uso de energia, e interagem com dispositivos avançados tais como medidores de eletricidade, medidores de gás, medidores de água, e coisa parecida através de vários meios de comunicação seja por solicitação (a pedido) ou em programações pré-definidas. Essa infraestrutura inclui 10 hardware, software, comunicações, vídeos e controladores de consumidor, sistemas associados ao cliente, software de gerenciamento de dados de medidor (MDM), sistemas de empresa de distribuição de rede e fornecedora, e coisa parecida. A rede 110 entre os dispositivos de medição (por exemplo, os medidores 106) e os sistemas de negócio permite a coleta e distribuição de 15 informação para clientes, fornecedores, companhias de utilidade e provedores de serviço. Isso possibilita que essas empresas participem das, ou forneçam, soluções de reposta de solicitação, produtos e serviços. Fornecendo informação para os clientes, o sistema auxilia uma cobrança no uso de energia a partir de seus padrões de consumo normal, seja em resposta às alterações 20 no preço ou como incentivos projetados para encorajar o uso mais baixo de energia em tempos de períodos de pico de solicitação ou preços globalmente mais altos ou durante períodos de confiabilidade baixa de sistemas operacionais. Em um aspecto, a rede 110 compreende pelo menos uma porção de uma rede de grade inteligente. Em um aspecto, a rede 110 utiliza 25 um ou mais de um ou mais de WPAN (por exemplo, ZigBee, Bluetooth), LAN/WLAN (por exemplo, 802.11η, microonda, laser, etc.), WMAN (por exemplo, WiMAX, etc.), WANA/WVAN (por exemplo, UMTS, GPRS, EDGE, CDMA, GSM, CDPD, Mobitex, HSDPA, HSUPA, 3G, etc.), RS232, USB, Firewire1 Ethernet, USB ser fio, celular, OpenHAN1 portadora de linha de energia (PLC), banda larga sobre linhas de energia (BPL)1 e coisa parecida.

Em alguns casos, a utilidade 100 deseja se comunicar com um ou mais dispositivos elétricos 102 em um local medido. Em um aspecto, a rede 5 110 pode ser usada pela utilidade para se comunicar com um ou mais dos dispositivos elétricos 102. Por exemplo, uma utilidade pode desejar controlar características operacionais de cargas (por exemplo, dispositivos elétricos) 102 pelo uso de um sistema de gerenciamento de resposta à solicitação (DRMS). Um DRMS exemplificativo pode ser implementado por meio do uso de sistemas 10 de controle dedicado para escoar cargas em resposta a uma solicitação por uma utilidade 100 ou com base em condições de preço de mercado. Os serviços (por exemplo, luzes, máquinas, ar condicionados, etc.) podem ser reduzidos de acordo com um esquema de priorização de carga hierárquico pré- planejado durante estruturas críticas de tempo. Geralmente, um DRMS não 15 pode controlar ou afetar as características operacionais de um ou mais dispositivos elétricos 102 encontrados em um local medido. Tais dispositivos elétricos podem incluir, por exemplo, um ou mais de uma unidade de aquecimento, de ventilação ou de ar condicionado (HVAC), um aquecedor de água, iluminação, uma lavadora de louça, um refrigerador, uma máquina de 20 lavar, uma secadora, um fogão ou forno elétrico, um forno de microondas, uma bomba d’água, e coisa parecida. Em vários casos, a utilidade 100 pode se comunicar com os dispositivos elétricos 102 através da utilização da rede 110 que pode compreender todo ou parte de um DRMS, de uma AMI (conforme aqui descrito), uma implementação de grade inteligente, uma conexão de 25 Internet, ou combinação das mesmas. Os meios da rede 110 podem ser com fio (incluindo fibra ótica), sem fio, ou combinação das mesmas. Em vários aspectos, a utilidade 10 pode ajustar características operacionais de um ou mais dispositivos elétricos 100. Por exemplo, ajustar a uma ou mais características operacionais do dispositivo elétrico 102 pode compreender levar o dispositivo elétrico a extrair corrente baixa ou operar em uma voltagem mais baixa do que seu estado de operação normal. Em um aspecto, ajustar a uma ou mais característica operacional do dispositivo elétrico 102 compreende 5 alternar o dispositivo elétrico em estado ligado e desligado. Tal alternação pode ocorrer em uma frequência especificada. Em um aspecto, o ajuste de uma ou mais características operacionais do dispositivo elétrico 102 compreende impedir que o dispositivo elétrico 102 opere ou seja energizado por um período definido de tempo. Em um aspecto, a rede 110 se comunica 10 com um medidor 106, tal como um medidor inteligente, que sucessivamente se comunica ou sem fio ou através de uma comunicação por fio com um ou mais dispositivos elétricos em um local medido. Em um aspecto, um rádio dentro do medidor 106 se comunica sem fio com um ou mais dispositivos elétricos. Em um aspecto, o medidor 106 se comunica com um ou mais dispositivos elétricos 15 usando um ou mais de uma WPAN, (por exemplo, ZigBee, Bluetooth), LAN/WLAN (por exemplo, 802.11η, microonda, laser, etc.), WMAN (por exemplo, WiMAX, etc.), WAN/WWAN (por exemplo, UMTS, GPRS, EDGE, CDMA, GSM, CDPD, Mobitex, HSDPA, HSUPA, 3G, etc.), RS232, USB, Firewire, Ethernet, USB sem fio, celular, OpenHAN, portadora de linha de 20 energia (PLC), banda larga sobre linhas de energia (BPL), e coisa parecida. Em outros casos, a rede 110 pode se comunicar diretamente com um ou mais dispositivos elétricos usando, por exemplo, a Internet, telefone celular, conexões telefônicas sem fio, conexões de televisão por cabo com fio, e coisa parecida.

