[发明专利]用于主动电力负载管理的系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及电力负载控制系统领域，特别涉及用于对于个体用户主动控制电力负载管理并视情况可选地对于个体用户以及整体电力公司跟踪电力节省的方法和系统。

背景技术

对高负载条件期间产生尖峰电力的增大的成本以及对使用化石燃料发电带来的碳排放影响的越来越多的认识增大了将负载控制用作推迟或在某些情况下消除对电力公司配置附加发电容量的需求的替代方案的需要。已有的电力公司受到压力，以寻找推迟或消除构建基于化石的发电的需求。如今，存在系统拼凑，其实现需求响应的负载管理程序，由此，多种频带中的多种无线电子系统使用“单向”仅发送通信方法。在这些程序下，RF受控继电器开关典型地附着到消费者的空调器、热水器或池塘泵。覆盖命令(blanket)被发出到特定的地理区域，由此，发送站(例如典型地为寻呼网络)范围内的所有接收单元在电力公司选择的峰时被关闭。在尖峰负载已经过去的一时间段后，第二覆盖命令被发送，以开启已被关闭的装置。

尽管遥测已用于对用能进行报告的明确目的，不存在计算电力消耗、碳气体排放、二氧化硫(SO₂)气体排放和/或二氧化氮(NO₂)排放并在双向积极控制负载管理装置的控制下报告特定装置状态的技术。特别地，单向无线通信装置已经用于从已有的供电或配电合作者的网络解除致动例如加热、通风、空调(HVAC)单元、热水器、池塘泵、照明等电器。这些装置典型地与从寻呼发送器接收“开启”或“关闭”命令的无线寻呼接收器结合使用。另外，单向装置典型地经由路线干线(landline trunks)或在某些情况下通过到寻呼发送器的微波发送连接到服务(serving)供电者的控制中心。订购负载管理程序的用户对于允许服务供电者(电力公司)连接到其电器并在高用能时间段期间暂时解除致动其电器接收折扣。

尽管单向装置通常为工业标准且实施起来相对较为低廉，缺少来自接收器的返回路径，以及缺少关于连接到接收器的实际装置的信息，使得系统对于测量向服务电力公司去除的实际负载来说非常低效。尽管不同的电流吸取可在服务电力公司的传输线上测量，在服务电力公司的控制中心上，实际电力去除是近似的，且负载推迟的位置是近似的。

一种示例性的遥测系统在美国专利No.6891838B1中公开。此专利介绍了关于住宅装置的网络(mesh)通信和经由WAN到计算机的对这些装置的报告和控制的细节。此专利中所提到的设计目标是促进“住宅自动化系统的监视和控制”。此专利没有阐释服务电力公司或用户可如何主动控制装置以促进电力减少。形成对照的是，此专利公开了可能用于报告由服务电力公司的电力仪表显示的信息的技术(如遥测领域中许多其他先前的申请所做的那样)。

另外的示例性遥测系统在美国专利申请公开No.2005/0240315A1中公开。此公开申请的主要目的不是控制电力公司负载，而是“提供用于远程监视和建立用户电力公司负载的状态的改进的交互式系统”。此公开所提到的目标在于，通过使用无线技术，减少电力公司现场工作人员必须在现场维护表计上花费的时间量。

另一种现有技术的系统在美国专利No.6633823B2中公开，其详细介绍了使用私有硬件来远程关闭或开启建筑或住宅中的装置。尽管此现有技术一开始主要介绍了可辅助电力公司管理电力负载控制的系统，此现有技术没有包含构建或实现完整系统必需的独特属性。特别地，在降低用户不满意和服务取消或用户不忠诚的智能算法中，此专利在安全性、受控装置的负载准确性、公开使用可用硬件的用户可如何设置例如温度设置点、用户偏好信息以及用户最优先权等参数的方法的领域中存在缺陷。

已经做出了缩短单向、非验证电力负载控制管理系统和积极控制验证电力负载控制管理系统之间的差距的努力。然而，直到近来，例如智能断路器和命令继电器装置等的技术没有被考虑用于住宅和商用环境，这主要是因为高的成本进入点、缺少用户需求、与实现负载控制的成本有关的发电成本。