专利名称：辅助计量电器的功耗的制作方法
技术领域：
该公开涉及能量管理，并且更特别地涉及电气设备控制方法和电能消耗系统。该公开在例如洗碗机、洗衣机、干燥机、HVAC系统等电器的能量管理中具有特别应用。
背景技术：
许多共用事业当前由于日益増加的消费者电カ需求而经受发电容量的短缺。当前公用事业一般收取统ー费率，但由于日益増加的燃料价格成本和在一天中的某些部分的高能量使用，公用事业必须购买更多的能量以在峰值需求期间供应客户。如果可以降低峰值需求，那么可以实现潜在的巨大成本节省并且减小公用事业必须适应的峰值负载。为了减少高峰值功率需求，许多公用事业已经设立使用时间(TOU)计量和费率，其包括在峰值时间期间能量使用的较高费率和在非峰值时间期间能量使用的较低费率。结果，对消费者提 供在非峰值时间而不是峰值时间使用电カ并且每时每刻减少电器的总能量消耗的动力。目前，为了利用在非峰值时间期间的电力的较低成本，用户必须在非峰值时间期间人工使功率消耗设备运行。然而，消费者可能不是一直在家中来在非峰值时段期间使这些设备运行。另外，可能要求消费者人工跟踪当前时间来确定什么时段是非峰值和峰值。因此，存在提供可以在非峰值时段期间自动使功率消耗设备运行以便减少消费者的电费并且还減少在峰值时段期间对发电站的负载的系统的需要。电器的能量成本向消费者的主动和实时通信将实现使电器的功率消耗功能运行的知情选择。为了更好地通知用户关于能量成本和使用，需要从家庭区域网(HAN)内的所有设备得到关于每个设备正在实时消耗的功率量的特定输入。该公开提供获取如本文公开的供用户共享的该数据的方式。
发明内容
更具体地，该公开提供一种系统，其可以确定设备的功耗，而不对该系统增加例如在支持需求响应(DR)的电器、家庭能量管理系统(HEM)和/或可编程通信恒温器(PCT)中已经存在的硬件以外的任何附加硬件。例如，HVAC系统具有可变的功耗，其取决于许多关键可变參数，如室内温度、室外温度、过滤器的清洁度、単元的制冷剂容量、循环开始后的逝去时间、冷凝器的清洁度、低&高侧风扇的扇速、电压等。由于HEM和可能地PCT可确定室内温度、室外温度、循环时间，以及单元正实时消耗的瓦持，因而将系统配置成建立功耗对室内&室外温度的动态表格。通过形成“基准矩阵”，人们可以连续比较任何给定日子的读数，知道室内和室外的温度来诊断HVAC系统，并且在功耗相对于历史矩阵“不一致”的情况下提供用于补救的通知和/或建议。同样，系统将能够通过将等同天气状况的HVAC或加热运行时间与历史存储数据比较来提供关于房屋相对热漏失的状况的通知。系统还可配置成与附近地区相似房屋“交换意见”，例如来提供对节能技巧的见解，例如増加隔热、更好的窗户等。系统可耦合于可以使用户能够输入关于房屋大小、年龄、窗户构造等基本数据的用户显示器设备和/或接ロ。电器特定成本信息通过该系统对于用户将是可获得的。不是像“在制冷月份将恒温器上升2度节约5%的平均值”的一般陈述，该系统可以给出关于历史成本的准确信息，并且可以基于对HEM或PCT曲线图的建议改变来预测节省。
图I是能量管理系统的示意图示；图2是本公开的一方面的图表；图3是本公开的一方面的图表；图4是本公开的一方面的图表；图5是本公开的一方面的图表； 图6是本公开的一方面的图表；图7是本公开的一方面的图表；并且图8是图示用具有不同部件的多个能量消耗设备实现能量管理系统的示例方法的流程图。
