用于通过连接到至少一个电力产生和/或存储装置的至少一个电力消耗设备来改进控制电力使用的方法,用于改进控制电力使用的系统,程序和计算机程序产品与流程

文档序号:14212703阅读:138来源:国知局
用于通过连接到至少一个电力产生和/或存储装置的至少一个电力消耗设备来改进控制电力使用的方法,用于改进控制电力使用的系统,程序和计算机程序产品与流程

本发明涉及一种用于通过经由电信网络连接到至少一个电力产生和/或存储装置的至少一个电力消耗设备来改进控制电力使用的方法,其中另外电力传输装置用于在至少一个电力产生和/或存储装置和至少一个电力消耗设备之间传输电力。

此外,本发明涉及一种用于通过经由电信网络连接到至少一个电力产生和/或存储装置的至少一个电力消耗设备来改进控制电力使用的系统,其中另外电力传输装置用于在至少一个电力产生和/或存储装置和至少一个电力消耗设备之间传输电力。

此外,本发明涉及一种执行本发明的方法的程序和计算机程序产品。



背景技术:

在物联网(iot)的情况下,利用从经由电信网络或传输网络(例如,互联网)连接的智能设备识别各种不同的用例。其中突出的用例或框架是由欧盟范围内的监管和行政机构推动的用例或框架。

一个实例是引入用于计量工业、农业或家用电器的电力消耗的智能电表。由此,试图实现例如消耗的电能的节省。通过引入智能电表,能源生产商可以开发可变的时变能源定价模型的新模型,例如,目的是通过提高最终客户的能源价格来拉近中午的高峰消费。

然而,智能电表试图解决的根本问题是实现能源需求和能源生产之间的平衡。特别是在可再生能源的能源生产的情况下,显然能源优选需要在生产的同时被消耗。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种技术上简单、有效和成本效益的解决方案,其用于通过经由电信网络和经由电力传输装置连接到至少一个电力产生和/或存储装置的至少一个电力消耗设备来改进控制电力使用。本发明的另一目的是提供一种相应的系统,其包含经由电信网络和经由电力传输装置连接的至少一个电力消耗设备和至少一个电力产生和/或存储装置,其中提供系统使得改进控制电力使用是可能的。

本发明的目的是通过一种用于通过经由电信网络连接到至少一个电力产生和/或存储装置的至少一个电力消耗设备来改进控制电力使用的方法来实现,其中另外电力传输装置用于在至少一个电力产生和/或存储装置和至少一个电力消耗设备之间传输电力,其中电力产生和/或存储装置与预期的和当前的电力供应配置文件相关联,并且其中电力管理实体经由电信网络耦合到至少一个电力消耗设备,使得由电力管理实体通过在电力管理实体和至少一个电力消耗设备之间传输电力控制信息来影响至少一个电力消耗设备对电力消耗的需求,其中方法包含以下步骤:

--在第一步骤中,电力消耗配置文件信息被传输到电力管理实体或由电力管理实体访问,电力消耗配置文件信息与至少一个电力消耗设备或其操作模式相关,

--在第二步骤中,在第一步骤之后,电力管理实体将第一和/或第二电力控制信息传输到至少一个电力消耗设备,第一电力控制信息指示激活对应于传输到电力管理实体或由电力管理实体访问的电力消耗配置文件信息的电力消耗操作模式,而第二电力控制信息指示修改或适应电力消耗设备的电力消耗操作模式,其中电力管理实体根据电力消耗配置文件信息将电力控制信息传输到至少一个电力消耗设备,使得通过推迟或提前电力的预期未来需求来影响至少一个电力消耗设备对电力的需求。

本发明的目的也通过一种用于通过经由电信网络连接到至少一个电力产生和/或存储装置的至少一个电力消耗设备来改进控制电力使用的方法来实现,其中另外电力传输装置用于在至少一个电力产生和/或存储装置和至少一个电力消耗设备之间传输电力,其中电力产生和/或存储装置与预期的和当前的电力供应配置文件相关联,并且其中电力管理实体经由电信网络耦合到至少一个电力消耗设备,使得由电力管理实体通过在电力管理实体和至少一个电力消耗设备之间传输电力控制信息来影响至少一个电力消耗设备对电力消耗的需求,其中方法包含以下步骤:

