CN103427991B - 用以由分布式本地发电设施网络形成虚拟发电集体的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本申请案涉及一种由分布式本地发电设施网络形成虚拟发电集体的方法和设备。本发明呈现一种计入电力贡献和消耗的方法。所述方法包括从多个设施接收信息，其中所述多个设施可操作以产生和/或消耗电力，且其中所述数据包括关于所述多个设施对电网的电力贡献和/或从所述电网进行的消耗的信息。所述方法进一步包括将稳健的密码过程系统应用于关于电力贡献的所述信息，且证实所述信息的真实性，以及所要求的所述设施的正确归属。最后，所述方法包括以允许通过审计独立地核实贡献的方式使用经解密和核实的信息对来自所述多个设施中的每一者的电力贡献和/或消耗进行跟踪和记账。所述方法还可包括基于每一设施的所述相应电力贡献和/或消耗来补偿所述设施中的每一者。

Description

用以由分布式本地发电设施网络形成虚拟发电集体的方法和 设备
相关申请案的交叉参考
本申请案主张戴维德·怀亚特(David Wyatt)于2012年4月13日申请的标题为“用以由分布式本地发电设施网络形成虚拟发电集体的方法和设备(METHOD AND APPARATUSTO FORM A VIRTUAL POWER GENERATION COLLECTIVE FROM ADISTRIBUTED NETWORK OFLOCAL GENERATION FACILITIES)”的第61/624,190号美国临时专利申请案(代理人案号WYAT-P0001.PRO)的优先权，所述临时专利申请案的整个揭示内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
根据本发明的实施例大体涉及电力产生和分配，且更特定来说，涉及用于测量和计入所产生和分配的电力的方法。
背景技术
历史上，已将电力从发电设施(例如，北加利福尼亚电力局(“NCPA”))经由电力分销商(例如，太平洋天然气和电力公司(“PG&E”))递送到家中或商业设施处的终端消费者。电力可通常从例如水力发电厂、燃煤发电厂或蒸汽发电厂等任何种类的发电设施提供。另一方面，电力分销商拥有将电力分配给消费者且通常与电力提供设施无关的电线和变电站电网。终端消费者传统上尚不具有任何用以在他或她的家或商业设施处在本地产生电力的手段。因此，本地家或商业设施仅需装备有能够测量从用于供应设施的电力需求的电网汲取的电力的电表。
图1说明历史电力产生和分配系统。电力由发电机150产生且接着经由电力分销商或电网提供商155递送到电力消费者160。
此历史模式当前已发展成终端消费者具有例如通过家用太阳能电板、blume气体发电机、燃料电池和风力涡轮机的出现自己发电的能力。因此，传统的电表需要经调适以还计入正有多少电力供应回到电网。这例如通过允许仪表“倒转”来实现，因此电网提供者将提供对于供应回到电网的千瓦时(“kwh”)量的退款。然而，在当前模式下，电力提供者仍在负责计入贡献和确定对于贡献的补偿范围。
图2说明如当前存在的常规电力产生和分配系统。电力由发电机250产生且经由电力分销商255分配给消费者，这类似于历史系统。然而，在如今的常规电力产生和分配系统中，某些消费者275具有经由使用例如太阳能面板在其自身的设施处发电的手段。
当前电力分配和记账模式的问题在于，消费者发电能力实际上与企业发电竞争，且企业(特定来说，电网提供者)可选择以实质上低于电力供应者将向从电网汲取电力的消费者收取的价格的大大降低的费率来奖励回到电网中的供电。这成问题，尤其因为虽然太阳能电板的购买和安装成本在太阳能面板的使用寿命期间每kwh小于从电网汲取的电力的成本，但通常比电力分销商企业针对将电力供应回到电网中而退还的数目昂贵。
这些约束已实际上对普通消费者的家用或商业太阳能面板安装的实际尺寸造成经济上的限制。简言之，如果安装产生比安装其的家庭的典型电需求更多的电力，那么其完全不能通过经由过度供应回到电网中而退还的钱来补偿安装成本。遗憾的是，这导致对普通家庭发电装置的人为约束，其中电力分销商对于所退还的钱的数额而非安装区域或安装部位的其它物理能力的策略是控制清洁太阳能家庭发电装置的大小的关键决定性因素。
举例来说，典型的电力供应者或分销商可在峰值需求时间对等级1电力消费者收取每kwh$0.41，同时以仅每kwh$0.11退还贡献回到电网中的过剩电力。同时，典型的太阳能装置在面板使用寿命期间的费用可为每kwh$0.22。在此模式下，对于普通消费者利用太阳能装置且拥有超过消费者的家庭或商业需求的过多生产能力几乎没有经济意义，因为贡献回到电网中的任何过度供应将不以与所消耗电力相同的费率予以补偿。类似地，采用风力涡轮机的工厂将面临涡轮机的尺寸产生超过本地设施需求的过多容量的类似的困境。
由于太阳能面板、风力涡轮机或燃煤发电设施一旦其在电网上所产生的电力就相同，所以没有理由一种形式的发电应比任何其它方法(不论其是太阳能、风力、地热还是其它)每kwh赚得少。然而，可替代的电力源的问题在于区分不同提供者贡献的电力具有挑战性。因此，计入来自各种不同类型的电力提供者的供电成问题。
发明内容
因此，需要一种其中可公平且安全地计入任何发电设施的供电的系统。并且，需要一种计入电力供应的源头到电网中的供电的稳健的方法。使用所描述的系统的有益方面(在无其相应局限性的情况下)，本发明的实施例提供一种解决这些问题的新颖的解决方案。
本文揭示一种方法，借此可由允许形成虚拟电力供应者的一个或一个以上独立的审计机构对每一设施的电力贡献进行记录、计数和加时戳。
在一个实施例中，呈现一种计入电力贡献的方法。所述方法包括从多个设施接收经加密数据，其中所述多个设施可操作以产生电力，且其中所述经加密数据包括关于所述多个设施到电网的电力贡献的信息。所述方法进一步包括将经加密数据解密以存取关于电力贡献的信息。最后，所述方法包括使用经解密数据跟踪来自所述多个设施中的每一者的电力贡献。所述方法还可包括基于每一设施的相应电力贡献补偿所述多个设施中的每一者。
实施例包含以上内容且进一步包括基于每一设施的相应电力贡献确定针对第一多个设施中的每一者的补偿。
实施例包含以上内容且其中使用公共密钥加密系统对经加密数据加密。
实施例包含以上内容且其中公共密钥加密系统选自包括以下各项的群组：公共密钥分配系统、数字签名系统和公共密钥密码系统。
实施例包含以上内容且其中公共密钥加密系统使用RSA算法。
实施例包含以上内容且其中第一多个设施进一步可操作以消耗电力，且进一步其中经加密数据包括关于由第一多个设施从电网进行的电力消耗的信息。
实施例包含以上内容且进一步包括使用经解密数据计入第一多个设施中的每一者的电力消耗。
实施例包含以上内容且进一步包括：(a)从第二多个设施接收数据，其中所述第二多个设施可操作以消耗电力，且其中所述数据包括关于由所述第二多个设施从电网进行的电力消耗的信息；以及(b)使用所接收数据计算第二多个设施中的每一者的相应电力消耗。
实施例包含以上内容且进一步包括确定电网提供者对于所述第一多个设施和所述第二多个设施所消耗的电力的一部分的补偿量，其中所述电力部分由电网提供者贡献，且其中到电网提供者的补偿量的确定是基于关于从所述第一多个设施和所述第二多个设施接收的电力消耗的信息。
实施例包含以上内容且其中所述第一多个设施和所述第二多个设施形成虚拟发电网络。
实施例包含以上内容且进一步包括在虚拟发电网络内将由第一多个设施产生的过剩电力出售给消费者。
实施例包含以上内容且其中经加密数据包括数据包，且其中数据包包括：(a)测得为随时间的电力的积分的电力贡献；(b)包括记录电力贡献的日时的时戳；以及(c)期间测量电力贡献的时间周期。