具体实施例方式需求响应(DR)电器配置成响应来自公用事业的入局信号(例如用于甩负载事件)，和/或用于修改电器的运行的用户输入(例如用于能量节省)。与DR电器耦合的家庭能量管理器(HEM)提供关于电器的性能的反馈给用户。例如，用户可能够监测和/或修改电器的响应，以及得到功耗的实时反馈。不是依赖电流换能器、查找表和/或分流器来确定特别电器的功耗，在一个实施例中个体电器的功耗可通过系统地循环电器和它们的部件同时读取功率计量表的智能通信系统来绘制成曲线图。图I图示运行成监测和修改多个功率消耗电器和/或其他设备的运行的能量管理系统100 (如家庭管理系统)的示意图。例如，可以监测家中电器的功耗并且可以选择性地修改电器的运行来管理功耗以便于甩负载、节约能量，以及对消费者和公用事业提供商的其他潜在的利益。该系统100包括控制器102，其运行成与该系统中的电器和其他设备并且与公用事业提供商通信。例如，该控制器102可以是用干与智能电网和智能电器一起使用的家庭能量管理器(HEM)，这些智能电器配置成接收和响应由用户或公用事业管理方提供的命令。图I中，多个电器或其他能量消耗设备由设备104、108和110说明性表示。设备104通过通信链路106耦合于控制器102。链路106是双向通信链路，其可以是耦合控制器102与该设备104的任何手段。例如，链路106可以是无线通信链路(例如zigbee通信格式、RF、PLC、wifi，或任何其他在其之间传送的通信协议)。链路106可以是任何可操作成将通信信号引导到设备104和从设备104引导的有线链路或电缆(如物理硬连线、光纤等)。设备104、108和110可以是家中的任何功率消耗或功率控制设备，例如，电器、恒温器、泳池泵、负载开关、灯、热水器等。电器可以是HVAC、冷冻机、洗碗机、干燥机或任何配置成在可由功率计量表检测的功率水平运行的电器中的ー个或多个。图I中，设备108和设备110分别通过通信链路112和114耦合于控制器102以用于采用与设备104相似的方式传送指令信息。虽然在图I中示出了三个设备，任何数量的设备可耦合于控制器102。
相应设备可每个都包括配置成在每个设备(其在其中可具有各种部件)内进行各种功能的部件。例如，如图I中图示的，设备104可包括部件a、b和C，设备108可包括部件a和b，设备110可包括部件a、b和C。然而，可考虑其中具有不同数量的各种部件的任何数量的设备。虽然对相应设备相似地标记部件a、b和C，每个设备的部件可不同。例如，设备104可是冷冻机，并且设备104的部件a可是冷冻机压缩机，部件b可是蒸发器风扇，并且部件c可是除霜加热器，而设备108可是HVAC単元，并且设备108的部件a可是风扇并且部件b可是压缩机。部件的其他例子包括智能冷冻机中的蔬菜环境控制，或防露加热器，或本领域技术人员可以意识到的如与设备内的其他部件分开消耗功率的设备的任何部件。此外，系统100的相应设备104、108和110可以每个包括微控制器，其用于使每个设备能够响应来自该设备所包括的各种部件的命令或者提供命令给该设备所包括的各种部件。设备的该微控制器可以配置成接收命令指令供处理，例如修改设备的运行，例如给个体部件加电，或使个体部件功率降至各种功耗水平来实现ー个或多个运行模式的命令等。控制器102配置成传送和/或接收信号，并且包括存储器126，其用于存储接收或传送的指令。例如，控制器102通过链路106、112和114分别耦合于系统100的设备104、108和110，并且通过链路132耦合于功率计量表118。所提到的链路可以是通信链路，并且并不限于任何特别类型的通信格式。功率计量表118可以包括其中具有微控制器的智能功率计量表，该微控制器用于提供和处理指令。例如，该计量表可传输信息给用户以用于那边的负载的维护、修改，或者用于读取家庭或其他具有电器的包围空间的功耗。