--在第一步骤中,电力消耗配置文件信息被传输到电力管理实体或由电力管理实体访问,电力消耗配置文件信息与至少一个电力消耗设备或其操作模式相关,

--在第二步骤中,在第一步骤之后,电力管理实体将第一和/或第二电力控制信息传输到至少一个电力消耗设备,第一电力控制信息指示激活对应于传输到电力管理实体或由电力管理实体访问的电力消耗配置文件信息的电力消耗操作模式,而第二电力控制信息指示修改或适应电力消耗设备的电力消耗操作模式。

通常,电力的生产和电力的需求或消耗需要被适应或平衡。否则,提供电力传输的网络的稳定性将是不稳定的,因此是不可靠的。传统上,大量能源消费者(诸如私人住宅、工业消费者等)的实际电力消耗在给定时间段(例如,一天)内变化很大。可以预测这些变化的典型模式,然而这种预测涉及相当大的误差,因此很难精确预测在给定时间点的实际电力消耗需求。由于与常规电源相比,可再生能源的电力生产通常更不可预测,所以增加可再生能源的使用意味着整体实际电力生产的精确预测更加困难。通常,这种情况需要使用昂贵的平衡能源(例如,电源缓冲器或电源存储器或高峰需求电源),其能够弥合电力的当前生产和消耗之间的任何差距。

根据本发明,有利地可能提供电力消耗设备和电器的智能调度,使得降低了产生昂贵的平衡能量的需要或对昂贵的电源缓冲器/存储器的需要。由此,本发明潜在地应用于更局部的水平,例如,只涉及单一的住宅或单一的工业用地等的一个非常局部的水平,或应用于涉及多个(二、三、四、五、六、十、二十或三十个)住宅或工业用地的略微局部水平。另外,本发明潜在地应用于地理上更一般的水平,例如,涉及整个地区甚至一个民族国家的(大部分)住宅和工业用地。在任何水平,对于个人住宅或工业用地,有至少一个电力产生和/或存储装置,例如,光伏设备和/或风力发电设备和/或沼气设备,并且对于整个地区通常是多个发电厂、光伏设备和/或风力发电设备。在任何水平,电力产生设备(其也可以包含电力存储能力)统称为电力产生和/或存储装置。根据本发明,电力产生和/或存储装置与典型的并且因此预期的电力供应配置文件以及当前的电力供应配置文件相关联。此外,在本发明的任何应用水平,通常需要考虑一定数量的电力消耗设备,其中的每一个在下文中由术语“至少一个电力消耗设备”表示。这些电力消耗设备不仅经由电力传输装置而且经由电信网络连接到至少一个电力产生和/或存储装置。

此外,根据本发明,电力管理实体经由电信网络耦合到至少一个电力消耗设备。通过电力管理实体,通过在电力管理实体和至少一个电力消耗设备之间传输电力控制信息,可以影响由至少一个电力消耗设备消耗的电力的需求。

为了实现这一点,根据本发明,通常通过将这种电力消耗配置文件信息传输到电力管理实体或通过由电力管理实体访问电力消耗配置文件信息,需要向电力管理实体提供电力消耗配置文件信息。电力消耗配置文件信息通常与一个电力消耗设备或其操作模式相关。电力消耗配置文件信息通常包含关于一般各自的电力消耗设备的电力消耗的典型弹性(在时间上和/或关于所需功率电平),或关于所考虑的各自的电力消耗设备的特定操作模式的指示。

根据本发明,电力管理实体将第一和/或第二电力控制信息传输到至少一个电力消耗设备。第一电力控制信息指示激活对应于电力消耗配置文件信息的电力消耗操作模式。第二电力控制信息指示修改或适应电力消耗设备的电力消耗操作模式,即,电力消耗设备通常已被激活(通过第一电力控制信息,即通过电力管理实体,或经由另一激活路径,包括电力消耗设备的用户的激活),并且平衡电力产生和电力需求的需要(或使之可取)以修改或适应电力消耗设备的电力消耗操作模式。

