CN103109432A - 使用频率调节贷项数的反应式负载管理的方法、装置与系统 - Google Patents

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Abstract

一种使用频率调节贷项数的反应式负载管理的方法、装置与系统。方法包含以下步骤：使用交流频率测量装置测量交流电力线的当前交流频率；使用电力消耗测量装置测量交流电力线在等同于采样区间的时间期间的当前电力消耗；计算最后N个测量到的当前电力消耗的电力消耗移动平均数，其中N为大于1的正整数；基于当前电力消耗、当前交流频率与电力消耗移动平均数产生贷项数或借项数；将贷项数或借项数加至频率调节贷项数；以及对每个下一采样区间，重复测量当前交流频率、测量当前电力消耗、计算电力消耗移动平均数、产生贷项数或借项数、以及将贷项数或借项数加至频率调节贷项数。

Description

使用频率调节贷项数的反应式负载管理的方法、装置与系统
技术领域
本发明涉及交流电力网负载管理的领域；更具体而言，涉及使用频率调节贷项数进行频率反应式负载管理的方法与装置。
背景技术
当前，电力提供者必须不断地增加与减少电力生产量以符合实时要求。需要开启或关闭电力线辅助生产设施以达成电力供应与需求的平衡。此程序不仅增加了生产电力的成本，并且提供很少的保存电力的诱因。因此需要能减轻上述不足与限制的技术。
发明内容
本发明的第一方面为一种方法，包含：使用交流频率测量装置测量交流电力线的当前交流频率；使用电力消耗测量装置测量交流电力线在等于采样区间的时间期间内的当前电力消耗；计算最后N个测量到的当前电力消耗的电力消耗移动平均数，其中N为大于1的正整数；基于当前电力消耗、当前交流频率与电力消耗移动平均数产生贷项数(credits)或借项数(debits)；将贷项数或借项数加至频率调节贷项数；以及对每个下一采样区间，重复测量当前交流频率，测量当前电力消耗，计算电力消耗移动平均数，产生贷项数或借项数，以及将贷项数或借项数加至频率调节贷项数。
优选地，本发明提供一种方法，其中当与所述电力消耗移动平均数比较时，在所述当前电力消耗正驱使所述交流电力线朝向所述交流电力线的额定交流频率时，贷项数被产生。
优选地，本发明提供一种方法，其中当与所述电力消耗移动平均数比较时，在所述当前电力消耗正驱使所述交流电力线远离所述交流电力线的额定交流频率时，借项数被产生。
优选地，本发明提供一种方法，其中当所述当前频率在所述临界频率上限值与所述临界频率下限值之间时，不产生贷项数或借项数。
优选地，本发明提供一种方法，其中所述临界频率上限值大于所述交流电力线的额定交流频率，所述临界频率下限值小于所述额定交流频率。
优选地，本发明提供一种方法，还包括：初始化N个连续的电力消耗测量的电力消耗移动平均数，每一个电力消耗测量为在等同于所述采样区间的各个的时间期间内进行。
优选地，本发明提供一种方法，还包含：周期性地将所述频率调节贷项数传送至供应交流电力至所述交流电力线的电力公司。
优选地，本发明提供一种方法，其中产生所述贷项数或借项数还包含：在所述当前交流频率高于或等于临界频率上限值、且所述当前电力消耗低于所述电力消耗移动平均数时，产生借项数；在所述当前交流频率高于或等于临界频率上限值、且所述当前电力消耗高于所述电力消耗移动平均数时，产生贷项数；在所述当前交流频率低于或等于临界频率下限值、且所述当前电力消耗高于所述电力消耗移动平均数时，产生借项数；在所述当前交流频率低于或等于临界频率下限值、且所述当前电力消耗低于所述电力消耗移动平均数时，产生贷项数；以及在所述当前交流频率在所述临界频率上限值与所述临界频率下限值之间时，不产生贷项数或借项数。
本发明的第二方面为一种装置，包含：交流频率测量装置；交流电力测量装置；用以基于交流频率测量装置与交流电力测量装置产生的信号，产生频率调节贷项数的装置，该产生频率调节贷项数的装置连接至交流频率测量装置与交流电力测量装置；以及用以显示、记录、或显示与记录频率调节贷项数的装置。
优选地，本发明提供一种装置，还包含：用以显示、记录、或显示与记录由所述交流电力测量装置测量到的电力消耗的装置。
