能源智能控制方法、装置和系统与流程

本发明涉及能源控制领域，尤其涉及一种能源智能控制方法、装置和系统。

背景技术：

随着美国的《国家节能政策法》的颁布，全球拉开了对能源使用方的能源管理研究的序幕。随之以后，能源使用方越来越受到大家的广泛关注。家庭能源管理系统的发展也随之越来越受重视。同时家庭型光伏电站发展将得到迅速的加强，有着广阔的市场前景。

众所周知冰蓄热技术可以起到削峰填谷的作用，缓解电力紧张的同时提高夜间低电力负荷下的电力公司的设备运转效率，同时减少热泵装机容量。另一方面由于存在峰谷电价差，冰蓄冷系统也可以节省运行费带来经济效益。但现有技术的冰蓄冷系统控制过程没有考虑空调负荷的动态变化情况，导致系统制冷量与空调负荷变化不一致，造成负荷不足或白白浪费冷量，且系统设备无法在最佳能效状态下运行。

技术实现要素：

本发明要解决的一个技术问题是提供一种提高清洁能源利用率的能源智能控制方案。

根据本发明一方面，提出一种能源智能控制方法，包括：优先使用太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电；判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调和其他用电设备的用电量；若太阳能发电装置发电量能够满足空调和其他用电设备的用电量，则通过太阳能发电装置向蓄冷设备进行储能；若太阳能发电装置发电量不能够满足空调和其他用电设备的用电量，则通过蓄冷设备向空调供冷。

进一步地，判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调和其他用电设备的全天用电量；若能够满足，则白天通过太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，通过太阳能发电装置向蓄冷设备供电，以便夜晚由蓄冷设备向空调供冷，并通过太阳能发电装置向蓄电设备供电，以便夜晚由蓄电设备向其他用电设备供电；或判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调的全天用电量和其他用电设备白天以及部分夜晚用电量；若能够满足，则白天通过太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，通过太阳能发电装置向蓄冷设备供电，以便夜晚由蓄冷设备向空调供冷，并通过太阳能发电装置向蓄电设备供电，以便夜晚由蓄电设备向其他用电设备提供部分电能；或判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调和其他用电设备的白天用电量以及空调夜晚的部分用电量；若能够满足，则白天通过太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，通过太阳能发电装置向蓄冷设备供电，以便夜晚由蓄冷设备向空调部分供冷；或判断太阳能发电装置发电量是否仅能够满足其他用电设备的白天用电量和空调白天部分用电量；若仅能够满足，则白天通过太阳能发电装置向其他用电设备供电以及向空调提供部分电能；或判断太阳能发电装置发电量是否仅能够满足其他用电设备的白天部分用电量；若仅能够满足，则白天通过太阳能发电装置向其他用电设备提供部分电能。

进一步地，该方法还包括：若夜晚市电为低价电，则由市电向蓄电设备供电，以便在太阳能发电装置发电量不能够满足空调和/或其他用电设备的用电量时，由蓄电设备向空调和/或其他用电设备供电。

进一步地，该方法还包括：预测室外气象参数；根据室外气象参数的预测结果预测空调的用电量；根据预测的空调的用电量，优化蓄冷设备向空调供冷时各时刻蓄冷设备的冷机与冰槽分别承担的冷负荷。

进一步地，该方法还包括：对室外气象参数的预测结果进行修正；根据修正后的室外气象参数对空调的预测用电量进行调整；根据调整后的空调的预测用电量，优化蓄冷设备向空调供冷时各时刻蓄冷设备的冷机与冰槽分别承担的冷负荷。

进一步地，该方法还包括：对其他用电设备进行优先级设定；在供电故障的情况下，根据其他用电设备优先级，优先向优先级高的设备供电；和/或记录用户使用空调的历史数据；根据用户使用空调的历史数据确定空调的开启模式，以便根据空调的开启模式向空调供电。

根据本发明的另一方面，还提出一种能源智能控制装置，包括：发电量判断单元，用于判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调和其他用电设备的用电量；能源分配控制单元，用于优先使用太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，若太阳能发电装置发电量能够满足空调和其他用电设备的用电量，则通过太阳能发电装置向蓄冷设备进行储能；若太阳能发电装置发电量不能够满足空调和其他用电设备的用电量，则通过蓄冷设备向空调供冷。

进一步地，发电量判断单元用于判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调和其他用电设备的全天用电量；能源分配控制单元用于若太阳能发电装置发电量能够满足空调和其他用电设备的全天用电量，则白天通过太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，通过太阳能发电装置向蓄冷设备供电，以便夜晚由蓄冷设备向空调供冷，并通过太阳能发电装置向蓄电设备供电，以便夜晚由蓄电设备向其他用电设备供电；或发电量判断单元用于判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调的全天用电量和其他用电设备白天以及部分夜晚用电量；能源分配控制单元用于若太阳能发电装置发电量能够满足空调的全天用电量和其他用电设备白天以及部分夜晚用电量，则白天通过太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，通过太阳能发电装置向蓄冷设备供电，以便夜晚由蓄冷设备向空调供冷，并通过太阳能发电装置向蓄电设备供电，以便夜晚由蓄电设备向其他用电设备提供部分电能；或发电量判断单元用于判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调和其他用电设备的白天用电量以及空调夜晚的部分用电量；能源分配控制单元用于若太阳能发电装置发电量能够满足空调和其他用电设备的白天用电量以及空调夜晚的部分用电量，则白天通过太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，通过太阳能发电装置向蓄冷设备供电，以便夜晚由蓄冷设备向空调部分供冷；或发电量判断单元用于判断太阳能发电装置发电量是否仅能够满足其他用电设备的白天用电量和空调白天部分用电量；能源分配控制单元用于若太阳能发电装置发电量仅能够满足其他用电设备的白天用电量和空调白天部分用电量，则白天通过太阳能发电装置向其他用电设备供电以及向空调提供部分电能；或发电量判断单元用于判断太阳能发电装置发电量是否仅能够满足其他用电设备的白天部分用电量；能源分配控制单元用于若太阳能发电装置发电量仅能够满足其他用电设备的白天部分用电量，则白天通过太阳能发电装置向其他用电设备提供部分电能。

