專利名稱：功耗遵守監(jiān)測系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的主旨涉及監(jiān)測功耗以證實(shí)在需求響應(yīng)事件或協(xié)定的有限功耗時(shí)期期間對功耗限制協(xié)定的遵守。
背景技術(shù)：
在峰值功耗的瞬時(shí)期間，向消費(fèi)者供電的公用事業(yè)提供商和電網(wǎng)被施加明顯的壓力。這些峰值需求時(shí)期通常在一天中的最熱部分期間發(fā)生，這時(shí)大量的住宅和商業(yè)消費(fèi)者正運(yùn)行供暖、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)電器。在許多情況下，即使當(dāng)消費(fèi)者離開時(shí)HVAC電器可正在消費(fèi)者的家中運(yùn)行。盡管公用事業(yè)提供商可期望向消費(fèi)者提供獎(jiǎng)勵(lì)以在這些峰值需求時(shí)期期間關(guān)閉某些高消耗負(fù)載(例如，HVAC和其他電器)，公用事業(yè)提供商缺乏證實(shí)消費(fèi)者是否已經(jīng)遵守在特定時(shí)間不運(yùn)行某些負(fù)載的請求的能力。

發(fā)明內(nèi)容
與最初要求權(quán)利的發(fā)明在范圍上相當(dāng)?shù)哪承?shí)施例在下文概述。這些實(shí)施例不意在限制要求權(quán)利的發(fā)明的范圍，而相反這些實(shí)施例只意在提供本發(fā)明的可能形式的簡要描述。實(shí)際上，本發(fā)明可包含與下文闡述的實(shí)施例相似或不同的多種形式。在第一實(shí)施例中，系統(tǒng)包括存儲裝置和數(shù)據(jù)處理電路，存儲裝置包含代表一類負(fù)載的功耗模式的負(fù)載曲線。該數(shù)據(jù)處理電路可將代表由消費(fèi)者至少在一段時(shí)間消耗功率的用電曲線與該負(fù)載曲線比較來確定消費(fèi)者是否在該段時(shí)間正運(yùn)行該類負(fù)載。在第二實(shí)施例中，制造物品包括至少共同具有在其上編碼用于由處理器執(zhí)行的指令的一個(gè)或多個(gè)有形的、機(jī)器可讀介質(zhì)。這些指令可包括用于接收代表至少在需求響應(yīng)事件期間發(fā)生的消費(fèi)者功耗的用電曲線以及接收代表一類負(fù)載的功耗模式的負(fù)載曲線的指令。這些指令還可包括用于將該用電曲線與該負(fù)載曲線比較以及當(dāng)用電曲線的分量與負(fù)載曲線匹配時(shí)指示消費(fèi)者曾經(jīng)在需求響應(yīng)事件期間運(yùn)行該類負(fù)載的指令。在第三實(shí)施例中，方法包括在需求響應(yīng)事件的開始之前接收用電曲線(其代表由功率計(jì)測量的消費(fèi)者功耗)并且確定該用電曲線是否指示消費(fèi)者正運(yùn)行一類負(fù)載。當(dāng)該用電曲線指示消費(fèi)者正運(yùn)行該類負(fù)載時(shí)，該方法包括在該功率計(jì)處顯示指示已經(jīng)確定該類負(fù)載正在運(yùn)行。


本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)勢當(dāng)參照附圖(其中相似的符號在整個(gè)附圖中代表相似的部件)閱讀下列詳細(xì)說明時(shí)將變得更好理解，其中圖1是代表用于確定消費(fèi)者是否遵守需求響應(yīng)事件請求的遵守證實(shí)系統(tǒng)的實(shí)施例的示意框圖；圖2是代表可對消費(fèi)者功耗采樣以便證實(shí)遵守的功率計(jì)的實(shí)施例的示意框圖；圖3是代表可在公用事業(yè)提供商和涉及需求響應(yīng)事件請求的消費(fèi)者之間發(fā)生通信的實(shí)施例的通信圖；圖4-7代表可用于確定用戶是否正運(yùn)行一類負(fù)載的負(fù)載曲線的實(shí)施例的示例；圖8是模擬代表消費(fèi)者在需求響應(yīng)事件期間的功耗的用電樣本的實(shí)施例的標(biāo)繪圖；圖9是模擬圖8的用電曲線的基線分量功耗量的實(shí)施例的標(biāo)繪圖；圖10是模擬圖8的用電曲線在需求響應(yīng)事件期間發(fā)生的分量的實(shí)施例的標(biāo)繪圖；圖11是模擬包括識別正消耗功率的一類負(fù)載的功耗身份代碼的用電曲線的實(shí)施例的標(biāo)繪圖；圖12是描述用于發(fā)出需求響應(yīng)事件請求并且對于消費(fèi)者遵守進(jìn)行監(jiān)測的方法的實(shí)施例的流程圖；和圖13是描述用于當(dāng)在需求響應(yīng)事情之前用戶當(dāng)前未遵守時(shí)向消費(fèi)者提醒該需求響應(yīng)事件請求的方法的實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)特定實(shí)施例將在下文描述。為了提供這些實(shí)施例的簡潔說明，可不在該說明書中描述實(shí)際實(shí)現(xiàn)的所有特征。應(yīng)該意識到在任何這樣的實(shí)際實(shí)現(xiàn)的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，必須做出許多實(shí)現(xiàn)特定的決定以達(dá)到開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如遵守系統(tǒng)相關(guān)和業(yè)務(wù)相關(guān)的約束等(其可在實(shí)現(xiàn)之間變化)。