CN106575871A - 使用调制波形的电力管理 - Google Patents

Abstract

本文涉及使用调制波形的电力管理。一个示例调制电力以获得具有至少两个不同交流电频率的调制电力，至少两个不同交流电频率包括第一交流电频率和第二交流电频率。该示例将具有至少两个不同交流电频率的经调制电功率递送到多个不同的电气设备，包括配置为利用第一交流电频率的第一电气设备和配置为利用第二交流电频率的第二电气设备。经调制的电力能够至少部分地通过由第一电气设备和第二电气设备共享的电力线递送。

Description

使用调制波形的电力管理

背景技术

通常，提供给能量消耗设备的电力是可替换的，例如，从设备的角度来看，电力的不同分量是不可区分的。例如，电力能够由各种源(诸如可再生和不可再生的源)提供，但是无法容易地连接到电网并且在电网上区分可再生和不可再生功率。由于可再生和不可再生能量是可替代的，所以消费方传统上对电能如何源发不区分。然而，随着环境考虑已经成为能量政策的前沿，对“绿色”或可再生能量的需求显著增加。用于区分绿色能量与“棕色”或化石燃料能量的当前机制通常是简单的会计机制，例如，实体可能购买给定量的可再生电能以满足法规要求，获得税收抵免等。然而，实体从电网汲取的实际电能通常仍由可再生和不可再生源二者来提供。

电网运营商所面临的另一问题是对电气消费方的直接控制很少。通常，给定电气设备能够简单地插入插座并且开始汲取电力，并且电网运营商具有非常有限的机制以用于请求设备在需要时停止汲取电力，例如因为电网供应不足。理想地，电网运营商将具有用于将功率消耗分配给各个功率消费方的更精细的机制。

发明内容

提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

该描述一般地涉及使用调制波形的电力管理。一个示例是包括调制电力以获得具有至少两个不同交流电频率的调制电力的方法或技术，至少两个不同交流电电频率包括第一交流电频率和第二交流电频率。该示例还包括将具有至少两个不同交流电频率的经调制电力递送到多个不同的电气设备，包括配置为利用第一交流电频率的第一电气设备和配置为利用第二交流电频率的第二电气设备。经调制电力能够至少部分地通过由第一电气设备和第二电气设备共享的电力线来递送。

另一示例是包括滤波器的系统，该滤波器被配置为通过电力线接收具有至少两个不同交流电频率的经调制电力，该至少两个不同的交流电频率包括第一交流电频率和第二交流电频率。滤波器还能够被配置为衰减经调制电力的第二交流电频率，以获得主要是第一交流电频率的经滤波的调制电力。该系统还能够包括配置为对经滤波的调制电力进行操作的电力消耗设备。

另一示例是一种方法或技术，包括向具有用于汲取电力的指派时间片段的多个电气设备递送电力。该示例还包括分析电力的使用，以检测独立电气设备在没有指派给独立电气设备的独立时间片段期间已经汲取电力。

另一示例是一种包括电气硬件和电力消耗设备的系统。电气硬件能够被配置为在指派的时间段期间选择性地汲取电力，并且使用在所指派的时间段期间选择性地汲取的电力来对电力消耗设备供电。

附图说明

参考附图描述具体实施方式。在附图中，附图标记的最左侧数字标识附图标记首次出现的附图。在说明书和附图中的不同实例中使用类似的附图标记可以指示类似或相同项。

图1示出了与本原理的一些实现一致的示例性情形。

图2、图6、图7、图9和图10示出了与本原理的一些实现一致的示例性方法或技术。

图3示出了与本原理的一些实现一致的示例性环境。

图4示出了与本原理的一些实现一致的示例性电网层级。

图5和图8示出了与本原理的一些实现一致的示例性电路。

图11和图12示出了与本原理的一些实现一致的电力的示例性时间调制特性。

具体实施方式

概述

所公开的实现使用电力的各种调制特性来跟踪电力。例如，一些实现可以针对不同类型的电力来调制不同的交流电频率，例如对于“绿色”或可再生电源为50Hz，并且对于“棕色”或化石燃料源电力为60Hz。其他实现可以提供不同的指定的时间片段，在该时间片段期间允许不同的电气设备汲取功率。当电气设备汲取功率时，这将通过减少给定电力线上的功率量来调制电力波形。如本文中所使用的，术语“调制特性”能够传达可以被操纵的电功率的任何特性。能够测量的调制特性的示例包括交流电频率、功率、电压、电流、功率因子、使用电波形编码的信号等。

本文所讨论的各种电气设备包括终端用户设备以及用于向终端用户设备递送电力的各种电气设备。出于本文的目的，术语“电力消耗设备”是指从各种电源汲取电力的独立终端用户设备。术语“电力消费方”能够更一般地指一个或多个电力消耗设备组，例如在建筑物、区域内、在特定电网上、由具体变压器供电等。术语“电气设施”是指沿着用于向消费设备递送功率的电路的其他设备，诸如开关、变压器、滤波器等。注意，电气设施也可以从这些电路汲取电力。术语“电气设备”包括电气设备和消耗设备二者。

示例性情形

一般来说，能够执行所公开的实现的一个情形是在电网上。图1示出了具有向电网120提供电力的发电设施110的示例性情形100，电网120具有电力消费方130、140、150和160。在图1的示例中，电力消费方被示为服务器装置130、工厂140、电动车150和洗衣机160，但是本领域技术人员将认识到，任何数目的不同电力供电设备可以被连接到电网120。一般来说，发电设施向电网提供功率，并且电力消费方消耗功率，分别如箭头111、131、141、151和161所示。注意，在一些情况下，不同的实体可以管理发电设施和电网(例如，发电设施运营商和电网运营商)，并且在其他情况下，同一实体将管理发电设施和电网二者。

在该示例中，发电设施被示出为具有对应的能量源112、113和114。具体地，所示的能量源包括可再生能量源112(例如，风能、太阳能、水力发电)、发电机113(例如，由化石燃料供电)和能量存储设备114(例如，电池)。注意，发电设施还可以具有未示出的其他能量源(例如，核、燃料电池等)。

如上所述，电力通常被视为可替代资源，例如，提供给一个电力消费方的电力可以容易地仅由不同的电力消费方使用。因此，用于提供电力的传统技术可能不在不同的电力消费方或不同的电源之间区分。在一些公开的实现中，使用调制的电力特性来促进监视和控制各种电力消费方如何消耗电力。在一些情况下，电力的不同的调制特性被分配给不同的电功率源。在其他情况下，电力的不同的调制特性被分配给不同的电力消耗方。

能够在电网120上执行的一种类型的控制是功率或能量使用限制。图。图1包括偏移170，其示出了由不同类型的箭头所表示的不同的限制方案，例如，以白色示出未限制电力，限制为第一阈值的电力被示作格子花纹图案，并且覆盖为第二阈值的电力以黑色示出。

现在，假设普通家庭被允许使用无限量的电力，例如表示为电力消费方150和160。图1经由白色箭头151和161示出了这一点。此外，假设由服务器设施消费方130消耗的电力被限制为第一功率消耗率(例如，千瓦)或者给定时间量中的能量总量(例如，固定每天千瓦时数)。图1经由格子花纹箭头131示出了这一点，其表示电力限制为第一阈值。类似地，假设工厂消费方140消耗的电力被限制为第二功功率消耗速率或能量的量。图1经由黑色箭头141示出了这一点，其表示电力限制为第二阈值。

一般来说，所公开的实现能够使用由各种消费方使用的电力的某些调制特性来实施第一和第二阈值。例如，家庭消费方150和160可以接收调制为第一频率(例如，60赫兹)的功率，其中电网120(和/或相关联的发电设施110)被配置成使得以第一频率提供的电力不被限制。服务器装置130可以接收调制为第二频率(例如，70赫兹)的功率，并且电网/发电设施可以被配置为限制以70赫兹提供的电力。例如，服务器装置和公共设施(电网或发电厂操作员)可能已经预先同意服务器装置130被限制为特定功率消耗率或能量消耗的累积量。类似地，工厂140可以以第三频率(例如，50赫兹)接收电力，其中电力被限制为不同的功率消耗率或能量消耗的累积量。

