管理加热、通风和空气调节的方法和设备的制造方法_4

文档序号:9725246阅读:来源:国知局
于时间的阈值范围之内时 可能会发生错误,因为空调110的功耗会在预测的功耗的阈值范围之外。为了解决这种问 题,功耗管理设备120可通过考虑通风的影响来调节确定正常条件或异常条件的结果。 [0080]图5是根据本发明实施方式,与通过功耗管理设备管理功耗的方法相关的电功率 相对于时间的曲线图。
[0081 ]更具体地,图5示出了预测的日常功耗模式510以及相应的阈值520和530。该曲线 图根据图2的步骤S210中的功耗管理设备120的操作制定。即,与用于控制空调110的时间中 的功耗因子对应的至少一个功耗模式是基于该功耗因子(相对于时间的点在图中示出)从 外部服务器130提取的。通过根据提取时间和对应于提取时间的分配信息(例如,标准差)计 算功耗的平均值而获得日常功耗模式510,以及通过添加至平均值或从平均值中扣除来获 得阈值520和530。此外,在计算功耗模式510和阈值520时,功耗管理设备120可考虑每个功 耗因子对功耗的影响而应用加权值。
[0082]功耗管理设备120确定空调110的当前功耗是否包括在预测的功耗相对于时间的 阈值范围之内。即,如将参照图6A和6B更具体地描述的那样,确定当前功耗值是否位于曲线 图的参考数字520和530之间。
[0083]图6A和6B是根据本发明实施方式,与通过功耗管理设备管理功耗的方法相关的电 功率相对于时间的曲线图。
[0084] 更具体的,图6A和6B示出了在图2的步骤230中通过功耗管理设备120监测空调110 的功耗的过程。在图6A和6B中,预测的功耗模式、阈值610和615、以及固定临界值620、625、 660和665是通过传统方法确定的,示出了空调110的当前功耗630和670。即,图6A和6B示出 了根据本发明基于阈值监测空调110的功耗的方法与基于固定临界值监测空调110的功耗 的传统方法之间的比较。
[0085] 在根据监测通知空调110的异常功耗时可使用2个方案。如图6A所示,第一方案可 包括错误通知或指示,其表示空调110的实际状态是正常的,然而实际上空调110正处于异 常状态。即,因为空调110的当前功耗630超过根据传统方法限定的固定临界值的最大值 620,所以空调110的当前功耗630确定为处于异常状态;然而,由于如果综合地考虑当前功 耗因子,则当前功耗630位于在参考数字610与615之间的预测的阈值范围之内,所以实际状 态应当认为是正常状态。例如,在室内温度增加以及因建筑物中许多居住者造成的空调110 的功耗增加的情况下,由于传统方法不反映这种情况,所以空调110的运行状态可确定为处 于异常状态。此时,如果功耗大于特定的临界值,则功耗管理设备120通过将异常的程度数 字化来将命令信号发送至空调110以关闭空调110的电源。因此,建筑物中的居住者可能由 于空调110的功率降低而感到不适,并且由于为使得建筑物恢复舒适的温度而增加空调110 的功率所需要的时间、成本以及精力,可产生一些问题。
[0086] 作为另一个示例,由于空调110不对应于由于性能劣化造成的模式的改变,所以可 产生将正常状态识别为异常状态的问题。
[0087] 第二种情况例如可包括未检测到的警报。如图6B中所示,该情况表示,实际状态是 异常的然而空调110被确定为处于正常状态。即,由于空调110的当前功耗670处于根据传统 方法定义的固定临界值的最大值660之内,所以空调110的当前功耗670确定为处于正常状 态。例如,当基于功耗因子预测功耗时,在特定时间周期中的阈值范围可能很窄。在这种情 况下,虽然由于能量泄漏(如,在特定的时间周期中打开窗户)造成功耗670超过最大值610, 从而导致空调110运行在异常状态下,然而由于该功耗仍然处于预先固定的临界值的最大 值660之内,所以空气调节110的运行状态确定为处于正常状态。在这种情况下,该异常状态 未被检测到,并且生成连续的能量损耗,以及导致浪费电力的问题和引发火灾的危险。
[0088] 因此,根据本发明,通过根据影响功耗的功耗因子来预测功耗,各种因素都反映 到功耗的管理中,可改善判断正常或异常运行状态的精确度和可靠性。
[0089]图7是示出了根据本发明实施方式,在步骤S240中识别功耗管理设备是否需要检 查空调110的方法的流程图。
[0090] 在步骤S710中,功耗管理设备120从外部服务器130提取预定参考日的功耗因子和 费率系统的信息。例如,该预定参考日可包括安装空调110的时间。安装空调的时间用作基 准时间,以通过将空调110的初始性能与空调110的当前性能进行比较而计算发生了多少改 变。
[0091] 在步骤S720中,功耗管理设备120确定参考日的费率系统是否与测试日的费率系 统相同。如果参考日的费率系统不同于测试日的费率系统,则在步骤S730中功耗管理设备 120可重新计算参考日的能量消耗并基于该重新计算的结果修改测试日的费率系统。
