[发明专利]能量使用控制系统和方法

说明书

技术领域

本专利申请涉及用于控制能量使用或能量消耗以实现最佳节能的系统，尤其涉及以下的系统：至少一个协调节点产生与至少一个能量消耗节点的能量消耗有关的策略，其中该至少一个能量消耗节点执行该策略，由此实现系统的最佳节能。

背景技术

电力行业已做好准备从集中式生产商控制网络转型为不太集中且消费者互动更多的网络(例如，专利文献1)。该转变的一个典型努力是采用智能电网的措施。智能电网的适应有望增强包括发电、输电、配电和消耗的电力输送系统。有望鼓励消费者修正包括电力需求的时间和水平的用电模式。还有望提高分布式发电的可能性，从而使发电更接近于所服务的消费者。

智能电网是自动化的分布广泛的能量输送网络，以电力和信息的双向流动为特征，并且能够监测从发电厂到消费者对个别电器的偏好的一切情况。该智能电网包含以下的好处：进行分布式计算和通信，以输送实时信息并且使得能够使装置级别的供应和需求近乎瞬时平衡。因而有望探索电网在国家范围内的状态并且在几秒内切换为探索街道范围内的具体详情。还有望快速提供与停电和电力质量有关的信息以及对公用事业的系统操作的洞察。

产业转型的另一努力是部署智能电表。与传统的电表相比，智能电表识别消耗的更多详情，并且为了监视目的和计费目的，将该信息回传至当地的公用事业公司。智能电表可以向消费者提供更加高效地使用电力的能力，并且向公用事业公司提供检测它们的系统的问题并且使它们的系统更加高效地运作的能力。

所有这些努力意图实现用电的集中式控制减少的电力输送系统，但所期望的电力输送系统可能达不到预期。智能电网和智能电表的综合操作将产生在全国网络内交换的数兆亿位的信息流。该庞大的信息量有可能使所包括的计算器显著变慢，并且对通信系统施加极大负荷，从而导致用以管理系统的用电的决定延迟。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本特开2003-162787

发明内容

考虑到以上问题，本发明提供一种向能量消耗节点提供策略的协调节点。该协调节点和这些能量消耗节点共同形成域。这些能量消耗节点执行策略由此共同实现最佳能量消耗。

本发明的第一方面提供一种包括接收器的协调节点，该接收器用于从能量消耗节点接收权衡函数。来自能量消耗节点的权衡函数描述能量消耗节点的能量消耗结果和针对该结果的满意程度之间的关系。协调节点还包括策略产生器，该策略产生器用于基于接收到的权衡函数来产生针对各个能量消耗节点的策略。这些策略各自包含至少一个目标和/或至少一个过程以引导各个能量消耗节点控制能量使用，以使得这些能量消耗节点共同实现域的最佳节能。

协调节点可以具有总体策略，该总体策略包含至少一个目标和/或至少一个过程以引导策略产生器产生策略。该总体策略可以包含域内的能量消耗节点要节省的总能量量。

协调节点可以包含发送器，该发送器用于广播请求能量消耗节点将它们的权衡函数发送至协调节点的指令信号。该发送器可以按固定间隔广播该指令信号、例如每24小时广播一次该指令信号。

协调节点还可以包括登记器，该登记器用于按固定间隔从域内工作中的能量消耗节点接收通知，并且将这些工作中的能量消耗节点登记到存储器内的登记表中。该登记器在首次从新的能量消耗节点接收到通知时将该新的能量消耗节点添加至登记表中，并且在登记器在预定时间段内未能接收到已登记的能量消耗节点的通知时将该已登记的能量消耗节点从该登记表删除。

发送器在将新的能量消耗节点添加到登记表中时或者将已登记的能量消耗节点从登记表删除时，向所登记的能量消耗节点广播指令信号。

能量消耗节点可以是包括空调、冰箱、洗衣烘干两用机、烤面包机、电饭煲、热泵热水器和感应加热器中任一个的电器。能量消耗节点可以是空调，并且协调节点可以是所述空调的远程控制器。如果能量消耗节点是空调，则策略包含目标温度或要节省的能量量。