实施例包含以上内容且其中通过询问位于第一多个设施中的每一者处的监控站从所述第一多个设施接收经加密数据。
在一个实施例中，呈现一种用于测量电力的设备。所述设备包括耦合到本地设施处的发电厂的仪表，其中所述仪表包括：(a)操作地耦合到处理器的电流感测模块，其中所述处理器与所述电流感测模块可结合操作以计入发电厂贡献的电力；(b)存储器，其可操作以存储所计算的电力贡献，以及用于与电网提供者安全通信的第一组加密密钥；以及(c)网络接口，其可操作以与电网提供者通信，其中仪表与电网提供者之间的通信使用第一组加密密钥来保护，且其中所述通信包括将所计算的电力贡献中继到电网提供者。
在另一实施例中，呈现一种用于计入电力贡献的系统。所述系统包括通信地耦合到多个设施的记账服务器，其中所述多个设施可操作以产生电力。记账服务器包括可操作以存储关于来自多个设施的电力贡献的记账信息和跟踪应用的存储器。服务器还包括用于与多个设施通信的网络接口，以及耦合到存储器和网络接口的处理器。处理器经配置以根据跟踪应用操作以(a)从所述多个设施接收经加密数据，其中所述经加密数据包括关于所述多个设施到电网的电力贡献的信息；(b)将经加密数据解密以存取关于电力贡献的信息；且(c)使用经解密数据跟踪来自第一多个设施中的每一者的电力贡献。
在不同实施例中，揭示一种计入来自分布式供电设施网络的合计电力贡献的方法。所述方法包括接收源自与第一多个设施相关联的第一多个监控站的信息，其中所述第一多个设施可操作以产生以及消耗电力，且其中来自监控站的信息包括关于从所述第一多个设施流到电网上的所计量电力或流到所述第一多个设施中的所计量电力消耗的信息。此外，所述第一多个设施同意作为集体协同计入其集体贡献和消耗。另外，来自所述第一多个设施的信息被发射到集体授权的实体以组合为所述第一多个设施的合计电力贡献总量和合计电力消耗总量。最后，将合计电力贡献总量作为整体呈现以使得能够将集体的能量产生能力表示为单一实体。
附图说明
在附图的各图中借助实例而非限制说明本发明的实施例，且附图中相同参考数字指代类似元件。
图1说明历史电力产生和分配系统。
图2说明当前存在的常规电力产生和分配系统。
图3说明根据本发明的一个实施例的电力产生和分配系统。
图4是根据本发明的实施例的设施发电仪表(“FPGM”)的示范性计算系统。
图5是根据本发明的实施例其中客户端FPGM和服务器可耦合到网络的网络架构的实例的框图。
图6是说明根据本发明的实施例的电力供应的源头处的虚拟电力分配系统的更详细视图的框图。
图7是说明根据本发明的一个实施例的虚拟电力产生和分配系统的组件的高级框图。
图8描绘根据本发明的实施例的安全计入电力贡献的示范性过程的流程图800。
图9描绘根据本发明的实施例的感测电力贡献且安全地发射向记账服务器报告电力贡献的包的示范性过程的流程图900。
图10是说明根据本发明的一个实施例的记账服务器处的数据流的框图。
图11是说明根据本发明的一个实施例的FPGM处的数据流的框图。
各图中，具有相同表示的元件具有相同或类似功能。
具体实施方式
现将详细参考本发明的各个实施例，其实例在附图中说明。虽然结合这些实施例描述，但将理解，其不希望将本发明限于这些实施例。相反，本发明希望涵盖可包含在如所附权利要求书界定的本发明的精神和范围内的替代、修改和等效物。此外，在本发明的以下详细描述中，陈述众多特定细节以便提供对本发明的彻底理解。然而，将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践本发明。在其它例子中，未详细描述众所周知的方法、程序、组件和电路以免不必要地混淆本发明的各方面。
依据程序、逻辑块、处理和对计算机存储器内的数据位的操作的其它符号表示来呈现以下详细描述的一些部分。这些描述和表示是数据处理领域的技术人员用来将其工作的本质最有效传达给所属领域的其他技术人员的手段。在本申请案中，将程序、逻辑块、过程等想象为导致所要结果的步骤或指令的自洽序列。步骤是利用物理量的物理操纵的步骤。通常(尽管并非必要)，这些量采取能够在计算机系统中存储、传递、组合、比较和以其它方式操纵的电或磁信号的形式。有时(主要出于常见用法的原因)将这些信号指代为事务、位、值、元素、符号、字符、样本、像素等已证明是方便的。
然而，应牢记，所有这些和类似术语应与适当物理量相关联且仅是应用于这些量的方便的标记。除非另外明确陈述，否则如从以下论述中显而易见，应了解，贯穿本发明，利用例如“确定”、“记账”、“接收”、“跟踪”、“加密”、“解密”、“分配”、“关联”、“存取”、“确定”、“识别”等术语的论述是指计算机系统或类似的电子计算装置或处理器(例如，图4的系统110)的动作和过程(例如，图8的流程图800)。所述计算机系统或类似的电子计算装置操纵和变换计算机系统存储器、寄存器或其它此类信息存储装置、发射或显示装置内的表示为物理(电子)量的数据。
本文描述的实施例可在驻留在某一形式的计算机可读存储媒体(例如，程序模块，由一个或一个以上计算机或其它装置执行)上的计算机可执行指令的一般上下文中论述。借助实例而非限制，计算机可读存储媒体可包括非暂时性计算机可读存储媒体和通信媒体；非暂时性计算机可读媒体包含除暂时性传播信号以外的所有计算机可读媒体。一般来说，程序模块包含执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。程序模块的功能性可在各个实施例中视需要组合或分布。
计算机存储媒体包含在用于存储例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可装卸和非可装卸媒体。计算机存储媒体包含(但不限于)随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、快闪存储器或其它存储器技术、压缩光盘ROM(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其它光学存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于存储所要信息且可被存取以检索所述信息的任何其它媒体。
通信媒体可体现计算机可执行指令、数据结构和程序模块，且包含任何信息递送媒体。借助实例而非限制，通信媒体包含例如有线网络或直接有线连接等有线媒体，以及例如声学、射频(RF)、红外线和其它无线媒体等无线媒体。以上各者中的任一者的组合也可包含在计算机可读媒体的范围内。
用以由分布式本地发电网络形成虚拟发电集体的方法和设备
本发明的实施例大体涉及收集电力贡献的测量值，且更特定来说，涉及确定分布式本地发电设施网络中的发电能力的方法和系统。因此，本发明的实施例提供一种其中可公平且安全地计入任何发电设施的电力贡献的系统。并且，本发明的实施例提供一种计入电力供应的源头处的到电网中的电力贡献的稳健的方法。在对本发明的电力贡献进行公平且安全记账的情况下，可实现开放市场，其中电力的任何生产者可根据其贡献的规模和效率公平地得到奖励。
图3说明根据本发明的一个实施例的电力产生和分配系统。电力由发电机350产生且经由电力分销商355分配给消费者，这类似于上文论述的常规系统。然而，对于具有用于在其自身设施处发电的手段的特定消费者370，本发明的一个实施例提供虚拟电力和分配中枢390，其合计且记录来自家庭电力生产者370的各种电力贡献。
本发明的另一实施例允许记录且稳健地确认由每一本地设施370产生的电力，使得本地设施370处的每一生产者可核实其贡献经识别且进一步核实其正因其贡献而得到公平的补偿。
