用于远程电负载管理的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种允许自动化建筑物能量管理的计算机化方法，包括响应于卸载程序等来实现特别是自动化用电负载卸载的功能。该方法还提供了响应于某些工况的自动化用电负载增加功能。该系统允许在具有电气设备的设施处远程和自动地管理、协调和实施用电负载变化或修改。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于远程电负载管理的方法和装置
本专利技术在电力资源管理的
中，更具体地，涉及用于在设施处管理、协调和实现电负载削减或修改的装置和方法。
技术介绍
能源消耗持续增加，而能源供应有限，通常不能满足消费者的需求。在高峰需求、紧急情况、电网不稳定或天气变化时，能源短缺问题尤为突出。节能和减少使用已经成为平衡能源需求和供应的重要方面。对短期能源短缺的应对方法包括负载卸载方案、负荷需求方案、能源现货市场、峰值负荷响应以及间歇性自助服务和过剩能源生成的开发。这些方案有助于平衡电网，允许电网运营商提供稳定的供电，并降低能源成本峰值。附图简要说明本专利技术通过参考示出如何制造和使用本专利技术的一个或多个示例的附图来描述。在这些附图中，在几个视图中使用附图标记来指示相同或相应的部分。下面的描述中，整个说明书和附图中相同或相应的部分，分别用相同的附图标记标出。附图并非旨在按比例绘制，某些部件的比例被夸大以更好地示出细节和特征。图1是根据本专利技术一个方面的具有硬件和软件的示例性计算机化架构的示意图；图2是根据本专利技术实施例的用于提供分布式服务的示例性架构示意图；图3是根据本专利技术一个方面提供的示例性负载削减服务的示意图；图4是根据本专利技术一个方面的示例性DR树结构示意图；图5是根据本专利技术一个方面的示例性通知服务示意图；图6是根据本专利技术一个方面的示例性实时消息服务示意图；图7是根据本专利技术一个方面的示例性调度服务示意图；图8是根据本专利技术一个方面的示例性规则服务示意图；图9是根据本专利技术一个方面的示例性计量服务示意图；图10是根据本专利技术一个方面的示例性简单网关服务示意图；以及，图11是根据本专利技术一个方面的示例性控制器消息服务示意图。详细说明为了更完整地理解本专利技术的特征和优点，现在参考本专利技术的详细描述以及附图，其中不同附图中的相应数字指代相应的部分。为了本专利技术说明的目的，特别定义了几个术语。当在权利要求中使用这些术语和等同物时，这些术语应具有如本文所定义的含义。当术语没有特别限定时，它们在工业中以其正常意义使用。定义供电网络或简称为“电网”是用于从供应商向消费者传递电力的互连网络。它包括作为产生电力的发电站的电力供应商，具有将电力从电力供应商运送到中间需求中心电线的电力传输网络，以及向个人消费者输送电力的配电网络。供电器可以位于可再生或不可再生燃料源附近，通常足够大以实现规模经济。通常，传输网络经由高压电力线输送电能到达一个或多个变电站。变电站可以包括例如分销商、需求中心、本地分配网络等。变电站可以全部或部分地由一个或多个电力供应商、本地分配商等拥有。流入配电网络的电能包括多个配电线输送给消费者，通常是零售消费者。所产生和分配的电压通常在供应商、传输网络、变电站、分配网络和/或消费者之间的各个点处升降。电网运营商是负责监测、协调和控制跨越电网电力传输的任何区域传输组织（RTO）或独立系统运营商（ISO）。电网运营因地区和州而异，职责可以由政府或监管实体、具有或不具有政府监督的私人实体或其组合机构来承担。电网运营商可以进一步与第三方签约以提供各种服务，诸如软件和硬件供应商、服务提供商、数据管理服务等。在电网运营商控制下的这些第三方被认为与电网运营商不可区分。消费者、顾客或用户是需要电力并消耗电负载以操作其电气设备（例如，灯、电器、工业设备、HVAC等）的实体。消费者可以是单个实体，例如商业、建筑物、工业或商业设施、私人或公共设施、单个或多个家庭住宅等，或者可以是这些类别的组合或细分。参与负荷削减方案或类似方案的典型消费者往往是大型设施、商业建筑群体、校园等。