用户可以是任何用户，如家庭中功率消耗器、公用事业公司的计量表读取器等。能量管理系统还可包括用户显示器设备(未示出)，其可分别耦合于每个个体电器，或耦合于整个系统100，其配置接收的数据并且向用户呈现关于节能，省钱的技巧，维护技巧等信息。另外，该用户显示器可以是GUI显示器或另外使用户能够输入指示控制器修改系统中的设备/电器的运行的修改信息的显示器。通过这样的设置，用户可以选择參与或不參与各种能量节约计划。 通过链路106、112或114的通信134(如双向通信，或单向通信)可以包括指令(如可编程指令或软件代码)，其配置成在相应电器内触发事件以用于监测或控制其中的功耗。例如，除从例如设备104等相应设备中接收信息(例如设备是否开启、部分开启或关闭)タト，通信134可以运行来命令电器104开启或关闭。另外，控制器102可通过通信132从与功耗有关的功率计量表118中接收信息。控制器102可配置成通过通信链路发送通信134到电器，以便命令电器微处理器120、122和/或124关闭、开启和/或部分关闭和开启设备同时控制器从功率计量表118接收功耗信息并且将这样的信息存储进入存储器126。因为控制器102配置成命令任何特别设备开启以及关闭，并且根据设备中部件的数量命令至变化的程度，因此可以通过当由相应电器的微控制器120、122和/或124响应来自控制器的信号而命令设备开启时接收功耗读数，并且然后当由电器的微控制器120、122和/或124响应来自控制器102的通信信号134而命令设备关闭时再一次接收功耗读数而确定功率差。这些读数可以是当由控制器在特定时间请求时在功率计量表的实时实际功率读数。
存储器126其中可以包括动态表格，其具有动态变量。该动态表格可以配置成基于从该计量表接收到的和存储器中更新的信息确定设备或电器功耗曲线图。用于确定该功耗曲线图的这些动态变量可以包括实时功耗读数，以及下列參数中的ー个或多个室内温度、室外温度、运行循环开始后的逝去时间、一天的时间。如HVAC系统等ー些设备或电器可以具有根据不同环境或运行条件可变的功耗。如室内温度、室外温度、过滤器的清洁度、単元的制冷剂容量、循环开始后的逝去时间、冷凝器的清洁度、低&高侧风扇的扇速、电压等指示这样的条件的參数可通过合适的传感器测量并且在存储器126的动态 表格136中存储以及动态更新。因为控制器102 (如HEM和/或耦合于其的PCT)可以配置成采样室内温度、室外温度、循环时间，以及单元正实时消耗的瓦特，控制器可以配置系统来建立如功耗对室内&室外温度的表格。通过形成“基准矩阵”，用户可以连续比较任何给定天的读数，知道室内和室外的温度来诊断HVAC系统，并在功耗相对于历史矩阵“不一致”的情况下提供用于补救的警报和/或建议。同样，系统100可以配置成通过与历史存储数据比较等同天气状况的HVAC或加热运行时间，提供关于房屋相对热漏失的状况的通知。另ー实施例，可配置系统与特定附近地区的相似房屋“交換意见”来提供对节能技巧的见解，如増加隔热、更好的窗户等，其中用户将输入关于房屋大小、房龄、窗户构造等的ー些基本数据。例如，公用事业供应商可以集合某个区域内的家庭数据，以便确定个体家庭的能耗的统计分析。例如家庭能量管理系统首先与个体家庭的HVAC単元通信，并且获得关于单元效率的功耗数据。之后该数据传送到公用事业供应商，其过滤信息以用于与相似房屋的比较。能耗的统计比较进而发送到个体家庭的家庭能量系统，以便消费者接收到关于与他们附近区域的其他相似家庭比较他们的家庭能耗对于省钱如何可以更有效的技巧或数据。例如，附近区域中相似家庭的家庭HVAC単元的能耗的平均值可以由公用事业供应商公布给消费者。