本发明的一个实施例允许核实一个或一个以上本地设施370产生的电力表示对电网的实际贡献。这是重要的，因为其允许本地设施370识别、核实和接受其它贡献设施到电网中作出的贡献不是作假的。
本发明的另一实施例记录并计入作出电力贡献的时间，借此为发电的灵活补偿提供支持。所述补偿可经调整以更公平地补偿从本地发电设施以及从视需要或在风力、太阳能和其它天然电力源不太充足时产生电力的提供者提供的电力。举例来说，可以较高费率补偿在夜间当本地设施处的太阳能面板不在有效运行时发电的实体，以补偿其较高发电成本。
在一个实施例中，一旦一个或一个以上设施到电网的贡献可被稳健且准确识别，所述设施就可形成集团或虚拟发电组织，以用于记录和计入集团成员的贡献并产生单一虚拟组织的目的。此虚拟组织将具有呈现用以向消费者宣传和向消费者收费并促进根据贡献向生产者分配资金的单面的优点。举例来说，在一个实施例中，图3中的虚拟电力产生和分配中枢390可为虚拟发电组织，其包括记录来自其各个成员的贡献且相应地分摊资金的多个本地发电设施。在一个实施例中，虚拟发电组织可经设置以允许组织内的任何参与设施直接从另一参与设施购买电力。举例来说，一设施可在此安排下最后直接从相邻设施购买电力。
个别家庭用电贡献者可受益于加入虚拟发电集体的机构中的其它家庭贡献者。形成虚拟电力集体的一个优点是，其将简化记账和开账单过程。虚拟发电组织可取所收集的总量的一百分比来支付其成本和开销。此外，虚拟电力集体所支付的补偿可由集团内的贡献者较公平地施加，以期望将来用于电力产生的新设施或较大设施的发展。
此外，公平地补偿个别贡献者将可能鼓励较大家庭发电设施中的持续投资。本发明的另一优点是，通过使较大家庭发电设施的安装在经济上更加吸引人，驱动对更大发电能力且特定来说更有效发电能力的需求。因此，促进虚拟发电能力可通过提供用于购买本地发电能力(例如，家用太阳能面板)的有机形成的经济刺激来产生新的发电经济。其还可驱动对技术的增加的投资以改进小规模发电能力(例如，家用燃料电池)的效率。
另外，在一个实施例中，辨识和区分从各个设施或设施集团到电网中的贡献的能力可向消费者提供选择补偿其想要向其支付其电力供应的随便哪个实体的能力。举例来说，消费者可选择向由消费者社区内的多个本地家庭发电设施的组合贡献形成的本地虚拟发电组织支付。
本发明的一个目标是经由由联网的具有微发电功能的设施形成的虚拟电网来连接供应者和消费者。连接供应者和消费者允许太阳能、风能和地热能的小规模生产者一起合作以收集补偿或资金用于设施维护和改进。随着增加数目的例如太阳能面板等本地发电设施较小规模地安装(例如)在住宅和企业设施中，这些设施将电力贡献回到电网中以及支持对于进一步安装的本地需求的能力不断增长。
随着分布式本地发电设施的数目增长，这些设施通过形成虚拟发电网络(“VPGN”)来收集和集中其贡献的机会有所增加。VPGN可为发电设施的集合，所述发电设施集体地操作以形成分布式发电能力。当VPGN可作为电力提供者用于电网上时，其他电力消费者可选择随后从VPGN购买电力。由于VPGN是通过计入每一设施对VPGN的贡献经由稳健的数据收集而建立，所以接着有可能计入每一本地发电设施的贡献且根据贡献量和作出贡献的时戳来分配资金。本质上，本发明的电力分配和记账系统允许在“云”中计入来自各个设施的所有贡献，借此个别消费者可为其个人使用直接从云购买电力。
在一个实施例中，设施发电仪表(“FPGM”)位于每一设施处，其计入从电网汲取或从设施发电厂(“FGP”)供应到电网的电力。FGP是在特定设施本地的发电能力，例如设施处的太阳能面板。每一FPGM连接到电网提供者(“GP”)，其是到设施的相邻电连接的所有者。
图4说明根据本发明的实施例的设施发电仪表(“FPGM”)的示范性计算系统110。计算系统110广义上表示能够执行计算机可读指令的任何单处理器或多处理器计算装置或系统。在其最基本配置中，计算系统110可包含至少一个处理器114和系统存储器116。
处理器114通常表示能够处理数据或解译和执行指令的任何类型或形式的处理单元。在某些实施例中，处理器114可从软件应用或模块接收指令。这些指令可致使处理器114执行本文描述和/或说明的实例实施例的一者或一者以上的功能。
系统存储器116通常表示能够存储数据和/或其它计算机可读指令的任何类型或形式的易失性或非易失性存储装置或媒体。系统存储器116的实例包含(不限于)RAM、ROM、快闪存储器，或任何其它适宜的存储器装置。尽管不要求，但在某些实施例中，计算系统110可包含易失性存储器单元(例如，系统存储器116)和非易失性存储装置(例如，主要存储装置132)两者。
计算系统110除处理器114和系统存储器116外还可包含一个或一个以上组件或元件。举例来说，在图4的实施例中，计算系统110包含存储器控制器118、输入/输出(I/O)控制器120和通信接口122，其每一者可经由通信基础结构112互连。通信基础结构112通常表示能够促进计算装置的一个或一个以上组件之间的通信的任何类型或形式的基础结构。通信基础结构112的实例包含(不限于)通信总线(例如，工业标准架构(ISA)、外围组件互连(PCI)、PCI Express(PCIe)或类似总线)和网络。
存储器控制器118通常表示能够处置存储器或数据或控制计算装置110的一个或一个以上组件之间的通信的任何类型或形式的装置。举例来说，存储器控制器118可经由通信基础结构112控制处理器114、系统存储器116与I/O控制器120之间的通信。
I/O控制器120通常表示能够协调和/或控制计算装置的输入和输出功能的任何类型或形式的模块。举例来说，I/O控制器120可控制或促进计算装置110的一个或一个以上元件(例如，处理器114、系统存储器116、通信接口122、显示器适配器126、输入接口130和存储接口134)之间的数据传递。
通信接口122广义上表示能够促进实例计算系统110与一个或一个以上额外装置之间的通信的任何类型或形式的通信装置。举例来说，通信接口122可促进计算系统110与包含额外计算系统的私用或公共网络之间的通信。或者，举例来说，通信接口122可促进FPGM与电网提供者之间的通信。通信接口122的实例包含(不限于)有线网络接口(例如，网络接口卡)、无线网络接口(例如，无线网络接口卡)、调制解调器和任何其它适宜的接口。在一个实施例中，通信接口122提供经由到网络(例如，因特网)的直接链路到远程服务器的直接连接。通信接口122还可经由任何其它适宜的连接间接提供此连接。
通信接口122还可表示主机适配器，其经配置以经由外部总线或通信信道来促进计算系统110与一个或一个以上额外网络或存储装置之间的通信。主机适配器的实例包含(不限于)小计算机系统接口(SCSI)主机适配器、通用串行总线(USB)主机适配器、IEEE(电气及电子工程师协会)1394主机适配器、串行高级技术附接(SATA)和外部SATA(eSATA)主机适配器、高级技术附接(ATA)和并行ATA(PATA)主机适配器、光纤通道接口适配器、以太网适配器等。通信接口122还可允许计算系统110参与分布式或远程计算。举例来说，通信接口122可从例如电网提供者端处的远程装置接收指令，或将指令发送到远程装置以供执行。
在一个实施例中，FPGM上的通信接口122可经由各种协议中的一者连接到网络，例如通过Wi-Fi连接以无线方式连接到网络，或通过有线以太网连接连接到网络，或者甚至通过在电缆上使用以太网进行通信而连接到网络。
如图4中说明，计算系统110还可包含经由显示器适配器126耦合到通信基础结构112的至少一个显示装置124。显示装置124通常表示能够视觉上显示显示器适配器126转发的信息的任何类型或形式的装置。类似地，显示器适配器126通常表示经配置以转发图形、文本和其它数据以供在显示装置124上显示的任何类型或形式的装置。
