用于分配能量的方法和系统的制作方法
【专利摘要】向多个设备（4，5，6，7）分配能量的方法，每个设备（4，5，6，7）适于消耗、存储和/或供应能量，包括：将每个设备（4，5，6，7）分派到设备组（2，3）；对每个设备组（2，3）分派聚合节点设备（8，9）；对设备（4，5，6，7）的选择将设备（4，5，6，7）的局部功率成本函数（cd）和/或设备（4，5，6，7）的功率使用简档关于预定时隙发送到分派的聚合节点设备（8，9）；聚合节点设备（8，9）生成作为接收的局部功率成本函数（cd）和/或功率使用简档的函数的聚合数据；将聚合数据发送到中央处理设备（10）；中央处理设备（10）优化作为聚合数据的函数的向设备（4，5，6，7）分配功率的全局成本函数。
【专利说明】用于分配能量的方法和系统
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于对例如智能电网环境中的电能消耗、存储或供应设备的多个设备分配能量的方法和系统。
【背景技术】
[0002]诸如电器的能量消耗设备需要提供有作为其使用、能量效率或工作周期的函数的电流。一方面，单个设备的电能的需求是不连续的。例如，电动汽车的能量需求依赖于计划的使用和充电状态。另一方面，分布的发电站(特别是基于可再生能量的供电单元)不能连续提供功率。而是，能量生成依赖于外部因素，诸如太阳能辐射或可部署的风能。因此，期望各个电网中的供电波动和需求波动的有效管理。当可再生能量资源集成到功率系统中时，此问题变得越来越迫切。
[0003]通常，可以定义成本函数，其考虑分布的能量资源的可用性和例如要被供电的电子设备的消耗简档(profile)。为了获得能量消耗器、能量生成器和存储能力的最高效使用，需要优化这样的全局成本函数，导致用于这样的复杂能量分布系统中包括的设备的操作的适当简档。用于优化成本函数的计算努力根据智能电网网络中包括的设备的数量而依比例决定。当考虑所涉及的设备的额外属性时，最小化成本函数所需的计算和通信资源的复杂度增加。例如，现代设备可能用作电能源、能量存储和/或能量宿，即，电消耗器。
【发明内容】
[0004]本公开的目的在于提供一种改进的分配能量的方法以及改进的能量分配系统。
[0005]根据本发明第一方面的实施例，公开了一种用于向多个设备分配能量的方法。每个设备可适于消耗、存储和/或供应能量。所述方法包括以下步骤:将每个设备分派到设备组；对每个设备组分派聚合节点设备；对于设备的选择，将设备的局部功率成本函数和/或设备的功率使用简档关于预定时隙发送到所分派的聚合节点设备；在聚合节点设备，生成作为所接收的局部功率成本函数和/或功率使用简档的函数的聚合数据；将聚合数据发送到中央处理设备；以及在中央处理设备，优化作为聚合数据的函数的、用于向设备分配功率的全局成本函数。
[0006]本发明另一方面的实施例提供了一种用于分配能量的系统，包括:多个设备，其中，每个设备适于消耗、存储和/或供应能量，并且每个设备被分派到设备组；一个聚合节点设备，分派给每个设备组；以及中央处理设备，用于优化用于对设备分配功率的全局成本函数；其中，设备至少暂时通信耦合到所分派的聚合节点设备，并且聚合节点设备至少暂时通信耦合到中央处理设备。此外，聚合节点设备适于聚合从设备接收的数据并将聚合数据发送到中央处理设备。
[0007]在所述系统的实施例中，所述系统被实现来执行上面指定的方法。
[0008]所述设备例如可以是电子设备。具体地，所述设备可以来自以下组:电动汽车、力口热设备、泵浦设备、空调设备、电池、飞轮和家用电器。可以预期可用作能量消耗器、能量存储设备或能量生成设备的其他电子设备。
[0009]根据用于分配能量的方法和系统的实施例，所述设备被分派为组。例如，组可以以设备的位置为特征。一个设备组例如可以位于一栋建筑内。每组被分派聚合节点设备。例如，聚合节点设备可以通过通信网络上的消息与所分派的设备通信。局部功率成本函数或功率使用简档是发送到聚合节点设备的设备特定的数据。这意味着与设备相关的内部状态信息聚合到聚合节点设备中并且并非对于中央处理设备立即可用。而是，使得涉及与聚合节点设备关联的整个设备组的聚合数据对于中央处理设备可用。