通过该系统，电器特定成本信息对于用户将是可获得的。不是像“在制冷月份将恒温器上升2度节约5%的平均值”的一般陈述，该系统可以给出关于历史成本的准确信息，并且可以基于对HEM或PCT曲线图的建议改变来预测节省。当在家庭电器网络(HAN)内采用如PCT(可编程通信恒温器)等设备并且人们试图了解例如HVAC等电器功耗时，可以由HEM系统地命令(或将它自己开启/关闭)该设备(HVAC或其他)“开启”或“关闭”同时从计量表获得功耗数据来达到该设备的总消耗。在本公开的ー个方面，与功率计量表(如功率/能量測量设备118)的通信可以由该设备或HEM实行。HEM可以提前知道什么时候将指示或命令HVAC开启。例如，HEM可以參考之前两个循环，并且评估达到下个循环的估计开始时间的这些循环之间的“总关闭时间”。这将通过增加“总关闭时间”到上个循环的结尾时间以估计下个循环的开始来完成。备选地，恒温器可以链接到HEM，或者可能内建到HEM中并且可以通过估计房间的上升时间提供下个循环的未来开始的估计。这将通过查看之前的循环以建立HVAC的关闭循环期间温度对时间的曲线来完成。通过曲线拟合该数据，HEM可以估计下个循环的开始时间。一个实施例中，HEM可以在能量消耗设备循环开启之前取得基准功率计量表读数，然后传送命令来记录在该循环开始后(如开始之后大约30秒)的功率水平读数。这可允许有足够的时间供由于初始压カ下拉引起的任何极端功率尖峰发生。然而，当系统压カ进ー步稳定并且周围温度更紧密地接近设定点时，単元(如压缩机)的部件的瓦特抽取在运行循环期间可以指数地连续下降，这意味着HVAC系统上更少的负载。所以，功率计量表的单个读数不必须提供期望的准确度。为了获得HVAC系统的功耗的更准确测量，可以用测量的一些规定频率获得来自计量表的功耗数据，并且可以处理该所得数据来获得HVAC的平均功率抽取的更好近似值。本公开提供算法的几个实施例，其可以用于处理数据来近似HVAC系统的平均功率抽取。这些算法可以进一歩包括当确定曲线图时识别超过标准偏差极限的异常值，并且提取这些点。
在一个实施例中，可以通过建立基于包括室内温度、室外温度、运行循环开始后的时间段、一天中的时间、睛天对阴天量、之前的循环长度和/或实时功耗的參数并且作为时间的函数的能量消耗设备的第一和第二功率水平的平均值的任一侧的标准偏差和移动平均值的图表来确定或识别异常值。图2图示用于确定家庭网络内能量消耗设备和/或多个能量消耗设备(如电器/HVAC単元等)中的能量消耗设备的特别部件的能量/功率消耗曲线图的实施例。例如，能量管理系统可以查找在给定时帧中消耗的变量功率(如两个或多个功耗水平的功耗差)，然后当在该时帧中经历指定的目标变化时(即功率已经达到某个目标渐近条件或斜率)停留在该功率。例如，可通过按瓦特的功率水平的差别对时间间隔来确定斜率1，斜率2，斜率3和/或斜率4。然后与指定的目标改变或斜率(如斜率4) 一致的功率水平可以指派为平均功率。然后该功率可以记录和/或报告为设备和/或设备的部件的平均功耗，以便近乎近似积分的平均功耗。为了确定将最好地近似“真实平均值”的“目标斜率”，系统将应用在下文下一段描述的方案来确定瓦特-时间曲线的真实平均值。然后已知该“真实平均”功率，系统可以计算出瓦特-时间曲线在具有对应于该真实平均功率的值的曲线点处的斜率，并且用该斜率作为随后的平均功率测量的“目标斜率”。该过程相似于參照图4的实施例描述的获取近似时间来“读取”与“真实平均”功率一致的瓦持。图3图示用于确定家庭网络内能量消耗设备和/或多个能量消耗设备中的能量消耗设备的特别部件的能量/功率消耗曲线图的另ー个实施例。