优选地，本发明提供一种装置，其中所述产生所述频率调节贷项数的装置包含微处理器和连接至所述微处理器的存储器单元。
优选地，本发明提供一种装置，还包含：连接至所述微处理器的通信接口，连接至所述微处理器的输入/输出装置，或者连接至所述微处理器的所述通信接口与连接至所述微处理器的所述输入/输出装置两者。
优选地，本发明提供一种装置，还包含以下的一个或多个：连接至所述微处理器的电话调制解调器，连接至所述微处理器的缆线调制解调器，连接至所述微处理器的无线调制解调器。
优选地，本发明提供一种装置，还包含，连接至所述处理器、所述存储器单元、或连接至所述微处理器和所述存储器单元两者的数据通信插孔。
优选地，本发明提供一种装置，还包含：用以将所述交流频率测量装置连接至交流电力线的装置，以及用以将所述交流电力测量装置连接于所述交流电力线与外部负载之间的装置。
优选地，本发明提供一种装置，其中：在所述当前电力消耗正驱使所述交流电力线朝向所述交流电力线的额定交流频率时，所述频率调节贷项数被增加；在所述当前电力消耗正驱使所述交流电力线远离所述额定交流频率时，所述频率调节贷项数被降低；以及在所述交流电力线的交流频率在临界频率上限值与临界频率下限值之间时，所述频率调节贷项数保持不变。
优选地，本发明提供一种装置，其中所述产生频率调节贷项数的装置和用以显示、记录、或显示与记录所述频率调节贷项数的装置包含通用计算机。
本发明的第三方面为一种计算机系统，包含处理器、耦合至处理器的地址/数据总线、以及耦合至处理器以与处理器通信的计算机可读取存储器单元，存储器单元包含指令，当处理器执行指令时实施使用频率调节贷项数的频率反应式负载管理的方法，该方法包含由计算机实施的以下步骤：从交流频率测量装置接收交流电力线的当前交流频率；从电力消耗测量装置接收交流电力线在等于采样区间的时间期间内的当前电力消耗；计算最后N个测量到的当前电力消耗的电力消耗移动平均数，其中N为大于1的正整数；基于当前电力消耗、当前交流频率与电力消耗移动平均数，产生贷项数或借项数；将贷项数或借项数加至频率调节贷项数，并在存储器单元上存储交流频率贷项数；以及对每个下一采样区间，重复从交流频率测量装置接收交流电力线的当前交流频率、从电力消耗测量装置接收当前电力消耗、计算电力消耗移动平均数、产生贷项数或借项数、将贷项数或借项数加至频率调节贷项数、并在存储器单元上存储交流频率贷项数的步骤。
从另一方面来看，本发明提供了一种计算机程序，其包含计算机程序代码，当所述计算机程序代码被装载在计算机中并被运行时，执行如上所述的方法的所有步骤。
下文将描述本发明的上述与其它方面。
附图说明
下面仅利用示例、参考附图来描述本发明的实施例，其中：
图1是根据本发明具体实施示例出链接至电力网的示例客户设施的图；
图2是根据本发明具体实施示例出线监视装置的主要部件的图；
图3是根据本发明具体实施例由线监视装置测量到的交流电力线频率对时间的示例性图表；
图4是根据本发明具体实施例由负载管理装置测量到的电力消耗对时间的示例性图表；
图5是根据本发明具体实施例的电力消耗移动运行平均数对时间的示例性图表；
图6是根据本发明具体实施例的频率反应式负载管理方法的流程图；
图7是根据本发明具体实施例的被实施为电力与频率调节计的示例性线监视装置的方块图；
图8是图7中电力线接口的方块图；
图9是根据本发明具体实施例的示例性电力计的机械视图；以及
图10是一般用途计算机的方块图。
具体实施方式
交替电流（AC；交流）的方向性呈周期性改变，并导致电压随着时间以正弦状（sinusoidal）从最大正值到最小负值改变。因此，交流电力频率可由电压对角频率的图表定义，每时间单位内角频率周期（0至360度）的数目、以及常用的测量单位为赫兹(Hertz；Hz)，也常称为周期/秒（cycles/second），通常简称为周期数（cycles）。交流电力网被设计为在额定频率（nominalfrequency）执行最有效率。在一示例中，交流电力网的额定频率为60Hz。在一示例中，交流电力网的额定频率为50Hz。本发明所感兴趣的交流电力网为用于从商业发电站传输电力至消费者（诸如家庭、企业与工厂）的大量（bulk）电力传输网络与次级网络。在一示例中，交流电力网包含主要发电厂（powerplant）、可选的辅助发电厂、以及传输线。