此外，應(yīng)該意識到這樣的開發(fā)努力可能是復(fù)雜并且耗時(shí)的，但對于具有該公開的利益的那些普通技術(shù)人員仍將是設(shè)計(jì)、制作和制造的例行任務(wù)。當(dāng)介紹本發(fā)明的各種實(shí)施例的要素時(shí)，冠詞“一”、“該”和“所述”意在表示存在要素中的一個(gè)或多個(gè)。術(shù)語“包括”、“包含”和“具有”意在為包括性的并且表示可存在除列出的元素外的附加要素。如上文指出的，在峰值需求時(shí)期期間，公用事業(yè)提供商可期望向消費(fèi)者提供獎(jiǎng)勵(lì)以不運(yùn)行某些負(fù)載(例如，高功耗電器)來防止需求超出可用的供電，需求超出可用的供電可能導(dǎo)致例如停電或限電等電力中斷。這些峰值需求時(shí)期通常在一天中的最熱部分期間發(fā)生，這時(shí)大量的住宅和商業(yè)消費(fèi)者正運(yùn)行HVAC電器。如此，如果這些消費(fèi)者中的一些協(xié)定在這些峰值需求時(shí)期不運(yùn)行他們的HVAC電器(或例如充電電動(dòng)車輛等其他高功耗負(fù)載)， 該峰值需求可以減小。公用事業(yè)提供商可以提供例如更低的電費(fèi)或其他利益等獎(jiǎng)勵(lì)來交換協(xié)定在峰值需求時(shí)期發(fā)生的需求響應(yīng)事件期間不運(yùn)行這樣的負(fù)載。如本文使用的，為了減輕過度的電力需求，來自電力公司對消費(fèi)者在某一高電力需求時(shí)期不運(yùn)行一類負(fù)載的請求稱為“需求響應(yīng)事件請求”。這樣的需求響應(yīng)事件請求還可當(dāng)請求消費(fèi)者不運(yùn)行某些負(fù)載時(shí)(例如，當(dāng)已知峰值負(fù)載是高的時(shí)的在一年的某些天或月期間的一天中的某些時(shí)間)在確定預(yù)設(shè)時(shí)間的合同中預(yù)定義。高電力需求時(shí)期(在這期間已經(jīng)請求消費(fèi)者不運(yùn)行該類負(fù)載)在本文中稱為“需求響應(yīng)事件”，但在本公開中，術(shù)語“需求響應(yīng)事件”應(yīng)該理解為指任何協(xié)定的限制功耗時(shí)期。沒有證實(shí)消費(fèi)者在需求響應(yīng)事件期間遵守的方法時(shí)，公用事業(yè)提供商可能不知道關(guān)于當(dāng)消費(fèi)者協(xié)定在需求響應(yīng)事件期間不運(yùn)行高功耗負(fù)載(例如，高功耗電器)時(shí)但隨后未能履行他們的協(xié)定。因此，本公開的實(shí)施例涉及用于證實(shí)在需求響應(yīng)事件期間消費(fèi)者已經(jīng)關(guān)閉或相反沒有運(yùn)行請求的該類負(fù)載的技術(shù)。具體地，根據(jù)本公開的某些實(shí)施例，功率計(jì)可對在對于包括需求響應(yīng)事件的一段時(shí)間的某些離散時(shí)間點(diǎn)處發(fā)生的功耗采樣以獲得用電曲線。因?yàn)椴煌愋偷呢?fù)載可根據(jù)隨時(shí)間的不同功耗模式消耗功率，消費(fèi)者是否正運(yùn)行被禁止的該類負(fù)載可牽涉將該用電曲線與代表這些不同功耗模式的負(fù)載曲線進(jìn)行比較。具體地，電子裝置(在本文中稱為“遵守服務(wù)器”)可將用電曲線與一個(gè)或多個(gè)負(fù)載曲線比較。當(dāng)發(fā)現(xiàn)匹配時(shí)，可認(rèn)為消費(fèi)者正運(yùn)行與該負(fù)載曲線關(guān)聯(lián)的該類負(fù)載。從而，當(dāng)用電曲線與消費(fèi)者協(xié)定不運(yùn)行的該類負(fù)載關(guān)聯(lián)的負(fù)載曲線匹配時(shí)，公用事業(yè)提供商可意識到消費(fèi)者沒有遵守需求響應(yīng)事件請求。另外，當(dāng)用戶已經(jīng)協(xié)定在需求響應(yīng)事件期間不運(yùn)行特定負(fù)載(例如，HVAC系統(tǒng)) 時(shí)，但消費(fèi)者在需求響應(yīng)事件開始前正運(yùn)行該負(fù)載，可在需求響應(yīng)事件開始之前提醒消費(fèi)者。S卩，功率計(jì)可在需求響應(yīng)事件開始之前對消費(fèi)者隨時(shí)間的功耗進(jìn)行采樣來獲得用電曲線。遵守服務(wù)器可將該用電曲線與一個(gè)或多個(gè)負(fù)載曲線(其與消費(fèi)者依照協(xié)定在需求響應(yīng)事件期間不運(yùn)行的該類負(fù)載關(guān)聯(lián))比較。如果用戶在需求響應(yīng)事件開始之前未遵守，則遵守服務(wù)器或公用事業(yè)提供商可通知用戶他們當(dāng)前的不遵守，使消費(fèi)者能夠通過關(guān)閉如先前協(xié)定的該類負(fù)載而為需求響應(yīng)事件做準(zhǔn)備。記下前述，圖1代表需求響應(yīng)事件遵守證實(shí)系統(tǒng)10。在該系統(tǒng)10中，消費(fèi)者12可經(jīng)由交流(AC)電力線的電網(wǎng)16從公用事業(yè)提供商14接收電力。電網(wǎng)16可向任何合適數(shù)量的消費(fèi)者12供電，這里標(biāo)記1-N。這些消費(fèi)者12可代表，例如電力的住宅或商業(yè)消費(fèi)者或?yàn)榻K端消費(fèi)者綜合用電支付公用事業(yè)賬單的那些(例如，商業(yè)建筑業(yè)主、公寓協(xié)會等)， 其的每個(gè)可通過運(yùn)行許多負(fù)載18消耗電力。消費(fèi)者12可包括自然人、經(jīng)營實(shí)體、商業(yè)或住宅物業(yè)、設(shè)備等。