HEM系统可以确定之前循环(如第一或初始循环)的长度并且假定当前循环(如第二循环)将是相似的，然后使用估计的终点(可基于温度对时间的缓变率或者基于之前功率开启循环的持续时间来确定)，获得在循环内的多个特定时间点的功耗数据点，如进入当前循环30秒、当前循环的中间点(基于之前循环长度)和在中间点之后的时间点，如循环完成之前30秒。然后系统可以将这三个瓦特读数平均来达到循环的平均功耗。可以对每个随后的循环重复该过程来建立平均功耗的运行、动态图。另外，可以对获取的相同三个点进行曲线拟合来获取瓦特对时间的方程。然后，人们将在时帧上将曲线积分，并且除以逝去时间来获得“真实平均”功率。通过知道如上文描述的确定的“真实平均”功率，系统可以记录“真实平均”功率发生的确切时间。在图4的例子中，“真实平均”功率通过上文描述的技术中的ー个确定为20. 6瓦特，其发生在时间轴上的I. 2处。然后，系统将计算“真实平均”发生的时间(1.2)对循环的中点时间(I. 5)的比率。在图4中，该比率将是I. 2/1. 5 = 80%。然后，在随后的循环中，系统将简单地获取在与计划中点时间的80 % —致的时间的瞬时功耗来获得“真实平均”的准确近似值。这通过仅需要ー个在特定时间的功率水平測量而简化了获得“真实平均”的近似值的过程。
图5图示用于确定家庭网络内能量消耗设备和/或多个能量消耗设备中的能量消耗设备的特别部件的能量/功率消耗曲线图的另ー个实施例。在该实施例中，系统就在关闭循环的之前和之后获得计量表的读数来获得设备的功耗。例如，可以对指数延迟确定乘数，其可以给出真实平均值的代表性估计(例如，乘数*循环结束时的功率)。与上述情形相似，该算法在循环结束时取得功率水平(因为此处水平最稳定并且达到最低斜率)然后将该功率与由上文关于图4描述的方法获得的真实平均值相关。在该情况下，计算真实平均值与结尾功耗的比率。该比率将大于1，因为真实平均值将大于结尾功耗。然后，可以在循环的结尾读取功耗，并且乘以乘数来估计平均功率。这使得更容易获取平均功耗。当然，该过程假定随后的循环与借以计算比率或乘数的循环形状相似。人们将希望用某指定的频率重新校准该比率来考虑曲线形状中的改变。曲线形状将受该公开中较早概述的变量中的所有的影响。可能需要大约每周进行重新校准，其也应用于之前计算时间的比率来读取平均功率的实施例。图6图示用于确定家庭网络内能量消耗设备和/或多个能量消耗设备中的能量消耗设备的特别部件的能量/功率消耗曲线图的另ー个实施例。使用循环中早期测量的数 据点，系统可以曲线拟合指数曲线，然后对除以逝去时间的曲线下的面积进行积分来确定该时帧的平均积分功耗。例如，系统可以快速连续(比方说进入运行循环的30、60以及90秒)从功率计量表获取功耗数据两次或更多次，然后曲线拟合这些点来获取对时间的功率曲线。然后系统将对该“功耗对时间曲线”下的面积进行积分，估计循环长度或采用之前的循环长度作为指导。如在较早的情形中，系统将积分能量(瓦持-小吋)除以循环长度来获得在该时帧期间的平均功耗。图7图示可应用于用于确定家庭网络内能量消耗设备和/或多个能量消耗设备中的能量消耗设备的特别部件的能量/功率消耗曲线图的上文说明性实施例的改进。考虑到家庭中其他设备在读取电器功率水平时是开启的，期望ー种方式来从我们从本文指出的算法对每个电器得到的平均功率扣除家庭的“基准功耗”。例如，如果家庭具有许多电源、路由器、充电器、夜光灯等，其是一直开启的，这些负载对计量表读取的功率具有添加性。因此，期望很好地读取一致的基本负载。例如，能量管理系统可以在将可能存在非常小的外部负载的时间开始(如上午2点)每“X”分钟开始读取功率计量表。