进一步地，能源分配控制单元用于若夜晚市电为低价电，则由市电向蓄电设备供电，以便在太阳能发电装置发电量不能够满足空调和/或其他用电设备的用电量时，由蓄电设备向空调和/或其他用电设备供电。

进一步地，该装置还包括蓄冷设备优化控制执行单元；蓄冷设备优化控制执行单元用于根据接收的优化控制信息控制蓄冷设备向空调供冷时各时刻蓄冷设备的冷机与冰槽分别承担的冷负荷。

进一步地，蓄冷设备优化控制执行单元还用于根据接收的修正后的优化控制信息控制蓄冷设备向空调供冷时各时刻蓄冷设备的冷机与冰槽分别承担的冷负荷。

进一步地，该装置还包括设备优先级设定单元；设备优先级设定单元用于对其他用电设备进行优先级设定；能源分配控制单元用于在供电故障的情况下，根据其他用电设备优先级，优先向优先级高的设备供电；和/或该装置还包括空调记录单元；空调记录单元用于记录用户使用空调的历史数据；能源分配控制单元用于根据用户使用空调的历史数据确定空调的开启模式，以便根据空调的开启模式向空调供电。

根据本发明的另一方面，还提出一种能源智能控制系统包括空调、其他用电设备、太阳能发电装置、蓄冷设备和上述的能源智能控制装置；太阳能发电装置用于向空调和其他用电设备供电，以及向蓄冷设备供电；蓄冷设备用于将太阳能发电装置发出的电能转换为冷源进行存储，并在太阳能发电装置不能满足空调供电量时向空调供冷。

进一步地，该系统还包括蓄电设备；蓄电设备用于存储太阳能发电装置发出的电能和/或存储低价市电转换的电能。

进一步地，该系统还包括负荷预测装置；负荷预测装置用于预测室外气象参数，根据室外气象参数的预测结果预测空调的用电量，以便能源智能控制装置根据空调的用电量优化蓄冷设备向空调供冷时各时刻冷机与冰槽分别承担的冷负荷。

进一步地，负荷预测装置包括温度预测模块、太阳辐射预测模块、含湿量预测模块、空调负荷预测模块和优化控制模块；温度预测模块用于预测室外逐时干球温度；太阳辐射预测模块用于预测逐时太阳辐射量；含湿量预测模块用于预测逐时含湿量；空调负荷预测模块用于根据温度预测模块、太阳辐射预测模块和含湿量预测模块的预测结果预测空调的用电量；优化控制模块用于根据预测的空调的用电量，优化蓄冷设备向空调供冷时各时刻蓄冷设备的冷机与冰槽分别承担的冷负荷。

进一步地，负荷预测装置还包括气象参数测量模块、气象参数修正模块和空调负荷修正模块；气象参数测量模块用于测量当前室外的气象参数；气象参数修正模块用于对室外气象参数的预测结果进行修正；空调负荷修正模块用于根据修正后的室外气象参数对空调的预测用电量进行调整；优化控制模块还用于根据调整后的空调的预测用电量，优化蓄冷设备向空调供冷时各时刻蓄冷设备的冷机与冰槽分别承担的冷负荷。

与现有技术相比，本发明优先使用太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，如果太阳能发电装置发电量不仅能够满足空调和其他用电设备的用电量，则可以通过太阳能发电装置向蓄冷设备进行储能，若太阳能发电装置发电量不能够满足空调和其他用电设备的用电量，则可以通过蓄冷设备向空调供冷。因此，本发明能够提高清洁能源的利用率。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为本发明能源智能控制方法一个实施例的流程示意图。

图2为本发明能源智能控制方法另一个实施例的流程示意图。

图3为本发明能源智能控制方法另一个实施例的流程示意图。

图4为本发明能源智能控制方法另一个实施例的流程示意图。

图5为本发明能源智能控制方法另一个实施例的流程示意图。

图6为本发明能源智能控制方法另一个实施例的流程示意图。

图7为本发明能源智能控制方法另一个实施例的流程示意图。

图8为本发明能源智能控制方法另一个实施例的流程示意图。

图9为本发明能源智能控制装置一个实施例的结构示意图。

图10为本发明能源智能控制装置另一个实施例的结构示意图。

图11为本发明能源智能控制装置另一个实施例的结构示意图。

图12为本发明能源智能控制系统一个实施例的结构示意图。

图13为本发明能源智能控制系统另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1为本发明能源智能控制方法一个实施例的流程示意图。该能源智能控制方法包括以下步骤：

在步骤110，优先使用太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电。可以将用电设备分为空调和其他用电设备，如果安装了太阳能发电装置，则优先利用免费的太阳能供电。

在步骤120，判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调和其他用电设备的用电量，若能够满足则执行步骤130，否则执行步骤140。

例如，太阳能照度为Z时太阳能发电装置发电量提供的电力为A，除了空调外的其他用电设备用电量为B，根据气象参数确定空调用电量为C，此时判断太阳能发电装置发电量A是否大于其他用电设备用电量B与空调用电量C之和。