在其他实现中，每个频率上的限制不一定是静态的。相反，电网和/或发电设施可以被配置为响应于不同的条件而改变在不同频率上提供的功率量。例如，响应于电网上的功率短缺，能够减少以第三频率提供给工厂140的功率量，同时优先提供给家庭消费方150和160以及服务器装置130的功率。如果条件恶化并且电网上的功率缺乏变得更加关键，则可以减少向服务器装置提供在第二频率上的功率量，同时保持用于家庭消费方的未覆盖的功率。其他实现可以保持专用未限制(或优先的)频率用于紧急服务，诸如医院、911调度、警察，消防部门、军事等，即使在针对家庭消费方限制电力使用的情况下，也可以保持处于高水平的服务。

在一些实现中，各种消费方将具有根据电力的调制特性而具体配置的电气硬件。例如，家庭消费方150和160可以具有以60赫兹汲取功率的电气硬件，服务器装置130可以具有以70赫兹汲取功率的电气硬件，并且工厂140可以具有以50赫兹汲取功率的电气硬件。如下面更详细讨论的，电气硬件可以包括被调谐为相应频率并将功率转换成DC电压(例如，用于对服务器设施中的服务器供电)的整流器。在其他情况下，滤波器、变压器或其他电气设施可以被调谐以从特定频率汲取功率。

在其他实现中，由于各种原因，能够调制电力以保持单独的电源。在一种情况下，以第一频率提供来自可再生能量源112(风力、太阳能、水力发电等)的可再生源的“绿色”功率，并且以第二频率提供来自化石燃料发电机113的“棕色”功率。此外，能够针对不同类型的功率建立不同的速率。这可以是有用的一个具体实例是当监管要求规定某些消费方(例如，在某些辖区中)使用可再生电力时。通过以不同于棕色功率的频率调制绿色功率，远离这些消费方几英里远的远程电网能够向本地电网发送绿色功率。因此，只要这些消费方使用配置为以正确的频率汲取电力的电气设备，它们就可以符合监管要求，而不管其本地电网是否也向其他消费方提供棕色电力。

功率管理方法

图2示出了可以由各种系统根据上述情形执行的方法200。例如，方法200能够在电网120上、在给定建筑物内、在大学校园中、在单独的设备等内执行。

方法200的框202能够确定各种电力消费方的电气设施配置。例如，电气设施配置能够对应于可以被调制的电力的各种特性。一个这样的特性是以赫兹为单位的交流电的频率。在一些情况下，一个消费方将具有被配置为汲取具有第一特性的电力的电气设备，并且另一消费方将具有被配置为汲取具有第二特性的电力的电气设备。

框204能够将电力调制成适合于电气设备的不同形式。例如，框204能够将电力调制成两个或更多个不同的交流电频率。

框206能够分配调制形式的电力。例如，第一频率的电力能够被分配给第一组电力消费方，而第二频率的电力能够被分配给第二组电力消费方。

框208能够独立地管理不同形式的调制电力。例如，不同的调制形式的电力能够是以不同阈值限制的功率或能量。作为另一示例，不同调制形式的电力能够以不同速率被充电。

此外，为了便于说明，上述描述主要集中在使用频率作为电力的调制特性。然而，注意，可以以类似的方式使用电力的其他特性。例如，代替使用相同功率线上的频率将电力多路传输到不同的消费方，能够使用时分和/或码分技术来多路传输电力。例如，在时分方法中，不同的消费方可以具有被配置为从不同时间片段汲取电力的电气设施，可能由诸如电池的本地能量存储来减轻。在一些情况下，第一时间片段可以由一个消费方使用，而第二时间片段可以由另一消费方使用。类似地，电力可以被编码成不同的代码，使得不同的消费方具有被配置为汲取具有特定代码的功率的电气设备，例如用于一个消费方的第一代码和用于另一消费方的第二代码。

示例性网络情形

图3中示出了可以执行所公开的技术的一个具体环境，图3示出了示例性环境300，其包括经由网络320连接到发电设施110的功率管理系统310以及电力消费方，能够诸如服务器装置130、工厂140、电动车150和洗衣机160。发电设施还可以连接到客户端设备330和电气设施，电气设施诸如变电站340、变压器350和开关360(例如，机械、晶体管等)。注意，如这里更多讨论的，网络320能够使用电力线通信技术和/或传统计算机网络(例如，有线、蜂窝、无线等)来实现。

一般来说，功率管理系统310可以通过使用功率管理控制模块316执行本文所讨论的方法中的任何一个来提供电力管理功能。例如，功率管理系统可以控制在任何给定时间由电力消费方中的任何一个所消耗的能量或功率量。这能够通过经由网络320与电力消费方直接通信来实现。在一些实现中，每个消费方能够具有可以根据从功率管理系统接收的指令进行操作的对应的功率管理动作模块318，如下所述。(在本讨论中，具有诸如“(1)”的后缀的指示符的使用旨在指代设备组件或模块的特定实例。相反，使用不带后缀的指示符旨在是通用的)。当然，不是所有的设备实现都可以被示出，并且从上面和下面的描述中，其他设备实现对于本领域技术人员来说应当是显而易见的。

在一些情况下，功率管理系统310能够与沿着供应消费方的一个或多个电路的电气设施通信。该电气设施能够包括变电站340、变压器350和开关360以及发电设施110。在一些实现中，每件电气设施还具有能够根据从功率管理系统接收的指令进行操作的功率管理动作模块。

替代地或另外，各个电力消费方能够具有设在同一位置处的客户端设备，诸如控制本地电力消耗设备和/或现场电气硬件的客户端设备330。例如，住宅、工厂或服务器装置中的膝上型计算机或其他计算设备可以直接控制本地电力消耗设备和/或电气硬件。在这样的实现中，功率管理系统能够通过指令客户端设备330来控制本地电力消耗设备和/或电气硬件，客户端设备330进而根据接收的指令来控制本地电力消耗设备。

如上所述，网络320能够使用传统的有线或无线计算机网络和/或功率线通信来实现。因此，指令能够通过电力线或通过单独的计算机网络被发送到给定的电气设施或电力消耗设备。而且，注意，功率管理系统、客户端设备330、电气消费方和电气设施能够包括各种处理资源312和存储器/存储资源314。这些组件在下面标题为“计算硬件实现”的部分中更详细地讨论。

示例性电网层级

如本文所使用的，术语“电网”指在给定区域内向消费方递送能量的电气装置的组织单元。例如，电网能够以包括变电站、电力线、变压器、发电设施和许多其他类型的电气装置。在一些情况下，电网所覆盖的区域能够是整个国家，诸如英国的国家电网。实际上，甚至更大的区域能够被认为是单个电网，例如，可以覆盖许多不同欧洲国家的所提出的欧洲超级电网。相对大规模电网的另一示例是美国的各种互连，例如，西部互连、东部互连、阿拉斯加互连、德克萨斯互连等。

在给定电网内，能够存在许多较小的组织单元，其也能够被认为是电网。例如，在给定的美国互连内的本地公用设施可以负责保持/操作位于其中的各个区域电网。给定互连内的各个区域电网能够电连接并且共同地以特定交流电频率操作。在给定的区域电网内，能够存在甚至更小的电网，诸如可以向单独领域提供功率的“微电网”。

图4示出了与某些实现一致的示例性电网层级400。注意，为了说明的目的示出了图4，并且实际电网可能呈现出比图4所示的明显更复杂的关系。然而，图4示出了能够在电网上出现的关系，如下面更详细讨论的。