Referindo-se agora à Figura 1B, Referindo-se agora à Figura 2,

em alguns casos um sistema de distribuição elétrica 104 pode ser um sistema polifásico tal como um trifásico, polifásico, uma rede de quatro fios, que fornece alimentadores de uso de força. Cada das linhas de alimentador então se ramifica em múltiplos circuitos para energizar uma pluralidade de transformadores locais montado sobre poste ou tipo pedestal 114, que desce a voltagem para voltagens finais de, por exemplo, 120 ou 240 volts fase-terra ou fase-fase para distribuir e medir locais de cliente comercial ou residencial 5 medidos. Geralmente, os clientes residenciais, podem ser conectados a qualquer uma fase do sistema monofásico e trifásico usando um medidor monofásico e os clientes comerciais podem ser conectados a todas as três fases usando medidor trifásico com um relê de controle de carga (“LCR”) conectado a qualquer uma das fases. Geralmente, uma utilidade 100 deseja 10 operar seu sistema em um fator de força o mais próximo possível de 1.00 (toda força real e nenhuma força reativa). Infelizmente, essa é uma condição ideal e não prática para manter. As cargas indutivas, ligando e desligando no sistema podem levar o fator de força a flutuar. Tal flutuação pode ser mais bem controlada se a utilidade controlar cargas indutivas comutando ligando ou 15 desligando as mesmas ou impedindo que a carga indutiva seja ligada quando o fator de força estiver em um nível baixo, impedindo assim que o fator de força diminua. Tal controle de cargas indutivas pode ser controlado através de um sistema DRMS. A Figura 1B é uma ilustração detalhada exemplificativa de uma porção de um sistema de distribuição trifásico de quatro fios (fases A, B, C 20 e neutra) de acordo com uma realização da presente invenção. Conforme ilustrado na Figura 1B, o sistema de distribuição 104 é compreendido de condutores trifásicos (fases A, B e C) e um fio neutro (N). Em um aspecto, cada das três fases e a neutra são fornecidas para cada medidor 106. Em um aspecto, a voltagem fornecida nos medidores 106 é abaixada por um 25 transformador 114 para um nível que pode ser usado pela carga 102 (por exemplo, 120/240, 277/480, e coisa parecida). O transformador 114 pode ser um único transformador, dois ou três transformadores monofásicos, ou um transformador único trifásico, conforme necessário para servir a carga. A Figura 1B ilustra uma carga monofásica 102 servida da fase B do sistema de distribuição trifásico 104, apesar de ser compreendido que as realizações da presente invenção são igualmente aplicáveis a cargas polifásicas (e medidores). Conforme ilustrado na Figura 1B, um dispositivo elétrico 102 tem 5 suas características operacionais ajustadas através do sistema 116. Conforme observado acima, o ajuste de uma ou mais características operacionais do dispositivo elétrico 102 pode compreender alternar o dispositivo elétrico ligado e desligado em que tal alternância pode ocorrer em uma frequência especificada, ou impedindo que o dispositivo elétrico 102 opere. Ainda, 10 conforme aqui observado, o sistema 116 pode compreender DRMS, uma AMI, a Internet, combinações dos mesmos e coisa parecida. O dispositivo de computação 108, que é compreendido de pelo menos um processador e uma interface de rede, pode ser configurado para receber informação de fator de força associada ao local em um sistema elétrico 104; detectar uma alteração na 15 informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico 104 no decorrer do tempo; e enviar um sinal para um ou mais aparelho elétrico 102 em resposta à alteração na informação de fator de força, em que o sinal acarreta uma alteração nas características operacionais de pelo menos um ou mais aparelho elétrico 102, a alteração nas características operacionais do pelo 20 menos um ou mais aparelho elétrico afetando a informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico 104. Em um aspecto, o sinal é transmitido do dispositivo de computação 108 para o sistema 116. O sistema 116, sucessivamente, acarreta um ajuste nas características operacionais do dispositivo elétrico 102. Em um aspecto, o sistema leva um controle 118 25 associado ao dispositivo elétrico 102 a ajustar uma ou mais características operacionais do dispositivo elétrico 102. O controle 118 pode ser, por exemplo, um comutador, relés, reostato, um divisor ajustável de voltagem, um controlador de velocidade, e coisa parecida. Em outro aspecto, o sinal é transmitido do dispositivo de computação 108 para um medidor 106 associado ao dispositivo elétrico 102, e o medidor 106 então transmite um sinal (sem fio ou sobre uma conexão com fio) para o dispositivo elétrico 102 ou o controle 118 associado ao dispositivo elétrico 102 ocasionando assim um ajuste das 5 características operacionais do dispositivo elétrico 102. Em um aspecto, o controle do dispositivo elétrico 118 pode levar o dispositivo elétrico 102 a alternar ligado e desligado ou permanecer desligado em resposta a uma alteração no fator de força no local.

Também compreendendo o sistema ilustrado na Figura 1B está um sistema de monitoramento 120. O sistema de monitoramento 120 é compreendido de pelo menos um ou mais sensores 122, em que os sensores 122 são configurados para e capazes de detectar uma alteração em pelo menos um parâmetro elétrico de uma ou mais fases de um sistema elétrico polifásico 104 que fornece energia elétrica para o dispositivo elétrico 102. Em um aspecto, o sistema de monitoramento 120 compreende todo ou uma porção de um sistema controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA). Em outro aspecto, o sistema de monitoramento 120 compreende todo ou uma porção de um sistema de gerenciamento de distribuição (DMS). Em outro aspecto, o sistema de monitoramento 120 é uma combinação de todo ou partes de um sistema SCADA e um DMS. Em outro aspecto, o sistema de monitoramento 120 tem um dispositivo de computação separado (por exemplo, um processador SCADA); embora em outros aspectos o sistema de monitoramento 120 faça uso de um dispositivo de computação 108 (que pode servir como um processador SCADA). O sistema de monitoramento 120 pode detectar alterações em pelo menos um parâmetro elétrico de uma ou mais fases de um sistema elétrico polifásico 104 que fornece energia elétrica para o dispositivo elétrico 102. Em vários aspectos, os sensores 122 podem detectar alterações em pelo menos uma voltagem, corrente, frequência, capacitância, indutância, fator de força, força real, força reativa e coisa parecida de uma ou mais fases do sistema elétrico polifásico 104 que fornece energia elétrica para o dispositivo elétrico 102. Em um aspecto, o sistema de monitoramento 102 pode também analisar sinais recebidos dos sensores 122. Por exemplo, em 5 um exemplo o sistema de monitoramento 120 pode executar uma transformada de Fourier rápida (FFT) dos sinais de sensor para detectar os parâmetros elétricos afetados. Em um aspecto, tal análise pode ser executada em um processador tal como um processador SCADA ou dispositivo de computação 108 aqui descrito. Em outros aspectos, o sistema de monitoramento 120 pode 10 executar outras análises de frequência ou domínio de tempo nos sinais do sensor.

O dispositivo de computação 108 pode receber do sistema de monitoramento 120 informação sobre alterações em pelo menos um parâmetro elétrico de uma ou mais fases do sistema elétrico polifásico 104 que fornece 15 energia elétrica para o dispositivo elétrico 102. Por exemplo, o sistema de monitoramento 108 pode detectar alterações no fator de força do sistema elétrico 104 no ou próximo ao local dos sensores 122. Em resposta às alterações detectadas no fator de força, o dispositivo de computação 108 pode enviar um sinal para um ou mais aparelhos elétricos 102 que acarreta uma 20 alteração nas características operacionais de pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos 102. A alteração na características operacionais do pelo menos um ou mais aparelhos elétricos afeta a informação de fator de força associada ao local dos sensores 122 no sistema elétrico 102.

Portanto, conforme aqui descrito, em um aspecto o dispositivo de computação 108 pode receber informação de fator de força associada ao local de um sistema elétrico 104 de um medidor 106 próximo ao local e a informação de fator de força compreende o fator de força no ou próximo ao local do medidor 106. Em outro aspecto o dispositivo de computação 108 pode receber a informação de fator de força de um sistema de controle e aquisição de dados (SCADA) ou outro sistema 120 associado ao sistema elétrico 104 e a informação de fator de força compreende o fator de força no ou próximo ao local no sistema elétrico 104 conforme determinado pelo outro sistema 120. E 5 qualquer caso, o dispositivo de computação 108 recebe informação de fator de força relacionado a uma região geográfica. Sucessivamente, o dispositivo de computação 108 pode enviar um sinal para um ou mais aparelhos elétricos 102 dentro ou próximo à região geográfica para afetar as características operacionais do aparelho elétrico 102 afetando assim o fator de força no região 10 geográfica. Por exemplo, em um aspecto o dispositivo de computação 108 pode receber informação de fator de força associada a um local em um sistema elétrico que compreende receber um identificador de medidor que identifica o medidor e o local do medidor. Sucessivamente, o dispositivo de computação 108 pode enviar um sinal para um ou mais aparelho elétrico em resposta à 15 alteração na informação de fator de força compreendendo selecionar o um ou mais aparelhos com base na sua proximidade do local do medidor.