随着对交流电力网的电力需求量（例如电力消耗量或负载量）增加，频率下降。为了增加频率，需要增加电力生产量或降低需求量。可通过使主要发电厂运作于较高输出量，或开启辅助发电厂以增加电力生产量。增加主要发电厂的输出量也增加了维护成本，且降低发电厂的生命期，导致增加的成本。因为辅助发电厂经常使用更贵且/或效率较低的燃料，因此产生每一单位能量的成本较高，因而开启辅助发电厂将增加成本。随着对交流电力网的电力需求量下降，频率增加。
为了降低频率，需要降低电力生产量或增加需求量。本发明的方法与系统监视用户的电力使用率，如供应电力至消费者的电力线的交流线频率改变。客户因在交流线频率为低期间使用较多电力，或因在交流线频率为高期间使用较少电力而受到惩罚，从而对客户提供了协助维持电力网交流线频率在（或接近）额定值的诱因。因此客户因增加交流线频率稳定度而被奖励，且因降低交流线频率稳定度而被惩罚。奖励是以频率调节贷项数与频率调节借项数的形式表示，在一示例中，将增加（若频率调节借项数超过频率调节贷项数）或减少（若频率调节贷项数超过频率调节借项数）客户的账单金额。在另一示例中，频率调节借项数与频率调节贷项数可被用于调整客户的电力费率（例如，每千瓦/小时（KW/hour）的费用）。
图1是根据本发明实施示例出链接至电力网的示例性客户设施的图。在图1中，客户设施100由电力线110连结至交流电力网105。客户设施100包含线监视装置115，以及两个示例性负载120A与120B。交流电力分别经由线125A与125B穿过负载监视装置至负载120A与120B。客户设施的示例包含私人住宅、商业与工业设施。负载可为至使用交流电力的装备的直接连接或至分配装置（例如，断路器（circuit breaker box）或负载中心）的直接连接。虽然图1示出两个负载，但负载可为少至一个或多于两个。
图2是根据本发明实施示例出线监视装置的主要部件的图。在图2中，线监视装置115A包含频率计130、瓦时（watt-hour）计135A与135B、计算单元140、可选的人机接口145、可选的电话连结（例如调制解调器）150A、可选的缆线（也即非电话通信）调制解调器150B、可为有线或无线的可选的因特网连结155、以及可选的私人无线通信装置（例如无线调制解调器）160。来自交流电力网的电力沿着线110A分别传送通过瓦时计135A与135B至负载A与B。瓦时计135A与135B测量消耗的电力量（例如瓦特-小时），且将信息传至计算单元140。频率计130测量线110A的交流线频率（例如Hz或周期/秒），且将信息传至计算单元140。可由模拟或数字信号将电力与频率测量传至计算单元140。若由数字信号，则信息为周期性采样的形式。
计算单元140如下文描述般，并参照图3、图4和图5以及图6所描述的方法计算借项数与贷项数。接口145可显示累积频率调节贷项数（如下文描述的贷项数与借项数的和）以及已使用的千瓦-小时。频率调节贷项数可为正、负、或零。频率调节贷项数与已使用的千瓦-小时可被发送至电力生产设施调制解调器150A、150B或155，以用于收费且/或用于保持记录。无线调制解调器155可为可由便携式读取装置存取的短距装置（short range device）。接口145可由数据端口的形式表示，电力计读取人员可将记录装置插入接口145，以下载累积频率调节贷项数/频率调节借项数（频率调节贷项数与频率调节借项数的和），以及使用的千瓦-小时。频率计130与瓦时计135A与135B可分别包含交流线频率与千瓦-小时的数字或模拟显示器。显示的千瓦-小时可示出当前电力使用率、示出总计使用电力、或示出当前电力使用率与总计使用电力两者。
图3、图4、图5帮助了解如何计算频率调节贷项数。图3、图4、图5的每一个所绘制的总体时间期间与时间轴刻度是相同的。总体时间期间被分成五个分离的时间范围A、B、C、D与E。为了示例频率调节贷项数的计算，在图3、图4、图5中采样区间（SI）为秒分之一，但通常采样区间是可配置的，且可依所需而设置。