負(fù)載18可包括例如某些相對高功耗負(fù)載18，例如HVAC電器、池泵、烹飪電器(例如，烤箱、電灶、爐灶、微波爐等)、洗衣機(jī)(例如洗衣機(jī)和烘干機(jī))、冰箱和冰柜、正充電的電動(dòng)車輛、工業(yè)設(shè)備(例如泵和馬達(dá))等，以及某些相對低功耗負(fù)載18 (例如電視機(jī)、 計(jì)算機(jī)和燈)。如在圖1中示出的，每個(gè)消費(fèi)者12可在任何給定時(shí)間點(diǎn)正運(yùn)行I-N負(fù)載18。本地功率計(jì)20可跟蹤由每個(gè)消費(fèi)者12消耗的電量。每個(gè)功率計(jì)20可包括采樣電路22和消費(fèi)者接口 M以及某些通信電路26 (功率計(jì)20可利用其與公用事業(yè)提供商14 通信)。在峰值功率需求時(shí)期或“需求響應(yīng)事件”期間，公用事業(yè)提供商14可期望向消費(fèi)者12提供獎(jiǎng)勵(lì)來交換在“需求響應(yīng)事件請求”中避免運(yùn)行某些高功耗負(fù)載18。公用事業(yè)提供商14可通過通信電路沈經(jīng)由例如文本消息、電話、網(wǎng)站、電子郵件和/或功率計(jì)20的接口 M傳送這樣的請求給消費(fèi)者12。當(dāng)消費(fèi)者12協(xié)定這樣的需求響應(yīng)事件請求時(shí)，公用事業(yè)提供商14可在該需求響應(yīng)事件期間使用需求響應(yīng)事件遵守證實(shí)系統(tǒng)10來證實(shí)隨后的遵守。另外，應(yīng)該理解在一些實(shí)施例中，負(fù)載18可包括內(nèi)置需求響應(yīng)系統(tǒng)，其可通過在需求響應(yīng)事件期間對負(fù)載18斷電或拒絕打開負(fù)載18來自動(dòng)響應(yīng)來自公用事業(yè)提供商14的需求響應(yīng)事件請求。具體地，至少當(dāng)需求響應(yīng)事件正發(fā)生時(shí)，已經(jīng)協(xié)定需求響應(yīng)事件請求的消費(fèi)者12 的功率計(jì)20的采樣電路22可對消費(fèi)者12的離散功耗采樣來獲得用電曲線觀。例如，采樣電路22可測量瞬時(shí)當(dāng)前功耗或以特定間隔(例如，每0. 1,0. 2,0. 5、1、2、5、10、20或30秒， 或每1、2或5分鐘或其他這樣的間隔)的功耗的變化。在至少一個(gè)實(shí)施例中，采樣電路22對消費(fèi)者12以足夠長以提供隱私的間隔來進(jìn)行當(dāng)前功耗采樣，使得相對低功耗的負(fù)載18根據(jù)本文論述的技術(shù)一般不能特定地檢測到，但使得相對高的功耗的負(fù)載18能被檢測到(例如，大約每5-10秒或更長)。功率計(jì)20可經(jīng)由通信電路沈與這些用電曲線觀通信。該通信電路26可包括能夠經(jīng)由例如個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(PAN)(例如藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò))、局域網(wǎng)(LAN)(例如802. Ilx Wi-Fi網(wǎng)絡(luò))、廣域網(wǎng)(WAN)(例如3G或4G蜂窩網(wǎng)絡(luò)，例如WiMax)和/或電力線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)(例如電力線(PLC)或電力線載波通信(PLCC))等網(wǎng)絡(luò)通信的無線通信電路。與公用事業(yè)提供商14關(guān)聯(lián)的遵守服務(wù)器30可接收用電曲線并且確定消費(fèi)者12 是否已經(jīng)遵守需求響應(yīng)事件請求。盡管該遵守服務(wù)器30圖示為與公用事業(yè)提供商14關(guān)聯(lián)，該遵守服務(wù)器30可反而與第三方服務(wù)關(guān)聯(lián)，或可代表功率計(jì)20的能力。該遵守服務(wù)器 30可包括處理器32、存儲器34和存儲裝置36。該處理器32可操作地耦合于該存儲器34 和/或該存儲裝置36以實(shí)施目前公開的技術(shù)。這些技術(shù)可由該處理器32和/或其他數(shù)據(jù)處理電路基于由該處理器32可執(zhí)行的某些指令而實(shí)施。這樣的指令可使用任何合適的制造商物品來存儲，該制造商物品可包括一個(gè)或多個(gè)有形的、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)來至少共同地存儲這些指令。該制造商物品可包括例如存儲器34和/或非易失性存儲裝置36。存儲器 34和非易失性存儲裝置36可包括用于存儲數(shù)據(jù)和可執(zhí)行指令的任何合適的制造商物品， 例如隨機(jī)存取存儲器、只讀存儲器、可重寫閃速存儲器、硬盤驅(qū)動(dòng)器和光盤。使用例如本文描述的那些等技術(shù)，遵守服務(wù)器30可將從功率計(jì)20接收的用電曲線觀與各種負(fù)載曲線比較，這些負(fù)載曲線可存儲在存儲裝置36中并且可代表某些類型負(fù)載18的功耗模式。如果遵守服務(wù)器30確定用電曲線觀與負(fù)載曲線(其與消費(fèi)者12協(xié)定不運(yùn)行的該類負(fù)載關(guān)聯(lián))匹配，遵守服務(wù)器30可輸出指示消費(fèi)者12沒有遵守需求響應(yīng)事件請求的遵守指示38。如果遵守服務(wù)器30沒有確定用電曲線觀與來自非易失性存儲裝置 36的負(fù)載曲線(其代表已經(jīng)協(xié)定在需求響應(yīng)事件期間不運(yùn)行的裝置類型)匹配，遵守服務(wù)器30可輸出遵守指示38來指示消費(fèi)者12遵守需求響應(yīng)事件請求。