在步骤130，通过太阳能发电装置向蓄冷设备进行储能。例如，白天太阳能相当充足能满足用户所有用电用能情况下还能储存夜间所有设备的用电量时，可以将太阳能发电装置发出的电能转换为蓄冷设备的冷源进行存储，以便夜晚由蓄冷设备向空调供冷。当然，如果还有多余的太阳能，还可以通过蓄电设备存储电能，以便夜晚由蓄电设备向其他用电设备供电。其中，蓄冷设备可以为冰蓄冷设备，蓄电设备可以为光伏蓄电设备。

在步骤140，通过蓄冷设备向空调供冷。例如，白天太阳能不太充足时，优先使用太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电后，如果蓄冷设备能够供冷，则由蓄冷设备向空调供冷，其他用电设备可以由市电供电，如果蓄冷设备不能供冷，则也可以由市电向空调供电。如果夜晚有低价电，也可以通过市电向蓄电设备供电，并由蓄电设备向其他用电设备或空调供电，此时蓄电设备可以为能够存储市电的蓄电池。

在该实施例中，优先使用太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，如果太阳能发电装置发电量不仅能够满足空调和其他用电设备的用电量，则可以通过太阳能发电装置向蓄冷设备进行储能，若太阳能发电装置发电量不能够满足空调和其他用电设备的用电量，则可以通过蓄冷设备向空调供冷，由市电向其他用电设备供电。因此，该实施例能够充分利用清洁能源供电，在满足设备正常运行的情况下，达到节能环保的效果。

以下各实施例中，A指根据某地区气象参数太阳能照度为Z时太阳能提供的电力，B1指家电设备中除了空调外的其他用电设备白天用电量，B2指其他用电设备夜晚用电量，B指其他用电设备全天用电量，其中B＝B1+B2；C1指空调白天用电量，C2至空调夜晚用电量，C指空调全天用电量，其中C＝C1+C2。

图2为本发明能源智能控制方法另一个实施例的流程示意图。该能源智能控制方法包括以下步骤：

在步骤210，判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调和其他用电设备的全天用电量，若能够满足，则执行步骤220，否则，执行步骤230。

在步骤220，白天通过太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，若还有剩余太阳能，则通过太阳能发电装置向蓄冷设备供电，以便夜晚由蓄冷设备向空调供冷，并通过太阳能发电装置向蓄电设备供电，以便夜晚由蓄电设备向其他用电设备供电。

例如，当白天太阳能相当充足能满足用户所有用电用能情况下还能储存夜间所有的用电时，即A≥B+C时，优先利用太阳能发电装置供其他用电设备和空调白天正常用电B1+C1，同时空调的蓄冷设备存储能量C2，在夜晚时由蓄冷设备给空调供冷，并且还可以运行太阳能蓄电模式，即通过蓄电设备储存夜间其他用电设备的用电量B2。

在步骤230，执行其他用电策略。

在该实施例中，如果太阳能发电装置发电量能够满足空调和其他用电设备的全天用电量，则不仅白天可以通过太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，还可以通过太阳能发电装置向蓄冷设备和蓄电设备存储空调和其他用电设备夜晚需要的电能，在该实施例中，充分利用免费的太阳能供电，并且在满足设备正常运行的情况下，达到节能环保的效果。

图3为本发明能源智能控制方法另一个实施例的流程示意图。该能源智能控制方法包括以下步骤：

在步骤310，判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调的全天用电量和其他用电设备白天以及部分夜晚用电量，若能够满足则执行步骤320，否则，执行步骤330。

在步骤320，白天通过太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，若还有剩余太阳能，则通过太阳能发电装置向蓄冷设备供电，以便夜晚由蓄冷设备向空调供冷，并通过太阳能发电装置向蓄电设备供电，以便夜晚由蓄电设备向其他用电设备提供部分电能。

例如，当白天太阳能比较充足还能有部分多余的电储存时，即B1+C＜A＜B+C时，优先利用太阳能发电装置供家电设备白天正常用电B1+C1，同时空调的蓄冷设备存储能量C2，在夜晚时由蓄冷设备给空调供冷，并且运行太阳能蓄电模式，即通过蓄电设置储存夜间其他用电设备的部分用电B2’，而夜间另一部分B2”用电通过接通市电来满足，其中B2＝B2’+B2”。

在步骤330，执行其他用电策略。

在该实施例中，如果太阳能发电装置发电量能够满足空调的全天用电量和其他用电设备白天以及部分夜晚用电量，则不仅白天可以通过太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，还可以通过太阳能发电装置向蓄冷设备存储空调夜晚需要的电能以及向蓄电设备存储其他用电设备夜晚需要的部分电能，蓄电设备不能满足其他用电设备夜晚用电量的部分可以通过市电提供。在该实施例中，充分利用免费的太阳能供电，并且在满足设备正常运行的情况下，达到节能环保的效果。

图4为本发明能源智能控制方法另一个实施例的流程示意图。该能源智能控制方法包括以下步骤：

在步骤410，判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调和其他用电设备的白天用电量以及空调夜晚的部分用电量。若能够满足则执行步骤420，否则，执行步骤430。

在步骤420，白天通过太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，若还有剩余太阳能，则通过太阳能发电装置向蓄冷设备供电，以便夜晚由蓄冷设备向空调部分供冷。