电网层级400可以被视为一系列层，其中顶层具有电网120。电网120能够分别经由电力线401和405连接到下一较低层中的其他较小电网，诸如电网402和404。电网402和404进而能够包括下一较低层中的经由电力线405、407、409和411连接到电网402和404的变电站，诸如变电站406、408、410和412，如图4所示。变电站中的每一个能够在下一较低层中具有各种变压器414、416、418、420、422、424、426和428，如图所示通过电力线413、415、417、419、421、423、425和427连接。这些变压器可以将层级的较高级提供的电力供应到最低层中的各种电气消费方，其示出了连接到变压器的电力消费方430、432、434、436、438、440、442、444、446、448、450、452、454、456、458和460，如线429、433、437、441、445、449、453和457所示。

注意，电网层级400旨在传达电网120的一般总体结构，并且可以预期许多变化。而且，注意，虽然电网层级400示出了图4中所示的元件之间的电气关系，但是这些电气关系还能够对应于地理关系。例如，电网404和406可以是用于两个不同区域的区域电网，并且电网120可以是包括这两个区域的互连电网。作为另一示例，电网404和406可以是服务于两个不同领域的微电网，并且电网120可以是区域电网，其服务包括这两个领域的区域。更一般地，在电网层级的相同级处示出的电网通常在地理上是远程的，但是可能存在一些重叠的覆盖区域。

频率调制示例

图5示出了能够用于调制例如从不同电源获得的不同交流电频率的示例性频率调制电路500。电路500包括AC电源502、DC电源504、逆变器506、频率组合机制508、开关510和512、滤波器514和516以及电力消耗设备518和520。通常，电力消耗设备518和520能够被配置为运行不同的交流电频率，例如对于电力消耗设备518为50Hz，并且对于电力消耗设备520为60Hz。

AC电源502能够以第一频率(例如60Hz)生成交流电，并且通过电力线503将交流电传输到频率组合机制508。DC电源504能够生成直流功率并将直流功率通过电力线505传输到逆变器506。逆变器506能够将直流功率转换为不同频率(例如50Hz)的交流电，并且通过电力线507将50Hz交流电传输到频率组合机制。频率组合机制能够组合来自电力线507的50Hz交流电和来自电力线503的60Hz交流电，以通过电力线509提供混合频率交流电。

注意，图5表示使用黑色表示电力线505上示出的直流电、使用反斜线图案表示在电力线507上所示的50Hz的交流电、使用正斜线图案表示的功率线503上所示的60Hz交流电、并且使用交叉阴影图案表示在功率线509上示出的混合交流电。图5包括传达这些表示的偏移522。

频率调制电路500还包括开关510和512，开关510和512可以被配置为分别接通或关断分别提供给电力消耗设备518和520的功率。当开关510闭合时，功率通过电力线511经滤波器514流动到电力消耗设备118。当开关510断开时，功率不通过电力线511经514流动到电力消耗设备518。类似地，开关512控制通过滤波器516到电力消耗设备520的功率递送。

如上所述，电力消耗设备518和520被配置为分别在不同的交流电频率(例如50和60Hz)上进行操作。然而，如已经指出的，电力线509承载两个频率，并且因此电力线511和513也承载两个频率。滤波器514能够滤除来自线路511的60Hz交流电，以通过电力线515向电力设备118提供经滤波的50Hz交流电。类似地，滤波器516能够滤除来自线路513的50Hz交流电，以通过电力线517将滤波的60Hz交流电提供到电力消耗设备520。这能够防止可能由于将这些设备直接连接到具有错误的交流电频率的电力线而导致的对电力消耗设备的损坏。

而且，注意，图5仅示出可以用于实现本文所讨论的频率调制技术的许多不同类型的电路的一个示例。例如，一些实现可以使用多个交流发电机来直接获得多个交流电频率(例如，50Hz和60Hz发电机)，而不是使直流电逆变以获得单独的频率。作为另一示例，单个DC电压源可以使用多个逆变器被调制成多个频率，或者不同的DC电压源可以被调制成不同的AC频率。例如，公用设施可能选择将由风电场产生的DC电流调制成70Hz交流电，并且将由光伏电池产生的DC电流调制成50Hz交流电。

在一些实现中，频率组合机制508能够简单地是电力线503和507的接合，例如接头或其他机械连接。在其他实现中，频率组合机制可以包括用于保护电力线503和507上的设施的电路组件。例如，频率组合机制能够包括滤波器用以衰减可能反馈到电力线503上以保护AC电源502的50Hz电流，和/或另一滤波器用以衰减可能反馈到电力线507上以保护DC电源504和/或逆变器506的60Hz电流。继电器、断路器、熔断器和其他电路保护设备还可以用于保护发电设施。在一些情况下，这些电路保护设备能够被配置为在过/欠频率条件下触发，并且还能够用于检测反向功率条件、过电流条件等。

此外，在一些情况下，频率组合机制508能够涉及生成置于电力线509上的不同频率。例如，频率组合机制能够被实现为频率混合器。例如，假设在60Hz出获得绿色能量。为了将绿色能量与棕色能量区分，绿色能量能够与10Hz功率混合以在将绿色能量置于电力线509上之前获得50Hz和70Hz的电流。因此，电力线509上的绿色能量处于50和70Hz，并且与60Hz棕色能量区分，尽管绿色能量最初是以与棕色能量相同的频率(60Hz)获得的。

注意，所公开的技术能够在许多不同的情形下并且使用用于调制电力的许多不同的技术被执行。例如，实现可以使用波形校正电路、电动发电机系统或其他技术来调制电力。此外，一些实现可以采用微控制器、微处理器、ASIC和/或FPGA来在频率组合机制处实现各种动作，例如，如本文其他位置所讨论的对不同频率进行滤波和/或节流。

频率组合机制508还可以包括用于跟踪不同频率的功率消耗的仪表。还注意，配置成跟踪多个频率的使用的仪表还可以被部署在频率调制电路500中存在混合频率交流电的任何位置，例如电力线509、511和/或513。替代地，配置为跟踪单个频率的使用的独立仪表能够在电流主要具有一个频率的任何位置被布置，例如电力线503、507、515和/或517。

频率调制讨论

频率调制电路500能够以各种不同的方式在电网120上实现。在一些情况下，图5中所示的各种电气设备5设在同一位置处，并且在其他情况下在地理上彼此远离。以下讨论参考图5所示的频率调制电路500的各种组件可以如何别集成到图4中所示的电网层级400中来对此进行解释。

在一个实现中，整个频率调制电路500位于本地变压器的下游。例如，变压器414能够输出60Hz功率并用作AC电源502。该60Hz功率还能够由与变压器一起定位的整流器整流以用作DC电源504，并且然后由与变压器和整流器设在同一位置处的逆变器通过逆变器106逆变为50Hz交流电。在该配置中，与变压器连接的每个前置可以具有一个或多个开关和滤波器以及电力消耗设备。

例如，考虑具有冰箱430和范围432的单个家庭。该范围可以被配置为在60Hz功率上操作，并且冰箱可以被配置为在50Hz功率上操作。因此，该范围可以从去除50Hz电流的滤波器接收功率，并且冰箱可以从去除60Hz电流的另一滤波器接收功率。

现在，假设电网状况变得不稳定并且可能发生中断。为了防止中断，功率管理系统310可以向连接到60Hz装置的开关发送指令用以断开，并且从而防止该装置汲取功率。然而，功率管理系统可以继续允许50Hz装置通过使连接到50Hz的开关保持闭合来继续汲取功率。在这些情况下，房主可能失去使用其范围432的能力，但是其冰箱430能够继续操作以防止食物腐败。作为另一示例，医院可以大部分或完全地在50Hz功率上运行并且其他“常规”能量消费方在60Hz上运行。因此，医院能够与影响“常规”60Hz消费方的中断隔离。在这样的实现中，每个建筑物能够具有相应的滤波器，其去除建筑物中的设施没有使用的任何频率。