根据本发明的优选实施例,在第一步骤之前、期间或之后,电力请求信息被传输到电力管理实体或由电力管理实体访问,电力请求信息与用户交互和至少一个电力消耗设备相关,其中用户交互特别对应于激活至少一个电力消耗设备。

通过电力请求信息,有利地可能将信息提供给电力管理实体,使得电力消耗设备在未来的某个时间点需要消耗电力。根据本发明的优选实施例,电力请求信息涉及特定电力消耗设备(例如,洗衣机),并且指示应该开始电力消耗设备的特定操作模式(在洗衣机的实例中,例如特定洗涤程序)。通过相应的电力消耗配置文件信息(涉及所考虑的电力消耗设备,即在该实例中的洗衣机,并且特别是更具体地涉及该电力消耗设备的所请求的操作模式或程序,例如,与洗衣机中的微妙循环形成对比的热水循环),电力管理实体不仅了解所请求的电力总消耗,而且了解所请求的电力消耗的时间分配。

此外,根据本发明优选的是,电力管理实体根据电力消耗配置文件信息和/或电力请求信息将电力控制信息传输到至少一个电力消耗设备,使得至少一个电力消耗设备对电力的需求受到影响,特别是通过推迟或提前电力的预期未来需求和/或通过减少或增加当前的电力需求来影响,其中考虑到电力的供应与需求相互适应,电力需求特别受到影响,使得当前的电力的供应与需求之间的差异尽可能低且尽可能保持稳定。

根据本发明的另一优选实施例,电力管理实体根据电力请求信息将电力控制信息传输到至少一个电力消耗设备,使得至少一个电力消耗设备对电力的需求受到影响,特别是通过推迟或提前电力的预期未来需求和/或通过减少或增加当前的电力需求来影响,其中考虑到电力的供应与需求相互适应,电力需求特别受到影响,使得当前的电力的供应与需求之间的差异尽可能低且尽可能保持稳定。

根据本发明的另一优选实施例,电力管理实体根据电力消耗配置文件信息将电力控制信息传输到至少一个电力消耗设备,使得至少一个电力消耗设备对电力的需求受到影响,特别是通过减少或增加当前的电力需求来影响。

根据本发明,由此有利地可能的是,当前的电力消耗可以或多或少地与当前的电力生产瞬间匹配。这能够根据本发明在电力管理实体的任何应用水平上实现,即,不管电力管理实体是否负责局部水平(例如,只涉及单一的住宅或单一的工业用地),或涉及多个住宅或工业用地的略微局部水平,或地理上更一般的水平(例如,通常涉及整个地区甚至一个民族国家的大部分住宅和工业用地)。由于电力管理实体能够相对精确地知道在例如一分钟、一小时、几小时、一天或一周的给定时间间隔内预期电力消耗量是多少的事实,所以根据本发明有利地实现当前的电力消耗与当前的电力生产的匹配。同样,由于可比的天气条件的经验(特别是影响太阳辐射和风力收获的可能性),即使在更长或更短的时间间隔内使用可再生能源的情况下,电力产生也通常是可预测的。因此,通过在电力管理实体中了解电力的预期消耗和电力的产生,有利地可能减少对平衡能量或备用电力的需求,例如,通过使用高峰负荷发电厂(诸如抽水蓄能发电厂)或甚至基于电池的存储设备。在没有足够的电力产生(与当前的电力消耗相比)的当前情形的情况下,电力管理实体通过将电力控制信息传输到一个或多个电力消耗设备指示推迟电力的预期未来需求和/或减少当前的电力需求。同样,在产生过量电力的当前情形的情况下,电力管理实体同样通过将电力控制信息传输到一个或多个电力消耗设备指示提前电力的预期未来需求和/或增加当前的电力需求。这意味着,为了试图总是匹配电力供需,电力管理实体不断地验证电力消耗和电力产生(通过例如使用能量计和/或功率计),使得能量的流动总是被永久地监控。