图3为根据本发明实施例由线监视装置测量到的交流电力线频率对时间的示例性图表。在图3中，曲线160代表输入电力线对于时间（秒）的交流线频率（Hz）。线170表示电力网的额定频率（例如60Hz）。线175A为临界频率上限值（例如设为60.02Hz）而线175B为临界频率下限值（例如设为59.98Hz）。临界频率上限值总比额定频率更大(positive)，且额定频率总比临界频率下限值更大(positive)。仅对在测量到的交流线频率高于或等于临界频率上限值或低于或等于临界频率下限值时的时间期间内计算借项数与贷项数。在时间T1处测量到的频率值为F1Hz。在时间T2处测量到的频率值为F2Hz。在时间T3处测量到的频率值为F3Hz。在时间T4处测量到的频率值为F4Hz。
在时间范围A中，测量到的频率为在临界频率上限值与下限值之间，所以将不会产生借项数或贷项数。在时间范围B中，测量到的频率为低于临界频率下限值，所以可产生借项数或贷项数。注意到，在测量到的频率低于临界频率下限值时，根据客户在时间期间B之前与在时间期间B内的电力使用率，可产生借项数与贷项数两者。在时间范围C中，测量到的频率再次为在临界频率上限值与下限值之间，所以将不会产生借项数或贷项数。在时间范围D中，测量到的频率高于临界频率上限值，所以可产生借项数与贷项数。注意到，在测量到的频率高于临界频率上限值时，根据客户在时间期间D之前与在时间期间D内的电力使用率，可产生借项数与贷项数两者。在时间范围E中，测量到的频率再一次为在临界频率上限值与下限值之间，所以将不会产生借项数或贷项数。
在图4中，曲线180为电力消耗（瓦特-小时）对时间（秒）的示例性图表。曲线180上的每一点为在采样区间c秒（也即，dP/dt在0到c区间内的积分，其中P为瓦特数而t为时间（秒））中消耗的电力量。在此示例中c等于1秒。在时间T1处测量到的电力消耗值为P1Hz。在时间T2处测量到的电力消耗值为P2Hz。在时间T3处测量到的电力消耗值为P3Hz。在时间T4处测量到的电力消耗值为P4Hz。
在图5中，曲线185是在给定采样期间内电力消耗的移动平均数（瓦特-小时）对时间（秒）的示例性图表。继续此示例，虽然移动平均数电力消耗期间（MAVP）通常是可配置的，且可依所需而设置，但是在此示例中被设为15分钟。因此，每个移动平均数数据点为图4中最后900个（15分钟乘以60秒/分钟乘以1采样/秒）电力消耗点的平均数。在时间T1处测量到的电力消耗移动平均数为M1Hz。在时间T2处测量到的电力消耗移动平均数为M2Hz。在时间T3处测量到的电力消耗移动平均数为M3Hz。在时间T4处测量到的电力消耗移动平均数为M4Hz。
在下文讨论中，应该记住增加负载将降低交流线频率，而降低负载将增加交流线频率。在时间T1处，交流线频率低于频率下限值（见图3）。在T1处消耗的电力少于T1处的电力移动平均数（见图5），故电力消耗正下降。由于在与电力消耗移动平均数比较时，客户电力使用率正驱使交流线频率朝向额定值，所以将产生贷项数。在时间T2处，交流线频率低于频率下限值（见图3）。在T2处消耗的电力多于T2处的电力移动平均数（见图5），故电力消耗正上升。由于在与电力消耗移动平均数比较时，客户电力使用率正驱使交流线频率远离额定值，所以将产生借项数。在时间T3处，交流线频率高于频率上限值（见图3）。在T3处消耗的电力多于T3处的电力移动平均数（见图5），故电力消耗正上升。由于在与电力消耗移动平均数比较时，客户电力使用率正驱使交流线频率朝向额定值，所以将产生贷项数。在时间T4处，交流线频率高于频率上限值（见图3）。在T3处消耗的电力少于T3处的电力移动平均数（见图5），故电力消耗正下降。由于在与电力消耗移动平均数比较时，客户电力使用率正驱使交流线频率远离额定值，所以将产生借项数。
假设贷项数为正而借项数为负，下列方程式在加总所有采样区间时将产生频率调节贷项数的适当正负号：
FRC＝SF∑[(P-M)(MF)]    (1)
其中：FRC为频率调节贷项数；P为在采样区间中消耗的电力；M为在N个采样区间中消耗的电力的移动平均数，其中N为等于或大于2的正整数(wholepositive integer)（电力消耗移动平均数）；MF为乘数函数；以及SF为可选的比例因子，故在输出或显示时，FRC不致为不合理的过大或过小的数字。