Em um aspecto, o dispositivo de computação 108 que recebe informação de fator de força associada ao local em um sistema elétrico 104 compreende receber a informação de fator de força sobre uma rede de 20 infraestrutura de medição avançada (AMI). Em várias realizações. A informação de fator de força pode ser recebida continuamente pelo dispositivo de computação 108, ou receber informação de fator de força associada a um local em um sistema elétrico 104 compreende receber intermitentemente a informação de fator de força. O dispositivo de computação 108 detecta 25 alterações na informação de fator de força. Em um aspecto, o dispositivo de computação 108 detecta uma alteração na informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico 104 ao longo do tempo pela comparação da informação de fator de força recentemente recebida associada à informação I 16

de fator de força anteriormente recebida associada ao local para detectar a alteração. Por exemplo, um fator de força atualmente recebido de 0,90 pode ser comparado com um fator de força anterior de 0,92 para determinar que o fator de força diminuía. Em outro aspecto, a detecção de uma alteração na informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico ao longo do tempo compreende comparar informação de fator de força recentemente recebida associada ao local com um valor normalizado de informação de fator de força. Em vários aspectos, a informação de fator de força normalizada é determinada por uma de uma função matemática aplicada à informação de fator de força associada ao local, pela filtragem da informação de fator de força associada ao local, pela determinação de uma média de rotação da informação de fator de força associada ao local para detectar a alteração, e coisa parecida. Em um aspecto, a detecção de uma alteração na informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico no decorrer do tempo compreende detectar se o fator de força no local no sistema elétrico excede um limite superior ou cai abaixo de um limite inferior. Por exemplo, o dispositivo de computação pode detectar se o fator de força cair abaixo de 0,90, ou se vai acima de 0,98. Geralmente, o dispositivo de computação 108 detecta uma diminuição ou um aumento no fator de força associado ao local no sistema elétrico 104 no decorrer do tempo.

Conforme observado no contexto, em resposta à alteração na informação de fator de força, o dispositivo de computação 108 envia um sinal para pelo menos um do um ou mais dispositivo elétrico 102. O sinal acarreta uma alteração na características operacionais de pelo menos um do um ou 25 mais aparelhos elétricos 102 onde a alteração nas características operacionais do pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos 102 afeta a informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico 104. Por exemplo, em um aspecto, o envio de um sinal para um ou mais aparelhos elétricos 102 em resposta à alteração na informação de fator de força compreende enviar um sinal que faz com que pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos 102 fechem em resposta à diminuição no fator de força. Em um aspecto, o fechamento de pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos 102 afeta a 5 informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico 104 impedindo o fator de força no local a diminuir adicionalmente. De modo inverso, em outro aspecto, o fechamento de pelo menos um ou mais aparelhos elétricos 102 afeta a informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico 104 pelo aumento do fator de força. Em outro aspecto, o envio de um 10 sinal para um ou mais aparelhos elétricos 102 em resposta à alteração na informação de fator de força compreende enviar um sinal que leva pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos 102 a ligar em resposta a um aumento ou diminuição no fator de força. Em ainda outro aspecto, o envio de um sinal para um ou mais aparelhos elétricos 102 em resposta à alteração na 15 informação de fator de força compreende enviar um sinal que impede pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos 102 de ligar por um período de tempo definido em resposta a uma diminuição ou um aumento no fator de força. Em um aspecto, o dispositivo de computação 108 envia os sinais para o aparelho elétrico 102 com base em uma hierarquia, onde o aparelho elétrico 20 102 tendo uma prioridade mais baixa são selecionados primeiro para receber o sinal. Por exemplo, um cliente pode ser mais receptivo para ter um motor de bomba de piscina desligado ou impedido de ligar do que ele ou ele estaria para ter seu HVAC desligado ou impedido de ser ligado durante um dia quente. Portanto, a bomba de piscina terá uma prioridade mais baixa do que o sistema 25 HVAC. A hierarquia pode ser estabelecida com base nas preferências do cliente com relação a quais itens desligar ou impedir de ser ligado primeiro, segundo ou terceiro, etc. O desligamento ou bloqueio do aparelho elétrico 102 pode ser implementado de acordo com essa hierarquia pelo dispositivo de computação 108 quando é detectada uma alteração no fator de força. A hierarquia do aparelho elétrico para fechar ou bloquear para operação quando é detectada uma alteração no fator de força pode ser armazenada em uma base de dados em uma memória. Tal memória pode ser uma associada, por 5 exemplo, ao dispositivo de computação 108. Uma realização exemplificativa da base de dados 200 está ilustrada na Figura 2.

Conforme ilustrado na Figura 2, um ou mais aparelhos elétricos conforme descrito 204 são dotados de um identificador 206. Por exemplo, o identificador 206 pode ser um endereço MAC para uma rede de área 10 residencial (HAN), ou qualquer outro tipo de identificador que permita que o aparelho elétrico 102 seja endereçado individualmente. A base de dados 200 também compreende um identificador de medidor 202 que é associado ao aparelho elétrico 102. Esse campo 202 pode ser opcional se o dispositivo de computação 108 puder se comunicar diretamente com o parâmetro elétrico 15 102. Se o dispositivo de computação 108 precisar primeiro se comunicar com o medidor 106, e então o medidor 106 se comunica com o aparelho elétrico 102, então o identificador de medidor 202 é requerido. Os aparelhos elétricos 102 ilustrados na Figura 2 são priorizados para formar um hierarquia. Os aparelhos 102 identificados com uma prioridade 208 de “1” na Figura 2 têm a 20 prioridade mais alta e serão os últimos aparelhos a serem desligados ou impedidos de operar, embora os aparelhos 102 tendo uma prioridade mais baixa 208 (por exemplo, “2”, “3”, “5”, etc.) serão desligados ou impedidos de operar antes desses aparelhos 102 com uma prioridade mais alta 208. Por exemplo, na Figura 2, o primeiro dispositivo 102 que deveria ser desligado ou 25 impedido de operar seria a bomba de piscina, que tem uma prioridade de “5”. Se o desligamento da bomba de piscina ou o impedimento da mesma de operar não melhorou o fator de força ou ocasionou a diminuição no fator de força para parar ou declinar, então o aparelho 102 seguinte que seria desligado ou impedido de operar seria o refrigerador, tendo uma prioridade 208 de “3”. Isso continuaria até todos os aparelhos enrolados 102 no ou próximos ao local onde o fator de força está sendo medido tenham sido desligados ou impedidos de operar, ou o fator de força começa a melhorar ou parar de diminuir. Em um 5 aspecto, o aparelho 102 podem apenas ser desligados ou impedidos de operar por um predeterminado período de tempo como tal, por exemplo, uma hora, duas horas, três horas, etc., ou a qualquer momento entre os mesmos. Em um aspecto, o período de tempo predeterminado é acordado antecipadamente entre a utilidade 100 e o proprietário do aparelho 102. Geralmente, as cargas 10 que estão disponíveis para desligamento ou impedimento de operação são cargas indutivas de maneira que o desligamento ou impedimento de sua operação irá melhorar o fator de força. Conforme aqui observado, tais cargas podem compreender, por exemplo, um ou mais de um refrigerador, um freezer, uma bomba, e um aquecimento, uma ventilação e um sistema de ar 15 condicionado HVAC, e coisa parecida. Em um aspecto, os dados incluídos na base de dados 200 podem ser referidos como dados de controle de demanda.