如图4中说明，计算系统110还可包含经由输入接口130耦合到通信基础结构112的至少一个输入装置128。输入装置128通常表示能够将输入(计算机产生或人为产生)提供到计算系统110的任何类型或形式的输入装置。输入装置128的实例包含(不限于)键盘、指向装置、语音辨识装置，或任何其它输入装置。
如图4中说明，计算系统110还可包含经由存储接口134耦合到通信基础结构112的主要存储装置132和备用存储装置133。存储装置132和133通常表示能够存储数据和/或其它计算机可读指令的任何类型或形式的装置或媒体。举例来说，存储装置132和133可为磁盘驱动器(例如，所谓的硬盘驱动器)、软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、快闪驱动器等。存储接口134通常表示用于在存储装置132和133与计算系统110的其它组件之间传递数据的任何类型或形式的接口或装置。
在一个实施例中，FPGM还可包含用以存储用于与电网提供者或VPGN通信的加密密钥的存储装置148。存储装置148可与主要存储装置132分离或为其一部分。并且，在一个实施例中，系统110中采用的所有存储装置将为安全的或使用代码签名技术来确保程序和软件在FPGM上的安全存储和执行。
在一个实例中，数据库140可存储在主要存储装置132中。数据库140可表示单一数据库或计算装置的部分，或者其可表示多个数据库或计算装置。举例来说，数据库140可表示(存储在其上)计算系统110的一部分和/或图2(下文)中的实例网络架构200的若干部分。或者，数据库140可表示(存储在其上)能够由计算装置(例如，计算系统110和/或网络架构200的若干部分)存取的一个或一个以上物理上分离的装置。
继续参看图4，存储装置132和133可经配置以从经配置以存储计算机软件、数据或其它计算机可读信息的可装卸存储单元读取和/或向所述可装卸存储单元写入。适宜的可装卸存储单元的实例包含(不限于)软盘、磁带、光盘、快闪存储器装置等。存储装置132和133还可包含用于允许将计算机软件、数据或其它计算机可读指令加载到计算系统110中的其它类似结构或装置。举例来说，存储装置132和133可经配置以读取和写入软件、数据或其它计算机可读信息。存储装置132和133也可为计算系统110的一部分，或可为经由其它接口系统存取的单独的装置。
在一个实施例中，处理器114能够处理来自电力检测(或电流感测)电路146的在经由模/数转换器144处理之后接收到的数据。在一个实施例中，处理器114还可经编程以计算电力产生和消耗的历史。
许多其它装置或子系统可连接到计算系统110。相反，无需存在图4中说明的所有组件和装置以实践本文描述的实施例。上文参考的装置和子系统也可以与图4所示的方式不同的方式互连。计算系统110还可采用任何数目的软件、固件和/或硬件配置。举例来说，可将本文揭示的实例实施例编码为计算机可读媒体上的计算机程序(也称为计算机软件、软件应用、计算机可读指令，或计算机控制逻辑)。
可将含有计算机程序的计算机可读媒体加载到计算系统110中。存储在计算机可读媒体上的计算机程序的全部或一部分可接着存储在系统存储器116和/或存储装置132和133的各个部分中。当由处理器114执行时，加载到计算系统110中的计算机程序可致使处理器114执行本文描述和/或说明的实例实施例的功能和/或成为用于执行本文描述和/或说明的实例实施例的功能的构件。另外或作为替代，本文描述和/或说明的实例实施例可实施在固件和/或硬件中。
图5是根据本发明的实施例的其中客户端FPGM 210、220和230以及服务器240和245可耦合到网络250的网络架构的实例的框图。在一个实施例中，服务器240和245可属于VPGN，其中其尤其记录FGP作出的且使用客户端FPGM 210、220和230传送到VPGN服务器的贡献。在另一实施例中，服务器240和245也可属于电网提供者的网络且用于收集关于来自各个FGP的贡献的信息。在不同的实施例中，服务器240可属于VPGN，而服务器245可属于电网提供者的网络。客户端系统210、220和230通常表示在FPGM上使用的任何类型或形式的计算装置或系统，例如图4的计算系统110。
类似地，服务器240和245通常表示经配置以提供各种数据库服务和/或运行某些软件应用的计算装置或系统，例如应用服务器或数据库服务器。网络250通常表示任何电信或计算机网络，包含(例如)内联网、广域网(WAN)、局域网(LAN)、个域网(PAN)或因特网。
参看图4的计算系统110，可使用例如通信接口122等通信接口来提供每一客户端系统210、220和230与网络250之间的连接性。客户端系统210、220和230可能够使用用于与FPGM通信的专用客户端软件来存取服务器240或245上的信息。此软件可允许客户端系统210、220和230存取服务器240、服务器245、存储装置260(1)-(L)、存储装置270(1)-(N)、存储装置290(1)-(M)或智能存储阵列295代管的数据。尽管图5描绘使用网络(例如，因特网)用于交换数据，但本文描述的实施例不限于因特网或任何特定基于网络的环境。
在一个实施例中，可将本文揭示的实例实施例中的一者或一者以上的全部或一部分编码为计算机程序且加载到服务器240、服务器245、存储装置260(1)-(L)、存储装置270(1)-(N)、存储装置290(1)-(M)、智能存储阵列295或其任何组合上并由其执行。还可将本文揭示的实例实施例中的一者或一者以上的全部或一部分编码为计算机程序，存储在服务器240中，由服务器245执行，且经由网络250分布到客户端系统210、220和230。
图6是说明根据本发明的实施例的电力供应的源头处的虚拟电力分配系统的更详细视图的框图。作为VPGN的一部分的本地设施630可具有如上文论述的本地设施发电厂(“FGP”)。举例来说，FGP可包括如图6所示的太阳能面板650。在太阳能面板正用于发电的情况下，太阳能逆变器640可为本地设施处的设备的一部分。逆变器640将光伏太阳能面板的可变直流(DC)输出转换为可馈送到商业电网中或由本地电网外电网络使用的通用频率交流电。在电力供应的源头处的FPGM620可用于记录其所连接到的相应设施630的电力贡献和消耗。
在一个实施例中，每一设施处的每一FPGM 620需要具有经由网络(例如)到电网提供者660或VPGN 610的通信的安全构件。此可通过确保发射到FPGM或从FPGM发射的所有数据均经加密来完成。将数据加密确保了系统的完整性且可准确计入每一设施的贡献。在一个实施例中，可使用利用例如RSA等不对称密钥算法的公共密钥密码术来将数据加密。在另一实施例中，可使用三个主要种类的公共密钥密码术系统中的任一者，即公共密钥分布系统、数字签名系统和公共密钥密码系统。所述三种公共密钥系统可执行公共密钥分布和数字签名服务两者。举例来说，可使用众所周知的算法，例如Diffie-Hellman密钥交换(其是一种类型的公共密钥分布系统)和数字签名算法(其是一种类型的数字签名系统)。然而，本发明不仅仅限于使用公共密钥密码算法。可使用任何数目的各种方法和算法来将FPGM数据加密。
在使用公共密钥密码技术的情况下，订户站点处的每一FPGM可包括私用密钥与公共密钥对。此私用与公共密钥对可由例如电网提供者提供。FPGM可经由如上文论述的网络接口122使用能量贡献计数数据包(“ECC”)向电网提供者服务器660报告其电力消耗或贡献。