根据本发明的另一优选实施例,至少一个电力消耗设备能够至少在相当短的时间间隔内(特别是对于一秒或多秒或几分之一秒,或对于一分钟或多分钟)以负电力需求或多余能源(电力供应)的操作模式操作,其中电力管理实体根据电力消耗配置文件信息和/或电力请求信息将电力控制信息传输到至少一个电力消耗设备,使得至少一个电力消耗设备对电力的负需求(电力供应)受到影响,特别是通过提前或推迟预期未来负电力需求和/或通过增加或减少当前的负电力需求来影响。

由此,有利地可能在管理包含电力产生和/或存储装置以及电力消耗设备的系统中实现更高程度的灵活性。

根据本发明的优选实施例,电力消耗配置文件信息和/或电力请求信息包含以下中的至少一个:

--关于至少一个电力消耗设备的电力需求的预期演变的信息,

--关于推迟灵活性的信息,在较晚使用电力的时间灵活性方面和/或在要求电力时关于降低电力水平的灵活性方面,

--关于提前灵活性的信息,在较早使用电力的时间灵活性方面和/或在要求电力时关于增加电力水平的灵活性方面,

--在至少一个电力消耗设备被激活之后,电力需求是否能够被中断的信息,

--在至少一个电力消耗设备被激活之后,电力需求多久能够被中断的信息。

由此,根据本发明,有利地可能精确地指示至少一个电力消耗设备的未来需求配置文件和灵活性配置文件,使得能够更容易和更精确地实现管理和匹配电力的产生和消耗。

根据本发明的另一优选实施例,电力消耗配置文件信息包含关于未来(正和/或负)电力需求的至少一个电力消耗设备的预期行为的抽象模型信息,至少一个电力消耗设备的预期行为的抽象模型信息特别是与至少一个电力消耗设备的不同的典型操作模式(诸如家用电器的不同程序,特别是清洁或工作程序),和/或用于工业、农业、运输或医疗保健目的的至少一个电力消耗设备的不同程序或操作模式相关联。

通过使用电力消耗配置文件信息的抽象模型信息,即,关于未来(正和/或负)电力需求的至少一个电力消耗设备的预期行为的抽象模型信息,根据本发明有利地可能容易地向电力管理实体提供各自的信息以使电力产生与电力消耗相匹配。

根据本发明的又一优选实施例,电力请求信息包含关于至少一个电力消耗设备(或多个电力消耗设备)的用户或客户要求的抽象模型信息,用户或客户要求的抽象模型信息特别是与用户或客户关于待由至少一个电力消耗设备提供的服务的时间和/或完成要求相关联。

通过使用电力请求信息的抽象模型信息,即,特别是关于电力消耗设备需要满足的服务,或电力消耗设备的一个或多个用户的服务要求的抽象模型信息(例如,洗衣机在未来的给定时间(例如,电力消耗设备的用户的预期或典型或返回的时间)应该已经完成了指定的程序或操作模式),根据本发明有利地可能容易地向电力管理实体提供各自的信息以使电力产生与电力消耗相匹配。

此外,本发明涉及一种用于通过经由电信网络连接到至少一个电力产生和/或存储装置的至少一个电力消耗设备来改进控制电力使用的系统,其中另外电力传输装置用于在至少一个电力产生和/或存储装置和至少一个电力消耗设备之间传输电力,其中电力产生和/或存储装置与预期的和当前的电力供应配置文件相关联,并且其中电力管理实体经由电信网络耦合到至少一个电力消耗设备,使得由电力管理实体通过在电力管理实体和至少一个电力消耗设备之间传输电力控制信息来影响至少一个电力消耗设备对电力消耗的需求,其中系统包含电信网络,特别是移动通信网络,至少一个电力消耗设备,电力产生和/或存储装置,电力管理实体和电力传输装置,其中系统被配置成:

--电力消耗配置文件信息被传输到电力管理实体或由电力管理实体访问,电力消耗配置文件信息与至少一个电力消耗设备或其操作模式相关,

--电力管理实体将第一和/或第二电力控制信息传输到至少一个电力消耗设备,第一电力控制信息指示激活对应于传输到电力管理实体或由电力管理实体访问的电力消耗配置文件信息的电力消耗操作模式,而第二电力控制信息指示修改或适应电力消耗设备的电力消耗操作模式,其中电力管理实体被配置成根据电力消耗配置文件信息将电力控制信息传输到至少一个电力消耗设备,使得通过推迟或提前电力的预期未来需求来影响至少一个电力消耗设备对电力的需求。

本发明的目的也通过一种用于通过经由电信网络连接到至少一个电力产生和/或存储装置的至少一个电力消耗设备来改进控制电力使用的系统来实现,其中另外电力传输装置用于在至少一个电力产生和/或存储装置和至少一个电力消耗设备之间传输电力,其中电力产生和/或存储装置与预期的和当前的电力供应配置文件相关联,并且其中电力管理实体经由电信网络耦合到至少一个电力消耗设备,使得由电力管理实体通过在电力管理实体和至少一个电力消耗设备之间传输电力控制信息来影响至少一个电力消耗设备对电力消耗的需求,其中系统包含电信网络,特别是移动通信网络,至少一个电力消耗设备,电力产生和/或存储装置,电力管理实体和电力传输装置,其中系统被配置成:

--电力消耗配置文件信息被传输到电力管理实体或由电力管理实体访问,电力消耗配置文件信息与至少一个电力消耗设备或其操作模式相关,

--电力管理实体将第一和/或第二电力控制信息传输到至少一个电力消耗设备,第一电力控制信息指示激活对应于传输到电力管理实体或由电力管理实体访问的电力消耗配置文件信息的电力消耗操作模式,而第二电力控制信息指示修改或适应电力消耗设备的电力消耗操作模式。

根据本发明,特别是对于本发明的系统,有利地可能提供电力消耗设备和电器的智能调度,使得降低了产生昂贵的平衡能量的需要或对昂贵的电源缓冲器/存储器的需要。关于本发明的方法,本发明的系统潜在地应用于或适用于更局部的应用水平,例如,只涉及单一的住宅或单一的工业用地,或涉及多个住宅或工业用地,或应用于地理上更一般的水平,例如,涉及整个地区甚至一个民族国家的住宅和工业用地。在任何水平,系统包含至少一个电力产生和/或存储装置和通常多个(但至少一个)电力消耗设备。

根据本发明还优选的是,特别是对于系统,电力消耗设备和/或电力管理实体被配置成电力请求信息被传输到电力管理实体或由电力管理实体访问,电力请求信息与用户交互和至少一个电力消耗设备相关,其中用户交互特别对应于激活至少一个电力消耗设备。

根据本发明还优选的是,也对于系统,电力管理实体被配置成根据电力消耗配置文件信息和/或电力请求信息将电力控制信息传输到至少一个电力消耗设备,使得至少一个电力消耗设备对电力的需求受到影响,特别是通过推迟或提前电力的预期未来需求和/或通过减少或增加当前的电力需求来影响,其中考虑到电力的供应与需求相互适应,电力需求特别受到影响,使得当前的电力的供应与需求之间的差异尽可能低且尽可能保持稳定。

根据本发明的优选实施例,也对于系统,电力管理实体被配置成根据电力请求信息将电力控制信息传输到至少一个电力消耗设备,使得至少一个电力消耗设备对电力的需求受到影响,特别是通过推迟或提前电力的预期未来需求和/或通过减少或增加当前的电力需求来影响,其中考虑到电力的供应与需求相互适应,电力需求特别受到影响,使得当前的电力的供应与需求之间的差异尽可能低且尽可能保持稳定。

根据本发明的另一优选实施例,也对于系统,电力管理实体被配置成根据电力消耗配置文件信息将电力控制信息传输到至少一个电力消耗设备,使得至少一个电力消耗设备对电力的需求受到影响,特别是通过减少或增加当前的电力需求来影响。