然后它可以在接下来几个小时期间再次读取计量表重复几次来建立基准负载。然后，知道HVAC何时将循环开启，单元或系统可以如上文描述的那样开始读取负载，并且与前面在上午2点期间获得的基准相比来得到功耗变量或差別。换句话说，人们然后可以将从我们从本文指出的算法获取的平均功率扣除基准。同样地，该公开的其他地方描述的动态图表可以用于挑选出其他异常现象，凭此可以注意到使数据混乱的杂散功率消耗设备，该该数据点可以排除在任何计算之外。在包含其他电力“用户”，如加湿器、电热丝加热器(加热泵)、干燥器等的HVAC系统中，也可以执行在开启/关闭循环期间从计量表中获得功耗数据以提取这两个状态之间的功耗变量的相似系统。用于实现图I的能量管理系统的例示方法200在图8中图示。尽管该方法200在下文图示和描述为一系列动作或事件，将意识到这样的动作或事件的图示顺序不采用限制性的意义解释。例如一些动作可采用不同的顺序和/或与除了本文图示和/或描述的那些以外的其他动作或事件同时发生。另外，并不要求所有图示的动作来实现本文的描述的ー个或多个方面或实施例。此外，本文描绘的动作中的一个或多个可在一个或多个单独的行动和/或阶段进行。方法200监测家庭网络中能量消耗设备的功耗，其中如图I的设备104、108和110的设备可每个具有多个能量消耗部件。网络包括能量管理系统和用于测量由设备消耗的总功率的功率/能量測量设备(如功率计量表)。该方法可以通过图I的控制器如102执行，其具有用于存储指令来执行该方法的存储器。參照图8和1，该方法在202初始化。在204，通过控制器102 (如无线RF命令，和/或任何其他通信链路)发送通信命令到设备104、108和110的一个或多个设备控制器如120,122 和 124。例如为了获得设备104的功耗信息，在206发送的第一通信命令命令设备控制器120向设备104加电到第一运行模式。第二不同的通信命令，命令设备104的设备控制器 120加电到第二不同运行模式。该第一和第二运行模式可以包括能量消耗设备的至少ー个部件加电，同时维持设备的至少ー个不同部件关闭。在一实施例中，该第一运行模式可以包括与该第二运行模式不同的功耗。例如，该第一运行模式可以包括比该第二不同运行模式更大/更小的功耗水平。该第一运行模式可是压缩机和蒸发器风扇都开启模式，而该第二运行模式可是压缩机关闭而蒸发器风扇开启的模式。在208可以在设备的第一运行模式期间记录第一功率水平，并且可以在第二不同运行模式期间记录设备的第二功率水平。例如，系统的控制器可以记录来自可无线地耦合于控制器的功率计量表的功耗数据。在210可以基于关于可在测量设备或计量表影响功耗的变量记录的第一和第二功率水平确定消耗曲线图(如功率/能量消耗曲线图)。在212方法结束。一个实施例中，变量可以包括室内温度、室外温度、设备的运行循环开始后的逝去时间、开启/关闭循环长度和/或实时功耗。一个实施例中，第一运行模式可以包括其中所有部件加电的设备的完全供电，并且第二运行模式可以包括设备的最小功耗，其中除主控制板(如设备外部或内部或设备外壳的控制接ロ)之外设备所有部件电源关闭。一个实施例中，设备控制器通过设备控制器的处理器使特定ー个部件加电，并且通过无线射频传输从功率/能量测量设备中获得第一和第二功率水平。一个实施例中，能量消耗设备可以包括需求响应电器，其配置成通过响应来自设备控制器的通信命令管理功耗，并且其中多个能量消耗设备包括HVAC、冷冻机，洗碗机，干燥机以及任何其他配置成在由功率/能量测量设备检测的功率水平运行的功率消耗设备。