[0010]然后，中央处理设备可以基于聚合数据和来自提供实际能量价格或成本的能量销售商的可选数据，计算优化成本函数。从而，可以获得优化参数，所述优化参数通过聚合节点设备重分布到设备。连续的时隙构建时间水平线，在此时间水平线上能量高效地分配到系统中的设备。可以考虑通过采用聚合节点设备的系统或方法的优点，降低系统中的通信负担。此外，例如，中央处理设备、聚合节点设备和/或电能设备中的计算机化的模块中的计算量减小。所述方法提供用于优化成本函数的分层次和分布的计算。最低层级或层次的枝叶是用户所管理的设备。每个设备可以经由所分派的聚合节点设备接收由最高层级的中央处理设备生成的优化参数。基于这些数据，每个设备可以优化局部成本函数。
[0011]在所述方法的实施例中，所述方法包括在中央处理设备对每个设备生成优化数据。
[0012]所述方法还可包括步骤:经由聚合节点设备将优化数据发送到设备。
[0013]在所述方法的实施例中，所述方法包括步骤:在设备处优化作为优化数据的函数的局部功率成本函数。
[0014]在所述方法的实施例中，所述方法包括步骤:对于组的至少一个设备，在所分派的聚合节点设备，优化作为对于所述至少一个设备的优化数据的函数的局部功率成本函数。
[0015]所述方法还可允许处理没有对电子设备提供计算能力的情况。在此情况下，所分派的聚合节点设备可基于从中央处理设备接收的优化数据，执行导致优化的本地功率成本函数的计算。
[0016]在所述方法的实施例中，优化设备处的局部功率成本函数的步骤独立于关于之前时隙的设备的局部功率成本函数和/或设备的功率使用简档。而是，所述设备接收由根或中央处理设备计算的优化参数，并使用实际的功率使用简档或局部功率成本函数用于执行优化步骤。
[0017]在实施例中，所述方法包括步骤:对于组的至少一个设备，对所分派的聚合节点设备关于预定时隙提供所述至少一个设备的局部功率成本函数和/或所述至少一个设备的功率使用简档。如果设备不能执行计算或不能被编程为实现优化过程，则可通过没有计算能力的设备的组所属的所分派的聚合节点设备来进行这样的计算。
[0018]在所述方法的实施例中，迭代执行、计算或进行某些步骤。
[0019]例如，在所述方法的实施例中，例如在多个优化周期上迭代执行以下步骤:将设备的局部功率成本函数和/或设备的功率使用简档关于预定时隙发送到所分派的聚合节点设备；生成作为所接收的局部功率成本函数和/或功率使用简档的函数的聚合数据；将聚合数据发送到中央处理设备；优化作为聚合数据的函数的、用于向设备分配功率的全局成本函数；在中央处理设备对每个设备生成优化数据；经由聚合节点设备将优化数据发送到设备；以及优化作为优化数据的函数的局部功率成本函数。结果，可以在预定时间水平线上以分布式方式在设备处计算最小成本功率简档。
[0020]可以预期改变设备到某个组的分派。因此，所述方法可包括步骤:将设备的分派从第一组改为第二组。例如，电动汽车可移动到另一聚合节点设备的位置，并被包括在分派到所述另一聚合节点设备的组中。
[0021]优化可包括最小化作为聚合数据的函数的、用于对设备分配功率的全局成本函数。还可以预期其他优化目标。例如，可期望找到最小代价功率简档。可旨在找到家庭中最小化的功率成本。优化全局成本函数还可导致接近可由充电服务提供者提供的消耗的能量的参考曲线。此外，可施加特定电网约束，使得高效能量分配必须服从由充电服务提供者设置的这样的约束。
[0022]根据另一方面的实施例，公开了用于向多个设备分配能量的计算机程序产品。每个设备适于消耗、存储和/或供应能量，并且所述计算机程序产品包括计算机可读存储介质，其上包含计算机可读程序代码，所述计算机可读程序代码包括配置为将能量分配给设备的计算机可读程序代码，实现以下步骤:将每个设备分派到设备组；对每个设备组分派聚合节点设备；对于设备的选择，将设备的局部功率成本函数和/或设备的功率使用简档关于预定时隙发送到所分派的聚合节点设备；在聚合节点设备，生成作为所接收的局部功率成本函数和/或功率使用简档的函数的聚合数据；将聚合数据发送到中央处理设备；以及在中央处理设备，优化作为聚合数据的函数的、用于向设备分配功率的全局成本函数。
[0023]所述程序代码可配置为实现用于将能量分配给设备的方法的其他方面或步骤。所述程序代码可在形成系统的元件之间分布。
[0024]所述计算机程序产品例如包括用于实现用于在上述网络中路由的方法的方面的计算机可读代码。
[0025]所呈现的用于能量分配的方法和/或能量分配系统的特定实施例可包括如上所述或下面关于示例性实施例所述的单独或组合的特征、方法步骤或方面。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]下面，参照附图描述涉及分配能量资源的方法和设备的实施例。