根据本发明的优选实施例,也对于系统,电力传输装置是在以下项中扩展或与以下项相关的网格或网格状电力传输结构,

--家庭和/或工业、农业、运输相关或医疗保健场所或工厂,或者

--包含多个家庭和/或多个工业、农业、运输相关或医疗保健场所或工厂的区域,或者

--包含多个家庭和多个工业、农业、运输相关或医疗保健场所或工厂的地区或国家,

其中电力管理实体对应于与整个电力传输装置相关联的单个实体或多个实体,每一个都与电力传输装置的部分或区域相关联。

此外,本发明涉及一种电力管理实体,其被配置成在本发明的系统中使用和/或被配置成在执行本发明的方法时使用。

另外,本发明涉及一种包含计算机可读程序代码的程序,当在计算机上和/或在电力管理实体上和/或在电力消耗设备上和/或在电信网络的网络组件上或部分地在电力管理实体上和/或部分地在电力消耗设备上和/或部分地在电信网络的网络组件上执行所述程序代码时,使计算机和/或电力管理实体和/或电力消耗设备和/或电信网络的网络组件执行本发明的方法。

另外,本发明涉及用于移动通信网络的网络节点之间的改进的通信的计算机程序产品,计算机程序产品包含存储在存储介质上的计算机程序,计算机程序包含程序代码,当在计算机上和/或在电力管理实体上和/或在电力消耗设备上和/或在电信网络的网络组件上或部分地在电力管理实体上和/或部分地在电力消耗设备上和/或部分地在电信网络的网络组件上执行所述程序代码时,使计算机和/或电力管理实体和/或电力消耗设备和/或电信网络的网络组件执行本发明的方法。

从结合附图的以下详细描述中,本发明的这些和其他特性、特征和优点将变得显而易见,附图通过实例的方式图示了本发明的原理。描述仅仅是为了实例给出,而不限制本发明的范围。下面引用的参考图是指附图。

附图说明

图1示意性地图示用于通过至少一个电力消耗设备来改进控制电力使用的系统,系统包括电力产生和/或存储装置以及电力管理实体。

图2示意性地图示示例性电力消耗图、电力产生图以及电力产生和消耗图的叠加。

具体实施方式

本发明将相对于特定实施例并且参照某些附图来进行描述,但本发明并不限于此,而是仅受权利要求限制。所描述的附图仅为示意性的,而非限制性的。在附图中,出于说明目的,某些元件的大小可能被夸大且并未按照比例绘制。

在提及单数名词时使用不定冠词或定冠词(例如“一”、“该”)的情况下,这也包括该名词的复数,除非具体地规定为其他情况。

此外,在说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等用于区分类似元件且未必用于描述顺序或时间次序。应理解,如此使用的术语可在适当情况下互换,并且本文所描述的本发明的实施例能够以本文所描述或图示的顺序之外的其他顺序来操作。

在图1中,示意性地示出用于通过至少一个电力消耗设备来改进控制电力使用的系统。图1中示意性地示出的系统示例性地包含四个不同的电力消耗设备,即,第一电力消耗设备20、第二电力消耗设备21、第三电力消耗设备22和第四电力消耗设备23。系统还包括电力产生和/或存储装置40以及电力管理实体30。电力产生和/或存储装置40经由电力传输装置10连接到电力消耗设备20、21、22、23,该电力传输装置10特别是在以下项中扩展(或与之相关)的网格或网格状电力传输结构:家庭和/或工业、农业、运输相关或医疗保健场所或工厂,或包含多个家庭和/或多个工业、农业、运输相关或医疗保健场所或工厂的区域,或包含多个家庭和多个工业、农业、运输相关或医疗保健场所或工厂的地区或国家。电力管理实体30对应于与整个电力传输装置10相关联的单个实体或多个实体,每一个都与电力传输装置10的部分或区域相关联。

根据本发明,电力消耗设备20、21、22、23经由电信网络100连接到至少一个电力产生和/或存储装置40。电信网络100通常是数据传输或数据传输网络,通常是固定线路电信网络或者至少包含依赖无线传输数据的部分,诸如移动通信网络,或电力消耗设备20、21、22、23通过使用短距离wlan和/或wifi和/或蓝牙和/或其他无线通信标准连接到电信网络100。因此,电信网络100可以被提供为以太网通信网络,其可以包含光学组件和光学数据传输线以及无线数据传输元件。