ECC数据包可包括作为电力随时间的积分(瓦-时)而测得的电力贡献。其还可包含时戳，包含记录贡献的日时。并且，其可包含识别其在所发射的ECC包的序列中的次序的编号。此外，其可包含在其期间测量能量消耗或产生的时间单位。其可包含电力量、电力流的方向和流的持续时间。另外，其还可包含时间间隔内的贡献的积分。其可包含将较长间隔期间的贡献求和的一个或一个以上历史积分。其可包含设施位置或设施内的位置、设施识别符，以及发电的类型。其可包含设施处的发电方法，例如是风力、太阳能、热能还是其它发电方法。最后，其可包含接收方供应的信息，例如接收方和设施识别符、接收方供应的密码随机数。通过包含某些时间间隔期间的贡献的积分，ECC防范数据归因于网络中断或其它潜在发射错误而丢失，因为所述积分可用于重建贡献数据。
在其中使用公共密钥密码术的一个实施例中，FPGM 620可用电网提供者提供的私用密钥对ECC签名。其还可包含电网提供者(或其它公认的签署管理机构)签署的证书，所述证书包含匹配的公共密钥，借此允许在接收端将ECC解密。
在一个实施例中，FPGM 620可经编程以在后续ECC中包含先前ECC的签名，以作为防范篡改的方式。此外，可使用取证数据收集技术来核查ECC包的历史以核实丢失的数据包。并且，FPGM可经编程以继续在后续包中包含先前ECC签名，直到接收到来自电网提供者的确认ECC的接收的发射为止。此机制允许容易地重新创建特定FPGM的贡献和消耗的历史。
在一个实施例中，FPGM包含用以执行与审计服务器(例如，图5中的电网提供者的服务器240或245)的信号交换的机制。举例来说，审计服务器可发射待引入到签名中的某些核实信息以便核实从FPGM接收的数据。核实信息可包括时戳、接收方供应的随机数、序列号，或可由FPGM集成到签名中以为正发射的信息提供稳健性的其它识别信息。
在另一实施例中，FPGM可利用许多不同技术的一者使用ECC将能量计数发射到电网提供者的网络。举例来说，FPGM可经由电网的有线网络将数据发射到变电站。或者，FPGM可经由本地设施无线网络(例如，经由本地设施处的WiFi接入点)发射ECC。或者，FPGM可经由由具有类似FPGM的相邻设施形成的无线网状网络将能量计数发射到电网提供者。
变电站收集由各个FPGM发射的ECC包，核实签名且聚集每一FGP的贡献。其还可运行审计核查。审计过程可识别篡改或作假的贡献。其还可识别FGP的ECC数据例如归因于本地网络故障而遗失的情形。
在一个实施例中，在例如由于网络中断或由于设施的远程位置而不可能经由网络实现数据收集的情况下，或在数据可能需要手动收集(例如)以检测篡改或作假的情况下，技术人员可访问本地设施630处的FGP且使用手持式收集装置手动地从FPGM 620收集数据。将装置固持在非常接近FPGM处，FPGM可使用红外、近场无线技术、蓝牙、电磁感应或其它非接触以及直接电接口接触数据发射机制将数据发射到手持式收集装置。
在一个实施例中，随着手持式收集装置从FPGM 620下载ECC数据，仪表和装置可确认所记录的每一时间间隔。FPGM可随后将此下载确认插入到后续ECC数据签名中。所述确认可包括手持式收集装置的序列号、所收集的最后时戳和所收集的时间间隔。
如上文论述，在一个实施例中，用时戳签署ECC，从而记录何时已将电力单位供应到电网中。通过包含在其期间作出能量贡献的时间单位，ECC允许将电力和时间两者因数分解到运行积分中，借此允许计算长期平均值。当从VPGN接收回ECC的确认时，这些确认可累积在长期平均值中，以允许设施观察所供应的电力净额与由VPGN计入的净额，且因此核实正识别贡献。
类似于FPGM 620如何向电网提供者报告信息，在一个实施例中，FPGM还可经由网络接口122或经由手动收集过程与VPGN服务器610通信。FPGM将ECC和签名发送到VPGN服务器610。VPGN服务器通过检查ECC且使用相应的签名对其进行核实来记录并执行所有FGP贡献的计入。如果经核实，那么在正利用公共密钥密码技术的情况下，可使用来自用于安全地与电网提供者通信的单独私用/公共密钥对用ECC的另一签名对FPGM作出响应。在识别VPGN已处理ECC后，FPGM可即刻将相关信息传达到本地电力产生消费者。消费者可使用此信息来核实其贡献已被接收和记账。当VPGN核实所接收的每一ECC时，其累积且记录每一FGP的贡献，使得在后续支付循环中，每一相应FGP可根据其贡献得到适当补偿。
在一个实施例中，VPGN还可从FPGM接收对应于向VPGN电力分配和供应网络预订的本地设施所消耗的电力的包。然而，使用常规方法操作的现有仪表也可用于报告回本地设施的电力消耗。从每一本地设施接收的电力产生和消耗数据可用于在汲取比相应本地设施消费者所贡献的电力多的电力的事件中计算向每一本地设施消费者收费的金额，或在设施贡献比从电网汲取的电力多的电力的事件中计算待补偿给每一本地设施消费者的金额。
图7是说明根据本发明的一个实施例的虚拟电力产生和分配系统(即，VPGN)的组件的高级框图。每一VPGN可为分布式本地发电设施的集团。在一个实施例中，VPGN可不仅为发电设施720的集合，而且也可作为电力提供者用于电网上，借此允许电力消费者730能够还成为VPGN的一部分。当VPGN作为电力提供者用于电网上时，其他电力消费者可选择随后从VPGN购买电力。本发明的电力分配和记账系统允许在云750中计入来自各个分布式发电设施720的所有贡献。并且，个别电力消费者730可直接从云750购买电力用于其个人用途。在后端，记账服务器740(类似于图2中说明和论述的服务器240和245)可记录各个本地设施的贡献和消耗水平。
在一个实施例中，生产者720可能够询问其自身本地设施处的FPGM以核实其贡献或消耗历史，且还询问VPGN处的记账服务器740以确定其贡献是否正被公平计入。举例来说，生产者720可装备有其自身的手持式收集装置以从FPGM收集数据，或生产者720可具有从FPGM进行数据转储(data dump)的一些其它手动手段。或者，FPGM可经由网络接口122连接到电力生产者的个人计算机。从而允许消费者经由Wi-Fi或网络接口与FPGM介接。将所有消费者和电力生产者的数据存储在云750中的一个优点是作为VPGN的一部分的所有各个实体能够方便地核实其相应的贡献和消耗的能力。
在一个实施例中，VPGN和电网提供者还可协作以便(尤其)核实已公平且准确地计入所有贡献和消耗量。如果VPGN和电网提供者将共享电网，那么将在本发明提议的方案下设想两个实体之间的某一类型的协作。举例来说，电网提供者将需要审计给本地设施的各种补偿量，以便确保其正为由设施贡献给电网的电力支付准确且公平的金额，且还为设施消耗的任何净电力进行补偿。
此外，VPGN与电网提供者之间的协作(例如，PG&E)将促进各个电力提供实体之间的补偿共享。举例来说，在一个实施例中，可存在针对电网提供者向组成特定VPGN网络的设施贡献的电力百分比与由VPGN内的设施贡献的电力百分比的计入。以此方式，电网提供者可针对其所贡献的电力百分比得到公平的补偿，而VPGN内的设施中的每一者可针对相应设施贡献的电力量得到补偿。在一个实施例中，代替于以百分比为基础的分裂补偿，设施中的每一者(包含电网提供者)可根据贡献给电网的每kwh得到补偿。
在一个实施例中，电网提供者可继续为消费者所消耗的净电力直接向消费者收费，这是依据从本地设施处的各个FPGM接收的审计信息来确定。
在另一实施例中，消费者可直接从VPGN而非电网提供者购买其电力，且VPGN可与电网提供者签订子合同以在某些时间周期期间购买电力。举例来说，在VPGN中的设施包括主要经由使用太阳能面板发电的FGP的情况下，VPGN可与电网提供者签订子合同以在夜间当太阳能面板不太有效时购买电力。VPGN内的设施可基于审计信息为其使用向VPGN支付，且VPGN可以一次性付清为基础直接补偿电网提供者。因为电网提供者还从各个FPGM接收ECC，所以其可使用所述信息来审计由VPGN向其支付的金额。在不同实施例中，每一净电力消费者可针对一天的不同时间期间提供的电力而接收两个单独账单，一个来自电网提供者，一个来自VPGN。在此实施例中，消费者可处置其针对分别从电网提供者和VPGN消耗的电力的账单。