A Figura 3 ilustra um diagrama de bloco de visão geral de uma realização não Iimitativa de um medidor 106 que pode ser usado para praticar as realizações da presente invenção. Nessa realização exemplificativa, o 20 serviço de utilidade é energia elétrica monofásica compreendida de pelo menos um condutor monofásico e um condutor neutro 312, apesar de ser apreciado que as realizações da invenção possam ser usadas com sistemas elétricos mono e polifásicos, tais como, bifásicos, trifásicos e de quatro fases, etc. Também compreendendo a realização de um medido 106 ilustrado na Figura 3 25 estão os eletrônicos de medidor 306. São fornecidas entradas de voltagem e corrente análogas para os eletrônicos de medidor 306. Em um aspecto, os sinais analógicos são derivados da alimentação de energia elétrica que serve à carga 102 e àquele sendo medido pelo medidor 106. Em outro aspecto, os sinais analógicos são derivados de uma fonte elétrica separada. Em um aspecto, o sinal de voltagem analógica pode ser fornecido por um ou mais transformadores (PT) 308, se necessário, embora possam ser usados outros meios tais como um divisor de voltagem, acoplamento capacitivo, ou coisa 5 parecida. Se o nível de voltagem da fonte for suficientemente baixo (por exemplo, 25 volts AC, ou mais baixo), então o PT 308 ou outros meios de descida ou de transformação de voltagem podem ser emitidos. Similarmente, em um aspecto, o sinal de corrente analógica pode ser fornecido por um ou mais transformadores de corrente (CT) 310. Em um aspecto, o um ou mais 10 CTs 310 pode ter uma relação de espiras de 1:2500. Em um aspecto, pode ser usado um ou mais resistores (não ilustrado) para converter o sinal de corrente de um CT 310 em sinal de voltagem. Em um aspecto os PTs 308 e CTs 310 podem ser usados pelos eletrônicos de medidor para determinar o fator de força no local do medidor 106. O fator de força pode ser determinado 15 continuamente ou intermitentemente. Em um aspecto, os eletrônicos de medidor 306 podem comparar um fator de força determinado com um fator de força anteriormente determinado para detectar quaisquer vantagens. Se for detectada uma alteração, então os eletrônicos de medidor 306 podem enviar um sinal para o dispositivo de computação 108.

Em um aspecto, os eletrônicos de medidor 306 podem

compreender uma memória (não ilustrada na Figura 3). A memória pode ser usada para armazenar um identificador de dispositivo que identifique um ou mais aparelho elétrico que compreendam a carga 102 que possam ter suas características operacionais alteradas de acordo com um sinal recebido pelos 25 eletrônicos de medidor 306 sobre a rede 110. Em um aspecto, o aparelho elétrico pode ser desligado, iniciado, ou impedido de operar de acordo com o sinal. Por exemplo, pode ser enviado um sinal para o medidor 106 sobre uma rede 110. Em um aspecto, a rede 110 é uma rede de infraestrutura de medição avançada (AMI). Além disso, a memória pode ser usada para armazenar informação de fator de força conforme determinado no local do medidor 106. Tal informação de fator de força pode ser transmitida sobre a rede 110 para o dispositivo de computação 108.

Referindo-se agora à Figura 4, está ilustrado um diagrama em

bloco de uma entidade capaz de operar como eletrônicos de medidor 306 de acordo com uma modalidade da presente invenção. A entidade é capaz de operar como eletrônicos de medidor 306 incluem vários meios para executar uma ou mais funções de acordo com as realizações da presente invenção, 10 incluindo aquelas mais particularmente aqui ilustradas e descritas. Deve ser compreendido, contudo, que uma ou mais das entidades podem incluir meios alternativos para executar uma ou mais funções semelhantes, sem se afastar do espírito nem do escopo da presente invenção. Conforme ilustrado, a entidade capaz de operar como eletrônicos de medidor 306 pode geralmente 15 incluir meios, tais como um ou mais processadores 404 para executar ou controlaras várias funções da entidade. Conforme ilustrado na Figura 4, em uma realização, os eletrônicos de medidor 306 podem compreender componentes de medição tais como componentes de entrada e de filtragem 402. Em um aspecto, as entradas de medidor e os componentes de filtro 402 20 podem compreender entradas de voltagem e de corrente, um ou mais ADCs, componentes de filtragem, e coisa parecida. Também compreendendo essa realização dos eletrônicos de medidor 306 estão um ou mais processadores 404 e memória 406.

Em uma realização, o um ou mais processadores 404 estão em comunicação com ou incluem a memória 406, tal como memória volátil e/ou não volátil que armazena conteúdo, dados ou coisa parecida. Por exemplo, a memória 406 pode armazenar conteúdo transmitido da, e/ou recebido pela entidade. Ainda por exemplo, a memória 406 pode armazenar aplicações de software, instruções ou coisa parecida para o um ou mais processadores 404 para executar as etapas associadas à operação da entidade de acordo com as realizações da presente invenção. Em um aspecto, os eletrônicos de medidor 306 compreendem pelo menos uma memória 406 e um ou mais processadores 5 404 e fornecem uma interface 408 para receber um sinal da rede 110 e levando um controle de dispositivo elétrico 118 para ajustar as características operacionais de um ou mais dispositivos elétricos 102. A memória 406 dos eletrônicos de medidor 306 podem ser usados para armazenar um identificador de dispositivo conforme descrito acima. Os eletrônicos de medidor 306 podem 10 compreender um transmissor que pode ser usado para transmitir pelo menos o fator de força conforme determinado no local de medidor sobre a rede 110 para um dispositivo de computação separado 108. Em um aspecto, os eletrônicos de medidor 306 podem compreender um ou mais micro controladores incluindo um Teridian 6533 ou um controlador Teridian 6521 como estão disponíveis de 15 Maxim Integrated Products, Inc. (Sunnyvale, Califórnia), dentre outros. Em um aspecto, o um ou mais processadores 404 podem executar funções de medição tais como determinar o número de quilowatt-hora (KWH) de eletricidade consumida pela carga 102, horas quilovolt-ampère reativo (kVArh), fator de força, e coisa parecida.

Além da memória 406, o um ou mais processadores 404 podem

também ser conectados a pelo menos uma interface ou ouros meios para exibir, transmitir, e/ou receber dados, conteúdo ou coisa parecida. A esse respeito, a(s) interface(s) pode incluir pelo menos uma interface de comunicação 408 ou outros meios para transmitir e/ou receber dados, 25 conteúdo ou coisa parecida, bem como pelo menos uma interface com o usuário que possa incluir um vídeo 410 e/ou uma interface de entrada com o usuário 412. Em um aspecto, a interface de comunicação 408 pode ser usada para transferir informação de fator de força armazenada na memória 406 para um dispositivo de computação remoto 108 tal como aquele aqui descrito sobre uma rede 110, ou para receber um sinal do dispositivo de computação remoto 108. Em um aspecto, a rede 110 é uma rede de infraestrutura de medição avançada (AMI). Em um aspecto, a interface de comunicação 408 pode também compreender uma interface de comunicação sem fio tal como um transdutor Wi-Fi ou rádio que possa ser usado para se comunicar com o aparelho elétrico 102 no ou próximo ao local do medidor 106. Do mesmo modo, a interface de comunicação 408 pode também compreender uma interface de comunicação sem fio que possa ser usada para se comunicar com o aparelho elétrico 102 através de uma conexão com fios (ou fibra ótica), incluindo largura de banda sobre uma linha de força (BPL) ou portadora de linha de força (PLC). A interface de entrada com o usuário 412, sucessivamente, pode compreender qualquer número de dispositivos que permita que a entidade receba dados de um usuário, tal como um teclado compacto, um vídeo de toque, um joystick ou outro dispositivo de entrada.