在其他实现中，频率调制电路500跨电网层级的不同级分布。例如，发电设施110的可再生电源112(图1)可以在频率调制电路中用作DC电源504，并且可以被逆变为50Hz“绿色”功率，并且化石燃料发电机112可以在频率调制电路中用作生成为60Hz“棕色”功率的AC电源。频率组合机制508能够与变电站处的发电设施设置在同一位置。这使得跨电网层级400的不同层的来自电网120的混合频率功率能够传输到独立的功率消费方。

在这些实现中，某些电气设备能够被配置为在绿色功率(例如，50Hz)上操作，并且其他电气设备能够被配置为在棕色功率(例如，60Hz)上操作。因为整个电网层级可以用于承载两种类型的功率，所以大量的现有基础设施能够被重新使用以提供两个不同类型的功率。例如，现有传输和配电线以及设施布线可能能够承载如本文所述的混合频率电流。在一些情况下，一个位置(例如，假定电网402处于华盛顿州)源发的绿色能量可以在非常长的距离上被传送(例如，假设电网404在马里兰州)。这将允许在马里兰州的公共设施将从加利福尼亚州递送的绿色能量与本地棕色能量相区分，因为不同的源具有不同的相应频率。

作为另一示例，考虑具有由第一变压器供电的若干建筑物的第一领域，以及具有由第二变压器供电的若干其他建筑物的第二领域。两个领域能够在地理上彼此接近，例如，都在罗德岛州。假设60Hz电流通过电网120从加利福尼亚传送到罗得岛，并且罗得岛具有在50Hz电流上运行的本地电网402。能够向用于去除50Hz交流电的滤波器提供第一变压器，其对第一领域供电以在加利福尼亚上运行第一领域。能够向用于去除60Hz交流电的滤波器提供第二变压器，其对第二领域进行供电以在罗德岛功率上运行第二领域。

另一方面，现有电网中的某些装置可能不利用混合频率电流有效地操作。一个示例是倾向于用作滤波器的层级中的各种变压器。例如，美国电网中的现有变压器可以被构造成承载60Hz电流并且可能倾向于衰减50Hz电流。此外，某些电气设施可能被不同的电流频率损坏。因此，频率调制电路500的具体实现情形能够涉及用能够处理混合频率电流的新设施来替换某个现有设施。

频率调制提供方法

图5所示的频率调制电路500是能够用于实现图6所示的频率调制提供方法600的电路的一个示例。一般来说，方法600能够与提供或生成电功率相关联地被执行，并且能够由电力公司、电网运营商等来执行。然而，该方法还可以由其他实体并且在各种环境中被执行，例如，在单个设备内、在家庭内、在领域内、在大的地理区域等上。

方法600开始于框602，其中功率被调制为具有两个或更多个交流电频率电流。诸如化石燃料发电机的一些电源通常生成交流电，并且由这些电源使用的交流电的频率可以直接用于所生成的功率。诸如许多可再生源(光伏、水力发电、风力发电等)的其他电源生成直流电。来自这些源的直流电可以例如使用如上所示的逆变器被转换为交流电。

方法600在框604处继续，其中多频率交流电被递送到一个或多个电气设备。例如，多频率交流电能够通过由两个不同的电气设备“共享”的电力线被递送。出于本文的目的，术语“共享电力线”是指用于向至少两个不同的电气设备提供功率的任何电力线(例如，图5中的电气线路509)。注意，一些实现还可以包括主要包括特定频率的交流电的电力线(例如，在由滤波器514和516滤波之后的图5中的电力线515和517)。

方法600在框606处继续，其中监视多频率电力的使用。例如，在一些情况下，单独监视不同的替代频率电流。例如，60Hz电流能够与50Hz电流独立地被监视。在一些情况下，如本文其他位置所讨论的，不同的限制和定价机制也能够适用于不同的频率。

方法600在框608处继续，这导致对电力的使用的调整。例如，返回参考图5，能够通过发送用于减小、停止或增加由该电力消耗设备汲取的功率量来调整电力消耗设备518的功率消耗。在一些情况下，指令被直接发送到电力消耗设备，并且在其他情况下可以被发送到诸如开关510的电路中的另一设备。在一些情况下，指令通过计算机网络发送，并且在其他情况下，电力线通信技术用于在一个或多个电力线上发送指令。

通常，上述方法允许使用不同的交流电频率来选择性地监视和控制不同类型的电力。如上所述，一些实现可以针对“棕色”或不可再生功率使用一个频率(例如，60Hz)，并且对于“绿色”或可再生功率使用另一频率(例如，50Hz)。然而，也可以想到其他变化。例如，能够以一个频率提供由一个公用设施(例如，在第一地理位置中)提供的电力，并且可以以另一频率提供由不同公用设施(例如，在远离第一位置的第二地理位置中)提供的电力。作为另一示例，以第一速率充电的能量可以被提供为与第二速率充电的不同频率。

而且，注意，给定频率的滤波可能不一定从给定电力线中去除所有频率。通常，配置为在第一频率上操作的设备也可以容忍接收一定量的其他频率。出于本文的目的，滤波器可以被描述为提供“主要”特定频率的交流电流。这意味着已经从调制电力中去除了其他频率到足够的程度，使得配置为在特定频率上操作的电力消耗设备能够相对安全地进行，例如，在滤波之后剩余的其他频率不可能引起损坏。

类似地，混合频率交流电可以包括有各种频率，其不一定旨在或用于对电力消耗设备供电。例如，承载50Hz和60Hz电流的电力线可以承载谐波、噪声和/或寄生信号，并且因此可以具有除了50Hz和60Hz交流电之外的各种频率分量。出于本文的目的，“主要”承载混合频率交流电的电力线意味着可以将混合频率交流电流(例如，通过滤波)分离成至少两个不同的频率分量，并且能够使用每个不同的频率分量用于在连续或间歇的基础上对一个或多个电气设备供电。主要承载单个频率或多个频率的交流电流的电力线可以仍然包括其他频率分量，诸如上述谐波、寄生信号和/或噪声。

频率调制消耗方法

图5所示的频率调制电路500还是能够用于实现图7所示的频率调制消耗方法700的电路的示例。一般来说，方法700能够与消耗电功率相关联地被执行，并且能够由电力消耗设备或与电力消耗设备设置在同一位置的电气设施来执行。在一些情况下，通过公共装置或电网运营商向各个消费方提供的设施来执行该方法，但是本文还考虑和讨论了其他实现。

方法700在框702处开始，其中接收包括混合频率交流电的电力。如上所述，混合频率交流电能够通过单个电力线来接收。

方法700在框704继续，其中具有混合频率交流电的电力被滤波以提供滤波的电功率。例如，能够通过衰减或去除第二交流电频率来对混合频率交流电进行滤波，以提供主要包含第一交流电频率的交流电。

方法700在框706处继续，其中用滤波的电功率对电气设备供电。例如，电气设备能够是配置为在第一交流电频率上运行的设备。

方法700在框708处继续，其中调整电气设备的功率或能量消耗。例如，能够接收用于减少、停止或增加电功率消耗的指令。在一些情况下，指令由被供电的电气设备(例如，电力消耗设备518)接收，并且在其他情况下，可以由诸如开关510的另一设备接收。

通常，方法700能够用作方法600的对应物。例如，假设可再生能源以50Hz提供，而化石燃料源以60Hz提供。此外，假定可再生源例如由于过度需求、限制可再生能量生成的天气条件(例如，云层)等而竭力。能够发送指令，以用于禁用从50Hz电源汲取的电力消耗设备，同时继续以允许60Hz电力消耗设备运行。

还注意，可以对多个设备执行方法700。例如，框704能够包括使用两个不同的滤波器对混合频率交流电进行滤波。第一滤波器能够通过衰减或去除第二交流电频率来提供主要包含第一交流电频率的交流电，并且第二滤波器能够通过衰减或去除第一交流电频率来提供主要包含第二交流电频率的交流电。框706能够包括用具有对应的滤波交流频率电流的不同电力线来对第一和第二设备供电。换言之，由滤波器接收的电力主要是混合交流频率电流，并且由功率消耗设备接收的电力主要是这些设备被配置为在其上操作的正确的交流频率电流。