在另一实施例中，向消费者出售FGP(例如，太阳能面板)的实体可实际上变为消费者的电力供应公司。在此实施例中，代替于针对太阳能面板向消费者收费，太阳能面板制造商将实际上租借消费者的屋顶空间且因发电和向电网贡献电力而得到补偿。同时，消费者可为其消耗的任何电力直接向太阳能面板制造商支付。
图8描绘根据本发明的实施例安全计入来自本地发电设施的电力贡献的示范性过程的流程图800。然而，本发明不限于流程图800提供的描述。事实上，相关领域的技术人员从本文提供的教示将了解，其它功能流程在本发明的范围和精神内。将继续参考上文描述的示范性实施例描述流程图800，但所述方法不限于那些实施例。
在步骤802处，VPGN记账服务器740从各个本地电力生产者设施720处的FPGM接收包含密码数据的信息。如上文论述，在一个实施例中，数据可以ECC包710的形式发射且可使用公共密钥证书技术进行加密或签署。在一个实施例中，数据可由被电网提供者控制的记账服务器接收。在另一实施例中，除电力生产者设施720外，服务器还可从电力消耗设施730接收关于相应设施消耗的电力的数据。
在步骤804处，将数据710核实或解密以存取关于设施所产生和消耗的电力的信息。在一个实施例中，经加密数据仅包括关于所产生的电力的信息，而关于所消耗的电力的信息通过常规手段传达，例如使用常规仪表来传达。
在步骤806处，使用所述数据来记录本地电力生产者设施720中的每一者作出的电力贡献。在一个实施例中，所述数据还用于记录所有各个设施720和730的电力消耗。在一个实施例中，接收经加密数据的电网提供者或VPGN记账服务器可运行记录应用，所述记录应用可操作以核实或解密所接收的数据且记录各个连接的设施的电力贡献和消耗量。
在步骤808处，针对过剩电力向各个电力生产者设施720进行补偿，其每一者已回贡给电网。电网提供者或VPGN设施处的服务器经编程以准确地、安全地且稳健地记录来自各个设施的贡献，使得可依赖于系统的完整性。
在其中VPGN记录各个贡献的实施例中，在步骤810处，可针对电网提供者向设施720和730贡献的电力部分向电网提供者进行补偿。举例来说，电网提供者可需要在阴天当安装在生产者设施720处的太阳能面板不太有效时贡献电力。因此，虽然生产者设施720提供的电力可在VPGN网络内区分优先次序，但VPGN可仍需要在某些情形下从电网提供者汲取电力且相应地补偿电网提供者。
图9描绘根据本发明的实施例的感测电力贡献且将报告电力贡献的包安全地发射到记账服务器的示范性过程的流程图900。然而，本发明不限于流程图900提供的描述。事实上，相关领域的技术人员从本文提供的教示将了解，其它功能流程在本发明的范围和精神内。将继续参考上文描述的示范性实施例描述流程图900，但所述方法不限于那些实施例。
在步骤902处，安装在设施630处的FPGM或“监控站”620使用电流感测电路146感测通过仪表的传出电流，且计算本地FGP 650贡献的电力。
在步骤904处，FPGM可将所计算的电力贡献存储在系统存储器116或主要存储装置132中。
在步骤906处，FPGM将所计算的电力贡献数据打包到ECC数据包中。如上文所论述，ECC数据包包括作为电力随时间的积分(瓦-时)而测得的电力贡献。其还可包含时戳和在其期间测量能量贡献的时间单位。
在步骤908处，使用存储在密钥存储模块148中的加密密钥将ECC数据加密。
最后，在步骤910处，可将ECC数据包发射到远程记账服务器740。
图10是说明根据本发明的一个实施例的记账服务器处的数据流的框图。经加密数据包由记账服务器740处的数据接收器1010接收。所述包由接收器解密且转发到贡献引擎1020以用于依据经解密数据确定贡献量。
贡献引擎1020可操作以识别来自连接的发电设施720处的各个监控站的贡献，且记录来自设施中的每一者的贡献。举例来说，在图10中，贡献引擎1020与来自设施N的贡献1060分开地记录来自设施1的贡献1050。
相应贡献信息接着被传递到补偿引擎1070。补偿引擎1070负责将来自相应设施中的每一者的贡献量转换为补偿量。举例来说，补偿引擎1070将基于设施1的贡献量1050确定对设施1的单独补偿量1090。此外，其将基于设施N的贡献量1060确定对设施N的单独补偿量1080。
图11是说明根据本发明的一个实施例的FPGM处的数据流的框图。如相对于图9论述，电流感测模块146确定FPGM 620处的传出电力的量。由电流感测模块146收集的数据由电力分配计算引擎1102使用以确定从FGP 650回贡到电网中的电力量。数据打包器1104将来自电力分配计算引擎1102的电力贡献数据变换为ECC包710。数据打包器1104还接收定时信息，其中所述定时信息用于对ECC数据包加时戳。
使用数据加密引擎1106对ECC数据包710加密。数据加密引擎1106可从密钥存储模块148接收加密、证书和签名密钥。经加密或签署的数据随后使用数据发射器模块1108发射到记账服务器。
虽然以上揭示内容使用特定框图、流程图和实例陈述各个实施例，但本文描述和/或说明的每一框图组件、流程图步骤、操作和/或组件可使用广范围的硬件、软件或固件(或其任何组合)配置个别地和/或一起实施。另外，包含在其它组件内的组件的任何揭示内容应视为实例，因为可实施许多其它架构以实现相同功能性。
仅借助实例给出本文描述和/或说明的过程参数和步骤的序列。举例来说，虽然本文说明和/或描述的步骤可以特定次序展示或论述，但这些步骤不一定需要以所说明或论述的次序执行。本文描述和/或说明的各种实例方法也可省略本文描述或说明的步骤中的一者或一者以上，或包含额外步骤以作为所揭示的那些步骤的补充。
虽然本文已在完全功能计算系统的上下文中描述和/或说明各种实施例，但这些实例实施例中的一者或一者以上可以多种形式分布为程序产品，而不管用于实际上实行所述分布的计算机可读媒体的特定类型如何。本文揭示的实施例也可使用执行特定任务的软件模块来实施。这些软件模块可包含可存储在计算机可读存储媒体上或计算系统中的脚本、批或其它可执行文件。这些软件模块可配置计算系统以执行本文揭示的实例实施例中的一者或一者以上。本文揭示的软件模块中的一者或一者以上可在云计算环境中实施、云计算环境可经由因特网提供各种服务和应用。这些基于云的服务(例如，软件作为服务、平台作为服务、基础结构作为服务等)可经由网络浏览器或其它远程接口来接入。本文描述的各种功能可经由远程桌面环境或任何其它基于云的计算环境来提供。
出于阐释的目的，已参考特定实施例描述以上描述。然而，以上说明性论述不希望为详尽的或将本发明限于所揭示的精确形式。鉴于以上教示，许多修改和变型是可能的。选择和描述所述实施例以便最佳地解释本发明的原理及其实际应用，借此使所属领域的技术人员能够最佳地利用本发明以及具有适用于所预期的特定用途的各种修改的各种实施例。
如此描述了根据本发明的实施例。虽然已在特定实施例中描述本发明，但应了解，本发明不应解释为受此类实施例限制，而是应根据所附权利要求书来解释。

Claims (45)

1.一种计入来自贡献设施网络的电力贡献的方法，所述方法包括：