Referindo-se à Figura 5, são ilustradas operações que podem ser tomadas para controle de demanda baseado no fator de força. Na Etapa 502, é recebida a informação de fator de força. A informação de fator de força é associada ao local em um sistema elétrico. Em um aspecto, o recebimento de 20 informação de fator de força associada ao local em um sistema elétrico compreende receber a informação de fator de força de um medidor próximo ao local e a informação de fator de força compreende o fator de força no ou próximo ao local do medidor. Em outro aspecto, o recebimento de informação de fator de força associada a um local em um sistema elétrico compreende 25 receber a informação de fator de força de um sistema de controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA) associada ao sistema elétrico e a informação de fator de força compreende o fator de força no local no sistema elétrico conforme determinado pelo sistema SCADA. Em um aspecto, o recebimento de informação de fator de força associada ao local em um sistema elétrico compreende receber a informação de fator de força sobre uma rede de infraestrutura de medição avançada (AMI). Em um aspecto, o recebimento de informação de fator de força associada ao local em um sistema elétrico 5 compreende receber continuamente a informação de fator de força, enquanto que em outro aspecto, o recebimento de informação de fator de força associado ao local em um sistema elétrico compreende receber intermitentemente a informação de fator de força.

Na Etapa 504, é detectada uma alteração na informação de fator de força com o decorrer do tempo. Em um aspecto, a detecção de uma alteração na informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico no decorrer do tempo compreende comparar informação de fator de força recentemente recebida associada ao local com informação de fator de força anteriormente recebida associada ao local para detectar a alteração. Em outro aspecto, a detecção de uma alteração na informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico no decorrer do tempo compreende comparar informação de fator de força recentemente recebida associada ao local com um valor normalizado de informação de fator de força. Em vários aspectos, a informação de fator de força normalizada é determinada por uma de uma função matemática aplicada à informação de fator de força associada ao local, pela filtragem da informação de fator de força associada ao local, pela determinação de uma média móvel da informação de fator de força associada ao local para detectar a alteração, e coisa parecida. Em um aspecto, a detecção de uma alteração na informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico ao longo do tempo compreende detectar se o fator de força no local no sistema elétrico excede um limite superior ou cai abaixo de um limite mais baixo. Geralmente, o dispositivo de computação 108 detecta uma diminuição ou um aumento no fator de força associado ao local no sistema elétrico 104 ao longo do tempo. Em um aspecto, a detecção de uma alteração na informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico ao longo do tempo compreende detectar uma diminuição no fator de força no local no sistema elétrico, enquanto que, em outro aspecto, a detecção de uma alteração 5 na informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico ao longo do tempo compreende detectar um aumento no fator de força no local no sistema elétrico.

Na Etapa 506, é enviado um sinal para um ou mais aparelho elétrico em resposta à alteração na informação de fator de força. O sinal 10 acarreta uma alteração na características operacionais de pelo menos um ou mais aparelhos elétricos. A alteração nas características operacionais do pelo menos um ou mais aparelhos elétricos afeta a informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico. Em um aspecto, o envio de um sinal para um ou mais aparelhos elétricos em resposta à alteração no informação de 15 fator de força compreende enviar o sinal usando um sistema de gerenciamento de resposta de demanda (DRMS). Em outro aspecto, o envio de um sinal para um ou mais aparelhos elétricos em resposta à alteração na informação de fator de força compreende enviar o sinal usando uma rede de infraestrutura de medição avançada (AMI). Em um aspecto, o envio de um sinal para um ou 20 mais aparelhos elétricos em resposta à alteração no informação de fator de força compreende enviar o sinal um ou mais aparelhos elétricos com baseado em uma hierarquia, onde os aparelhos elétricos que têm uma prioridade mais baixa são selecionados primeiro para receber o sinal. Em um aspecto, o envio de um sinal para um ou mais aparelhos elétricos em resposta à alteração na 25 informação de fator de força compreende enviar o sinal para um ou mais aparelhos elétricos que tenham uma característica de carga indutiva. Em outro aspecto, o envio de um sinal para um ou mais aparelhos elétricos em resposta à alteração na informação de fator de força compreende enviar o sinal para um ou mais de um refrigerador, um freezer, uma bomba, um aquecedor e um sistema de ventilação e ar condicionado (HVAC). Em um aspecto, o envio de um sinal para um ou mais aparelhos elétricos em resposta à alteração na informação de fator de força compreende enviar um sinal que leve pelo menos 5 o um ou mais aparelhos elétricos a desligar em resposta a um aumento no fator de força. Em um aspecto, o desligamento de pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos afeta a informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico impedindo que o fator de força no local diminua adicionalmente. Em outro aspecto, o desligamento de pelo menos um do um 10 ou mais aparelhos elétricos afeta a informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico pelo aumento do fator de força. Em um aspecto, o envio de um sinal para um ou mais aparelhos elétricos em resposta à alteração na informação de fator de força compreende enviar um sinal que leve pelo menos um do um ou mais aparelho elétrico a ligar em resposta a um aumento 15 no fator de força. Em outro aspecto, o envio de um sinal para um ou mais aparelhos elétricos em resposta à alteração na informação de fator de força compreende enviar um sinal que impeça a ligação de pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos por um período de tempo definido em resposta a uma diminuição no fator de força.

O sistema acima foi descrito acima como compreendendo

unidades. Aquele versado na técnica irá apreciara que esta é uma descrição funcional e que software, hardware ou uma combinação de software e hardware podem executar as respectivas funções. Uma unidade, tal como um dispositivo elétrico, um controle de dispositivo elétrico, um medidor, uma grade 25 inteligente, um dispositivo de computação de utilidade, um fornecedor ou dispositivo de computação de fabricante, etc., pode ser software, hardware, ou uma combinação de software e hardware. As unidades podem compreender um controle de demanda baseado em software de fator de força 606 conforme ilustrado na Figura 6 e descrito abaixo. Em um aspecto exemplificativo, as unidades podem compreender um dispositivo de computação 108 conforme referido acima e também descrito abaixo.

A Figura 6 é um diagrama em bloco ilustrando um ambiente de 5 operação exemplificativo para executar os métodos descritos. Esse ambiente de operação exemplificativo é apenas um exemplo de um ambiente de operação e não pretende sugerir qualquer limitação quando ao escopo de uso ou funcionalidade da arquitetura do ambiente de operação. O ambiente de operação também não deve ser interpretado como tendo qualquer dependência 10 ou exigência relacionada a qualquer um ou combinação dos componentes ilustrados no ambiente de operação exemplificativo.