一个实施例中，该方法可以进一歩包括通过控制器提供反馈信息给用户显示器设备，其包括功耗以及由控制器基于存储在存储器动态表格中的数据变量计算的成本节约选项。一个实施例中，该方法进ー步包括存储动态表格的数据变量，其包括接收的第一功率水平以及接收的第二功率水平的平均值，同时识别和提取超出标准偏差极限或预定阈值的异常值，其中这些异常值通过动态图表确定。一个实施例中，建立图表包括存储第一和第二功耗水平的平均值和循环速率连同作为时间的函数并基于包括覆盖家庭网络的阴影量、一天的时间、室内温度、室外温度和影响家庭网络的瞬时天气状况的參数的平均值的任一侧的标准偏差。本公开已经參考实施例描述。明显地，当阅读并且理解前面的详细说明时修改和改动将被其他人想到。规定本公开解释为包括所有这样的修改和改动。部件列表
权利要求
1.ー种用于监测家庭网络内至少ー个具有多个部件(a，b，C)的能量消耗设备(104)的功耗的方法(200)，所述网络包括用于测量由所述网络消耗的总功率的功率计量表(118)，和通信链接到所述功率计量表(118)和所述至少一个设备(104)的控制器(102)，所述控制器(102)包括至少ー个用于存储数据以及用于存储可执行指令的存储器(126)，所述方法包括 发送(204)来自所述控制器(102)的通信命令到所述家庭网络内的能量消耗设备的设备控制器； 通过发送的所述通信命令，命令(206)所述能量消耗设备的所述设备控制器以使所述能量消耗设备采用第一运行模式以及第ニ不同的运行模式运行； 记录(208)在所述第一运行模式期间所述功率计量表的第一功率水平并且记录所述第二运行模式期间所述功率计量表的第二功率水平； 基于对所述能量消耗设备(104)记录的所述第一和第二功率水平以及多个影响所述能量消耗设备的功耗的其他感测的參数，确定消耗曲线图(210)。
2.如权利要求I所述的方法，其中确定消耗曲线图(210)的所述步骤包括通过建立作为时间的函数并基于包括室内温度、室外温度、运行循环开始后的时间段、一天中的时间、之前的循环长度和/或实时功耗中的至少ー个的參数的所述能量消耗设备的第一和第二功率水平的平均值的任一侧的标准偏差和移动平均值的图表，并且识别超过所述标准偏差极限的异常值以及提取这些点来考虑异常值。
3.如权利要求I所述的方法，其中所述第一运行模式包括所述能量消耗设备(104)的至少ー个部件(a)加电，同时维持所述能量消耗设备(104)的至少ー个不同的部件(b)关闭，或者所述能量消耗设备的至少ー个部件(a)关闭，同时维持所述能量消耗设备(104)的至少ー个不同的部件(b)开启，其中所述存储器(126)包括具有动态变量的动态表格(136)并配置成基于从所述功率/能量測量设备(118)接收并且在所述存储器(126)中更新的信息确定设备的消耗曲线图(210)。
4.ー种用于监测家庭网络内多个能量消耗设备(104、108、110)中特定一个能量消耗设备的功耗的方法，所述网络包括能量管理系统(100)，其包括具有存储所述方法的可执行指令的至少ー个存储器的控制器，以及用于测量由所述设备消耗的总功率的功率/能量测量设备，通过所述控制器执行的所述方法包括 通过所述控制器(102)发送(204)第一通信命令到所述家庭网络内所述特定一个能量消耗设备(104)的设备控制器(120)； 通过发送的所述第一通信命令，命令(206)所述特定一个能量消耗设备(104)的所述设备控制器与所述特定一个能量消耗设备(104)中的多个部件中的特定一个部件(a)通信以加电，同时维持所述特定一个能量消耗设备(104)的不同部件(b，c)不加电，或者通过发送的所述第一通信命令，命令所述特定一个能量消耗设备(104)的所述设备控制器(102)与所述特定一个部件(a)通信以关闭，同时维持所述特定一个能量消耗设备的不同部件(b，c)加电; 