而且，注意，除了开关之外的电气设备能够用于调整给定频率的电能消耗。例如，能够在电网层级400内部署可选择的滤波器布置。例如，当50Hz电流竭力时，能够通过向滤波器发送适当的指令，在电网层级内的任何位置激活用于去除50Hz电流的滤波器。例如，滤波器可以位于变电站406处以停止电力消费方430、432、434和436汲取50Hz电流，同时继续允许其他消费方这样做。作为另一示例，滤波器可以位于变压器414处并且被激活以防止消费方430和432汲取50Hz电流，同时允许消费方434和436继续这样做。

频率波形特性

通常，能够通过对各个波形求和来在给定电力线上传送多个交变频率。在极端情况下，具有多个不同频率分量的脉冲或方波信号能够位于电力线上，并且适当的滤波器用于在消费侧提取这些频率分量。

所使用的特定滤波器能够取决于如何使用不同的频率。例如，在给定线路上仅有两个频率的情况下，高通滤波器(例如，滤除低于55Hz的频率)可以用于60Hz设备，并且低通滤波器(例如，滤出高于55Hz的频率)可以用于50Hz设备。在其他实现中，能够使用带通滤波器，例如50Hz设备可以具有49-51Hz带通滤波器以在50Hz电流上运行，55Hz设备可以具有54-56Hz带通滤波器以在55Hz上运行电流，并且60Hz设备可以具有59-61Hz带通滤波器以在60Hz电流上运行，全部共享给定的电路。

时间调制示例

图8示出了能够用于电功率的时间调制的示例性时间调制电路800。电路800包括AC电源802、感测机制804、整流器806和808，开关810和812、能量存储814和816以及电力消耗设备818和820。一般来说，电力消耗设备818和820可以具有不同的指派的时间片段，从其中汲取由AC电源802产生的功率。感测机制804能够用于检测电力消耗设备是否已经从正确的时间片段汲取功率或者从未指派的时间片段中未正确地汲取功率。例如，感测机制能够是集成电路，其感测电压、频率和/或功率并且将感测值数字化以供功率管理系统310分析。

AC电源802能够以给定频率(例如，如上所述的50或60Hz)生成交流功率。交流功率能够分别通过电力线803和805被承载到整流器806和808。整流器806能够将交流电转换成直流电，并且经由电力线807将直流电流提供给开关810。类似地，整流器808能够将交流电转换成直流电，并经由电力线809向开关812提供直流电。如偏移822所示，在图8中用黑色表示直流，并且在图8中将交流电表示为正斜杠图案。

开关810和812可以类似于上面参考图5所讨论的开关510和512进行操作。当开关810闭合时，由整流器806产生的直流电能够用于对能量存储814充电，并且当该开关断开时，能量存储814不被充电。类似地，当开关812闭合时，由整流器808产生的直流电能够用于对能量存储816充电，并且当该开关断开时，能量存储816不被充电。电力消耗设备818和220能够分别使用通过电力线815和817提供的直流电来操作。

开关810和812能够经由各种机制来控制以在各种指派的时间片段处断开和闭合。例如，假设电力消耗设备818被指派了奇数时间片段，并且电力消耗设备820被指派了偶数时间片段。在这些情况下，感测机制804应当看到在每个时间片段中汲取的相对均匀的功率量。如果在奇数时间片段期间汲取过多功率，则这暗示开关812应当在该开关应断开时在奇数时间片段期间闭合。类似地，如果在偶数时间片段期间汲取过多功率，则这暗示开关810在该开关应该断开时在偶数时间片段期间闭合。

时间调制讨论

时间调制电路800能够以各种不同的方式来实现。在一些情况下，感测机制804与整流器806和808、开关810和812、能量存储814和816以及电力消耗装置818和820定位于同一位置或在地理上接近。在其他情况下，感测机制在地理上非常远离这些设备，如下面更详细讨论的。以下讨论参考图8所示的时间调制电路800的各种组件可以如何集成到图4所示的电网层级400中来解释这一点。

在一个实现中，整个时间调制电路800位于本地变压器的下游。例如，变压器414能够输出60Hz功率并用作AC电源802。感测机制804能够位于变压器和连接的功率消费方之间。在该配置中，连接到变压器的每个前置可以具有相应的整流器、开关、能量存储和电力消耗设备。

例如，考虑具有冰箱430和范围432的单个家庭。该范围可以被配置为在偶数时间片段上操作，并且冰箱可以被配置为在奇数时间片段上操作。现在，假设电网条件变得不稳定，并且中断是可能的。为了防止中断，功率管理系统310可以指令从偶数时间片段汲取功率的设备停止汲取电力，同时继续允许从奇数时间片段汲取电力的设备这样做。这能够减少电网上的负载，并且可能防止中断。以类似的方式，可以向诸如医院的高优先级消费方指派第一系列时间片段，并且向“常规”消费方纸片第二系列时间片段。在电网受压的情况下，可以指令“常规”消费方减少消耗，同时继续向医院提供全功率。类似地，不同的领域、城市、州等还可以基于时间片段来组织，例如，针对一个领域的某些时间片段和针对另一领域的其他时间片段。

类似于上述频率调制电路500，时间调制电路800能够跨电网层级的不同级分布。例如，感测机制804能够与发电设施110位于同一位置。在这些情况下，感测机制能够评估多个不同的电网设备如何汲取电力，以确定任何设备是否在未指派的时间片段期间汲取功率。替代地，感测机制能够位于单独的变电站或变压器处，以检测该电气装置特定件下游的功率使用。

注意，本文呈现的时间调制示例还能够使用可以重新使用的大量现有基础设施。实际上，在一些实现中，没有在供给侧执行的附加调制(例如，发电)。相反，电力由在其指派的时间周期期间汲取功率的各个消耗设备来调制。

时间调制提供方法

图8所示的时间调制电路800是能够用于实现图9所示的时间调制提供方法900的电路的一个示例。类似于上面关于图6讨论的方法600，方法900能够与提供或生成电功率相关联地执行，并且能够由电力公司、电网运营商等执行。然而，该方法还能够由其他实体并且在各种环境中执行，例如，在单个设备、在家庭内、在领域内、在大的地理区域上等。

方法900开始于框902，其中将时间片段指派给不同的电气设备。在上面讨论的示例中，奇数和偶数编号的时间片段被用于展示的目的。在一些情况下，出于以下讨论的原因，能够将不同的正交码指派给各个功率消费方。每个代码能够识别指派给给定电力消费方的时间片段集合和相应的其他时间序列集合，其间不允许功率消费方汲取功率。

方法900在框904继续，其中功率被传递到多个不同的电力消费方。通常，出于以下讨论的原因，功率可以在没有对发电侧的任何时间调制的情况下作为交流电被递送。

方法900在框906继续，其中分析功率的使用。例如，假设图8中的电力消耗设备818和820被允许汲取相等量的功率，其中设备818在奇数时间片段中汲取并且设备820在偶数时间片段中汲取。如前所述，如果两个设备在给定时间片段期间汲取，则感测机制804能够检测未授权设备在该时间片段期间已经汲取电力。

方法900在框908继续，这产生对电力的使用的调整。例如，能够发送指令以调整给定电力消费方的功率消耗。一般来说，方法900的框908可以类似于方法600的框608。例如，可以通过发送指令以减少、停止或增加由该电力消耗设备818所消耗的功率量来调整电力消耗设备818的功率消耗。在一些情况下，指令被直接发送到电力消耗设备，并且在其他情况下，能够被发送到诸如开关810的电路中的另一设备，或者发送到控制由电力消耗设备的功率使用的本地计算设备。在一些情况下，通过计算机网络发送指令，并且在其他情况下，使用功率线通信技术来在一个或多个电力线上发送指令。