例如，当太阳能发电装置的发电量只能满足用户白天用电且仅能提供空调夜晚的部分用电量时，即B1+C1≤A≤B1+C时，优先利用太阳能发电装置供家电设备白天正常用电B1+C1，若还有多余的电力时开启空调蓄能模式，通过空调的蓄冷设备存储能量C2’，若A＝B1+C，则通过空调的蓄冷设备存储能量为C2，夜间开启市电模式供其他用电设备用电B2，同时开启空调的蓄冷设备供冷C2，若蓄冷设备仅存储能量为C2’，即不足以满足空调供冷的剩余部分利用市电提供电能C2”，其中C2＝C2’+C2”。

在步骤430，执行其他用电策略。

在该实施例中，如果太阳能发电装置发电量能够满足空调和其他用电设备的白天用电量以及空调夜晚的部分用电量，则不仅白天可以通过太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，还可以通过太阳能发电装置向蓄冷设备存储空调夜晚需要的部分电能，夜晚其他用电设备用电量可以通过市电提供，而蓄冷设备不能满足空调夜晚用电量的部分也由市电提供。在该实施例中，充分利用免费的太阳能供电，并且在满足设备正常运行的情况下，达到节能环保的效果。

图5为本发明能源智能控制方法另一个实施例的流程示意图。该能源智能控制方法包括以下步骤：

在步骤510，判断太阳能发电装置发电量是否仅能够满足其他用电设备的白天用电量和空调白天部分用电量，若能够满足则执行步骤520，否则，执行步骤530。

在步骤520，白天通过太阳能发电装置向其他用电设备供电以及向空调提供部分电能。

例如，当白天太阳能发电装置只能满足白天家庭部分用电时，即B1≤A＜B1+C1时，优先利用太阳能发电装置供除了空调外的其他用电设备供电B1，此时若还有电力则供白天空调部分电力C1’，另一部分C1”则通过市电满足，其中，C1’+C1”＝C1，但如果前一天夜晚的市电为低价电，则通过低价市电向蓄电设备存储电能，并优先由蓄电设备向空调供电。此时若无多余的电力则由市电提供白天空调用电量C1，夜晚直接通过市电模式满足家庭所有设备用电B2+C2。若夜晚市电为低价电时，还可以用市电向蓄冷设备存储空调第二天需要的部分电能C1”或全部电能C1。

在步骤530，执行其他用电策略。

在该实施例中，如果太阳能发电装置发电量仅能够满足其他用电设备的白天用电量和空调白天部分用电量，则优先通过太阳能发电装置向其他用电设备供电，如果有多余电能则向空调供电，太阳能发电装置不能满足空调的部分用电优先通过蓄冷设备或蓄电设备供电，否则通过市电供电。在该实施例中，充分利用免费的太阳能供电，并优先使用低价电存储的电能，在满足设备正常运行的情况下，达到节能环保的效果，另外还可以节省费用。

图6为本发明能源智能控制方法另一个实施例的流程示意图。该能源智能控制方法包括以下步骤：

在步骤610，判断太阳能发电装置发电量是否仅能够满足其他用电设备的白天部分用电量，如果能够满足则执行步骤620，否则执行步骤630。

在步骤620，白天通过太阳能发电装置向其他用电设备提供部分电能。

例如，当白天太阳能发电装置的发电量只能满足白天家庭部分用电时，即A＜B1时，优先利用太阳能发电装置供白天除了空调外的其他用电设备供电B1’，另一部分B1”则通过市电满足，其中，B1’+B1”＝B1，但如果前一天夜晚的市电为低价电，则通过低价市电向蓄电设备存储电能，并优先由蓄电设备向其他用电设备供电；白天空调的用电量C1可以通过市电满足，但如果前一天夜晚的市电为低价电，则通过低价市电向蓄电设备或蓄冷设备存储电能，并优先由蓄电设备或蓄冷设备向空调供电；夜晚直接通过市电模式满足家庭所有设备用电B2+C2。即夜晚市电为低价电，则用市电向蓄冷设备或蓄电设备供电，以便第二天白天供空调或其他用电设备用电。

在步骤630，执行其他用电策略。

在该实施例中，如果太阳能发电装置发电量仅能够满足其他用电设备的白天部分用电量，则优先通过太阳能发电装置向其他用电设备供电，太阳能发电装置不能够满足其他用电设备的部分用电量优先通过蓄电设备供电，否则通过市电供电，白天空调用电量优先由蓄电设备或蓄冷设备供电，否则通过市电供电，夜晚通过市电模式满足家庭所有设备用电。在该实施例中，充分利用免费的太阳能供电，并优先使用低价电存储的电能，在满足设备正常运行的情况下，达到节能环保的效果，另外还可以节省费用。

在本发明的另一个实施例中，还可以对其他用电设备进行优先级设定；在供电故障的情况下，根据其他用电设备优先级，优先向优先级高的设备供电。例如，可以将其他用电设备用电负荷分为基本用电负荷、重要生活负荷以及非重要生活负荷。基本用电负荷包括照明、饮水机、油烟机、计算机、电视机、电冰箱等用电负荷，这部分负荷应重点保护，不能停电；重要生活负荷包括电热器、电饭煲、微波炉、电磁炉、豆浆机、电风扇等电器用电负荷，这部分负荷的特点是功耗大、耗电多，既要保障，又要适当管理；非重要生活负荷包括洗衣机、电热水器、浴霸、熨斗等用电负荷，是可避峰的用电负荷。

在该实施例中，通过对其他用电设备进行优先级设定，并在供电故障时，优先保障优先级高的设备的供电量，能够满足家庭用电的稳定性。

在本发明的另一个实施例中，还可以记录用户使用空调的历史数据，根据用户使用空调的历史数据确定空调的开启模式，以便根据空调的开启模式向空调供电。例如，对空调增加记忆功能，记忆用户使用习惯，自动设置默认空调开启模式，使得系统更加节能运行，使得空调运行时更加节能。