接收包含对应于第一多个监控站的信息的数字签名数据包，所述多个监控站包括多个设施发电仪表且与虚拟发电网络VPGN相关联，所述虚拟发电网络包括第一多个设施，所述第一多个设施可操作以产生电力以提供至电网并消耗来自所述电网的电力，其中由所述第一多个设施中的特定设施提供至所述电网的所述电力和由所述第一多个设施中的所述特定设施从所述电网消耗的电力在与所述特定设施对应的设施发电仪表中被追踪，且其中所述信息包括：
每一设施的电力贡献信息，其中所述电力贡献信息与所述设施处的电力消耗无关且与时间相关联；以及
每一设施的电力消耗信息，其中所述电力消耗信息与所述设施处的电力产生无关且与时间相关联；
验证所述数据包并认证所述信息的一部分，所述信息的所述部分对应于从所述第一多个设施产生的电量和由所述第一多个设施消耗的电量中的至少一者，其中所述认证包括：
对所述信息的所述部分的起源真实性执行验证，所述验证源自于所述多个设施中独立的所述设施；以及
将所述信息的所述部分归属于所述第一多个设施；
基于所述信息在所述多个设施发电仪表中确定所述第一多个设施在特定时间间隔上的各个合计电力贡献和各个合计电力消耗；
通过认证来验证所述第一多个设施的各个合计电力贡献和各个合计电力消耗；以及
根据来自所述第一多个设施的所述各个合计电力贡献和所述第一多个设施的所述各个合计电力消耗来计算所述VPGN的净合计贡献；
其中由所述VPGN产生的对应于所述净合计贡献的电量可由第三方电力消费者进行购买。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一多个设施的所述各个合计电力贡献通过密码加密和认证来验证。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一多个设施的各个合计电力消耗通过密码加密和认证来验证。
4.根据权利要求1所述的方法，其中来自所述第一多个设施的所述各个合计电力消耗和各个合计电力贡献使用预定密码系统经由通信网络传递，所述预定密码系统可操作以：在所述通信网络上转移所述信息；加密所述信息的部分；保护所述信息的机密性和完整性；促进真实性的独立验证；以及归属至所述多个设施。
5.根据权利要求1所述的方法，其中对收到包括各个合计电力消耗和各个合计电力贡献的信息的确认使用预定密码系统经由通信网络而传递至所述第一多个设施，且可操作性地在所述通信网络上传递所述信息、签署所述信息的部分、促进接收的验证并执行向所述多个设施认可所述信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
将所述第一多个设施的所述各个合计电力消耗合计为总合计消耗，其中所述总合计消耗表示所述第一多个设施的能量消耗。
7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
验证源自于所述第一多个监控站的所述信息的真实性。
8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括为所述虚拟发电网络记账，所述虚拟发电网络针对集体产生的电力的使用进行收费且可操作地针对能量产生能力的供应和再发射达成若干安排。
9.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括所述虚拟发电网络根据所述信息与电网提供者达成协议而将电力供应至所述电网提供者，其中所述协议规定了所述电网的集体使用、经由所述电网至消费者的电力供应以及来自于所述电网的电力消耗。
10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括所述虚拟发电网络使用从所述第一多个监控站收集的所述信息计入由所述第一多个设施在所述电网上的各个合计电力贡献和所述第一多个设施从所述电网的各个合计电力消耗，其中所述协议还提供互相约定的格式和验证系统。
11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：所述虚拟发电网络确定总合计贡献和总合计消耗之间的差；且所述虚拟发电网络使用所述差来计入对使用在所述电网上供应的电力的收费。
12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括所述虚拟发电网络基于所述第一多个设施内的个别贡献设施的相应贡献量而计入支付补偿，其中对从所述第一多个监控站收集的信息执行密码过程，其中所述密码过程证实所述设施信息的真实性且核实设施的归属。
13.根据权利要求1所述的方法，其中在设施发电仪表处以密码签名加密或签署所述信息，且其中所述信息选自由以下各项组成的群组：量、时间、持续时间、电力流的方向和电力贡献和消耗的位置。
14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括：
执行密码过程使所述信息安全，其中所述密码过程验证所述设施信息且核实设施识别信息并归属到特定的设施；以及
核实签名并提取与电力贡献和消耗有关的信息。
15.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括使用密码过程证实所述贡献信息的有效性以验证所述贡献信息，以及将所述贡献信息归属至相应的个别设施。
16.根据权利要求13所述的方法，其中将确认提供至所述第一多个设施，基于所接收的信息而密码地验证所述信息被接收且被处理以及所述贡献和消耗将被计入至所述合计总和中。
17.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括基于所述信息确定针对所述第一多个设施中的每一者的补偿，其中所述信息选自由以下各项组成的群组：相应设施电力产生的量、消耗、净贡献、由所述第一多个设施的每一者作出的相对于贡献的合计总和的贡献比例、日时、贡献的持续时间以及每一设施处的发电方法。
18.根据权利要求14所述的方法，其中使用由所述第一多个设施、电网提供者和虚拟发电网络预定的密钥来执行所述密码过程。
19.根据权利要求14所述的方法，其中使用预定的数字签名过程和证书信息来执行所述密码过程。
20.根据权利要求18所述的方法，其中借助由所述第一多个设施、所述虚拟发电网络和所述电网提供者所使用的预定密钥分布系统来执行所述密码过程。
21.根据权利要求18所述的方法，其中所述密码过程是由公共密钥密码系统执行的，且其中所述公共密钥密码系统选自由以下各项组成的群组：公共密钥、私用密钥、共享的机密、密钥分布系统、数字签名系统、数字证书系统和不对称密钥加密系统。
22.根据权利要求18所述的方法，其中所述密码过程是由密码证书系统执行的，且其中所述密码证书系统使用选自由以下各项组成的群组的安全证书签名和验证系统：数字签名算法、公共/私用密钥、X.509、李维斯特-萨莫尔-阿德曼算法RSA、椭圆曲线密码体制ECC和Diffie-Helman。
23.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一多个设施中的每一者包含电力计量系统，且所述方法进一步包含使用所述电力计量系统将密码材料安全地嵌入在所述信息内，其中所述密码材料包括密钥、证书、密码过程、挑战-响应协议、密码签名、和信息签署过程。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述电力计量系统以防止产生错误的计量信息的方式安全地并入所述密码材料。
25.根据权利要求23所述的方法，其中所述虚拟发电网络可操作地使用预定密码认证系统来检测和识别错误计量信息并报告信息篡改。
26.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