当使用时间调制时，指令电力消耗设备降低其功率消耗的一种方式是改变指派给该设备的时间片段。例如，给定设备可以平均每三个时间片段进行汲取，并且可以指令设备(或相关联的开关或其他电气硬件)将其消耗减少到每四个时间片段。在一些情况下，指令可以是二进制代码，例如1100可以被解释为在时间片段0和1中汲取功率而不在时间片段2和3中汲取功率的指令。

时间调制消耗方法

图8所示的时间调制电路800还是可以用于实现图10所示的时间调制消耗方法1000的电路的示例。类似于上面关于图7讨论的方法700，方法1000可以与消耗电功率相关联地执行，并且可以由电力消耗设备或者与电力消耗设备共享电路的电气设备执行。在一些情况下，通过由公共设施或电网运营商(例如，在用户房屋或电网中的其他地方)提供的电气设施来执行该方法，但是本文还进一步考虑和讨论了其他实现。

方法1000开始于框1002，其中由给定电力消费方接收时间片段指派。如上所述，时间片段指派可以被表示为二进制串，其识别允许从其汲取功率的功率消费方的时间片段。还注意，在一些情况下，时间片段指派可以符合可用于检测在给定功率片段期间的未授权功率汲取的编码方案。

方法1000在框1004处继续，其中在所指派的时间片段期间而非其他时间片段期间选择性地汲取电力。例如，开关810可以在指派给电力消耗设备818的时间片段期间闭合，并且在其他情况下断开。

方法1000在框1006处继续，其中向电力消费方供电。在一些情况下，在框1004处汲取的功率用于对能量存储设备充电，并且框1006涉及从能量存储设备汲取功率。

方法1000在框1008处继续，其中基于所接收的指令来调整消耗。例如，指令可以是减少、停止或增加电功率的消耗。在一些情况下，由被供电的电气设备(例如，电力消耗设备818)接收指令，并且在其他情况下，可以由诸如开关810的另一设备接收指令。在一些情况下，指令识别要由消费设备使用的新的时间片段模式或代码。

通常，方法1000可以用作方法900的对应物。例如，假设电力消耗设备818(图8)是非常重要的，例如医院设施件。假定电力消耗设备820不太关键，例如电视。在电气资源紧张的条件下，例如由于过度需求，限制可再生能量生成的天气条件(例如，云层)，能够发送指令以减少或禁用电力消耗设备820，同时允许电力消耗设备818继续汲取全功率。

示例时间分析

示例性时间片段分析

图11和图12进一步示出了功率管理系统310可以如何使用指派的时间片段来推断未授权功率使用。一般来说，图11示出了三个电力消耗设备仅在授权的时间片段期间获得功率的情况，并且图12示出了电力消耗设备中的一个在未授权时间片段期间获得功率的另一情形。

图11示出了第一功率消耗图案1102、第二功率消耗图案1104、第三功率消耗图案1106、累积功率消耗图案1108和时间线1110。为了参考目的示出了时间线1110，并且示出了编号为T0至T7的8个时间片段。第一功率消耗图案1102示出了由第一电力消耗设备在这8个时间片段期间的功率消耗，第二功率消耗图案1104示出了由第二电力消耗设备在这8个时间片段期间的功率消耗，并且第三功率消耗图案1106示出了第三电力消耗设备在这8个时间片段期间的功率消耗。累积功率消耗图案1108示出了来自每个时间片段中的图案1102、1104和1106的功率消耗的总和。

假设图案1102、1104和1106中的每一个表示授权的消费图案。因此，第一功率消耗图案1102示出了第一设备在指派给第一设备的时间片段T1、T3、T5和T7期间正确地汲取功率。第二功率消耗图案1104第二设备示出了在指派给第二设备的时间片段T0、T3、T5和T7期间正确地汲取功率。第三功率消耗图案1106示出了第三设备在指派给第三设备的时间片段T0、T3、T4和T5期间正确地汲取功率。

图8中所示的感测机制804能够感测时间片段电路上的诸如1108的累积功率汲取图案，并且将该数据提供给功率管理系统310。功率管理系统310能够分析累积功率汲取图案，并且确定累积功率汲取图案不示出任何未授权的功率使用。

现在，考虑图12，其包括类似于图11中的那些的图案1202、1204、1206和1208。然而，注意，如图12所示，消耗图案1206示出了第三设备在未指派给该设备的时间片段T1期间已经汲取功率。因此，累积功率汲取图案1208示出当仅第一设备被授权汲取功率时两个功率单位在时间片段T1中被汲取。当累积汲取图案1208由感测机制804提供给功率管理系统310时，功率管理系统310可以检测到第二或第三设备中的至少一个在未授权的时间片段期间已经汲取功率。

注意，能够涉及更复杂的时间图案，并且因此图11和12仅是示例性的。在一些实现中，生成表示不同时间片段图案的许多正交代码，并且这些图案被指派给不同的设备。能够通过在给定已经指派以确定任何未授权使用是否已经发生的已知代码的情况下的累积功率汲取图案来执行编码理论(例如，相关性分析)。注意，一些实现可以能够使用编码理论来检测在未指派的周期期间未正确汲取的特定设备，而其他实现可以简单地检测未授权的使用，但是采取进一步的调查步骤来实际地识别哪个设备正在汲取未授权的功率。

而且，一些实现还可以在生成侧执行时间调制。例如，功率管理系统310可以例如基于预期要由每个设备针对每个指派的时间片段使用的功率量的总和，来控制电气设施以在每个时间片段期间操纵位于电网上的功率量。然而，因为功率汲取图案足以揭示哪些时间片段由哪些设备使用，所以功率生成侧不需要操纵功率生成来检测误用。

指令方案

在一些实现中，功率管理系统310能够通过经由网络320向电气装置发送指令来执行电气装置的动态重新配置。如前所述，网络320能够使用传统的有线或无线计算网络和/或电力线通信技术来实现。例如，功率管理系统310可以通过电连接、有线计算机网络连接、无线计算机网络组合或其组合来向开关360发送指令。

在一些情况下，能够沿着向给定电气消费方提供功率的电路部署受信和/或防篡改设备。例如，受信开关可以被部署在住宅处，并且被配置为基于从功率管理系统310接收的指令来接通或关闭。在频率调制方案中，功率管理系统可以指令连接到50Hz装置的开关断开，同时使连接到60Hz装置的开关闭合。在时间调制方案中，功率管理系统可能指令一些设备(例如，在服务器装置130处)通过从更少的时间片段(例如，从时间片段的33％汲取到时间片段的20％)来降低其电池的充电速率，同时允许其他设备(例如，在医院或消费方住宅处)以相同的速率继续汲取。

在一些情况下，独立设备可以具有通过网络320发送的指派的标识符(例如，地址)。在电力线通信的情况下，编码技术可以应用于电流，使得电流承载有指令和/或标识符。在一些情况下，通过对某些消耗设备指定某些电能单位，电能单位可以在电网120上被“分组化”。例如，第一分组可以授权三个设备来实现图11所示的在前8个时间片段中的电流汲取图案，并且然后第二分组可以授权三个设备实现图12所示的当前汲取图案。换言之，两个连续分组可以授权在其他情况下相同的汲取图案，但是授权第二分组中的附加时间片段(T1)。更一般地，每个分组是被每个设备被允许在每个8个时间片段的两个单独间隔上汲取的特定量的能量。注意，在一些情况下，每个设备具有相关联的受信交换机或在所指派的时间片段期间对能量存储进行充电的其他设备，并且在其他情况下，消耗功率的设备直接控制其自身的功率消耗。

其他实现可以使用密钥或其他安全方法来向独立设备提供功率。例如，可以向每个设备指派独特密钥，该密钥直接对应于或可以用于得到用于汲取能量的相应模式。设备能够向功率管理系统310发送消耗功率的请求，并且功率管理系统能够验证该请求。例如，请求可能具有使用该设备的密钥所生成的数字签名。