功率計(jì)20可采用多種形式。三相功率計(jì)20的一個(gè)實(shí)施例在圖2中表現(xiàn)在如連接到電網(wǎng)16的功率計(jì)系統(tǒng)50中，同時(shí)電力從AC線52流到AC負(fù)載12 (例如，由消費(fèi)者12擁有的運(yùn)行任何合適數(shù)量負(fù)載18的住宅或商業(yè)機(jī)構(gòu))。盡管圖2的實(shí)施例牽涉監(jiān)測三相電力，功率計(jì)20的備選實(shí)施例可監(jiān)測單相電力。在圖示的實(shí)施例中，AC線52可經(jīng)由三相線 53和中性線M傳輸三相電力。功率計(jì)20可經(jīng)由供電電路56(其可耦合于這些三相線53 和該中性線54)獲得電力用于它的內(nèi)部功耗。為了在停電事件中備份功耗數(shù)據(jù)，供電電路 56還可對電池和/或超電容器58充電。在備選實(shí)施例中，備用電力可由不可再充電電池來饋電。計(jì)量電路60可通過監(jiān)測穿越AC線52到AC負(fù)載12的電壓和電流來確認(rèn)功耗。具體地，電壓感測電路62可基于三相線53和中性線M確定電壓。電流互感器(CT)64和電流感測電路66可確定流過三相線53的電流。計(jì)量電路60可輸出當(dāng)前功耗值到例如液晶顯示器(IXD)等電子顯示器68，以及到處理器70。計(jì)量電路60可感測電壓和電流輸入并且發(fā)送對應(yīng)的脈沖到處理器70，其計(jì)算涉及消費(fèi)者12的當(dāng)前功耗的各種數(shù)據(jù)。例如，處理器70可計(jì)算能量積累、功率因數(shù)、有功功率、無功功率和最大需求等。這些各種元件可共同地形成采樣電路22，其確定代表消費(fèi)者12的功耗的用電曲線28。
處理器70可將需求細(xì)節(jié)存儲在存儲器72和/或非易失性存儲裝置74中，該非易失性存儲裝置74可以是NVRAM(EEPROM)或其他合適的非易失性存儲裝置，例如與上文論述的遵守服務(wù)器30有關(guān)的非易失性存儲裝置。在某些實(shí)施例中，功率計(jì)20的多個(gè)功能可采用單芯片方案實(shí)現(xiàn)，其中單芯片進(jìn)行電壓/電流感測和需求參數(shù)的計(jì)算。處理器70可從處理器70中的需求數(shù)據(jù)生成用電曲線28。某些音頻警報(bào)可由處理器70提供給音頻輸出電路 76和/或78，其可包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)和由消費(fèi)者12連接的內(nèi)置揚(yáng)聲器或外部供電揚(yáng)聲器。這些音頻警報(bào)可包括，例如公用事業(yè)提供商14已經(jīng)發(fā)送需求響應(yīng)事件請求的指示， 或在需求響應(yīng)事件期間關(guān)閉負(fù)載18的提醒。處理器70可包括一個(gè)或多個(gè)微處理器，例如一個(gè)或多個(gè)“通用”微處理器、一個(gè)或多個(gè)專用處理器(ASIC)或這樣的處理部件的組合，其可控制功率計(jì)20的一般操作。例如， 處理器70可包括一個(gè)或多個(gè)指令集處理器(例如，RISC)、音頻處理器和/或其他相關(guān)的芯片組。存儲器72和非易失性存儲裝置74可存儲當(dāng)前和/或某些歷史功耗值，以及提供指令使處理器70能夠生成用電曲線28。處理器70可操作地耦合于存儲器72和/或存儲裝置74以實(shí)施目前公開的技術(shù)。 這些技術(shù)可由處理器70和/或其他數(shù)據(jù)處理電路基于某些由處理器70可執(zhí)行的指令而實(shí)施。這樣的指令可使用任何合適的制造商物品來存儲，該制造商物品可包括一個(gè)或多個(gè)有形的、計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)以至少共同地存儲這些指令。該制造商物品可包括，例如存儲器72 和/或非易失性存儲裝置74。存儲器72和非易失性存儲裝置74可包括用于存儲數(shù)據(jù)和可執(zhí)行指令的任何合適的制造商物品，例如隨機(jī)存取存儲器、只讀存儲器、可重寫閃速存儲器、硬盤驅(qū)動(dòng)器和光盤。為了與消費(fèi)者12聯(lián)系，處理器70可使指示器燈80閃爍或閃光或可在顯示器68 上顯示消息。通過示例，這樣的消息可包括需求響應(yīng)事件請求或提醒以遵守需求響應(yīng)事件請求。消費(fèi)者12可通過按壓用戶按鈕82或經(jīng)由例如計(jì)算裝置(例如，計(jì)算機(jī)或移動(dòng)電話) 或輸入裝置(例如，鍵盤或觸敏屏幕)等外圍裝置84而響應(yīng)。功率計(jì)20的這些部件，其包括顯示器68和音頻輸出電路76和/或78，一般可代表功率計(jì)20的接口電路24。通信電路 26在圖2中表示為通信裝置86，其可包括對于例如藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)等個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(PAN)、例如 802. Ilxffi-Fi網(wǎng)絡(luò)等局域網(wǎng)(LAN)、例如3G或4G蜂窩網(wǎng)絡(luò)(例如WiMax)等廣域網(wǎng)(WAN)、 紅外(IR)通信鏈路、通用串行總線(USB)端口和/或例如電力線通信(PLC)或電力線載波通信(PLCC)等電力線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的接口?？稍谙M(fèi)者12和公用事業(yè)提供商14之間發(fā)生的通信100的一個(gè)實(shí)施例在圖3中出現(xiàn)。