[0027]图1示出能实现来执行用于对设备分配能量的方法的实施例的能量分配系统的实施例的示意表示；
[0028]图2示出能实现来执行用于对设备分配能量的方法的实施例的能量分配系统的另一实施例的不意表不;
[0029]图3示出用于分配能量的方法的实施例中涉及的方法步骤和数据传输的图形表示；
[0030]图4示出用于分配能量的方法的另一实施例中涉及的方法步骤和数据传输的图形表示；以及
[0031]图5示出适于实现能量分配方法的实施例的计算化系统的示意图。
【具体实施方式】
[0032]如果没有另有所指，那么附图中同样或功能上同样的元件已经被标记有相同的参考符号。
[0033]图1示出能实现来执行用于对系统的设备分配能量的方法的实施例的能量分配系统的实施例的不意表不。系统I包括例如作为电子设备的多个设备4、5、6和7,其可以存储电能、消耗电能或产生电能。在图1的图中，每个设备4、5、6和7被分派到组2和3。示出了两个示意性组2和3。每个组2和3的设备具有所分派的聚合节点8和9。各个组2和3的设备4、5、6和7通信耦合到分派给各个组2和3的聚合节点设备8和9。例如，可以预期，设备4、5、6和7可以无线耦合到各个聚合节点设备8和9并交换数据。用于分配能量到设备4、5、6和7的系统I包括中央处理设备10，其与聚合节点设备8和9通信耦合。可以将中央处理设备10称为根设备。例如，设备4、5、6和7包括允许实现特定计算函数或算法的处理设备。
[0034]设备4、5、6和7还可包括用于从例如设备的使用者接收输入数据的接口。这通过从右延伸到各个设备4、5、6和7的虚线箭头指示。例如，设备的使用者可以输入用于设备的使用的需求预告，从而指定设备对能量的预期使用。这可以是分派给每个设备4、5、6和7的局部成本函数。例如，设备4、5、6和7实现为将用户输入的使用数据转换为要发送到聚合节点设备8和9并在聚合节点设备8和9进一步处理的示意表示。另一方面，中央处理模块10可以接收与功率目的、电网约束或可能影响系统中能量的可用性的其他参数或其他约束有关的数据。
[0035]可实现为中央服务器或计算机的中央处理设备10接收来自聚合节点设备8和9的聚合数据。基于所接收的数据，中央处理模块10执行可导致用于设备4、5、6和7的优化参数的优化步骤。中央处理模块10可决定系统I中的进一步优化是有利的。如果是，则优化参数从中央处理模块10发送到聚合节点设备8和9，其将优化参数分布到各个设备4、5、6和7。基于优化参数和每个设备的实际功率简档或局部成本函数，设备4、5、6和7执行额外优化步骤。因此，包括 所有设备的系统I的整个优化以分布式方式执行。结果，系统I得到关于功率目标优化的分布功率简档。
[0036]根据用于分配能量到设备的方法和系统的实施例，假设包括离散时隙的时间水平线T。因此，成本函数c与功率简档P e Rt相关。成本函数c可以通过设置能量或功率在时间水平线上的成本的效用公司指定。全局功率域D包括所有可行功率简档。成本函数c可以根据期望的优化处理而定义。例如，c可以表亍预告的能量代价。
[0037]系统的设备可以表示为d，其中，设备整体形成设备池V。因此，dev。局部功率成本Cd可以被分派给每个设备:cd:V —RT。用于设备d的局部功率成本例如由设备的使用者指定。局部功率域D(l 包括设备d的所有可行功率简档:
[0038]Di = {p ERt: P； ^pi ^P1"
j<i
[0039]其中，u/1上标表示设备d的已消耗功率(P)和能量(E)的上下限。
[0040]优化处理现在旨在找到下面的约束之下的可分布功率简档P =:
d^V
[0041]minc ( Σρ(1)+ Xcd(Pil) with PdGDdVdev Σρ, ED
dev devdev
[0042]如上所示的优化任务现在可以由节点或设备分层次并分布地解决。局部功率成本函数Cd例如由设备的用户和局部功率域Dd指定。
[0043]图2示出能量分配方法和系统的另一实施例的示意表示。所述系统具有与图1所示类似的架构。存在由罗马字母1、11和III指示的三级或层次。在最高级I，描绘了中央处理设备或单元10。中央处理单元10接收例如作为功率目标的参数、电网约束或关于聚合功率简档的其他约束。中央或根处理模块10生成关于整个系统的信息和数据。网络的层次级II包括聚合节点设备11和12。第三层次级III由实际设备4、6、13和14形成。