在最简单的实施中，在交流线频率低于或等于临界频率下限值时MF为1，在交流线频率高于或等于临界频率上限值时MF为1，且在交流线频率在临界频率上限值与下限值之间时MF为0。（P-M）因子产生适当的FRC符号（对借项数为负，对贷项数为正）。
当频率低时，相较于当频率高时，可调整MF以更加奖励或惩罚消费者。例如，在交流线频率低于或等于临界频率下限值时MF为5，在交流线频率等于或高于临界频率上限值时MF为1，以及在交流线频率在临界频率上限值与下限值之间时MF为0。
可调整MF以提供滑动比例（sliding scale），测量到的频率越远离额定值，即越增加贷项数与借项数的绝对值。此图示于表1中，其中60.00Hz为额定频率，60.02为临界频率上限值，而59.98为临界频率下限值。示出了两个选项，第一选项（MF1）在从额定值至高于临界频率上限值与从额定值至低于临界频率下限值的绝对偏移（absolute deviation）相同时，提供相同的MP。第二选项（MF2）相较于交流线频率高于临界频率上限值的期间，在交流线频率低于临界频率下限值的期间提供较高的MP。测量到的频率被四舍五入至整数。
表1
Figure GDA00001874299400091
MF可被表示为x的函数（也即MF＝f(x)）。在一示例中，MF可被表示为：
MF＝|CF-NF|             (2)
其中：CF为在一特定采样区间中测量到的交流线频率；以及NF为额定交流线频率。
在方程式(2)中，x为CF而NF为一常数。注意到，f(x)可采用任意数量的数学函数。并且，MF可为两个或更多个变量的函数，例如CF、一周内的天数、一天中的时间、以及以上的组合。
图6为根据本发明实施例的频率反应式负载管理方法的流程图。在步骤200中配置临界频率上限值与下限值、额定交流频率（NF）、采样区间（SI）、移动平均数中的采样区间数（N）、比例因子（SF）、以及乘数因子（MF）。此外，进行初始频率与电力测量，以建立可用于步骤215作业的初始数据组（例如N个连续的数据点的移动平均数）。
另外在步骤200中，频率调节贷项数（FRC）被设为初始值，例如为零。随后在步骤205中，如参照图3描述的，测量等同于采样区间的第一/下一时间区间中的当前电力消耗。在此使用的词组「当前电力消耗」中，用词「当前(current)」表示「现时(present time)」而非电流。在步骤210中，对于与在步骤205相同的时间区间中，如参照图4描述那样计算先前N个采样区间的电力消耗移动平均数。在步骤215中计算在步骤205中测量到的电力消耗，与在步骤210中计算的电力消耗移动平均数的差值（也即(P-M))。在步骤220中，如参照图3描述的，测量交流电力线在与步骤205相同的时间期间内的当前交流频率。在此使用的词组「当前交流频率」中，用词「当前(current)」表示「现时(present time)」而非电流。
在步骤225中，确定测量到的交流频率是否等于或低于临界频率下限值。若测量到的交流频率等于或低于临界频率下限值，则方法进行至步骤230。在步骤230中，确定在步骤215中计算的差值为负或为正。若差值为负，则方法进行至步骤235，在步骤235处计算出贷项数。若差值为正，则方法进行至步骤240，在步骤240处计算出借项数。
回到步骤225，若测量到的交流频率等于或高于频率下限值，则方法进行至步骤245。在步骤255中，确定在步骤215计算出的差值为负或为正。若差值为正，则方法进行至步骤235，在步骤235处计算出贷项数。若差值为负，则方法进行至步骤240处，在步骤240处计算出借项数。
在步骤235或步骤240之后，方法进行至步骤250，在步骤250处通过加入来自步骤235的贷项数，或减去来自步骤240的借项数，至频率调节贷项数的先前值，以累积频率调节贷项数。频率调节贷项数被存储直至被步骤265需要。可选地，借项数与贷项数可被存储。在步骤250之后，方法经由连接子A回接（loop back）至步骤205。