功率管理系统310能够向设备发送加密响应，该加密响应标识允许设备从其汲取功率的时间片段的特定图案。然后，功率管理系统能够评估累积功率汲取图案，以确定请求设备是否正在使用正确的时隙。如果不是，则这表明请求设备不具有有效的密钥。在一些情况下，功率管理系统可以一次分配一个图案片段。因此，如果已经分配了功率的10个设备具有正确的累积图案，并且然后第11个设备被指派功率，则很可能此后产生的不正确的累积图案是第11个设备不具有正确密钥的结果。

使用调制电压的限制

在一些情况下，可以通过诸如断路器、熔断器和/或禁用诸如发电机、变压器等的电气装置的电路保护技术来实现能量和/或功率限制。例如，在频率调制实现中，50Hz装置能够设置有电路保护设备，其在50Hz功率过载时，例如当对50Hz功率的需求使得功率因子、电压或频率落在特定边界外时，使得50Hz装置停止。因为禁用装置减少了50Hz功率的汲取，所以这能够在这些实现中有效地提供一种形式的能量和/或功率限制。电路保护设施还可以在时间调制实现中提供能量和/或功率限制。

在频率调制和时间调制实现中，功率限制也能够由功率管理系统310执行，功率管理系统310指令各种设备减少以指定频率或时间片段处汲取的功率量。如上所述，当处于特定频率的能量的可用性受到限制时，可以指令以特定频率汲取的设施减少或停止功率使用。类似地，能够重新配置独立设备以使用不同的时间片段或完全关闭。

设计替代

注意，本文介绍了可以在各种配置中采用的原理。作为一个示例，一些实现可以提供能够在多个不同频率上操作的支持双频的设备。返回参考图5，电力消耗设备518和520能够可能通过在电力消耗设备本身中包括开关和滤波器514和516，在电路500中被替换为单个电力消耗设备，该单个电力消耗设备从开关510和512接收功率。这样的电力消耗设备可以具有相关联的处理能力，以例如响应于来自功率管理系统310的指令，基于不同频率上的电力的不同成本等在不同时间使用不同频率。这样的电力消耗装置还能够包括频率感测电路(例如，集成电路)，其感测单个电力线上的可用频率并且基于指令在不同时间选择性地从各个频率汲取。在其他实现中，这样的电力消耗设备能够具有滤波器、整流器和/或频率感测电路的阵列，并且能够从更多的频率(例如，每个具有相关联的开关和滤波器的100个频率)汲取功率。在一些情况下，能够指令设备从不同频率汲取特定百分比的功率，例如，从50Hz汲取其功率的10％、从60Hz汲取60％以及从70Hz汲取30％。这些百分比能够根据功率管理系统如何确定分配功率消耗而随时间变化。

作为另一示例，一些实现可以在单个电线上组合频率和时间调制。可以向支持双频的电力消耗设备指派在第一频率上的第一系列时间片段和在第二频率上的第二系列时间片段。能量存储可以通过任何一个频率来被充电，从而使得设备能够操作，而不管使用哪个频率来对存储器充电。这通过将较少的时间片段指派给独立设备以用于对能量存储充电并且添加额外的棕色能量时间片段，在可再生能量不足以减少50Hz的绿色能量的使用的时间期间可以是有用的。设备的净功率消耗不一定改变，但是这仍然向功率管理系统310提供管理如何通过发送设备指令以使用特定时间片段来汲取特定频率的能力。

注意，单个设备也可以具有两个时间片段电路，其都使用相同的频率被供电。例如，第一整流器和开关可以在第一系列时间片段期间对电池充电，并且第二整流器和开关可以在第二系列时间片段期间对电池充电。例如，第一时间片段集合可以表示绿色能量，并且第二集合可以表示棕色能量，或者来自不同源的能量、不同价格等。功率管理系统310可以指令第一开关在与第二开关不同的时间片段集合汲取。

而且，注意，上述讨论集中于时间片段实现中的DC能量存储，诸如电池。然而，还可以使用与所公开的实现一致的交流能量存储，诸如飞轮。此外，能量存储也能够与频率调制示例一起使用。例如，假设50Hz绿色功率趋向于间歇性地可用，并且60Hz棕色功率趋向于几乎总是可用。配置为在60Hz上运行的设备可以直接在棕色功率上运行。50Hz绿色功率在可用时可以用于对连接到产生60Hz电流的逆变器的能量存储设备充电。因此，当绿色功率不能直接可用时，该设备仍然可以由绿色电力供电，并且当能量存储被完全放电时，该设备仅切换到棕色功率。

而且，注意，由于许多不同的原因，不同的频率和时间片段可以用于在电力消费方或电源之间进行区分。在一些实现中，给定实体可以针对来自特定源使用的能量提供能量回扣，例如给定公共设施可能以特定频率生成电力并且激励用户使用该特定频率。替代地，来自该公共设施的能量可以在特定时间片段中的大区域上传输，并且该公共设施可以向用户提供使用那些特定时间片段中的能量的激励。

计算硬件实现

返回参考图3，所示的环境300包括若干组件。在该情况下，为了说明的目的，组件的特征在于功率管理系统310、客户端设备330、功率消费方130、140、150和160以及电气硬件110、340、350和360。在该示例中，功率管理系统可以表现为服务器计算设备、台式机、平板电脑、膝上型设备等。一般来说，只要设备具有一些计算硬件，则设备能够用作根据所公开的实现的功率管理系统或客户端设备。类似地，只要设备具有某个计算硬件，该设备就可以实现这里描述的功率管理控制模块316和/或功率管理动作模块318。当然，不是所有的设备实现都可以被示出，并且从上面和下面的描述中，其他设备实现对于本领域技术人员应当是显而易见的。

如本文所使用的术语“设备”、“计算机”、“计算设备”、“客户端设备”和或“服务器设备”可以指具有一定量的硬件处理能力(例如，处理资源312)和/或硬件存储/存储器能力(例如，存储器/存储资源314)的任何类型的设备。处理能力能够由可以执行计算机可读指令以提供功能的一个或多个处理器(例如，硬件处理单元/核心)来提供。计算机可读指令和/或数据可以被存储在存储器上，诸如存储/存储器和/或数据存储上。

存储/存储器能够在设备内部或外部。存储能够包括易失性或非易失性存储器、硬盘驱动器、闪存设备和/或光存储设备(例如，CD、DVD等)中的任何一个或多个。如本文所使用的，术语“计算机可读介质”可以包括信号。相比之下，术语“计算机可读存储介质”不包括信号。计算机可读存储介质包括“计算机可读存储设备”。计算机可读存储设备的示例包括诸如RAM的易失性存储介质以及诸如硬盘驱动器，光盘和闪存等的非易失性存储介质。

在一些情况下，设备被配置有通用处理器和存储/存储器。在其他情况下，设备能够包括片上系统(SOC)类型设计。在SOC设计实现中，由设备提供的功能能够被集成在单个SOC或多个耦合的SOC上。一个或多个相关联的处理器能够被配置为与共享资源(诸如存储器、存储等)和/或一个或多个专用资源(诸如配置为执行某些特定功能的硬件块)协调。

此外，一些实现可以使用专用逻辑电路，诸如专用集成电路(“ASIC”)或现场可编程门阵列(“FPGA”)。具体地，电气硬件能够配置有这样的专用逻辑电路，以用作功率管理动作模块318并响应来自功率管理系统310的指令。因此，如本文所使用的术语“处理器”还能够指中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、控制器、微控制器、处理器核心、专用逻辑电路或适于在常规计算架构以及SOC设计中实现的其他类型的处理设备。