根据本发明,电力产生和/或存储装置40与预期的和当前的电力供应配置文件相关联,并且电力管理实体30以这样的方式耦合到至少一个电力消耗设备20、21、22、23,即由电力管理实体30通过在电力管理实体30和至少一个电力消耗设备20、21、22、23之间传输电力控制信息来影响至少一个电力消耗设备20、21、22、23对电力消耗的需求。根据本发明,这可以通过将电力消耗配置文件信息传输到电力管理实体30(或使这种信息可用)来实现。根据本发明,电力消耗配置文件信息与至少一个电力消耗设备20、21、22、23或其操作模式相关。

电力供应和需求的匹配由电力管理实体30提供,并且通过将第一和/或第二电力控制信息传输到至少一个电力消耗设备20、21、22、23来执行。第一电力控制信息指示激活对应于传输到电力管理实体30或由电力管理实体30访问的电力消耗配置文件信息的特定电力消耗操作模式,并且第二电力控制信息指示修改或适应电力消耗设备20、21、22、23的电力消耗操作模式。

通常,可再生能源的能源生产不能像传统或常规(通常是化石燃料动力)发电厂那样灵活控制。今天,随着时间的推移,电力消耗将通过历史统计和经验来预测。也在用一定的准确度预测可再生能源的能源生产。剩余的差异(在缺乏电力的情况下)需要由特殊发电厂提供作为所谓的平衡能量,能够快速提供能量并且能够被动态地控制,例如,基于培尔顿水轮机的发电厂就是这种发电厂。然而,这种平衡能量是昂贵的,并且通常是能源运输网络的额外负担。因此,平衡能量的减少显然是可取的。

特别是对于来自可再生能源的能源产生,影响当前电力生产的可能性是相当有限的(例如,风力和/或太阳强度依赖性)。因此,本发明提出找到一种解决方案来修改或适应电力消耗设备20、21、22、23的电力需求。根据应用,这些电力消耗设备20、21、22、23可以被构建为不同的类别:一些电力消耗设备20、21、22、23在其操作中不能被延迟,并且一旦用户希望操作设备就需要立即打开/关闭,然而,其他类别的电力消耗设备20、21、22、23是能够以一定延迟打开,而不会损失舒适性或丧失功能的电力消耗设备20、21、22、23。只是作为一个实例,由于冰箱的高效绝缘,冰箱确实有可能存储能量,通常是相对较长的时间间隔,例如至少几分钟甚至几小时,或者可能高达10或20小时。因此,可能以延迟方式向这些电力消耗设备20、21、22、23提供电力,而不会对用户造成任何舒适性或功能损失。只是作为电力消耗设备的另一个实例,热水器也同样适用。其他实例包括能够在一定范围内在其操作中调度而不失舒适性的洗衣机、洗碗机等。这里给出的实例主要涉及家庭应用或家用电器,然而本发明不限于家用电器或家用设备领域:诸如工业、农业、汽车、医疗保健等的其他领域中的设备或电器同样能够以相同的方式进行分类。

如上所述的这些设备也被称为物联网(iot),或物联网设备正越来越多地配备网络功能,并且通过在其基本功能之上增加额外的计算功能而变得越来越智能。然而,在物联网领域中要解决的主要问题之一是对不同设备的描述,即,以能够被其他(智能)机器或设备正确理解和解释的语义方式表达能力,标识符等。描述这些设备的技术通常受到本体论领域的影响,并且通常需要抽象信息模型,诸如其部分用于全球物联网规范。例如,在冰箱的示例性情况下,这种抽象信息模型可能包含共同特征(诸如供应商特定的特征、版本号、设备模型),以及设备特定的特征(诸如门状态信息、门警报开/关信息、温度单位信息等)。同样,在洗衣机的示例性情况下,这种抽象信息模型可能包含共同特征(诸如供应商特定的特征、版本号、设备模型),以及设备特定的特征(诸如自旋水平信息、水流信息、水位信息等)。