再次地，回到步骤225，若测量到的交流频率在临界频率下限值与上限值之间，方法进行至步骤260，在步骤260处计算出零贷项数/借项数（频率调节贷项数将维持不变），且方法经由连接子B进行至步骤250。通过方程式(1)的估量，当在步骤220中测量到的交流频率在临界频率上限值与下限值之间时且当MF可被估量至零时，步骤225、230、235、240、245、与260可被同时执行。或者，若MF不能被估量至零，在步骤225中，当在步骤220中测量到的交流频率在临界频率上限值与下限值之间时，方法可直接回接至步骤205。
从步骤240，步骤265可被周期性地（如在结算周期中）执行。在步骤260中，频率调节贷项数被送至电力公司，且频率调节贷项数重置为零。可选地，步骤205、210、215、220、235、240、与250的测量与计算可被显示在读出装置或计算机屏幕或由打印机打印出来。可选地，步骤205、210、215、220、235、240、与250的测量与计算可被存储以供未来分析之用。
由步骤205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、与255的组合组成的循环执行所需要的最长时间应少于或等于采样区间。步骤230与250假设在步骤205中测量到的电力消耗被从在步骤215中计算的电力消耗移动平均数减去。若相反的情况被执行，则在步骤230与250中，正循环与负循环将被反转。
图7是根据本发明实施例的被实施为电力与频率调节计的示例性线监视装置的方块图。在图7中，电力与频率调节计300包含微处理器305、存储器单元310、电力线接口315、可选的显示器320、可选的输入/输出接口325以及通信接口330。存储器单元310、电力线接口315、显示器320、输入/输出接口325以及通信接口330都连接至微处理器305。输入/输出接口324可选的地连接至存储器单元310。在使用时，来自交流电力线（未图示）的电力被连接至电力线接口315的电力输入，而负载（未图示）被连接至电力线接口315的电力输出。电力线接口315供应电力给微处理器305、存储器单元310、显示器320、输入/输出接口325与通信接口330。微处理器305如参照图3、图4、图5与图6描述的方法所描述的，计算客户频率调节借项数与频率调节贷项数。
微处理器所执行的算法作为指令被存储在存储器单元310中。存储器单元310也存储正执行指令的微处理器所需要/产生的数据，包含电力消耗测量、电力消耗移动平均数、以及频率调节贷项数。频率调节贷项数以及总体电力消耗可由显示器320显示。输入/输出装置325可被用以输入算法指令，并输出频率调节贷项数与总体电力消耗。通信接口325可被用以从电力提供者接收算法指令，并将频率调节贷项数与总体电力消耗数据发送至电力提供者。
图8为图7中的电力线接口的方块图。在图8中，电力线接口包含电力频率计335（类似第2图的电力频率计130）以及类似于图2的瓦时计135A与135B的瓦时计340。固态交流频率计广泛已知为固态与机电感应交流瓦特计。在替代性实施例中，频率计335与瓦时计340可被结合至单一固态装置内。
图9是根据本发明实施例的示例性电力计的机械视图。电力与频率调节计300实体上可被包装为如图9所示。在图9中，外壳350包含如图7所示的电子组件：微处理器305、存储器单元310、显示器320、输入/输出接口325以及通信接口330。位于外壳350的顶端的是电力输入接头（fitting）355，电力输入接头355经配置以连接来自交流电力线的线，位于外壳350的底端的是电力输出接头（fitting）360，电力输出接头360经配置以将线连接至在客户住宅或商业、私人建筑或企业处的外部负载。在外壳350前端为内部电力计的可为机械式或电子式的千瓦-小时显示器365，可为机械式或电子式的频率调节显示器370，数据通信插孔375，可选的电力断开（在输出端）开关380。在外壳350的顶端也有电话/缆线接头385，其经配置以将电力与频率调节计300连接至电话线或非电话缆线通信系统。此外，可包含可选的无线通信装置390。在替代性实施例中，实体部件可由其它相关于外壳350且不同于图9示出的实体关系来安置。