另外，还可以通过对用户行为的挖掘研究，根据用户习惯设计电器开关时间、电器启动用量，以达到简化用户生活、环保、低功耗的目的。

图7为本发明能源智能控制方法另一个实施例的流程示意图。该能源智能控制方法包括以下步骤：

在步骤710，预测室外气象参数。例如，预测室外逐时干球温度、太阳辐射和含湿量。其中室外干球温度的预测方法主要包括ASHRAE系数法、形状因子法及其改进方法、Chen法、移动平均法等；逐时太阳辐射的预测方法主要包括Kawashima法、标准化法、人工神经网络法等；逐时含湿量的预测方法主要包括指数权重移动平均(EWMA)法。

在步骤720，根据室外气象参数的预测结果预测空调的用电量。其中，用电量即用电负荷，而准确的空调逐时冷负荷的预测是蓄冷设备优化和控制的基础和前提。例如，利用人工神经网络的BP算法或其他算法，参考某地区年气象资料和动态负荷软件计算所得的逐时冷负荷数据作为神经网络的学习和训练数据，并以训练后的网络进行空调次日逐时冷负荷的预测。另外，还可以通过回归分析法，时间序列法和神经网络预测法负荷预测软件等预测空调次日逐时冷负荷。

在步骤730，根据预测的空调的用电量，优化蓄冷设备向空调供冷时各时刻冷机与冰槽分别承担的冷负荷。例如，确定空调次日逐时冷负荷后，就可以对蓄冷设备进行优化。确定哪个时段进行主机单独供冷，哪个时段进行冰槽单独供冷，联合供冷时哪个时段采用主机优先供冷策略，哪个时段采用融冰优先的策略。

在该实施例中，通过室外气象参数的预测结果预测空调的用电量；并根据预测的空调的用电量，优化蓄冷设备向空调供冷时各时刻冷机与冰槽分别承担的冷负荷。能够使空调运行在最佳状态点的同时又不浪费能源或造成用量不足。

图8为本发明能源智能控制方法另一个实施例的流程示意图。该能源智能控制方法包括以下步骤：

在步骤810，预测室外气象参数。

在步骤820，对室外气象参数的预测结果进行修正。例如，利用现代网络技术获取尽可能多的有用的气象信息，包括每天天气预报、历史天气记录和实时测量数据进行温度预测的在线修正。其中，历史记录用于找出天气变化的规律；根据测量数据采用拟合技术推测未来几个小时的温度变化趋势。采用上述所有信息，预测的环境温度能在15～30分钟之间更新。这种预测既考虑了历史情况，又利用现场测试数据，提高了预测的准确性和快捷性。另外，逐时太阳辐射和含湿量的在线修正也可基于上述思路进行。

在步骤830，根据修正后的室外气象参数对空调的预测用电量进行调整。例如，根据修正后的室外气象参数，在空调启动后，预测负荷通过逐时乘以系数而重复修正，系数为从开始时刻到当前时刻总的预测负荷与总的测量负荷之间的比率。

在步骤840，根据调整后的空调的预测用电量，优化蓄冷设备向空调供冷时各时刻冷机与冰槽分别承担的冷负荷。例如，若存在低价电政策时，按照峰时电价段、平时电价段、谷时电价段的优先级别顺序，采取相应的蓄冷方式供冷。在电价处于谷时电价段时，主要由冰槽工作，若有负荷需求，则机组单独供冷。在电价处于峰时电阶段时，采用融冰优先和制冷机组满负荷运行方式。在电价处于平时电价段分为两种情况，一种情况为冷负荷超过制冷机组总功率时段时，以制冷机组优先供冷，剩下的由冰槽提供冷负荷。另一种情况为冷负荷小于制冷机组总功率时段时，按照冷负荷从小到大的顺序，若未超过冰蓄冷设备蓄冷总量，冷负荷由融冰供冷；所有时段全部实现冷量分配后，若蓄冷设备仍有剩余蓄冷量，由制冷机组提供的冷量依次由融冰代替，直到冰蓄冷设备中的冰融完为止。

在该实施例中，根据地区气象参数(温度、湿度、太阳辐射、风等)结合历史数据对空调负荷进行预测，其预测准确度直接影响蓄冷设备的优化结果和随后的控制；因此，对冷负荷预测结果的在线修正显得尤为重要，为次日的运行策略提供了可靠依据，能够使空调运行在最佳状态点的同时又不浪费能源或造成用量不足。

图9为本发明能源智能控制装置的一个实施例的结构示意图。该能源智能控制装置包括发电量判断单元910和能源分配控制单元920，其中：

发电量判断单元910用于判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调和其他用电设备的用电量。其中，发电量判断单元910可以为比较器，比较器可以通过电路及组合以及其它硬件设备实现，可以是PLC、集成电路、相关部件等组成的具体的硬件装置。假如太阳能照度为Z时太阳能发电装置发电量提供的电力为A，除了空调外的其他用电设备用电量为B，根据气象参数确定空调用电量为C，此时发电量判断单元910判断太阳能发电装置发电量A是否大于其他用电设备用电量B与空调用电量C之和。

能源分配控制单元920用于优先使用太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，若太阳能发电装置发电量能够满足空调和其他用电设备的用电量，则通过太阳能发电装置向蓄冷设备进行储能；若太阳能发电装置发电量不能够满足空调和其他用电设备的用电量，则通过蓄冷设备向空调供冷。