[0092]在步骤S720中如果参考日的费率系统与测试日的费率系统相同,或在步骤S730中 费率系统已经基于重新计算的结果改变,则在步骤S740中,功耗管理设备120计算参考日的 功耗因子与测试日的功耗因子之间的相似度。作为计算相似度的示例,可计算参考日的功 耗因子与测试日的功耗因子之间的距离以确定相似度。该计算可通过使用等式(1)进行。
[0094] 在等式(1)中,χι、χ2、χ3与X4表不参考日的每个功耗因子,而yi、y2、y3与y4表不测试 日的每个功耗因子。引入该计算距离值的方法以将功耗因子之间的差值数字化。功耗管理 设备120可利用计算出的距离值使用等式(2)确定相似度。
[0096]在等式(1)中,d表示计算出的距离值。例如,如果通过使用等式(1)计算出的距离 值是3和19,则相似度可分别通过使用等式(2)计算为0.25和0.05。相应地,具有距离值3的 时间点可识别为与参考日的功耗因子具有较高的相似度。以这种方式计算相似度的原因 是,距离值范围不是恒定的而且相似度满足〇〈S〈l的范围,从而通过统一地数字化可更容易 地识别相似度。然而,上述计算相似度的方法仅仅是一种示例,可使用计算相似度的各种其 它的方法。
[0097]在步骤S750中,功耗管理设备120确定计算出的相似度是否大于预定临界值。功耗 管理设备120可基于该相似度确定空调110是否需要检查。在公开的示例中,相似度范围是0 < SS 1,而临界值限定为从0至1。如果相似度大于该临界值,则测试日的功耗因子确定为与 参考日的功耗因子相似,因此与参考日的功耗因子相比没有显著地改变。相应地,可容易地 通过将测试日的成本与参考日的成本比较来计算出测试日的每个空间的能量损耗成本。可 计算该成本以确定空调110是否需要检查。此外,如果计算出的相似度小于预定临界值,则 功耗管理设备120转到图2的步骤S260,识别功耗因子是否改变,从而确定是否更新预测的 功耗模式和阈值。
[0098]如果在步骤S750中计算出的相似度大于预定临界值,则在步骤S760中功耗管理设 备120确定每个空间的能量损耗成本是否大于每个空间的装置检查成本。功耗管理设备120 可从外部服务器130接收每个空间的装置检查成本的信息。装置检查成本具有预定值。装置 检查成本可通过使用装置性能劣化的指标计算。装置性能劣化的指数是反映装置的性能随 时间流逝而降低并且在检查该装置之后再也无法回到初始状态的指数,从而检查成本随着 装置性能劣化指数的升高而变得更高。功耗管理设备120可通过使用等式(3)计算能量损耗 成本。
[0099] C=(TCrXTPr)-(TCtXTPt)
[0100] (3)
[0101] 其中C是能量损耗成本,TC是时间周期中的费率,TP是时间周期中的功耗,R是参考 日,T是用于检查装置的测试日。
[0102] 如果通过使用等式(3)计算出的能量损耗成本大于每个空间的预定装置检查成 本,则确定进行检查装置。在这种情况下,功耗管理设备120返回步骤S250,将检查空调的请 求信号发送至管理服务器。然而,如果在步骤S750中确定不进行装置检查,则功耗管理设备 120返回步骤S260,识别功耗因子是否改变从而确定是否更新预测的功耗模式和阈值。
[0103] 常规地,装置检查周期性地进行而不管装置状态和电费率的收取,因此不必要地 增加了装置检查成本和/或由于错过装置检查而过度地增加了能量消耗。相应地,功耗管理 设备120可使用上述方法给出装置检查的正确时间,可最小化装置检查成本。此外,可通过 基于费率系统确定装置检查从而避免不必要或过度的检查。虽然由于装置的劣化,为了维 持相同的性能,功耗可能增加,然而,如果增加的成本的差值不大于装置检查成本,则经证 实不进行装置检查可能是更经济的。参照图8更具体地描述了基于费率系统确定装置检查 的方法。
[0104] 图8A和8B是根据本发明实施方式,与在步骤S210中通过功耗管理设备管理功耗的 方法相关的电功率相对于时间的曲线图。
[0105] 更具体地,图8A和8B示出了基于变化的费率系统确定装置检查的方法。图8A和8B 中示出了空调相对于时间的功耗,其中,目前的功耗820和850增加到较高的功耗810和840, 以维持空调110的相同输出。在此,假设图8A和8B中曲线之下的面积以及总功耗是相同的。 此外,假设图8A和8B中的建筑物空间性质信息、空调装置信息、空调的性能劣化速度以及空 调的当前性能相同。如果不基于费率系统考虑空调110的电费率量,则在这两个情况下,都 可确定装置检查。然而,如果在图7的步骤S760中基于变化的费率系统(根据时间周期收取 费率量)计算能量损耗成本,则这两种情况下装置检查的确定结果可能不同,从而空调110 的检查周期变得不同。相应地,功耗管理设备120可通过对装置性能劣化的指数与装置检查 成本进行比较来考虑装置检查的经济因素,因为即使全部其它的条件都相同,根据在变化 的费率系统中一定时间周期中的功耗,能量损耗成本可
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