具體地，公用事業(yè)提供商14可初始發(fā)出要求消費(fèi)者12在需求響應(yīng)事件期間(其中電力需求預(yù)期過高)不運(yùn)行一類負(fù)載18 (例如，HVAC或充電電動(dòng)車輛等高功耗電器)的需求響應(yīng)事件請求(框10 。公用事業(yè)提供商13可經(jīng)由任何合適的網(wǎng)絡(luò)發(fā)出框102的需求響應(yīng)事件請求。消費(fèi)者12可在功率計(jì)20的接口電路M處或經(jīng)由與消費(fèi)者12的一些其他通信(例如經(jīng)由文本消息、電話、電子郵件、網(wǎng)站等)接收框102的需求響應(yīng)事件請求。當(dāng)框102的需求響應(yīng)事件請求發(fā)送到功率計(jì)20時(shí)，功率計(jì)20可在功率計(jì)20的顯示器68上顯示對消費(fèi)者12的提議(offer)(框104)。消費(fèi)者12可例如通過與功率計(jì)20的接口 M交互或通過回復(fù)文本消息、電話、電子郵件或網(wǎng)站來接受框102的需求響應(yīng)事件請求提議。當(dāng)消費(fèi)者12接受該提議(框106)時(shí)，接受的指示(框108)可發(fā)送給公用事業(yè)提供商14。當(dāng)消費(fèi)者12通過經(jīng)由功率計(jì)20的接口 M來指示協(xié)定而接受框102的需求響應(yīng)事件請求時(shí)，功率計(jì)20可經(jīng)由通信裝置84傳輸框108的接受指示。當(dāng)消費(fèi)者12通過經(jīng)由文本消息、電話、電子郵件、網(wǎng)站等來指示協(xié)定而接受框102的需求響應(yīng)事件請求時(shí)，公用事業(yè)提供商14可向功率計(jì)20傳送消費(fèi)者12已經(jīng)接受框102的需求響應(yīng)事件請求。當(dāng)接近需求響應(yīng)事件請求的開始時(shí)，消費(fèi)者12可根據(jù)需求響應(yīng)事件請求協(xié)定對負(fù)載18斷電(框110)。之后，至少在需求響應(yīng)事件期間，功率計(jì)20可對消費(fèi)者12用電采樣來獲得用電曲線28 (框112)。功率計(jì)20可經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)將該用電曲線觀傳送給與公用事業(yè)提供商14關(guān)聯(lián)的遵守服務(wù)器30 (框114)，其可將該用電曲線觀與各種負(fù)載曲線比較 (框116)。因?yàn)橄M(fèi)者12已經(jīng)根據(jù)需求響應(yīng)事件請求協(xié)定對負(fù)載18斷電，遵守服務(wù)器30 將未在代表消費(fèi)者12協(xié)定不運(yùn)行的該類負(fù)載的負(fù)載曲線與該用電曲線觀之間發(fā)現(xiàn)匹配， 并且從而可用遵守指示38證實(shí)遵守(框118)。另一方面，如果消費(fèi)者12在框110沒有對負(fù)載18斷電，當(dāng)在框116比較用電曲線28與各種負(fù)載曲線時(shí)，可發(fā)現(xiàn)匹配并且可向公用事業(yè)提供商14報(bào)警關(guān)于消費(fèi)者12的不遵守。這樣的情形在下文進(jìn)一步描述。如上文指出的，不同類型的負(fù)載18典型地可根據(jù)不同的模式消耗功率。例如， HVAC系統(tǒng)可根據(jù)與干衣機(jī)、冰箱或烤箱不同的模式消耗功率。圖4-7代表模擬負(fù)載曲線的各種示范性標(biāo)繪圖，其可代表對某些類型負(fù)載18典型的功耗模式。應(yīng)該意識到圖4-7的標(biāo)繪圖只意在代表可存儲在遵守服務(wù)器30的非易失性存儲裝置36中的一般類型的負(fù)載曲線。實(shí)際上，各種負(fù)載曲線在經(jīng)驗(yàn)上測量并且可包括變化水平的細(xì)節(jié)來區(qū)分廣泛的負(fù)載 (例如，HVAC系統(tǒng)、烤箱、干衣機(jī)、冰箱、電動(dòng)車輛、工業(yè)馬達(dá)等)或甚至區(qū)分特定品牌或甚至型號的某些負(fù)載18 (例如，通用電氣公司的烤箱、通用電氣公司的HVAC系統(tǒng)等)。還應(yīng)該理解任何合適的格式可傳達(dá)由例如在圖4-7中示出的那些等負(fù)載曲線呈現(xiàn)的信息。例如，負(fù)載曲線可由指示功耗隨時(shí)間變化的矢量數(shù)據(jù)或△值代表。在圖4中示出的標(biāo)繪圖130代表與干衣機(jī)關(guān)聯(lián)的負(fù)載曲線。縱坐標(biāo)132代表能量使用并且橫坐標(biāo)134代表時(shí)間。實(shí)際功耗曲線136圖示干衣機(jī)可隨時(shí)間消耗功率所采用的一般方式，該功耗在活躍期138增加并且達(dá)到峰值140，之后相對快地回到基線功耗水平。 如在標(biāo)繪圖130中示出的，由干衣機(jī)引起的電抗效應(yīng)142 —般可跟蹤實(shí)際功耗曲線136。在圖5中示出的標(biāo)繪圖150 —般代表與冰箱關(guān)聯(lián)的負(fù)載曲線。在該標(biāo)繪圖150中， 縱坐標(biāo)152代表能量使用并且橫坐標(biāo)巧4代表時(shí)間。實(shí)際功耗曲線156圖示當(dāng)冰箱正積極放熱時(shí)的活躍期158期間的功耗可適度地高于當(dāng)冰箱正暫時(shí)抽運(yùn)較小的功率時(shí)的不活躍期160期間發(fā)生的基線。在圖6中示出的標(biāo)繪圖170代表與HVAC系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的負(fù)載曲線?？