电负载是指在所选时刻（例如，通过设备、设施、电网上的所有消耗器等），（最大）功率使用容量（设备、设施等等）或网络（例如，电网）上的功率需求的总和，并且通常以千瓦（kW）或兆瓦（MW）来测量。电负载可以基于工况而变化，例如设备是否正在以全部或部分功率运行、设备所承受的负载（机械、热、光）的变化、设备效率和条件、环境条件等。在设施中，当前负载将根据使用的设备、设备是否以满功率运行等条件而变化。电负载消耗通常是指在一段时间内使用的功率量，并且通常以千瓦小时（kWh）或兆瓦小时（MWh）来测量。如本文所使用的，设施通常用于指拉动电负载的实体。设施负荷指整个设施的电负荷，包括在设施中使用电力的所有电气设备。本文使用的电气设备是指使用电来操作的任何机器、仪器或系统。电气设备具有在操作期间产生的相关电气设备负载。电气设备包括照明、HVAC、风扇、计算机系统和网络、安全系统、监视设备、机械、电器等。通常，电气设备还包括产生电能的设备（例如，发电机）。发电机在本文中用于一般性地指示设施处的发电设备，用于满足设施电力需求的部分或全部，或用于产生用于出售到电网或能量市场的多余电力。如今存在许多类型的发电机，包括太阳能、风力、烃燃料发电机等。电气设备可以进行分类。例如，电气设备可以根据负载特性（电阻性、电容性、电感性、线性或非线性）、功能（照明、插座、小型和大型电器、HVAC系统、电力负载等）、消费类型（住宅、商业、工业）、负载分组、负载操作时间（连续、不连续、间歇、周期性、变化等）、重要级别（重要、生命安全、基本、紧急、非必要等）、实际负载值（铭牌负载、满载、百分比负载、无负载等）、操作并存性、负载减少或控制方法（调光、减荷、转换等）来分类。分类可以作为创建预先规划的负载削减方案一部分，包括用于设施的备选方案、备用方案、辅助方案和可变方案。控制器包括用于在设施处控制（例如，开/关、通电、断电等）多个电气设备的建筑物自动化系统和计算机。控制器例如可从Tridium和Honeywell商购获得，并且有各种商品名，例如Tridium的JACE（商品名）（Java应用控制引擎）系列控制器和Honeywell公司的WEB-AX（商品名）控制器。控制器还可以提供监控、通信、数据存储和逻辑服务。控制器提供设施内各种系统的连接。为了集成不同的系统，需要连接到设备的网络。通过连接诸如LonWorks、BACnet、Modbus等公共网络协议、专有网络及其组合，实现了提供统一的系统。使用控制器网络创建的分布式架构，能获得可扩展性和可靠性。控制器可以使用专有或开放协议，具有多个有线和/或无线端口，用于连接到设备。例如，控制器可以有可用的LonWorks端口、RS-485端口、RS-232端口，以及输入/输出模块。可用远程和独立控制器，并且可支持多个局部总线。控制器可以通过基于以太网和其他协议（如OPC、BACnetIP、ModbusTCP和SNMP）与其他设备进行通信。如本文所使用的负载卸载方案是指可用（或可使其可用）的各种程序中的任何一种，其中消费者自愿地或强制地同意削减、降低、卸载、消除或以其它方式改变其在电网上的电负荷以响应需求、请求或信号（通常，是负载卸载信号）。负载卸载信号可以从电网运营商（等等）（响应于紧急情况、电网不稳定性或经济激励程序）或基于市场条件（例如定价）发出。本文所使用的负载卸载方案旨在是广义术语，并不仅限于电力削减程序。负载卸载方案包括用于负载削减或消除的本地和公共程序、用于本地使用或市场销售的本地发电（分布式发电）、以及向市场供电（无论是电网运营商、供应商、分销商还是开放点-市场）。