在所述存储器中记录(208)功率/能量測量设备的第一功率水平； 通过所述控制器(102)发送第二不同的通信命令到所述家庭网络内所述特定ー个能量消耗设备(104)的所述设备控制器(120)；通过发送的所述第二不同通信命令，命令(206)所述特定一个能量消耗设备(104)的所述设备控制器(120)与所述特定一个部件(a)通信以关闭，同时维持所述特定一个能量消耗设备(104)的不同部件(b，c)不加电，或者通过发送的所述第二不同通信命令，命令所述特定一个能量消耗设备(104)的所述设备控制器与所述特定一个部件(a)通信以加电，同时维持所述特定一个能量消耗设备的不同部件加电； 记录(208)所述功率/能量測量设备(104)的第二功率水平； 确定所述能量消耗设备(104)的包括对所述能量消耗设备记录的所述第一和第二功率水平的功耗曲线图(210)。
5.如权利要求4所述的方法，进ー步包括通过所述控制器(102)提供反馈信息给用户显示器设备，其包括功耗和由所述控制器(102)基于存储在所述存储器的动态表格(136)中的数据变量计算的成本节约选项。
6.如权利要求5所述的方法，进ー步包括存储所述动态表格(136)的所述数据变量，其包括接收的第一功率水平和接收的第二功率水平的平均值，同时识别和提取超出标准偏差极限或预定阈值的异常值，其中所述异常值通过动态表格确定。
7.如权利要求6所述的方法，进ー步包括建立图表，其包括存储第一和第二功耗水平的平均值和循环速率连同作为时间的函数并基于包括覆盖所述家庭网络的阴影量、一天的时间、室内温度、室外温度和影响所述家庭网络的瞬时天气状况的參数的平均值的任ー侧的标准偏差。
8.如权利要求4所述的方法，其中确定所述功耗曲线图(210)包括确定预定时间间隔内的功耗水平的差别，并且选择当在所述预定时间间隔内发生指定的最小改变时的功耗水平以供存储为平均功耗水平。
9.如权利要求4所述的方法，其中确定所述功耗曲线图包括 确定记录所述第一功率水平和所述第二功率水平之间的时间间隔作为第一循环； 记录在第二循环的时间间隔的开始期之后的第一时间处的第三功率水平； 记录所述第二循环的中点时间处的第四功率水平； 记录所述第二循环的中点时间之后的一段时间处的第五功率水平；以及 平均所述第三功率水平、第四功率水平以及第五功率水平来确定平均功耗水平。
10.如权利要求4所述的方法，其中确定功耗曲线图包括 确定记录所述第一功率水平和所述第二功率水平之间的时间间隔作为第一循环； 使用在第二循环的时间间隔的开始期之后的第三功率水平、在所述第二循环的中点时间记录的第四功率水平，和所述中点时间后的时间的第五功率水平对指数曲线进行曲线拟合，并对除以逝去时间的所述曲线下的面积积分作为平均积分负载。
全文摘要
本发明涉及辅助计量电器的功耗。提供一种系统(100)和方法(200)，用于实时监测多个能量消耗设备(104、108、110)中的特定能量消耗设备(104)以及其特定部件的功耗。能量管理系统(100)可以使家庭网络内的设备的部件能够加电到不同的运行模式，以便确定不同功耗水平。该系统(100)可以挑选出异常现象并从形成的功耗曲线图(210)中将它们提取出来。
文档编号G01R21/00GK102854379SQ20111022792
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者J·K·贝索尔, T·D·沃尔兴顿, M·F·芬奇, L·B·斯派塞, J·D·德拉克, H·科布雷 申请人:通用电气公司