[0044]图2所绘的系统I包括两组(2、3)设备4、13、6和14。用户19例如指定局域功率成本函数并将其输入到设备4和6。设备4和6具有计算能力，即，它们提供有微处理器或其他计算设备。例如，设备4和6包括转换单元15，用于将来自用户19的输入数据转为用于聚合节点设备11和12中的进一步处理的适当格式。设备4和6还包括用于执行局部优化步骤的计算单元16。
[0045]系统I还可包括没有智能单元(如转换或计算设备15和16)的设备。对于这些设备13和14，关联的或分派的聚合节点设备11和12在能量分配方法的执行期间执行优化计算或转换步骤。聚合节点设备11和12包括聚合单元17，用于将从设备4和6接收的数据组合，并且如果设备13和14没有提供任何计算或转换装置，则组合直接来自用户19输入的数据。为了分配能量至设备4、6、13和14，如上所示的优化处理以分布方式执行。
[0046]根据层次级的每个设备从下一更高级设备接收优化参数。例如，设备4、13、6和14从聚合设备11和12接收优化参数。聚合设备11和12从中央处理设备10接收组优化数据。图3和图4中示出了当根据能量分配方法操作图2的系统I时所涉及的处理或数据流。
[0047]图3涉及当涉及包括关于转换和计算模块15和16的计算能力装置的设备4和6时的数据和处理流。图4描绘了当涉及没有计算设备或内部处理的设备13和14时的数据或处理流。
[0048]首先参照图3，示出了关于中央处理单元10、一个聚合节点设备11和设备4、21的层次级。中央处理设备或根节点10具有关于整个设备组的信息。因此，中央处理设备10执行优化步骤，并将此内部状态信息经由聚合节点设备11与所有设备共享。聚合节点设备11将来自中央处理模块或设备10的内部状态分布到与聚合节点设备11关联的组的设备4和21。
[0049]尽管图3中没有明确示出，但是中央处理模块或设备10将关于设备组的类似信息发送到系统中可能存在的其他聚合节点设备。基于局部功率成本或设备能力，每个设备4和12使用来自中央处理模块的内部状态信息计算优化的局部成本函数，S卩，执行局部优化步骤，包括各个设备4和21的功率简档和所接收的功率优化参数。各个功率简档然后作为内部状态信息发送到聚合节点设备11。接下来，聚合节点设备11聚合数据并将关于设备组(即，设备4和21)的内部状态信息发送到中央处理设备10。再次，由中央处理设备10执行全局优化步骤。如果在第一次优化之后认为需要，则执行另一循环或优化运行。
[0050]现在转到图4，示出了当涉及不配备有计算能力的设备13和21时用于能量分配的处理流程的数据。同样，中央处理模块或设备10将关于设备组的信息提供给聚合节点11。聚合节点11将优化的功率简档分布给设备13和14。由于设备13和21没有计算或转换模块，所以聚合节点设备11对设备13和22执行设备特定的局部计算。可选地，关于设备13和22的灵活性的信息或局部功率成本可以如图2所示从用户19直接输入到聚合节点设备11和12。聚合节点设备11执行聚合，并将设备组13和22的内部状态信息提供给中央处理设备10。同样，如果认为需要，执行全局优化，迭代重复处理。
[0051]作为所提出的用于能量分配的方法和系统的结果，高效地确定了最小成本功率简档。通过设备或聚合节点设备中的关联计算单元并行执行许多计算步骤。原理上，系统的实时实现是可能的。通过在设备或各个聚合节点本地执行某些优化步骤，不需要将消耗相关的信息暴露给中央处理设备。因此，保护了涉及设备用户或消耗者的能量消耗习惯的隐私。与集中式系统相反，层次架构和为组和设备提供关联或分派的聚合节点设备，这减少了发送的消息的总数。通过迭代执行优化步骤，可以执行非常高效的优化。
[0052]所述的示例示出了设备和中央根节点之间的三个层次级。可以构思更多级，使得在从设备至中央根节点的路径中存在多个聚合节点。
[0053]如这里所描述的，计算化设备可以适当地设计用于实现本发明实施例。关于此点，可以意识到，这里所述的方法很大程度上是非交互和自动化的。在示例性实施例中，这里所述的方法可以在交互式、部分交互式或非交互式系统中实现。这里所述的方法可以在软件(例如，固件)、硬件或其组合中实现。在示例性实施例中，这里描述的方法以软件实现为可执行程序或程序模块，后者由适当数字处理设备执行。在进一步的示例性实施例中，参照图1-4上述的方法的至少一个步骤或所有步骤可以以软件实现为可执行程序，后者由适当数字处理设备执行。更具体地，可以实现本发明实施例，其中使用诸如个人计算机、工作站等的通用数字计算机。例如，上述聚合节点设备和/或中央处理设备可以实现为计算机化系统。