Os métodos e sistemas presentes podem ser operacionais com vários outros ambientes ou configurações de sistema de computação de propósito geral ou especial. Exemplos de sistemas de computação, ambientes, 15 e/ou configurações conhecidos que podem ser adequados para uso com os sistemas e métodos compreendem, mas não se limitam a, computadores pessoais, computadores servidores, dispositivos laptop, e sistemas de multiprocessador. Exemplos adicionais compreendem caixas set top, eletrônicos de consumidor programáveis, PCs de rede, minicomputadores, 20 computadores de grande porte, medidores inteligentes, componentes de grade inteligentes, mestres SCADA, ambientes de computação distribuídos que compreendam quaisquer dos sistemas ou dispositivos acima, e coisa parecida.

O processamento dos métodos e sistemas divulgados pode ser executado por componentes de software. Os sistemas e métodos divulgados 25 podem ser descritos no contexto geral de instruções executáveis por computador, tais como módulos de programa, sendo executados por um ou mais computadores ou outros dispositivos. Geralmente, os módulos de programa compreendem código de computador, programas, objetos, componentes, estrutura de dados, etc. que executam tarefas particulares ou implementam tipos de dados particulares. Os métodos divulgados podem ser também praticados em ambientes de computação baseados em grade e distribuídos onde as tarefas são executadas por dispositivos de processamento 5 remotos que são ligados através de uma rede de comunicações. Em um ambiente de computação distribuído, os módulos de programa podem estar situados tanto no meio de armazenamento local e remoto incluindo dispositivos de armazenamento de memória.

Além disso, aquele versado na técnica irá apreciar que os aspectos dos sistemas e métodos aqui divulgados podem ser implementados por via de um dispositivo de computação 108. Os componentes do dispositivo de computação 108 podem compreender, mas não estão limitados a, um ou mais processadores ou unidades e processamento 603, uma memória de sistema 612, e um barramento de sistema 613 que acopla vários componentes de sistema incluindo o processador 603 à memória de sistema 612. No caso de várias unidades de processamento 603, o sistema pode utilizar computação paralela. Em um aspecto, o processador 603 é configurado para enviar um sinal de atuação para acarretar um ajuste na características operacionais de um dispositivo elétrico e receber informação sobre alterações em pelo menos um parâmetro elétrico de uma ou mais fases de um sistema elétrico polifásico que forneça energia elétrica para o dispositivo elétrico em que as alterações podem ser correlacionadas ao ajuste de uma ou mais características operacionais do dispositivo elétrico, identificando assim a uma ou mais fases do sistema elétrico polifásico que fornece energia elétrica para o dispositivo elétrico com base na correlação das alterações no pelo menos um parâmetro elétrico de uma ou mais fases do sistema elétrico polifásico que fornece energia elétrica para o dispositivo elétrico com o ajuste da uma ou mais características operacionais do dispositivo elétrico. O barramento de sistema 613 representa um ou mais de vários tipos possíveis de estruturas de barramento, incluindo um barramento de memória ou controlador de memória, um barramento periférico, uma porta de gráficos acelerada, e um processador ou barramento local usando qualquer 5 uma de uma variedade de arquiteturas de barramento. A título de exemplo, tais arquiteturas podem compreender um barramento de Arquitetura Padrão de Indústria (ISA), um barramento de Arquitetura de Canal Micro (MCA), um barramento ISA Ampliado (EISA), um barramento local de Associação de Padrões Eletrônicos (VESA), um barramento de Porta de Gráficos Acelerada 10 (AGP), uma Interconexão de Componente Periférico (PCI), um barramento Expresso PCI, uma Associação de Indústria de Cartão de Memória de Computador Pessoal (PCMCIA), Barramento em Série Universal (USB) e coisa parecida. O barramento 613, e todos os barramentos especificados nesta descrição podem ser implementados sobre uma conexão de rede com fio ou 15 sem fio e cada dos subsistemas, incluindo o processador 603, um dispositivo de armazenamento em massa 604, um sistema de operação 605, controle de demanda baseado em software de fator de força 606, dados de controle de demanda 607, um adaptador de rede 608, uma memória de sistema 612, uma Interface de Entrada / Saída 610, um adaptador de vídeo 609, um dispositivo 20 de vídeo 611, e uma interface de máquina humana 602, podem estar contidos dentro de um ou mais dispositivos de computação remotos ou clientes 614a,b, c em locais fisicamente separados, conectados por meio de barramentos desta forma, na implementação efetiva um sistema inteiramente distribuído ou arquitetura distribuída.

O dispositivo de computação 108 tipicamente compreende uma

variedade de meios legíveis por computador. Meios legíveis exemplificativos podem ser qualquer meio disponível que não seja transitório e possa ser acessado pelo dispositivo de computação 108 e compreenda, por exemplo, e não significa ser limitativo, tanto meio volátil quanto não volátil, meio removível e não removível. A memória de sistema 612 compreende meio legível por computador na forma de memória volátil, tal como memória de acesso aleatório (RAM), e/ou memória não volátil, tal como memória apenas de leitura (ROM).

A memória de sistema 612 tipicamente contém dados tais como dados de controle 607 e/ou módulos de programa tais como sistemas de operação 605 e controle de demanda baseado em software de fator de força 606 que são imediatamente acessíveis a e/ou são presentemente operados pela unidade processamento 603. Em um aspecto, o sistema de memória 612 contém 10 seções de código executável por computador para executar as etapas de receber informação de fator de força associada a um local em um sistema elétrico; detectar uma alteração na informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico no decorrer do tempo; e enviar um sinal para um ou mais aparelhos elétricos em resposta à alteração na informação de fator de 15 força, em que o sinal acarreta uma alteração na características operacionais de pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos, a alteração nas características operacionais do pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos afetando a informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico.

Em outro aspecto, o dispositivo de computação 108 pode também

compreender outro meio de armazenamento por computador não transitório, removível / não removível, volátil / não volátil. A título de exemplo, a Figura 6 ilustra um dispositivo de armazenamento de massa 604 que pode fornecer armazenamento não volátil de código de computador, instruções legíveis por 25 computador, estruturas de dados, módulos de programa, e outros dados para o dispositivo de computação 108. Por exemplo, e não para limitar, um dispositivo de armazenamento de massa 604 pode ser um disco rígido, um disco magnético removível, um disco ótico removível, cassetes magnéticos ou outros dispositivos de armazenamento magnético, cartões de memória flash, CD- ROM, discos versáteis digitais (DVD) ou outro armazenamento ótico, memórias de acesso aleatório (RAM), memórias apenas de leitura (ROM), memória apenas de leitura programável apagável eletricamente (EEPROM), e coisa parecida.

Opcionalmente, pode ser armazenado no dispositivo de armazenamento em massa 604 qualquer número de módulos de programa, incluindo, a título de exemplo, um sistema de operação 605 e controle de demanda baseado em software de fator de força 606. Cada do sistema de 10 operação 605 e controle de demanda baseado e software de fator de força 606 (ou alguma combinação dos mesmos) pode compreender elementos da programação e o controle de demanda baseado e software de fator de força 606. Os dados de controle de demanda 607 podem ser também armazenados no dispositivo de armazenamento em massa 604. Os dados de controle de 15 demanda 607 podem ser armazenados em qualquer de uma ou mais base de dados conhecidas na técnica. Exemplos de tais bases de dados compreendem, DB2® (IBM Corporation, Armonk, NY), Microsoft® Access, Microsoft® SQL Server, (Microsoft Corporation, Bellevue, Washington), Oracle®, (Oracle Corporation, Redwood Shores, Califórnia), mySQL, 20 PostgreSQL, e coisa parecida. As bases de dados podem ser centralizadas ou distribuídas através de vários sistemas.