在一些配置中，功率管理模块316和功率管理动作模块318可以在设备的制造期间被安装作为硬件、固件或软件，或者由准备将设备销售给最终用户的中间商来安装。在其他情况下，终端用户可以诸如通过下载可执行代码并在相应的设备上安装可执行代码来稍后安装功率管理模块。

还注意，设备通常可以具有输入和/或输出功能。例如，计算设备可以具有各种输入机制，例如键盘、鼠标、触摸板、语音识别等。设备还可以具有各种输出机制，例如打印机、监视器等。

还注意，本文所描述的设备可以以独立或协作方式工作以实现所描述的技术。例如，本文描述的每个方法可以在单个计算设备上执行和/或分布在通过网络320通信的多个计算设备上。不受限制地，网络320能够包括一个或多个局域网(LAN)、广域网(WAN)、因特网等。

其他示例

本文公开的各种示例能够包括第一方法示例。第一方法示例能够包括调制电力以获得具有至少两个不同交流电频率的经调制电力，少两个不同交流电频率包括第一交流电频率和第二交流电频率，并且将具有至少两个不同交流电频率的调制电力传递到多个不同的电气设备，包括配置成利用第一交流电频率的第一电气设备和配置成利用第二交流频率的第二电气设备。具有至少两个不同交流电频率的调制电力可以至少部分地通过由第一电气设备和第二电气设备共享的电力线递送。在第二方法示例中，第一方法示例包括与第二交流电频率不同地限制第一交流电频率的能量使用。在第三方法示例中，第一方法示例或第二方法示例能够包括发送指令以使得第一电气设备停止使用第一交流频率汲取功率，同时允许第二电气设备使用第二交流电频率继续汲取功率。在第四方法示例中，第三方法示例能够包括通过电力线传送表示指令的代码。在第五方法示例中，第四方法示例的代码被配置为可由与第一电气设备位于同一位置的开关读取。

本文公开的各种示例还能够包括第一系统示例。第一系统示例能够包括滤波器，其被配置为在电力线上接收具有至少两个不同交流电频率的调制电力。至少两个不同的交流电频率能够包括第一交流电频率和第二交流电频率。滤波器还能够被配置为衰减调制电力的第二交流电频率以获得主要是第一交流电频率的滤波的调制电力。第一系统示例还能够包括配置为对滤波的调制电力进行操作的电力消耗设备。在第二系统示例中，第一系统示例能够包括第二滤波器，其被配置为在电力线上接收具有至少两个不同交流电频率的调制电力，并且衰减调制电力的第一交流电频率以获得主要是第二交流电频率的第二滤波的调制电力。第二系统示例还能够包括配置为在第二滤波的调制电力上进行操作的第二电气设备。在第三系统示例中，第一或第二系统示例可以包括开关和处理器，其被配置为接收指令以停止以第一交流频率汲取功率并且停止第一电气设备以第一交流频率汲取功率，同时第二电气装置继续以第二交流频率汲取功率。在第四系统示例中，第三系统示例的指令可以通过计算机网络或通过承载第一交流电频率和第二交流电频率的电力线来接收。在第五系统示例中，第一至第四系统示例可以包括配置为独立于在第二交流电频率下的能量消耗计量在第一交流电频率下的能量消耗的仪表。

本文公开的各种示例能够包括第一附加方法示例。第一附加方法示例可以包括：向具有指派的时间片段的多个电气设备递送电力，以用于汲取电力、分析电力的使用来检测独立电气设备在没有指派给独立电气设备的独立时间片段期间已经汲取电力。在第二附加方法示例中，分析第一附加方法示例的电力的使用包括评估由多个电气设备汲取的功率。在第三附加方法示例中，第一附加方法示例或第二附加方法示例包括将时间片段指派为编码方案的不同代码。在第四附加方法示例中，第三附加方法示例包括使用不同代码的相关性分析来识别独立电气设备。在第五附加方法示例中，第三或第四附加方法示例包括按照不同代码的总和生成电能。

本文公开的各种示例还能够包括第一附加系统示例。第一附加系统示例能够包括电气硬件和电力消耗设备。电气硬件能够被配置为在指派的时间段期间选择性地汲取电力，并且使用在指派的时间段期间选择性地汲取的电力来对电力消耗设备供电。在第二附加系统示例中，第一附加系统示例包括能量存储设备，并且电气硬件被配置为在所指派的时间段期间对能量存储装置充电。在第三附加系统示例中，第二附加系统示例的电气硬件包括配置为将电能从交流转换为直流以对能量存储设备充电的整流器。在第四附加系统示例中，第一至第三附加系统示例包括处理器，处理器被配置为通过计算机网络或通过承载电力的电力线接收指派的时间段。在第五附加系统示例中，第四附加系统示例的电气硬件包括开关，并且处理器被配置为控制开关以在未指派的时间段期间呈现高电阻并且在指派的时间段期间呈现低电阻。

结论

尽管已经以对结构特征和/或方法动作专用的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求中定义的主题不必要限于上述具体特征或动作。相反，上述具体特征和动作被公开为实现权利要求的示例形式，并且本领域技术人员将认识到的其他特征和动作旨在落入权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种系统，包括：

滤波器，所述滤波器被配置为：

接收在电力线上的具有至少两个不同的交流电频率的经调制电力，所述至少两个不同的交流电频率包括第一交流电频率和第二交流电频率，并且

衰减所述经调制电力的第二交流电频率，以获得主要是所述第一交流电频率的滤波的经调制电力；以及

电力消耗设备，所述电力消耗设备被配置为对所述滤波的经调制电力进行操作。

2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

第二滤波器，被配置为：

接收在所述电力线上的具有至少两个不同的交流电频率的所述经调制电力，并且

衰减所述经调制电力的所述第一交流电频率，以获得主要是所述第二交流电频率的第二滤波的经调制电力；以及

第二电气设备，所述第二电气设备被配置为对所述第二滤波的经调制电力进行操作。

3.根据权利要求2所述的系统，进一步包括：

开关；以及

处理器，所述处理器被配置为：

接收用于停止以所述第一交流电频率汲取电力的指令；并且

停止所述第一电气设备以所述第一交流电频率汲取电力，而所述第二电气设备继续以所述第二交流电频率汲取电力。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述指令通过承载所述第一交流电频率和所述第二交流电频率的电力线或者通过计算机网络被接收。

5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

仪表，所述仪表被配置为对所述第一交流电频率处的能量消耗与所述第二交流电频率处能量消耗分开地进行计量。

6.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

交流电源，所述交流电源被配置为以所述第一交流电频率提供电力。

7.根据权利要求6所述的系统，进一步包括：

逆变器，所述逆变器被配置为将直流电逆变以在所述第二交流电频率处提供电力。

8.根据权利要求7所述的系统，进一步包括：

直流电源，所述直流电源被配置为提供所述直流电。

9.一种系统，包括：

电气硬件；以及

电力消耗设备，

其中，所述电气硬件被配置为：

在指派的时间段期间选择性地汲取电力；并且

使用在所述指派的时间段期间选择性地汲取的所述电力来对所述电力消耗设备进行供电。

10.根据权利要求9所述的系统，进一步包括能量存储装置，其中所述电气硬件被配置为在所述指派的时间段期间对所述能量存储装置充电。

11.根据权利要求10所述的系统，所述电气硬件进一步包括整流器，所述整流器被配置为将电能从交流电转换成直流电，以对所述能量存储设备充电。

12.根据权利要求11所述的系统，进一步包括处理器，所述处理器被配置为通过计算机网络或通过承载电力的电力线接收所述指派的时间段。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述电气硬件包括开关，并且其中，所述处理器进一步被配置为控制所述开关在未指派的时间段期间呈现高电阻并且在所述指派的时间段期间呈现低电阻。

14.根据权利要求9所述的系统，进一步包括感测机制，所述感测机制被配置为感测由所述电气硬件汲取的电力。

15.根据权利要求14所述的系统，进一步包括处理器，所述处理器被配置为检测在未分配的时间段期间何时汲取电力。