[0054]例如，图6中所绘的系统100示意性表示计算机化单元101，例如通用计算机。在示例性实施例中，关于硬件架构，如图6所示，单元101包括处理器105、与存储器控制器115耦合的存储器110、以及一个或多个输入和/或输出(I/O)设备140、145、150和155 (或外设)，其经由本地输入/输出控制器135通信耦合。输入/输出控制器135可以是但不限于一个或多个总线或其他有线或无线连接，如本领域已知的。输入/输出控制器135可以具有用于实现通信的额外元件(为了简要而省略)，如控制器、缓冲器(高速缓存)、驱动器、中继器和接收器。此外，本地接口可包括地址、控制和/或数据连接，以实现上述组件之间的适当通信。
[0055]处理器105是用于执行软件(特别是存储在存储器110中的软件)的硬件设备。处理器105可以是任何订制或商业可用的处理器、中央处理单元(CPU)、与计算机101关联的多个处理器当中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(微芯片或芯片组的形式)、或通用的任何用于执行软件指令的设备。
[0056]存储器110可包括易失性存储器元件(例如，随机存取存储器)和非易失性存储器元件的任一或组合。此外，存储器110可合并电、磁、光和/或其他类型的存储介质。注意，存储器110可以具有分布架构，其中各个组件彼此远离但可由处理器105访问。
[0057]存储器110中的软件可包括一个或多个分开的程序，其每个包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。在图6的示例中，存储器110中的软件包括根据示例性实施例在这里描述的方法以及适当的操作系统(OS) 111。OSlll基本控制其他计算机程序的执行，如这里描述的方法(例如，图4和5)，并提供调度、输入输出控制、文件和数据管理、存储器管理、以及通信控制和相关服务。例如，接口 I可以在OSlll中体现。[0058]这里描述的方法可以是源程序、可执行程序(对象代码)、脚本或包含要执行的指令集的任何其他实体的形式。当是源程序形式时，程序需要经由汇编器、编译器、解释器等解释，如自身已知的，其可以或可以不包含在存储器110中，以便关于OSl 11适当操作。此夕卜，方法可以编写为具有数据和方法的类的面向对象的编程语言，或编程为具有例程、子例程和/或功能的过程化编程语言。
[0059]可能地，传统键盘150和鼠标155可以耦合到输入/输出控制器135。其他I/O设备140-155可包括传感器(特别在网络元件的情况下)，即，对于物理条件(如温度或压力(要监测的物理数据))的改变产生可测量响应的硬件设备。典型地，通过传感器产生的模拟信号由模数转换器数字化并发送到控制器135以用于进一步处理。传感器节点理想地是小的、低耗能的、自主的并且无人操作的。
[0060]此外，I/O设备140-155还可包括与输入和输出两者通信的设备。系统100还可包括耦合到显示器130的显示控制器125。在示例性实施例中，系统100还可包括用于耦合到网络165的网络接口或收发器160。
[0061]网络165在单元101和外部系统之间发送和接收数据。网络165可以以无线方式实现，例如使用无线协议和技术(如WiF1、WiMax等)。网络165可以是固定无线网络、无线局域网(LAN)、无线广域网(WAN)、个域网(PAN)、虚拟私有网络(VPN)、内联网或其他适当网络系统，并且包括用于接收和发送信号的设备。
[0062]网络165还可以是基于IP的网络，用于经由宽带连接在单元101和任何外部服务器、客户端等之间进行通信。在示例性实施例中，网络165可以是由服务提供者控制的受管理IP网络。此外，网络165可以是分组交换网，如LAN、WAN、因特网等。
[0063]如果单元101是PC、工作站、智能设备等，则存储器110中的软件还可包括基本输入输出系统(BIOS)。BIOS存储在ROM中，使得当激活计算机101时可以执行BIOS。