Em outro aspecto, o usuário pode inserir comandos e informar no dispositivo de computação 108 por via de um dispositivo de entrada (não ilustrado). Exemplos de tais dispositivos de entrada compreendem, mas não 25 estão limitados a, um teclado, um dispositivo apontador (por exemplo, um “mouse”), um microfone, um joystick, um scanner, dispositivos de entrada tátil tais como luvas, e outras coberturas de corpo, ou coisa parecida. Esses e outros dispositivos de entrada podem ser conectados à unidade de processamento 603, por via de uma interface de máquina humana 602 que é acoplada ao barramento de sistema 613, mas pode ser conectado por outra interface e estruturas de barramento, tais como uma porta paralela, porta de jogo, uma Porta IEEE 1394 (também conhecida como uma Porta Firewire), uma porta serial, ou um barramento serial universal (USB).

Em ainda outro aspecto, um dispositivo de exibição 611 pode ser também conectado ao barramento de sistema 613 por via de uma interface, tal como um adaptador de vídeo 609. É contemplado que o dispositivo de computação 108 possa ter mais de um adaptador de vídeo 609 e o dispositivo 10 de computação 108 pode ter mais de um dispositivo de vídeo 611. Por exemplo, um dispositivo de vídeo pode ser um monitor, um LDC (Vídeo de Cristal Líquido), ou um projetor. Além do dispositivo de vídeo 611, outros dispositivos periféricos de saída podem compreender componentes tais como alto-falantes (não ilustrados) e uma impressora (não ilustrada), que podem ser 15 conectados ao computador 108 por via de interface de Entrada / Saída 610. Qualquer etapa e/ou resultado dos métodos pode ser transferida em qualquer forma de um dispositivo de saída. Tal transferência pode ser qualquer forma de representação visual, incluindo, mas não limitado a, textual, gráfica, animação, áudio, tátil, e coisa parecida.

O dispositivo de computação 108 pode operar em um ambiente

de rede usando conexões lógicas para um ou mais dispositivos remotos ou clientes 614a,b,c. A título de exemplo, um dispositivo de computação remoto 614 pode ser um computador pessoal, computador portátil, um servidor, um roteador, uma computador de rede, um medidor inteligente, um fornecedor ou 25 dispositivo de computação de fabricante, componentes de grade inteligentes, um mestre SCADA, um processador DRMS, um processador DMS, um dispositivo par ou outro nó de rede comum, e assim por diante. As conexões lógicas entre o dispositivo de computação 108 e um dispositivo de computação remoto ou cliente 614a,b,c podem ser feitas através de uma rede de área local (LAN) e uma rede geral de área ampla (WAN). Tais conexões de rede podem ser através de um adaptador de rede 608. Um adaptador de rede 608 pode ser implementado em ambientes tanto com fio como sem fio. Tais ambientes de 5 rede são convencionais e lugar comum em escritórios, redes de computador de toda empresa, intranets, e outras redes 615 tais como Internet ou uma rede AMI.

Para propósitos de ilustração, os programas de aplicação e outros componentes de programa executáveis tais como o sistema de operação 605 estão aqui ilustrados como blocos discretos, apesar de ser reconhecido que 10 tais programas e componentes residem em vários tempos em diferentes componentes de armazenamento dos dispositivo de computação 108, e são executados pelo processador (ores) de dados do computador. Uma implementação de controle de demanda baseado em software de fator de força 606 pode ser armazenada no ou transmitida através de alguma forma de meio 15 legível por computador. Quaisquer dos métodos descritos podem ser executados por instruções legíveis por computador incorporadas no meio legível por computador. O meio legível por computador pode ser qualquer meio disponível que possa ser acessado por um computador. A título de exemplo, e não como limitação, o meio legível por computador pode 20 compreender “meio de armazenamento por computador” e “meio de comunicação”. O “meio de armazenamento por computador” compreende meio volátil e não volátil, removível e não removível implementado em quaisquer métodos ou tecnologia para armazenamento de informação tal como instruções legíveis por computador, estruturas de dados, módulos de programa, ou outros 25 dados. Meio de armazenamento por computador exemplificativo compreende, mas não está limitado a, RAM, ROM, EEPROM, memória flash ou outra tecnologia de memória, CD-ROM, discos versáteis digitais (DVD) ou outro armazenamento ótico, cassete magnético, fita magnética, armazenamento de disco magnético ou outros dispositivos de armazenamento magnético, ou qualquer outro meio que possa ser usado para armazenar a informação desejada e que possa ser acessado por um computador.

Os métodos e sistemas podem empregar técnicas e Inteligência 5 Artificial tais como aprendizado de máquina e aprendizado iterativo. Exemplos de tais técnicas incluem, mas não estão limitados a, sistemas especialistas, raciocínio baseado em caso. As redes Bayesianas, Al baseada em comportamento, redes neurais, sistemas fuzzy, computação evolucionária (por exemplo, algoritmos genéticos) inteligência de enxame (por exemplo, 10 algoritmos de formiga), e sistemas de inteligência híbridos (por exemplo, regras de inferência Especialistas geradas através de uma rede neural ou regras de produção de aprendizado estatístico).

Conforme descrito acima e será apreciado por aquele versado na técnica, as realizações da presente invenção podem ser configuradas como um sistema, um método, ou produto de programa de computador. Portanto, as realizações da presente invenção podem ser compreendidas de vários meios incluindo inteiramente de hardware, inteiramente de software, ou qualquer combinação de software e hardware. Além disso, as realizações da presente invenção podem ter a forma de um produto de programa de computador em um meio de armazenamento legível por computador tendo instruções de programa legíveis por computador (por exemplo, software de computador) incorporado no meio de armazenamento. Qualquer meio de armazenamento por computador não transitório adequado pode ser utilizado incluindo discos rígidos, CD-ROMS, dispositivos de armazenamento ótico, ou dispositivos de armazenamento magnético.

As realizações da presente invenção forma descritas acima com referência a diagramas em bloco e ilustrações de fluxograma de métodos, aparelhos (isto é, sistemas) e produtos de programa de computador. Será compreendido que cada bloco dos diagramas de bloco e ilustrações de fluxograma, e combinações dos blocos nos diagramas em bloco e ilustrações de fluxograma, respectivamente, podem ser implementados por vários meios incluindo instruções legíveis por computador. Essas instruções de programa 5 de computador podem ser carregadas em um computador de propósito geral, computador de propósito especial, ou outro aparelho de processamento de dados programáveis, tal como um ou mais processador 603 comentado acima com referência à Figura 6 ou o um ou mais processadores 404 da Figura 4, para produzir uma máquina, de maneira que as instruções que executam no 10 computador ou outro aparelho de processamento de dados programáveis criam um meio para implementar as funções especificadas no bloco ou blocos de fluxograma.

Essas instruções de programa de computador podem também ser armazenadas em uma memória legível por computador ou outro aparelho de processamento de dados programável (por exemplo, um ou mais processadores 603 da Figura 6 ou o um ou mais processadores 404 da Figura 4) para funcionar em uma maneira particular, de maneira que as instruções armazenadas na memória legível por computador produza um artigo de fabricação incluindo instruções legíveis por computador para implementar a função especificada no bloco ou blocos de fluxograma. As instruções de programa de computador podem ser também carregadas em um computador ou outro aparelho de processamento de dados programável para levar uma série de etapas operacionais a ser executada no computador ou outro aparelho programável a produzir um processo implementado por computador de maneira que as instruções que executam no computador ou outro aparelho programável forneça as etapas para implementar as funções especificadas no bloco ou blocos de fluxograma.