能源分配控制单元920可以为控制器，可以通过软件、电路及组合以及其它硬件设备实现。本领域的技术人员可知，控制器可以是PLC、集成电路、相关部件等组成的具体的硬件装置。

如果安装了太阳能发电装置，则优先利用免费的太阳能供电。例如，白天太阳能相当充足能满足用户所有用电用能情况下还能储存夜间所有设备的用电量时，可以将太阳能发电装置发出的电能转换为蓄冷设备的冷源进行存储，以便夜晚由蓄冷设备向空调供冷。当然，如果还有多余的太阳能，还可以通过蓄电设备存储电能，以便夜晚蓄电设备向其他用电设备供电。其中，蓄冷设备可以为冰蓄冷设备，蓄电设备可以为光伏蓄电设备。如果白天太阳能不太充足时，优先使用太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电后，如果蓄冷设备能够供冷，则由蓄冷设备向空调供冷，其他用电设备可以由市电供电，如果蓄冷设备不能供冷，则也可以由市电向空调供电。

在该实施例中，优先使用太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，如果太阳能发电装置发电量不仅能够满足空调和其他用电设备的用电量，则可以通过太阳能发电装置向蓄冷设备进行储能，若太阳能发电装置发电量不能够满足空调和其他用电设备的用电量，则可以通过蓄冷设备向空调供冷，由市电向其他用电设备供电。因此，该实施例能够充分利用清洁能源供电，在满足设备正常运行的情况下，达到节能环保的效果。

在本发明的另一个实施例中，发电量判断单元910判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调和其他用电设备的全天用电量，若能够满足，则能源分配控制单元920用于白天控制太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，若还有剩余太阳能，则通过太阳能发电装置向蓄冷设备供电，以便夜晚由蓄冷设备向空调供冷，并通过太阳能发电装置向蓄电设备供电，以便夜晚由蓄电设备向其他用电设备供电。例如，当白天太阳能相当充足能满足用户所有用电用能情况下还能储存夜间所有的用电时，即A≥B+C时，优先利用太阳能发电装置供其他用电设备和空调白天正常用电B1+C1，同时空调的蓄冷设备存储能量C2，在夜晚时由蓄冷设备给空调供冷，并且还可以运行太阳能蓄电模式，即通过蓄电设备储存夜间其他用电设备的用电量B2。

在该实施例中，如果太阳能发电装置发电量能够满足空调和其他用电设备的全天用电量，则不仅白天可以通过太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，还可以通过太阳能发电装置向蓄冷设备和蓄电设备存储空调和其他用电设备夜晚需要的电能，在该实施例中，充分利用免费的太阳能供电，并且在满足设备正常运行的情况下，达到节能环保的效果。

在本发明的另一个实施例中，发电量判断单元910判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调的全天用电量和其他用电设备白天以及部分夜晚用电量，若能够满足，则能源分配控制单元920用于白天控制太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，若还有剩余太阳能，则通过太阳能发电装置向蓄冷设备供电，以便夜晚由蓄冷设备向空调供冷，并通过太阳能发电装置向蓄电设备供电，以便夜晚由蓄电设备向其他用电设备提供部分电能。例如，当白天太阳能比较充足还能有部分多余的电储存时，即B1+C＜A＜B+C时，优先利用太阳能发电装置供家电设备白天正常用电B1+C1，同时空调的蓄冷设备存储能量C2，在夜晚时由蓄冷设备给空调供冷，并且运行太阳能蓄电模式，即通过蓄电设置储存夜间其他用电设备的部分用电B2’，而夜间另一部分B2”用电通过接通市电来满足，其中B2＝B2’+B2”。

在该实施例中，如果太阳能发电装置发电量能够满足空调的全天用电量和其他用电设备白天以及部分夜晚用电量，则不仅白天可以通过太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，还可以通过太阳能发电装置向蓄冷设备存储空调夜晚需要的电能以及向蓄电设备存储其他用电设备夜晚需要的部分电能，蓄电设备不能满足其他用电设备夜晚用电量的部分可以通过市电提供。在该实施例中，充分利用免费的太阳能供电，并且在满足设备正常运行的情况下，达到节能环保的效果。

在本发明的另一个实施例中，发电量判断单元910判断太阳能发电装置发电量是否能够满足空调和其他用电设备的白天用电量以及空调夜晚的部分用电量。若能够满足，则能源分配控制单元920用于白天控制太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，若还有剩余太阳能，则通过太阳能发电装置向蓄冷设备供电，以便夜晚由蓄冷设备向空调部分供冷。例如，当太阳能发电装置的发电量只能满足用户白天用电且仅能提供空调夜晚的部分用电量时，即B1+C1≤A≤B1+C时，优先利用太阳能发电装置供家电设备白天正常用电B1+C1，若还有多余的电力时开启空调蓄能模式，通过空调的蓄冷设备存储能量C2’，若A＝B1+C，则通过空调的蓄冷设备存储能量为C2，夜间开启市电模式供其他用电设备用电B2，同时开启空调的蓄冷设备供冷C2，若蓄冷设备仅存储能量为C2’，即不足以满足空调供冷的剩余部分利用市电提供电能C2”，其中C2＝C2’+C2”。

在该实施例中，如果太阳能发电装置发电量能够满足空调和其他用电设备的白天用电量以及空调夜晚的部分用电量，则不仅白天可以通过太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，还可以通过太阳能发电装置向蓄冷设备存储空调夜晚需要的部分电能，夜晚其他用电设备用电量可以通过市电提供，而蓄冷设备不能满足空调夜晚用电量的部分也由市电提供。在该实施例中，充分利用免费的太阳能供电，并且在满足设备正常运行的情况下，达到节能环保的效果。