根据本发明,这种抽象信息模型也包含电力消耗配置文件信息,其提供关于电力管理实体30影响当前和未来电力消耗的可能性的一般信息。为了提供电力消耗设备20、21、22、23的有效管理,一方面需要知道当前产生的电力。这可以在当地(在房屋、公司财产/设施内)进行测量和信号传递,但在“地理上或功能上”更大的区域/电网的情况下,也由负责更大区域(电网部分等)的控制实体进行测量、汇总和控制。加上当前产生的电力以及产生电力的典型预测演变,为了能够匹配电力供需而需要的其他重要参数通常是指

--关于电力消耗配置文件p(t)的知识

--与原始缩进时间点相比,电力消耗设备20、21、22、23在打开时可以被延迟的时间上的灵活性

--电力消耗设备20、21、22、23可以提前打开到原始缩进时间点的时间上的灵活性

--初次打开后电力是否可以再次中断的信息

--在设备被允许再次打开之前是否需要应用“处罚时间”

--电力消耗设备20、21、22、23被允许中断的频率。

根据本发明,关于抽象信息模型的这种信息可用于各自的控制实体或平台(即,电力管理实体30)。在这种情况下,控制实体或iot平台(电力管理实体30)有利地能够计算在控制器范围内(即,电力管理实体30负责的区域)的所有电力消耗设备20、21、22、23的最佳切换点或切换时间。

图2示意性地示出示例性电力消耗图(图2a)、电力产生图(图2b)以及电力产生和消耗图的叠加(图2c),即,某个电网的总电力消耗,某个电网内各自的能源供应(能源生产,例如通过光伏生产、风力等)。图2c示出在没有电力消耗电器的任何主动管理的情况下,电网和电力产生和/或存储装置40之间的能量流动。图2a中的阴影区域(向右倾斜)对应于电力消耗。图2b中的阴影区域(向左倾斜)对应于电力生产(或产生)。图2c中向右倾斜的阴影区域表示从供电网获得的能量的量(即,电力的消耗超过电力的产生),图2c中的水平阴影区域表示在(电力管理的)电网内产生的能量的量和瞬时消耗电力,并且图2c中向左倾斜的阴影区域表示在(电力管理的)电网内过度产生并因此反馈到供电网的能量的量。为了减少所需的平衡能量的量(即,图2c中倾斜的阴影区域)并减少供电网的负载,一旦在电网内产生能量,则应优选瞬时消耗能量,即,因此应该尽可能地减少有倾斜区域的阴影区域,并且在图2c中应该使水平阴影区域最大化。

根据本发明,(在所考虑的电网或其一部分内)的总电力消耗需要被分成电网(或其各自的部分)上的设备的个别电力消耗。根据本发明,不同的电力消耗设备20、21、22、23和设备类别有助于整体电力消耗。以下附加信息/参数应被认为是物联网设备配置文件(即,电力消耗配置文件信息)的一部分:

--一些电力消耗设备20、21、22、23具有电力消耗配置文件(对应于电力消耗配置文件信息),使得这些设备不能在其操作方面被延迟或中断;

--一些电力消耗设备20、21、22、23只能延迟最多一个时间单位,但可以提前三个时间单位打开;

--一些电力消耗设备20、21、22、23只能延迟最多两个时间单位;

--一些电力消耗设备20、21、22、23创建电力消耗配置文件(对应于电力消耗配置文件信息),并且只能延迟最多两个时间单位,但可以提前三个时间单位打开,并且在预期的操作时间内允许中断两次。

根据本发明,有利地可能的是,利用关于具有给定的或预期的实际电力提供(即,电力的产生)的足够重要数量的电力消耗设备20、21、22、23(如果不是所考虑的电网或其部分内的所有电力消耗设备20、21、22、23)的电力消耗配置文件的各自的知识,电力管理实体30能够以可以降低平衡能量需求的方式调度(电力消耗设备20、21、22、23的)设备操作。

利用诸如上面列出的关于可能中断的数量等的附加信息和知识,即,关于调度灵活性的信息以及关于电力中断的限制,电网所考虑部分的电网功能可以进一步增强。

根据本发明,通过对发电的更精确的预测,例如,考虑在光伏或风力发电情况下的天气条件,可以进一步增强功能。

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