[0064]当单元101在操作中时，处理器105配置为执行存储器110中存储的软件、向/从存储器110传递数据、以及依照软件一般地控制计算机101的操作。这里所述的方法和OSlll (整体或部分由处理器105读取)典型地缓存在处理器105中然后执行。当这里(例如，参照图2、4或5)描述的方法以软件实现时，所述方法可以存储在任何计算机可读介质(如存储体120)上，用于由任何计算机相关的系统或方法使用或结合计算机相关的系统或方法使用。
[0065]所属【技术领域】的技术人员知道，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即:完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、驻留软件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明的各个方面还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码
[0066]可以采用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0067]计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0068]计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括一但不限于——无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合
[0069]用于执行本发明各方面的操作的计算机程序代码可以以一个或多个编程语言的任何组合书写，所述编程语目包括面向对象的编程语目(如Java、Smalltalk、C++等)和传统的过程化编程语言(如“C”编程语言或类似编程语言)。程序代码可以整体在单元101上执行、部分在单元101上执行、部分在单元101上部分在另一单元101上同样或不同样地执行。
[0070]下面将参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些计算机程序指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。
[0071]计算机程序指令还可以加载到计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备，以使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的处理，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框图块或多个块中指定的功能/动作。
[0072]附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0073]更一般地，虽然已经参照特定实施例描述了本发明，但是，本领域技术人员将理解，可以进行各种改变，并且可以替代等效，而不背离本发明的范围。此外，在本发明的教导下可以进行许多修改以适配特定情况，而不背离本发明的范围。因此，本发明不意图限制为所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入权利要求范围内的所有实施例。
[0074]附图标记列表[0075]I能量分配系统
[0076]2,3设备组
[0077]4-7电子设备
[0078]8,9聚合节点设备
[0079]10中央处理设备
[0080]11，12聚合节点设备
[0081]13，14没有处理能力的设备
[0082]15转换单元
[0083]16计算单元
[0084]17聚合单元
[0085]18计算单元
[0086]19，20 输入
[0087]21具有处理能力的设备
[0088]22没有处理能力的设备
[0089]100 系统
[0090]101计算机化单元
[0091]105处理器
[0092]110存储器
[0093]111操作系统
[0094]115存储器控制器
[0095]120存储体
[0096]125显示控制器
[0097]130显示器
[0098]135控制器
[0099]140-1551/0 设备
[0100]160收发器
[0101]165通信网络
【权利要求】