v坐標(biāo)172代表能量使用而橫坐標(biāo)174代表時(shí)間。實(shí)際功耗曲線176代表HVAC系統(tǒng)隨時(shí)間發(fā)生的功耗。在活躍期178期間，該HVAC系統(tǒng)可抽運(yùn)大量功率，如在標(biāo)繪圖170中示出的。在這些時(shí)間，某些電抗效應(yīng)180可以是能夠檢測的(其不必跟蹤實(shí)際功耗曲線176)。除根據(jù)特定模式消耗功率外，一些負(fù)載的功耗模式可包括識別該類負(fù)載的功耗代碼。與這樣的負(fù)載18關(guān)聯(lián)的負(fù)載曲線的實(shí)施例在圖7的標(biāo)繪圖190中出現(xiàn)。在該標(biāo)繪圖 190中，縱坐標(biāo)192代表能量使用，而橫坐標(biāo)194代表時(shí)間。功耗曲線196代表能夠通過功耗代碼自我識別的負(fù)載18(例如，電器)的實(shí)際功耗。在圖7中，該負(fù)載18是能夠通過功耗代碼自我識別的烤箱。在活躍期198期間，負(fù)載18的功耗可在相對高的功耗水平開始，逐漸回到基線功耗水平。另外，當(dāng)負(fù)載18開始變得活躍時(shí)，或恰好在負(fù)載18變得活躍之前， 負(fù)載18可發(fā)射功耗身份代碼200。該功耗身份代碼200可包括一系列能耗脈沖，其可具體地識別負(fù)載18正處于特定電器類別中(例如，負(fù)載18是烤箱)，或甚至識別電器的特定品牌(例如，負(fù)載18是通用電氣公司的烤箱)。通過示例，該功耗身份代碼200可使負(fù)載18 的識別能夠基于脈沖的數(shù)量、幅度或間隔。該功耗身份代碼200可提供電器類型、制造商、 型號、年代等的指示。應(yīng)該意識到可銷售具有在其上編程這樣的功耗身份代碼200(例如， 作為合適的制造商物品、例如只讀存儲器、隨機(jī)存取存儲器、閃速存儲器等上的機(jī)器可讀指令)的負(fù)載18。如上文指出的，遵守服務(wù)器30可將由功率計(jì)20測量的用電曲線觀與各種負(fù)載曲線(例如由圖4-7的標(biāo)繪圖代表的那些)比較。如應(yīng)該意識到的，負(fù)載曲線和/或用電曲線觀可采用多種形式代表。這樣的形式可包括一系列離散數(shù)值數(shù)據(jù)點(diǎn)、從一個(gè)時(shí)間點(diǎn)到另一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的變化的指示、功耗的矢量表示或數(shù)學(xué)關(guān)系式或等式(僅舉幾例)。應(yīng)該意識到用電曲線觀和/或負(fù)載曲線可采用任何其他合適的形式來使它們的比較能夠檢測電器運(yùn)行的時(shí)間以用于遵守證實(shí)目的。負(fù)載曲線，例如由圖4-7的示例代表和啟示的那些，可在例如只讀存儲器、隨機(jī)存取存儲器、閃速存儲器等合適的制造物品上存儲作為機(jī)器可讀指令。 可銷售單獨(dú)負(fù)載曲線或負(fù)載曲線集合給公用事業(yè)提供商14以使公用事業(yè)提供商能夠證實(shí)消費(fèi)者12何時(shí)遵守需求響應(yīng)事件。遵守服務(wù)器30可在進(jìn)行某些處理(一般隔離由于高功耗負(fù)載18引起的用電曲線的分量)后將用電曲線觀與負(fù)載曲線比較。例如，圖8-10圖示一種方式，其中去除用電曲線觀由于相對低功耗負(fù)載18引起的某一基線功耗，之后將用電曲線觀由于高功耗負(fù)載18 引起的剩余分量與一個(gè)或多個(gè)負(fù)載曲線比較。轉(zhuǎn)向圖8，由標(biāo)繪圖210示出的用電曲線觀不可能代表專門由單個(gè)負(fù)載18引起的功耗。具體地，消費(fèi)者12可正運(yùn)行任何數(shù)量的負(fù)載18，僅其中的一個(gè)可以是公用事業(yè)提供商14已經(jīng)請求消費(fèi)者12在需求響應(yīng)事件期間不運(yùn)行的一類負(fù)載18。例如，除其他相對高功耗負(fù)載18外，用戶可正運(yùn)行例如電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、燈等相對低功耗負(fù)載18。由于這些負(fù)載 18引起的基線功耗水平可在需求響應(yīng)事件的開始之前存在。圖8的標(biāo)繪圖210包括代表能量使用的縱坐標(biāo)212和代表時(shí)間的橫坐標(biāo)214，其包含在時(shí)間、需求響應(yīng)事件的開始之前和之后的一段時(shí)間。功耗曲線216可包括由消費(fèi)者 12運(yùn)行的負(fù)載18消耗的全部功率的總和。如此，在該標(biāo)繪圖210中示出的用電曲線觀可包括由許多不同的相對低功耗負(fù)載18產(chǎn)生的某一水平的基線噪聲。功耗的這樣的基線量由圖9的標(biāo)繪圖220代表。在該標(biāo)繪圖220中，縱坐標(biāo)222代表能量使用，并且橫坐標(biāo)2M代表時(shí)間，其包括在時(shí)間、開始需求響應(yīng)事件之前和之后的一段時(shí)間。功耗曲線2 代表在由圖8的標(biāo)繪圖210代表的用電曲線觀中發(fā)生的功耗的基線量。通過示例，該基線功耗曲線2 可基于恰好在需求響應(yīng)事件開始的時(shí)間、之前的一段時(shí)間(例如，108、308、11^11、21^11、51^11、101^11、201^11、301^11、1小時(shí)等)，或例如可通過估計(jì)基線功耗(例如，通過經(jīng)驗(yàn)上測量的典型消費(fèi)者12或相同消費(fèi)者12的平均功耗)的可能的量而確定或可基于由特定消費(fèi)者12 (用電曲線觀所屬的消費(fèi)者)歷史用電而確定。