Portanto, os blocos dos diagramas em bloco e ilustrações de fluxograma suportam combinações de meios para executar as funções especificadas, combinações de etapas para executar as funções especificadas e meios de instrução de programa para executar as funções especificadas. Será também compreendido que cada bloco dos diagramas em bloco e 5 ilustrações de fluxograma, e combinações de bloco nos diagramas em bloco e ilustrações de fluxograma, podem ser implementadas por sistemas de computador baseado em hardware de propósito geral que executam as funções ou etapas especificadas, ou combinações de instruções de computador e hardware de propósito especial.

A menos que expressamente declarado de outro modo, não é

intencionado de modo algum que qualquer método aqui declarado seja construído como requerendo que suas etapas sejam executadas em uma ordem específica. Portanto, onde uma reivindicação de método não relata realmente uma ordem a ser seguida por suas etapas ou não é especificamente 15 declarado de outro modo nas reivindicações ou descrições que as etapas devam ser limitadas a uma ordem específica, não se pretende de nenhum modo que uma ordem seja inferida, em qualquer aspecto. Isso vale para qualquer base possível não expressa para interpretação, incluindo: assuntos de lógica com respeito à disposição de etapas ou fluxo operacional; significando 20 claramente derivadas de organização ou pontuação gramatical; ou número ou tipo de realizações descritas no relatório.

Por todo esse pedido, podem ser referidas varias publicações. As divulgações dessas publicações estão inteiramente incorporadas ao presente a título de exemplo para descrever mais inteiramente o estado da técnica ao qual pertencem os métodos e sistemas.

Muitas modificações e outras realizações das invenções aqui descritas virão à mente daquele versado na técnica a qual pertencem essas realizações da invenção tento o beneficio dos ensinamentos apresentados nas descrições acima mencionadas e nos desenhos associados. Portanto, deve ser compreendido que as realizações da invenção não devem ser limitadas às realizações específicas divulgadas e que as modificações e outras realizações são intencionadas a estarem incluídas dentro do escopo das reivindicações em anexo. Além disso, apesar das descrições acima mencionadas e os desenhos associados descreverem as realizações exemplificativas no contexto de determinadas combinações exemplificativas de elementos e/ou funções, deve ser apreciado que podem ser fornecidas combinações de elementos e/ou funções diferentes por realizações alternativas sem se afastar do escopo ou das reivindicações em anexo. A esse respeito, por exemplo, são também contempladas combinações diferentes de elementos e/ou funções que não sejam aquelas explicitamente descritas acima conforme pode ser estabelecido em algumas reivindicações em anexo. Apesar de serem aqui empregados termos específicos, os mesmos são usados apenas em um sentido genérico e descritivo e não para fins de limitação.

Claims

1. MÉTODO, sendo que o dito método compreende: receber, através de uma rede (110), uma medição de fator de força associado a um local em um sistema elétrico, em que a medição de fator de força é obtida por um medidor (106) conectado à rede (110); detectar, usando um processador (603), uma alteração na medição do fator de força associado ao local no sistema elétrico ao longo do tempo comparando uma medição de fator de força recentemente recebida associada ao local com uma medição de fator de força anteriormente recebida associada ao local ou comparando a medição de fator de força recentemente recebida associada ao local com um valor de fator de força limite; e enviar, pelo processador (603), um sinal para um ou mais aparelhos elétricos (102) em resposta à alteração no fator de força medido, em que o sinal acarreta uma alteração nas caros de pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos (102), a dita alteração nas características operacionais de pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos (102) afetando o fator de força medido associado ao local no sistema elétrico.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que o envio de um sinal para um ou mais aparelhos elétricos (102) em resposta à alteração no fator de força medido compreende enviar o sinal para menos um do um ou mais aparelhos elétricos (102) com base um uma hierarquia, onde os aparelhos elétricos (102) tendo uma prioridade mais baixa são selecionados primeiro para receber o sinal.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que o envio de um sinal para um ou mais aparelhos elétricos (102) em resposta à alteração no fator de força medido, em que o sinal acarreta uma alteração nas características operacionais de pelo menos um de um ou mais aparelhos elétricos (102), a dita alteração nas características operacionais do pelo menos um de um ou mais aparelhos elétricos (102) afetando o fator de força medido associado ao local no sistema elétrico compreende enviar um sinal que leve pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos (102) a desligar em resposta a uma diminuição no fator de força ou enviar um sinal que leve pelo menos um de um ou mais aparelhos elétricos (102) a desligar em resposta a um aumento no fator de força.

4. SISTEMA, compreendido de: uma interface de rede (608); e um processador (603) operavelmente conectado à interface de rede (608), em que o processador (603) é configurado para: receber, usando a interface de rede (608), informação de fator de força associada a um local em um sistema elétrico; detectar uma alteração na informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico ao longo do tempo; e enviar, por via da interface de rede (608), um sinal para um ou mais aparelhos elétricos (102) em resposta à alteração na informação de fator de força, em que o sinal acarreta uma alteração nas características operacionais de pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos (102), a dita alteração nas características operacionais do pelo menos um do um ou mais aparelhos elétricos (102) afetando a informação de fator de força associada ao local no sistema elétrico.

5. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 4, em que a interface de rede (608) interfaceia com uma rede de infraestrutura de medição avançada (AMI), e recebendo informação de fator de força associada a um local em um sistema elétrico compreende receber a informação de fator de força sobre a rede AMI.

6. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 4, em que o processador (603) é configurado para detectar uma alteração na informação de fator de força associada ao locai no sistema elétrico no decorrer do tempo pela comparação de informação de fator de força recentemente recebida associada ao local com informação de fator de força anteriormente recebida associada ao local para detectar a alteração ou pela comparação da medição de fator de força recentemente recebida com o local com um valor de fator de força limite.

7. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 4, compreendendo adicionalmente um sistema de gerenciamento de resposta de demanda (DRMS), em que o envio de um sinal para um ou mais aparelhos elétricos (102) em resposta à alteração na informação de fator de força compreende enviar o sinal usando o DRMS.

8. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 4, compreendendo adicionalmente uma rede de área residencial (HAN), em que o envio de um sinal para um ou mais aparelhos elétricos (102) em resposta à alteração na informação de fator de força compreende enviar o sinal usando HAN.

9. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 4, compreendendo adicionalmente uma base de dados (200) armazenada em uma memória (612) e a memória (612) é conectada operavelmente ao processador (603), em que a base de dados (200) compreende um identificador (206) e uma hierarquia para o um ou mais aparelhos elétricos (102) e o processador (603) é configurado para enviar o sinal para o um ou mais aparelhos elétricos (102) com base na hierarquia, onde os aparelhos elétricos (102) tendo uma prioridade mais baixa (208) na hierarquia são selecionados primeiro para receber o sinal.

10. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 4, em que o um ou mais aparelhos elétricos (102) compreendem um ou mais de um refrigerador, um freezer, uma bomba, e um aquecimento, e um sistema de ventilação e ar condicionado (HVAC).