虽然图7与图9的电力与频率调节计300很适合小电力用户，大电力用户将受益于使用一般用途计算机以实现图1的线监视装置115，其中参照使用在图3至图5中描述的频率调节贷项数的频率反应式负载管理，以及参照图6流程图中步骤200、210、215、225、230、235、240、345、与250在此描述的方法，可被编码作为在可移除介质或硬盘介质上的一组指令，以供一般用途计算机使用。
图10为一般用途计算机的方块图。在图10中，计算机系统400具有至少一个微处理器或中央处理单元（CPU）405。CPU 405经由系统总线410互连至：随机存取存储器(RAM)415，只读存储器（ROM）420，用以连接可移除数据和/或程序存储装置430及大量数据和/或程序存储装置435的输入/输出（I/O）转接器425，用以连接键盘445与鼠标450的用户接口转接器440，用以连接数据端口460的端口转接器455，与用以连接显示装置470的显示器转接器465。
ROM 420包含用于计算机系统400的基本操作系统。操作系统可替代性地置于RAM 415或其它本领域内已知的位置。可移除数据和/或程序存储装置430的示例包含磁带介质（诸如软盘驱动器与磁带驱动器）与光学介质（诸如光驱）。大量数据和/或程序存储装置435的示例包含电性、磁性、光学、电磁性、红外线、与半导体装置。计算机可读取介质的示例包含半导体或固态存储器、磁带、可移除计算机卡带、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、硬盘与光盘。当前的光盘示例包含光盘只读存储器（CD-ROM），可抹写光盘（CD-R/W），与DVD。除了键盘445与鼠标450以外，其它用户输入装置诸如轨迹球、写字板、压力垫、麦克风、光笔与位置感应显示屏幕，可被连接至用户接口440。显示装置的示例包含阴极射线管（CRT）与液晶显示器（LCD）。
从图8的电力线接口315而来、以瓦特-小时与交流线频率测量结果的形式表现的数据经由数据端口460被供应至系统。频率调节贷项数与总体电力消耗可经由连接至数据端口460的装置被发送至电力公司，且可经由数据端口460接收来自电力公司的程序指令。计算机400也可被用以执行复杂的电力/成本分析，并被用以引导减少或增加电力消耗的衡量，诸如当产生借项数时，增加或减少产量和/或开启或关闭装备。
具有适当应用接口的计算机程序可由在本领域技术人员编制，并存储于系统或数据和/或程序存储装置中，以简化本发明的实际应用。在使用时，执行本发明方法所需的信息或所编制的计算机程序可被装载在适当的可移除数据和/或程序存储装置430上、经由数据端口460被馈送、或使用键盘445打字输入。
因此，本发明的实施例出了使用频率调节贷项数的频率反应式负载管理的方法、装置与系统。
上文提供了本发明具体实施例的描述，以供了解本发明。将了解本发明并不限制于在此所描述的特定具体实施例，而可容许对本领域技术人员显然的各种修正、重新配置、与替换，而不脱离本发明的范围。因此，所附的权利要求意为包含在本发明真实精神与范围内的所有此等修改与改变。

Claims (18)

1.一种使用频率调节贷项数的反应式负载管理的方法，包含以下步骤：
使用交流频率测量装置测量交流电力线的当前交流频率；
使用电力消耗测量装置测量该交流电力线在等于采样区间的时间期间内的当前电力消耗；
计算最后N个测量到的当前电力消耗的电力消耗移动平均数，其中N为大于1的正整数；
基于所述当前电力消耗、所述当前交流频率与所述电力消耗移动平均数，产生贷项数或借项数；
将所述贷项数或所述借项数加至频率调节贷项数；以及
对每个下一采样区间，重复所述步骤：测量所述当前交流频率；测量所述当前电力消耗；计算所述电力消耗移动平均数；产生所述贷项数或借项数；以及将所述贷项数或借项数加至所述频率调节贷项数。
2.如权利要求1所述的方法，其中当与所述电力消耗移动平均数比较时，在所述当前电力消耗正驱使所述交流电力线朝向所述交流电力线的额定交流频率时，贷项数被产生。
3.如权利要求1所述的方法，其中当与所述电力消耗移动平均数比较时，在所述当前电力消耗正驱使所述交流电力线远离所述交流电力线的额定交流频率时，借项数被产生。