使用所述信息和密码认证来计入所述第一多个设施中的每一设施的电力消耗或贡献，其中所述密码认证验证由所述虚拟发电网络接收的所述信息是有效的，且其中所述虚拟发电网络可以应用额外的密码过程来创建所述虚拟发电网络的接收认可，并使得所述多个设施能够验证所述贡献已经被接收且将正确地计入在信息收集实体中。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述多个设施可操作地以询问所述多个设施发电仪表以核实它们的贡献或消耗历史，且还询问所述VPGN以确定它们的贡献是否正被公平计入。
28.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
从第二多个设施接收数据，其中所述第二多个设施可操作以消耗电力，且其中所述数据包括关于由所述第二多个设施从所述电网进行的电力消耗的信息；以及
使用所接收的数据计入所述第二多个设施的每一者的相应电力消耗。
29.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
确定针对所述第一多个设施和第二多个设施所消耗的电力部分的对电网提供者的补偿量，其中所述电力部分是由所述电网提供者输送，且其中对所述电网提供者的补偿量的确定是基于密码认证信息的，所述密码认证信息关于由所述第一多个设施贡献且由所述第二多个设施消耗的电力。
30.根据权利要求28所述的方法，其中所述第一多个设施和所述第二多个设施形成所述虚拟发电网络。
31.根据权利要求30所述的方法，其进一步包括：
在合同安排下计入由所述第一多个设施产生的至所述虚拟发电网络内的消费者的电力贡献。
32.根据权利要求1所述的方法，其中所述信息包括数据包，其中所述数据包包括选自由以下各项组成的群组的信息：
由每一设施消耗的在每一设施处测得的电力的量和方向；
由每一设施产生的在每一设施处测得的电力的量和方向；
作为电力随时间的积分而测得的电力流量；
持续时间；
设施位置；
设施内的位置；
设施识别符；
信息包序列；
发电方法；
包括记录所述电力贡献的日时的时戳；
在其期间测量所述电力流的时间周期；
包括接收方识别符和设施识别符的接收方供应的信息；
接收方供应的密码随机数；
预定的数字证书；
所述信息的签名；以及
数字签名验证信息和密钥。
33.根据权利要求1所述的方法，其中响应于询问位于所述第一多个设施中的每一者处的相应的监控站而从所述第一多个设施接收所述信息，且其中所述相应的监控站使用认可的密码键入信息、加密和认证系统。
34.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定各个合计电力贡献包括：
计入所述电力贡献作出的时间；
调整对视需要所做的电力贡献的补偿，其中视需要所做的电力贡献以更高的费率被补偿。
35.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定各个合计电力贡献包括：
计入所述电力贡献作出的时间；
确定用于发电的自然资源是不充足的时间；以及
调整对当用于发电的自然资源是不充足时所做的电力贡献的补偿，其中当用于发电的自然资源不充足时所做的电力贡献以更高的费率被补偿。
36.根据权利要求1所述的方法，其中由所述VPGN产生的对应于所述净合计贡献的电量可作为基于云的服务由第三方电力消费者进行购买。
37.一种用于测量电力的设备，其包括：
与设施相关联的仪表，所述设施包含发电厂，其中所述仪表包括：
电流感测模块，其操作地耦合到处理器，其中所述处理器与所述电流感测模块可结合操作以计算所述发电厂产生的电力和由所述设施从电网消耗的电力，以及确定由所述设施在一段时间中的净额电力贡献和消耗；
存储器，其可操作以存储所计算的电力消耗和所计算的电力贡献，以及用于与由所述仪表产生的信息的多个接收方安全通信的第一组加密和签署密钥，其中所计算的电力贡献与所述设施处的电力消耗无关且与时间相关联；且其中所计算的电力消耗与所述设施处的电力产生无关且与时间相关联；以及
接口，其可操作以与所述多个接收方通信，其中所述仪表与所述多个接收方之间的通信是加密的且可认证的以用于在通信网络上的发射；
其中所述所计算的电力消耗和所计算的电力贡献是通过对所述设施进行的独立的真实性验证和归属而认证的；
其中所述所计算的电力消耗和所计算的电力贡献与来自于与虚拟发电网络VPGN中的与所述设施相关联的多个其它设施的所计算的电力消耗和所计算的电力贡献合计以确定所述VPGN的净合计贡献；
进一步地，其中由所述VPGN产生的且对应于所述净合计贡献的电量可作为基于云的服务由第三方电力消费者进行购买。
38.根据权利要求37所述的设备，其中所述电流感测模块进一步可操作地计算所述设施的电力贡献、消耗和净贡献。
39.根据权利要求37所述的设备，其中所述通信包括加密、认证、键入信息、数字证书和数字签名。
40.根据权利要求37所述的设备，其中使用所述第一组加密和签署密钥使所述通信安全且其中所述通信包括将所计算的电力信息发送至所述多个接收方。
41.根据权利要求37所述的设备，其中所述第一组加密和签署密钥涉及供在由所述仪表产生的所述信息的产生、发射、存储和传达中使用的认证/密码系统。
42.根据权利要求37所述的设备，其中所述信息包括数字证书、验证密钥和签名。
43.根据权利要求37所述的设备，其中所述第一组加密和签署密钥包括公共密钥和相关联的私用密钥中的至少一者，且其中所述私用密钥和相关联的公共密钥由所述多个接收方提供以用于创建、存储和交流所述信息。
44.根据权利要求37所述的设备，其中所述通信进一步包括数据包，其中所述数据包中的每一者包括选自由以下各项组成的群组的信息：
由每一设施消耗的在每一设施处测得的电力的量和方向；
由每一设施产生的在每一设施处测得的电力的量和方向；
作为电力随时间的积分而测得的电力流量；
持续时间；
设施位置；
设施内的位置；
设施识别符；
信息包序列；
发电方法；
包括记录所述电力贡献的日时的时戳；
在其期间测量所述电力流的时间周期；以及
包括接收方识别符和设施识别符接收方供应的信息；
接收方供应的密码随机数；
预定的数字证书；
所述信息的签名；以及
数字签名验证信息和密钥。
45.一种合计来自贡献设施网络的电力贡献的方法，所述方法包括：
接收源自与第一多个设施相关联的第一多个监控站的安全信息，其中所述第一多个设施可操作以产生并消耗电力，其中所述安全信息是使用由电网提供者提供的签名信息而进行数字签名的，且其中来自所述第一多个监控站的所述信息包括：
每一设施的电力贡献信息，其中所述电力贡献信息与所述设施处的电力消耗无关且与时间相关联；以及
每一设施的电力消耗信息，其中所述电力消耗信息与所述设施处的电力产生无关且与时间相关联；
其中所述第一多个设施作为一个集体虚拟发电网络VPGN协作地计入累积电力贡献和消耗，
解密所述安全信息并验证源自于所述第一多个设施的所述安全信息，且其中所述验证包括计入所述安全信息并通过密码签名验证、认证而验证所述安全信息的有效性以及将源自于所述第一多个设施的所述信息通过密码证书认证进行归属；以及
基于所述安全信息来确定所述多个设施的合计电力贡献总量和所述多个设施的合计电力消耗总量，其中所述合计电力贡献总量和所述合计电力消耗总量被用于确定与作为一个整体的所述集体相关联的净合计贡献电量；
其中与所述集体相关联的所述净合计贡献电量可由第三方电力消费者进行购买；
进一步地，其中关于在所述第一多个设施中的特定设施处产生的且从所述特定设施流至电网的电力、在所述设施处产生的电力、和从所述电网流至所述特定设施的电力在对应于所述特定设施的设施发电仪表中被追踪。
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