1.一种用于向多个设备(4, 5,6, 7)分配能量的方法,其中，每个设备(4, 5,6, 7)适于消耗、存储和/或供应能量，所述方法包括: 将每个设备(4，5,6,7)分派到设备组(2，3)； 对每个设备组(2，3)分派聚合节点设备(8，9)； 对于设备(4, 5,6, 7)的选择,将设备(4, 5,6, 7)的局部功率成本函数(Cd)和/或设备(4,5,6,7)的功率使用简档关于预定时隙而发送到所分派的聚合节点设备(8，9)； 在聚合节点设备(8，9)，生成作为所接收的局部功率成本函数(Cd)和/或功率使用简档的函数的聚合数据； 将所述聚合数据发送到中央处理设备(10);以及 在中央处理设备(10)，优化作为所述聚合数据的函数的、用于向设备(4，5，6，7)分配功率的全局成本函数。
2.如权利要求1所述的方法，还包括:在中央处理设备(10)生成用于每个设备(4，5，6,7)的优化数据。
3.如权利要求2所述的方法，还包括:经由聚合节点设备(8，9)将优化数据发送到设备(4，5，6，7)。
4.如权利要求2或3所述的方法，还包括:在设备(4，5,6,7),优化作为所述优化数据的函数的局部功率成本函数(cd)。
5.如权利要求2-4的任一·所述的方法，还包括:对于组(2，3)的至少一个设备(13，14)，在所分派的聚合节点设备(11，12)，优化作为用于所述至少一个设备(4，5，6，7)的优化数据的函数的局部功率成本函数(cd)。
6.如权利要求4或5所述的方法，其中，在设备(4，5，6，7)优化局部功率成本函数的步骤独立于关于之前时隙的设备(4，5，6，7)的局部功率成本函数(Cd)和/或设备(4，5，6，7)的功率使用简档。
7.如权利要求1-6的任一所述的方法，还包括:对于组(2，3)的至少一个设备(13，14)，对所分派的聚合节点设备(11，12)关于预定时隙而提供所述至少一个设备(4，5,6,7)的局部功率成本函数(cd)和/或所述至少一个设备(4，5，6，7)的功率使用简档。
8.如权利要求1-7的任一所述的方法，还包括:将设备(4，5，6，7)的分派从第一组改为第二组。
9.如权利要求1-8的任一所述的方法，其中，优化包括:最小化作为所述聚合数据的函数的、用于向设备(4，5，6，7)分配功率的全局成本函数。
10.如权利要求1-9的任一所述的方法，其中，聚合包括:组合设备(4，5，6，7)的局部功率成本函数(cd)和/或设备(4，5，6，7)的功率使用简档,用于获得组成本函数或组功率使用简档。
11.如权利要求1-4的任一所述的方法，其中，迭代执行以下步骤: 将设备(4，5,6,7)的局部功率成本函数(Cd)和/或设备(4，5,6,7)的功率使用简档关于预定时隙而发送到所分派的聚合节点设备(8，9)； 生成作为所接收的局部功率成本函数(Cd)和/或功率使用简档的函数的聚合数据； 将所述聚合数据发送到中央处理设备(10)； 优化作为所述聚合数据的函数的、用于向设备(4，5，6，7)分配功率的全局成本函数；在中央处理设备(I O )生成用于每个设备(4，5，6，7 )的优化数据； 经由聚合节点设备(8，9)将所述优化数据发送到设备(4，5，6，7);以及 优化作为所述优化数据的函数的局部功率成本函数(cd)。
12.一种用于分配能量的系统(1)，包括: 多个设备(4，5，6，7)，其中，每个设备(4，5，6，7)适于消耗、存储和/或供应能量，并且每个设备(4，5，6，7 )被分派到设备组(2，3 ); 一个聚合节点设备(8，9)，分派给设备(4，5，6，7)的每个组(2，3);以及 中央处理设备(10)，用于优化用于向设备(4，5，6，7)分配功率的全局成本函数； 其中，设备(4，5，6，7)至少暂时通信耦合到所分派的聚合节点设备(8，9)，并且聚合节点设备(8，9)至少暂时通信耦合到中央处理设备(10)，并且其中，聚合节点设备(8，9)适于聚合从设备(4，5，6，7)接收的数据并将聚合数据发送到中央处理设备(10)。
13.如权利要求12所述的系统(1)，其中所述系统(I)实现为执行权利要求1-11的任一所述的方法。
14.如权利要求12或13所述的系统，其中，所述设备至少来自以下组:电动汽车、加热设备、泵浦设备、空调设备 、电池、飞轮和家用电器。
【文档编号】G06Q50/06GK103714489SQ201310447537
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】J.萨博, O.桑德斯特龙, O.加莱, D.迪克曼 申请人:国际商业机器公司