在本发明的另一个实施例中，发电量判断单元910判断太阳能发电装置发电量是否仅能够满足其他用电设备的白天用电量和空调白天部分用电量，若能够满足，则能源分配控制单元920用于白天控制太阳能发电装置向其他用电设备供电以及向空调提供部分电能。例如，当白天太阳能发电装置只能满足白天家庭部分用电时，即B1≤A＜B1+C1时，优先利用太阳能发电装置供白天除了空调外的其他用电设备供电B1，此时若还有电力则供白天空调部分电力C1’，另一部分C1”则通过市电满足其中，C1’+C1”＝C1，但如果前一天夜晚的市电为低价电，则通过低价市电向蓄电设备存储电能，并优先由蓄电设备向空调供电。此时若无多余的电力则由市电提供白天空调用电量C1，夜晚直接通过市电模式满足家庭所有设备用电B2+C2。若夜晚市电为低价电，则用市电向蓄冷设备存储空调第二天需要的部分电能C1”或全部电能C1。

在该实施例中，如果太阳能发电装置发电量仅能够满足其他用电设备的白天用电量和空调白天部分用电量，则优先通过太阳能发电装置向其他用电设备供电，如果有多余电能则向空调供电，太阳能发电装置不能满足空调的部分用电优先通过蓄冷设备或蓄电设备供电，否则通过市电供电。在该实施例中，充分利用免费的太阳能供电，并优先使用低价电存储的电能，在满足设备正常运行的情况下，达到节能环保的效果，另外还可以节省费用。

在本发明的另一个实施例中，发电量判断单元910判断太阳能发电装置发电量是否仅能够满足其他用电设备的白天部分用电量，如果能够满足，则能源分配控制单元920用于白天控制太阳能发电装置向其他用电设备提供部分电能。例如，当白天太阳能发电装置的发电量只能满足白天家庭部分用电时，即A＜B1时，优先利用太阳能发电装置供白天除了空调外的其他用电设备供电B1’，另一部分B1”则通过市电满足，其中，B1’+B1”＝B1，但如果前一天夜晚的市电为低价电，则通过低价市电向蓄电设备存储电能，并优先由蓄电设备向其他用电设备供电；白天空调的用电量C1可以通过市电满足，但如果前一天夜晚的市电为低价电，则通过低价市电向蓄电设备或蓄冷设备存储电能，并优先由蓄电设备或蓄冷设备向空调供电；夜晚直接通过市电模式满足家庭所有设备用电B2+C2。若夜晚市电为低价电，则用市电向蓄冷设备或蓄电设备供电，以便第二天白天供空调或其他用电设备用电。

在该实施例中，如果太阳能发电装置发电量仅能够满足其他用电设备的白天部分用电量，则优先通过太阳能发电装置向其他用电设备供电，太阳能发电装置不能够满足其他用电设备的部分用电量优先通过蓄电设备供电，否则通过市电供电，白天空调用电量优先由蓄电设备或蓄冷设备供电，否则通过市电供电，夜晚通过市电模式满足家庭所有设备用电。在该实施例中，充分利用免费的太阳能供电，并优先使用低价电存储的电能，在满足设备正常运行的情况下，达到节能环保的效果，另外还可以节省费用。

图10为本发明能源智能控制装置的另一个实施例的结构示意图。该能源智能控制装置包括发电量判断单元1010、能源分配控制单元1020和蓄冷设备优化控制执行单元1230，其中发电量判断单元1010和能源分配控制单元1020分别与发电量判断单元910和能源分配控制单元920相同，此处不再进一步介绍。

蓄冷设备优化控制执行单元1030为控制器，可以是PLC、集成电路、相关部件等组成的具体的硬件装置，用于根据接收的优化控制信息控制蓄冷设备向空调供冷时各时刻冷机与冰槽分别承担的冷负荷。

例如，首先预测室外气象参数，如逐时干球温度、太阳辐射和含湿量等，根据室外气象参数的预测结果预测空调的用电量。其中，用电量即用电负荷，而准确的空调逐时冷负荷的预测是蓄冷设备优化和控制的基础和前提。例如参考某地区年气象资料和动态负荷软件计算所得的逐时冷负荷数据作为神经网络的学习和训练数据，并以训练后的网络进行空调次日逐时冷负荷的预测。确定空调次日逐时冷负荷后，就可以对蓄冷设备进行优化。确定哪个时段进行主机单独供冷，哪个时段进行冰槽单独供冷，联合供冷时哪个时段采用主机优先供冷策略，哪个时段采用融冰优先的策略。

在该实施例中，根据接收的优化控制信息控制蓄冷设备向空调供冷时各时刻冷机与冰槽分别承担的冷负荷。能够使空调运行在最佳状态点的同时又不浪费能源或造成用量不足。

图11为本发明能源智能控制装置的另一个实施例的结构示意图。该能源智能控制装置包括发电量判断单元1110、设备优先级设定单元1120和能源分配控制单元1130，其中发电量判断单元1110与上述实施例中的发电量判断单元相同，此处不再进一步介绍。