4.如权利要求1所述的方法，其中当所述当前频率在所述临界频率上限值与所述临界频率下限值之间时，不产生贷项数或借项数。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述临界频率上限值大于所述交流电力线的额定交流频率，所述临界频率下限值小于所述额定交流频率。
6.如权利要求1所述的方法，还包含：
初始化N个连续的电力消耗测量的电力消耗移动平均数，每一个电力消耗测量为在等同于所述采样区间的各个的时间期间内进行。
7.如权利要求1所述的方法，还包含：周期性地将所述频率调节贷项数传送至供应交流电力至所述交流电力线的电力公司。
8.如权利要求1所述的方法，其中产生所述贷项数或借项数还包含：
在所述当前交流频率高于或等于临界频率上限值、且所述当前电力消耗低于所述电力消耗移动平均数时，产生借项数；
在所述当前交流频率高于或等于临界频率上限值、且所述当前电力消耗高于所述电力消耗移动平均数时，产生贷项数；
在所述当前交流频率低于或等于临界频率下限值、且所述当前电力消耗高于所述电力消耗移动平均数时，产生借项数；
在所述当前交流频率低于或等于临界频率下限值、且所述当前电力消耗低于所述电力消耗移动平均数时，产生贷项数；以及
在所述当前交流频率在所述临界频率上限值与所述临界频率下限值之间时，不产生贷项数或借项数。
9.一种用于使用频率调节贷项数的反应式负载管理的线监视装置，包含：
交流频率测量装置；
交流电力测量装置；
用于使用交流频率测量装置测量交流电力线的当前交流频率的交流频率装置；
用于使用电力消耗测量装置测量所述交流电力线在等于采样区间的时间期间内的当前电力消耗的交流电力测量装置；
用于计算最后N个测量到的当前电力消耗的电力消耗移动平均数的装置，其中N为大于1的正整数；
用于基于所述当前电力消耗、所述当前交流频率与所述电力消耗移动平均数，产生贷项数或借项数的装置；
用于将所述贷项数或所述借项数加至频率调节贷项数的装置；以及
对每个下一采样区间，重复所述步骤：测量所述当前交流频率；测量所述当前电力消耗；计算所述电力消耗移动平均数；产生所述贷项数或借项数；以及将所述贷项数或借项数加至所述频率调节贷项数。
10.如权利要求9所述的装置，还包含：
用以显示、记录、或显示与记录由所述交流电力测量装置测量到的电力消耗的装置。
11.如权利要求9所述的装置，其中所述产生所述频率调节贷项数的装置包含：微处理器和连接至所述微处理器的存储器单元。
12.如权利要求11所述的装置，还包含：
连接至所述微处理器的通信接口，连接至所述微处理器的输入/输出装置，或者连接至所述微处理器的所述通信接口与连接至所述微处理器的所述输入/输出装置两者。
13.如权利要求11所述的装置，还包含以下的一个或多个：
连接至所述微处理器的电话调制解调器，连接至所述微处理器的缆线调制解调器，连接至所述微处理器的无线调制解调器。
14.如权利要求11所述的装置，还包含，连接至所述处理器、所述存储器单元、或连接至所述微处理器和所述存储器单元两者的数据通信插孔。
15.如权利要求9所述的装置，还包含：用以将所述交流频率测量装置连接至交流电力线的装置，以及用以将所述交流电力测量装置连接于所述交流电力线与外部负载之间的装置。
16.如权利要求15所述的装置，其中：
在所述当前电力消耗正驱使所述交流电力线朝向所述交流电力线的额定交流频率时，所述频率调节贷项数被增加；
在所述当前电力消耗正驱使所述交流电力线远离所述额定交流频率时，所述频率调节贷项数被降低；以及
在所述交流电力线的交流频率在临界频率上限值与临界频率下限值之间时，所述频率调节贷项数保持不变。
17.如权利要求15所述的装置，其中所述产生频率调节贷项数的装置和用以显示、记录、或显示与记录所述频率调节贷项数的装置包含通用计算机。
18.一种计算机程序，包含计算机程序代码，当所述计算机程序代码被装载在计算机中并被运行时，执行如权利要求1-8中任一所述的方法的所有步骤。
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