因?yàn)樵摶€功耗水平一般只可反映由相對低功耗負(fù)載18消耗的功率，這樣的基線功耗曲線2 可從圖8的標(biāo)繪圖210的功耗曲線216的用電曲線中扣除來獲得圖10的標(biāo)繪圖230。該標(biāo)繪圖230可包括代表能量使用的縱坐標(biāo)232和代表時(shí)間的橫坐標(biāo)234，其代表在時(shí)間、開始需求響應(yīng)事件之前和之后的時(shí)間。修訂的功耗曲線236代表由于相對高功耗負(fù)載18引起的功耗，其可以是在需求響應(yīng)事件期間特別感興趣的。該功耗需求236 可在遵守服務(wù)器30中與一個(gè)或多個(gè)負(fù)載曲線比較直到發(fā)現(xiàn)識別消費(fèi)者12在需求響應(yīng)事件期間正運(yùn)行的該類負(fù)載18的匹配。從這樣的比較中，遵守服務(wù)器30可識別消費(fèi)者12是否正運(yùn)行消費(fèi)者12協(xié)定不運(yùn)行的一類負(fù)載。在另一個(gè)實(shí)施例中，用電曲線觀的基線功耗可基于在需求響應(yīng)事件開始之前的若干不同的時(shí)期期間發(fā)生的典型的功耗而確定。例如，如由圖11的標(biāo)繪圖240示出的，其包括代表能量使用的縱坐標(biāo)242和代表時(shí)間的橫坐標(biāo)其包括在時(shí)間、開始需求響應(yīng)事件之前和之后的時(shí)間)，可開發(fā)多種基線以與功耗曲線對6比較。超過一個(gè)基線分量可從功耗曲線246中扣除，例如在時(shí)間、_Α和、之間發(fā)生時(shí)而確定的第一基線分量Μ8。該第一基線分量248可相對比其他要確定的基線分量更短(例如，該第一基線分量248可延續(xù)大約IOs)。第二基線分量250可確定為是在時(shí)間、_Β和、之間發(fā)生的，并且可延續(xù)例如大約是該第一基線分量的兩倍或兩倍以上長(例如，大約30秒)。第三基線分量252可在 t㈣和tQ之間確定，并且可持續(xù)大約比該第二基線分量250長兩倍或以上(例如，lmin)。在一個(gè)實(shí)施例中，這些各種基線分量248、250和252可平均化以產(chǎn)生可從在需求響應(yīng)事件期間發(fā)生的功耗曲線M6的分量中扣除的單個(gè)平均基線分量。在另一個(gè)實(shí)施例中，基線分量 248、250和252可分別從功耗曲線246中扣除以產(chǎn)生可與遵守服務(wù)器30中的負(fù)載曲線比較的三個(gè)不同的修訂用電曲線觀。圖12代表描述用于實(shí)施上文論述的技術(shù)的方法的流程圖沈0。該流程圖260可當(dāng)公用事業(yè)提供商14向消費(fèi)者12發(fā)出需求響應(yīng)事件請求時(shí)開始，要求消費(fèi)者12在需求響應(yīng)事件期間關(guān)閉特定類型負(fù)載18 (框^^)。如果消費(fèi)者12不接受該需求響應(yīng)事件請求(判定框沈4)，可檢測并且計(jì)數(shù)(例如，由功率計(jì)20)該拒絕(判定框沈6)并且將對應(yīng)的通知發(fā)送給公用事業(yè)提供商14 (框沈8)。如果消費(fèi)者12接受需求響應(yīng)事件請求(判定框沈4)，功率計(jì)20可對消費(fèi)者12 的當(dāng)前功耗采樣以獲得需求響應(yīng)事件的至少遵守時(shí)期期間的用電曲線(框270)。功率計(jì) 20可發(fā)送在框270確定的用電曲線觀到與公用事業(yè)提供商14關(guān)聯(lián)的遵守服務(wù)器30 (框 272)。之后，該遵守服務(wù)器30可將用電曲線與存儲在非易失性存儲裝置36中的各種已知應(yīng)用曲線比較，這可指示消費(fèi)者12正運(yùn)行的該類負(fù)載(框274)。如果發(fā)現(xiàn)匹配(判定框 276)，可認(rèn)為消費(fèi)者12不遵守需求響應(yīng)事件請求，并且指示這一點(diǎn)的通知可發(fā)送給電力公司(框沈8)。另一方面，如果沒有發(fā)現(xiàn)匹配(判定框276)，并且需求響應(yīng)事件尚未結(jié)束(判定框278)，框270-276的動(dòng)作可繼續(xù)。當(dāng)需求響應(yīng)事件已經(jīng)結(jié)束時(shí)(判定框278)，功率計(jì) 20可停止跟蹤消費(fèi)者12的用電曲線觀(框觀0)，并且指示用戶在需求響應(yīng)事件期間仍然遵守的通知可發(fā)送給電力公司(框沈8)。有時(shí)，當(dāng)需求響應(yīng)事件即將發(fā)生時(shí)，消費(fèi)者12可暫時(shí)不遵守需求響應(yīng)事件請求。 例如，消費(fèi)者12可正運(yùn)行消費(fèi)者12協(xié)定在需求響應(yīng)事件期間不運(yùn)行的該類負(fù)載18，并且可另外在沒有提醒的情況下偶然地繼續(xù)運(yùn)行該負(fù)載18。從而，圖13的流程圖290代表用于提醒消費(fèi)者12當(dāng)前沒有遵守的方法的實(shí)施例，使得消費(fèi)者12可關(guān)閉承諾的負(fù)載18并且可當(dāng)需求響應(yīng)事件發(fā)生時(shí)遵守需求響應(yīng)事件請求。流程圖290可在消費(fèi)者12已經(jīng)接受來自公用事業(yè)提供商14的需求響應(yīng)事件請求以在需求響應(yīng)事件期間關(guān)閉特定類型負(fù)載后開始(框四2)。在需求響應(yīng)事件開始之前的一些時(shí)段期間，功率計(jì)20可對消費(fèi)者12的用電曲線采樣(框四4)并且發(fā)送這樣的用電曲線觀到遵守服務(wù)器30 (框四6)。之后，遵守服務(wù)器30可將該用電曲線與存儲在與遵守服務(wù)器30關(guān)聯(lián)的非易失性存儲裝置36中的已知負(fù)載曲線比較，具體地尋找消費(fèi)者12已經(jīng)協(xié)定在需求響應(yīng)事件期間不運(yùn)行的該類負(fù)載18 (框四8)。如果未發(fā)現(xiàn)匹配(判定框300)，框 294-298的動(dòng)作可繼續(xù)，直到開始需求響應(yīng)事件。然而，如果發(fā)現(xiàn)匹配(判定框300)，其指示消費(fèi)者12當(dāng)前正運(yùn)行消費(fèi)者12協(xié)定不運(yùn)行的該類負(fù)載18 (判定框300)，提醒可發(fā)送給消費(fèi)者12以提醒消費(fèi)者12在開始需求響應(yīng)事件之前關(guān)閉先前協(xié)定的負(fù)載18 (框302)。本發(fā)明的技術(shù)效果包括實(shí)現(xiàn)了一種方式，其中當(dāng)已經(jīng)請求消費(fèi)者在峰值功耗時(shí)期期間不運(yùn)行特定類型負(fù)載時(shí)，檢測遵守需求響應(yīng)事件請求。從而，當(dāng)這樣的功耗壓力可能導(dǎo)致服務(wù)中斷時(shí)，公用事業(yè)提供商可向消費(fèi)者提供獎(jiǎng)勵(lì)以避免在這樣的峰值功耗時(shí)期期間運(yùn)行某些負(fù)載(例如，高功耗電器)。另外，公用事業(yè)提供商可能夠根據(jù)上文論述的技術(shù)檢測消費(fèi)者已經(jīng)選擇在任何給定時(shí)間點(diǎn)運(yùn)行的這些類型的負(fù)載。該書面說明使用示例來公開本發(fā)明，其包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，其包括制作和使用任何制作或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何包含的方法。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員想到的其他示例。這樣的其他示例如果它們具有不與權(quán)利要求的書面語言不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的書面語言無實(shí)質(zhì)區(qū)別的結(jié)構(gòu)要素則規(guī)定在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，其包括存儲裝置(36)，其包含代表一類負(fù)載(18)的功耗模式的負(fù)載曲線；和數(shù)據(jù)處理電路(32)，其配置成將代表消費(fèi)者(1 至少在一個(gè)時(shí)段上的功耗的用電曲線08)與所述負(fù)載曲線比較來確定所述消費(fèi)者(12)在所述時(shí)段上是否正運(yùn)行該類負(fù)載。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述用電曲線08)代表所述消費(fèi)者(12)在所述時(shí)段上的特定時(shí)間點(diǎn)的功耗。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述用電曲線08)代表所述消費(fèi)者(12)每5秒或更長時(shí)間的功耗以保護(hù)消費(fèi)者隱私。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述用電曲線08)或所述負(fù)載曲線或所述用電曲線 (28)與所述負(fù)載曲線兩者都包括二維矢量。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述用電曲線08)或所述負(fù)載曲線或所述用電曲線 (28)與所述負(fù)載曲線兩者都包括相對于時(shí)間的原始功耗值。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述用電曲線08)或所述負(fù)載曲線或所述用電曲線 (28)與所述負(fù)載曲線兩者都包括實(shí)際和無功功耗。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述時(shí)段包括需求響應(yīng)事件。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其包括配置成傳送在所述時(shí)段期間不運(yùn)行該類負(fù)載的請求給所述消費(fèi)者(12)的通信電路06)。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其包括配置成對所述消費(fèi)者(12)在至少所述時(shí)段上的功耗采樣來獲得所述用電曲線08)的功率計(jì)00)。
全文摘要
本發(fā)明涉及功耗遵守監(jiān)測系統(tǒng)和方法。提供用于監(jiān)測在需求響應(yīng)事件期間遵守不運(yùn)行一類負(fù)載(例如，高功耗電器)的請求的系統(tǒng)和方法。一個(gè)這樣的系統(tǒng)可包括包含代表該類負(fù)載的功耗模式的負(fù)載曲線的存儲裝置和數(shù)據(jù)處理電路。數(shù)據(jù)處理電路可將代表消費(fèi)者至少在一個(gè)時(shí)段上的功耗的用電曲線與負(fù)載曲線比較來確定該消費(fèi)者在該時(shí)段上是否正運(yùn)行該類負(fù)載。
文檔編號G01R21/06GK102565525SQ20111038587
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者J·C·布特 申請人:通用電氣公司