设备优先级设定单元1120用于对其他用电设备进行优先级设定，可以是PLC、集成电路、相关部件等组成的具体的硬件装置。能源分配控制单元1130用于在供电故障的情况下，根据其他用电设备优先级，优先向优先级高的设备供电。例如，可以将其他用电设备用电负荷分为基本用电负荷、重要生活负荷以及非重要生活负荷。基本用电负荷包括照明、饮水机、油烟机、计算机、电视机、电冰箱等用电负荷，这部分负荷应重点保护，不能停电；重要生活负荷包括电热器、电饭煲、微波炉、电磁炉、豆浆机、电风扇等电器用电负荷，这部分负荷的特点是功耗大、耗电多，既要保障，又要适当管理；非重要生活负荷包括洗衣机、电热水器、浴霸、熨斗等用电负荷，是可避峰的用电负荷。

在该实施例中，通过对其他用电设备进行优先级设定，并在供电故障时，优先保障优先级高的设备的供电量，能够满足家庭用电的稳定性。

在本发明的另一个实施例中，还可以包括空调记录单元1140，空调记录单元1140用于记录用户使用空调的历史数据，能源分配控制单元1130根据用户使用空调的历史数据确定空调的开启模式，以便根据空调的开启模式向空调供电。例如，对空调增加记忆功能，记忆用户使用习惯，自动设置默认空调开启模式，使得系统更加节能运行，使得空调运行时更加节能。

图12为本发明能源智能控制系统一个实施例的结构示意图。该系统包括能源智能控制装置1210、空调1220、其他用电设备1230、太阳能发电装置1240和蓄冷设备1250，其中：

能源智能控制装置1210与上述实施例中的能源智能控制装置相同，与太阳能发电装置1220连接，判断太阳能发电装置1220的发电量是否能够满足空调和其他用电设备的用电量，并控制太阳能发电装置1220向空调1220和其他用电设备1230供电，如果太阳能发电装置1220的发电量除了能够满足空调1220和其他用电设备1230白天的用电量，还有多余的电力，则可以向蓄冷设备1250供电，蓄冷设备1250可以将电能转换为冷源进行存储，以便夜晚向空调1220供冷。

在该实施例中，通过控制太阳能发电装置向空调和其他用电设备供电，能够充分利用清洁能源，在太阳能发电装置发电量充足时，还可以向蓄冷设备供电，在满足设备正常运行的情况下，达到节能环保的效果。

在本发明的另一个实施例中，如图13所示，还可以包括蓄电设备1260，蓄电设备1260分别可以与太阳能发电装置1220、其他用电设备1230、空调1220、蓄冷设备1250连接。当太阳能发电装置1220不仅能够满足空调1220和其他用电设备1230白天的用电量，以及蓄冷设备1250的存储容量时，还可以向蓄电设备1260供电。蓄电设备1260可以为光伏蓄电设备，并可以向空调1220和其他用电设备1230供电。

蓄电设备1260也可以为蓄电池，在市电为低价电时，能源智能控制装置1210可以控制市电通过市电接入口1270向蓄电设备1260供电，蓄电设备1260再向空调1220和其他用电设备1230供电。当然，在市电为低价电时，还可以通过市电接入口1270向蓄冷设备1250供电，以便蓄冷设备1250向空调供冷。

在该实施例中，优先利用太阳能发电装置发出的电能，在太阳能发电装置不能满足用电设备的用电量时，可以优先使用蓄冷设备或蓄电设备的电能，最优考虑使用市电。因此，该实施例在满足设备正常运行的情况下，还能充分利用清洁能源，达到节能环保的效果。

在本发明的另一个实施例中，还包括负荷预测装置1280，负荷预测装置1280可以与能源智能控制装置1210连接，可以是PLC、集成电路、相关部件等组成的具体的硬件装置，用于向能源智能控制装置1210发送优化控制信息。负荷预测装置1280可以包括温度预测模块1281、太阳辐射预测模块1282、含湿量预测模块1283、空调负荷预测模块1284、气象参数测量模块1285、气象参数修正模块1286、空调负荷修正模块1287以及优化控制模块1288，上述各模块可以为PLC、集成电路、相关部件等组成的具体的数据处理器。

温度预测模块1281用于预测室外逐时干球温度，太阳辐射预测模块1282用于预测逐时太阳辐射量，含湿量预测模块1283用于预测逐时含湿量。其中温度预测模块1281、太阳辐射预测模块1282和含湿量预测模块1283分别与空调负荷预测模块1284连接，空调负荷预测模块1284用于根据室外气象参数的预测结果预测空调的用电量，即预测空调用电负荷。

由于在冰蓄冷系统中，负荷预测起到承上启下的作用，其预测准确度直接影响优化结果和随后的控制，因此，对冷负荷预测结果的在线修正显得尤为重要。负荷预测装置1280中的气象参数测量模块1285可以为计量器，用于测量当前的气象参数，例如，室外逐时干球温度、太阳辐射和含湿量等。气象参数修正模块1286用于对室外气象参数的预测结果进行修正，例如，利用历史天气记录和实时测量数据进行温度、太阳辐射量和含湿量预测的在线修正。空调负荷修正模块1287用于根据修正后的室外气象参数对空调的预测用电量进行调整。优化控制模块1288用于根据调整后的空调的预测用电量，优化蓄冷设备向空调供冷时各时刻冷机与冰槽分别承担的冷负荷，并向能源智能控制装置1210发送优化控制信息，以便能源智能控制装置1210控制蓄冷设备1250向空调1220供冷时各时刻冷机与冰槽分别承担的冷负荷。

在该实施例中，通过室外气象参数的预测结果预测空调的用电量；并根据预测的空调的用电量，优化蓄冷设备向空调供冷时各时刻冷机与冰槽分别承担的冷负荷。能够使空调运行在最佳状态点的同时又不浪费能源或造成用量不足。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。