一些方案鼓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用计算机执行存储在存储器中的非暂时性程序，以远程控制设施用电负载的方法，所述设施具有多个电气设备，每个电气设备引发电气设备负载，所述电气设备负载总和定义为设施用电负载，所述方法包括：a）使用计算机和存储在存储器中的非暂时性计算机程序，经由互联网远程监视设施负载；b）通过互联网从远程端接收负载变化信号；c）响应于所接收的负载变化信号，使用所述计算机程序，利用存储在所述存储器中的设施数据，使所接收的负载变化信号与所涉及的设施自动相关；d）响应于将所述负载变化信号与设施相关联，并且使用所述计算机程序，经由互联网，自动、远程地与所述设施处的一个或多个网关通信，每个网关控制所述多个电气设备；e）经由所述一个或多个网关自动控制所述设施处的所述多个电气设备中的至少一个的操作，并且改变所述设施用电负载和所述电气设备负载中的至少一个；f）通过互联网实时自动验证改变的电气设备或设施负载。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.20 US 62/039,6991.一种使用计算机执行存储在存储器中的非暂时性程序，以远程控制设施用电负载的方法，所述设施具有多个电气设备，每个电气设备引发电气设备负载，所述电气设备负载总和定义为设施用电负载，所述方法包括：a）使用计算机和存储在存储器中的非暂时性计算机程序，经由互联网远程监视设施负载；b）通过互联网从远程端接收负载变化信号；c）响应于所接收的负载变化信号，使用所述计算机程序，利用存储在所述存储器中的设施数据，使所接收的负载变化信号与所涉及的设施自动相关；d）响应于将所述负载变化信号与设施相关联，并且使用所述计算机程序，经由互联网，自动、远程地与所述设施处的一个或多个网关通信，每个网关控制所述多个电气设备；e）经由所述一个或多个网关自动控制所述设施处的所述多个电气设备中的至少一个的操作，并且改变所述设施用电负载和所述电气设备负载中的至少一个；f）通过互联网实时自动验证改变的电气设备或设施负载。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用存储在所述存储器中的目标负载减小数据使设施负载减少至少目标负载减少量。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：响应于验证所述改变的电气设备或设施负载，通过进一步控制所述设施处的所述多个电气设备中的至少一个，来自动进一步减少所述电气设备负载中的至少一个。4.根据权利要求1所述的方法，其中e）还包括：根据存储在所述存储器中的预编程负载变化方案，减小所述设施负载。5.根据权利要求4所述的方法，还包括：h）响应于所选择的、自动远程监视的设施或设备数据，自动实施所述负载改变方案。6.根据权利要求1所述的方法，其中f）还包括通过以下动作中的任意一个来改变所选择电气设备的电负载：通过改变设备的百分比电负载、降低一个设备的电负载、升高一个设备的电负载、打开或关闭一个设备、使一个设备循环开关，以及使一个设备的负载循环。7.根据权利要求1所述的方法，还包括增加所述设施处备选的离网发电量，并将所述发电电力输入到所述设施处的电气设备中或所述电网中。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于历史负载数据、当前负载数据和非负载数据来预测负载变化信号的发生；以及，响应于所述预测，在所述负载变化信号发生之前，改变至少一个所述电气设备上的负载。9.根据权利要求8所述的方法，其中改变至少一个电气设备的负载，包括增加含有冷却单元的一个电气设备的电气负载，由此预冷却所述设施。10.根据权利要求1所述的方法，其中a）还包括监测所述设施处的子仪表、智能仪表或IDR仪表。11.根据权利要求10所述的方法，其中d）还包括与位于所述设施处的发电机网关、ATS网关、智能仪表网关、IDR仪表网关或JACE（商品名）网关通信。12.根据权利要求11所述的方法，还包括经由互联网向所述设施处的多个所述网关、所述仪表或所述电气设备，发送数据获取请求，或从所述设施接收推送数据。13.根据权利要求1所述的方法，还包括经由互联网自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：托布·J·汤普森，约瑟夫·W·波拉德，大卫·E·小布蒂，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP