CN102279572B - 需求响应方法和需求响应系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种需求响应(DR)方法和需求响应(DR)系统，所述方法和系统响应于每个家电的质量状态来确定每个家电的优先级，并根据每个家电的优先级来可变地控制每个家电的DR级别，以保证家电的质量并最小化功耗。

Description

需求响应方法和需求响应系统
技术领域
实施例涉及一种用于在峰值电费(peakpowerrate)期间降低功耗以降低电费的需求响应方法，以及用于该方法的系统。
背景技术
通常，电力系统必需平衡需求和供应。电力系统的这个要求对合理利用有限的能源是重要的。
为了上述的目的，需求管理是关注的焦点，大量的研究集中在开发用于需求响应(DR)的需求管理方式。
需求响应(DR)是用于根据电费的变化来智能化管理能耗的系统。也就是说，需求响应(DR)是指响应于电费来调整功耗从而降低电费。因此，在峰值电费时间段期间，功耗可被大大降低。即使消费者在高电费的特定时间间隔期间不方便，该消费者也可在该特定时间间隔期间降低功耗。例如，当电费为高时，消费者可临时关闭空调以降低功耗。
最近，许多开发者正在进行对改进的需求响应(DR)系统的深入研究，其中，所述改进的需求响应(DR)系统响应于电费级别信息来改变预定给每个家电的DR级别，以不同地限制家电的功能，从而调整每个家电的功耗。更具体地说，所述改进的DR系统与电费成比例地提高DR级别以进一步限制家电的功能，从而降低功耗。DR系统降低功耗，而不降低家电的质量，从而实现电费经济化。
然而，传统的DR系统在不考虑家电的质量的情况下，响应于电费来改变家电的DR级别。也就是说，当电费为高时传统的DR系统提高DR级别，当电费为低时传统的DR系统降低DR级别。因此，家电的质量可能恶化。
发明内容
因此，本实施例的一方面在于提供一种需求响应方法，所述需求响应方法以这样的方式响应于家电质量来确定各个家电的优先级，并响应于确定的优先级来改变每个家电的DR级别：将家电的质量保证在允许的质量保证范围内，同时可最小化功耗。
实施例的另外方面将在下面的描述中部分地阐明，并且从描述中部分是清楚的，或者通过本发明的实施可以被理解。
根据本实施例的一方面，一种需求响应(DR)方法包括：识别在每个家电中确立的需求响应级别以限制每个家电的功能；确定识别的家电的质量状态；响应于每个识别的质量状态来确立每个家电的优先级信息；如果在家电中确立的需求响应级别需要被改变，则根据每个家电的优先级信息和需求响应级别来确定具有将被改变的需求响应级别的家电；改变在确定的家电中确立的需求响应级别。
确立优先级信息的步骤可包括：不仅基于每个家电的质量状态，还基于每个家电的平均操作时间或功耗中的至少一个来确立每个家电的优先级信息。
确立优先级信息的步骤可包括：将具有长平均操作时间或高功耗的家电的优先级信息设置为高于具有短平均操作时间或低功耗的其它家电的优先级信息。
确立优先级信息的步骤可包括：从用户接收与每个家电的质量状态有关的信息，并同时接收指示用于每个家电的优先级的项是平均操作时间、功耗还是平均操作时间和功耗两者的信息。
确立优先级信息的步骤可包括：与质量状态成反比例地提高优先级。
确定家电的步骤可包括：识别当前电费，将识别的电费与预定电费进行比较，如果当前电费高于预定电费，则在低DR级别家电中搜索具有最低优先级的一个家电，并将搜索到的家电确定为具有将被改变的需求响应级别的家电。
改变需求响应级别的步骤可包括：将在确定的家电中确立的需求响应级别提高一级以进一步限制确定的家电的功能。
确定家电的步骤可包括：识别当前电费，将识别的电费与预定电费进行比较，如果当前电费低于预定电费，则在高DR级别家电中搜索具有最高优先级的一个家电，并将搜索到的家电确定为具有将被改变的需求响应级别的家电。
改变需求响应级别的步骤可包括：地在确定的家电中确立的需求响应级别降低一级以部分释放确定的家电的限定的功能。
所述DR方法还可包括：确定每个家电的质量状态是否低于预定级别，如果存在具有低于预定级别的质量状态的特定家电，则将所述特定家电的需求响应级别改变为正常操作级别的值。
确定质量状态的步骤可包括：接收指示家电的性能的质量因数，并响应于接收的质量因数来确定家电的质量状态。
根据本实施例的另一方面，一种需求响应(DR)系统包括：接收单元，接收多个家电的质量因数；质量判定单元，响应于接收的每个家电的质量因数来确定每个家电的质量状态；优先级设置单元，基于确定的每个家电的质量状态来确立每个家电的优先级信息；控制器，如果在家电中确立的需求响应级别需要被改变以限制每个家电的功能，则根据每个家电的优先级信息和当前需求响应级别来确定具有将要被改变的需求响应级别的的家电，并改变在确定的家电中确立的需求响应级别。
优先级设置单元可不仅基于每个家电的质量状态，还基于每个家电的平均操作时间或功耗中的至少一个来确立每个家电的优先级信息。
优先级设置单元可包括：将具有低质量状态、长平均操作时间或高功耗中的任意一个的家电的优先级信息确立为高于具有高质量状态、短平均操作时间或低功耗中的任意一个的其它家电的优先级信息。
控制器可确定每个家电的质量状态是否低于预定级别，如果存在具有低于预定级别的质量状态的特定家电，则控制器可将所述特定家电的需求响应级别改变为正常操作级别的值。
控制器可识别当前电费，将识别的电费与预定电费进行比较，如果当前电费高于预定电费，则在低DR级别家电中搜索具有最低优先级的一个家电，将搜索到的家电确定为具有将被改变的需求响应级别的家电，并将确定的家电的需求响应级别提高一级。
控制器可识别当前电费，将识别的电费与预定电费进行比较，如果当前电费低于预定电费，则在高DR级别家电中搜索具有最高优先级的一个家电，将搜索到的家电确定为具有将被改变的需求响应级别的家电，并将确定的家电的需求响应级别降低一级以部分释放确定的家电的限定的功能。
根据本实施例的另一方面，一种需求响应(DR)方法包括：确立需求响应级别以限制家电的功能；确定需求响应级别被确立的家电的质量状态；响应于确定的质量状态来确定家电的可改变的需求响应级别范围；如果在家电中确立的需求响应级别需要被改变，则基于确定的需求响应级别范围来改变在家电中确立的需求响应级别。
确定需求响应级别范围的步骤可包括：与降低的质量状态成比例地降低可改变的需求响应级别范围。
根据本实施例的另一方面，一种需求响应(DR)方法包括：以初始需求响应级别操作多个家电；确定以初始需求响应级别操作的每个家电的质量状态；响应于确定的质量状态来确立每个家电的优先级信息；识别每个家电的当前电费；将识别的电费与预定电费进行比较；如果当前电费低于预定电费，则在高DR级别家电中搜索具有最高优先级的一个家电，将所述家电确定为具有将被改变的需求响应级别的家电，如果当前电费高于预定电费，则在低DR级别家电中搜索具有最低优先级的一个家电，并将所述家电确定为具有将被改变的需求响应级别的家电；如果具有将要被改变的需求响应级别的家电是在高DR级别家电中具有最高优先级的家电，则降低确定的家电的需求响应级别以部分释放需求响应级别，如果具有将要被改变的需求响应级别的家电是在低DR级别家电中具有最低优先级的家电，则提高确定的家电的需求响应级别以进一步限制确定的家电的功能。
附图说明
通过结合附图，从实施例的下面描述中，本实施例的这些和/或其它方面将会变得清楚，并且更易于理解，其中：
图1是示出根据实施例的需求响应(DR)系统的配置图；
图2是示出根据实施例的用于控制图1中求出的DR控制器响应于每个家电的质量因数来控制DR级别的系统的框图；
图3是示出根据实施例的用于DR系统的每个家电的控制框图；
图4示出根据实施例用于允许每个家电在DR系统中确定质量因数的规则；
图5是示出根据实施例的用于在DR系统中响应于质量因数来限定DR级别的方法的概念图；
图6示出根据实施例的当DR系统响应于极限电费来控制DR级别时的电费的变化；
图7示出根据实施例的当DR系统响应于极限电费来控制DR级别时的电费的变化；
图8是示出根据实施例的根据用于DR系统的的各家电的质量因数的优先级的表；
图9是示出根据实施例的用于控制DR系统响应于各家电的优先级来降低DR级别的方法的框图；
图10是示出根据实施例用于控制DR系统响应于各家电的优先级来提高DR级别的方法的框图；
图11示出根据实施例的随时间改变用于DR系统的每个家电的质量因数；
图12是示出根据实施例的DR方法的流程图；
图13是示出用于DR系统各的家电在的优先级的概念图。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的元件。
图1是示出根据实施例的需求响应(DR)系统的配置图。
参照图1，DR系统包括：智能电表10，安装在家中以将信息发送到电力公司并从电力公司接收信息；DR控制单元20，从智能电表10接收关于用电需求或电费的信息；各个家电30_1到30_n，直接地或通过网络连接到DR控制单元20。
家电(30_1～30_n)中的每个家电使用通过电力线接收的电能来执行期望的功能。
家电(30_1～30_n)可包括所有种类的家电，例如，冰箱、空调、洗衣机、电磁炉、电视机等。
家电(30_1～30_n)将作为每个家电(30_1～30_n)的质量因数的质量信息发送到DR控制单元20(见图2)。
DR控制单元20接收关于用电需求或电费的信息，并基于接收的信息确定DR级别。DR控制单元20将确定的DR级别发送到每个家电(30_1～30_n)(见图2)。
DR控制单元20通过智能电表10从电力公司接收电费信息，并使用接收的电费信息来确立各用电单元的不同的DR级别。确立的DR级别信息被发送到每个家电30。
DR控制单元20以单位时间间隔记录从智能电表10接收的电费信息。例如，假设单位时间被设置为一个小时，则电费信息每天被记录24次。DR控制单元使用电费信息，基于最高电费和最低电费来确立具有各用电单元的不同电费的多个DR级别。在这种情况下，每个DR级别可由用于每个用电单元的电费表示。
另外，DR控制单元20以预定时间间隔(即，每单位时间)记录通过智能电表10从电力公司接收的电费信息，并在预定时间段期间使用每个时间区域的平均电费来提取电费模式。DR控制单元20根据电费模式，基于预定电费极限来将时间间隔划分为高电费评估间隔和低电费评估间隔。
图3是示出根据实施例的用于DR系统的每个家电的控制框图。
参照图3，DR控制单元20包括：输入单元21、接收单元22、电费记录单元23、电费模式提取单元24、质量判定单元25、优先级设置单元26、发送单元27、显示单元28和控制器29。
输入单元21(例如，键区、键盘、操纵杆、触摸板、按钮等)被用作允许用户输入期望的命令的接口单元。具体地，输入单元21可与显示单元28集成，并可以以触摸屏的形式配置。
接收单元22从智能电表10接收电费信息，并从安装在家中的每个家电(30_1～30_n)接收各种信息。具体地，接收单元22从每个家电(30_1～30_n)接收每个家电(30_1～30_n)的质量因数。质量因数将每个家电的性能表示为百分比。
电费记录单元23以单位时间间隔记录从智能电表10接收的电费。例如，假设单位时间被设置为一个小时，则电费值每天被更新24次。
电费模式提取单元24从记录在电费记录单元23中的电费提取电费模式。电需求模式由在模式周期内随单位时间的推移而改变的电费表示。所述模式周期可被设置为一天、一周、一个月、一年等中的任何一个。
在用于使用在预定时间间隔收集的电费数据来计算电费模式的一个示例中，单位时间可被设置为一个小时，模式周期可被设置为一天。在模式周期的每个单位时间内计算所有每日电费数据的平均值，从而获得电费模式。
例如，在每天午夜12点和1点(1AM)之间测量的电费数据被平均以获得1AM的电费，在每天1AM和2AM之间测量的电费数据被平均以获得2AM的电费。这样，电费模式提取单元24计算模式周期的每个单位时间的平均电费。
质量判定单元25根据家电的质量因数来确定每个家电的质量状态。
优先级设置单元26根据家电(30_1～30_n)的质量因数来确立各家电(30_1～30_n)的优先级。
优先级设置单元26可基于每个家电(30_1～30_n)的质量状态和用户输入的每个家电(30_1～30_n)的优先级两者来确立各家电(30_1～30_n)的优先级。
另外，优先级设置单元26可基于每个家电(30_1～30_n)的质量状态和由用户输入的操作重要性来确定每个家电(30_1～30_n)的优先级。从预定操作重要性值中选择操作重要性，其中，所述预定操作重要性值由用户为每个家电(30_1～30_n)的优先级设置预先确定。例如，如果操作重要性是平均操作时间，则具有长平均操作时间的一个家电的优先级可被设置为高于具有短平均操作时间的其它家电的优先级。如果操作重要性是功耗，则具有高功耗的家电的优先级可被设置为高于具有低功耗的其它家电的优先级。另外，如果操作重要性指示功耗和平均操作时间两者，则具有长操作时间和高功耗的家电的优先级可被设置为高于具有短操作时间和低功耗的其它家电的优先级。
发送单元27将各种信息发送到各家电30_1到30_n。
显示单元28可直观地指示DR控制单元20的操作，或者可显示当前电费或当前DR级别。另外，显示单元28可显示用于接收操作重要性的数据以确立各家电(30_1～30_n)的优先级的屏幕图像，或可显示用于从用户接收各家电(30_1～30_n)的优先级的屏幕图像。
控制器29以控制DR控制单元20的各元件这样的方式来控制DR控制单元20。
控制器29存储从接收单元22接收的信息，存储各种数据，并存储用于各种控制操作的目标值以及控制程序。
控制器29从智能电表10接收关于每日电费的信息，并将接收的每日电费信息记录在电费记录单元23中。
另外，控制器29使用电费模式提取单元24来计算在预定时间间隔期间的每个时间间隔的与记录在电费记录单元23中的每日电费信息有关的平均值，从而控制器29可提取电费模式。
控制器29根据电费信息来确定初始DR级别，并通过发送单元27将确定的DR级别发送到各家电(30_1～30_n)。响应于接收的初始DR级别来操作家电。
控制器29通过接收单元22来接收各家电(30_1～30_n)的质量因数，并通过质量判定单元25来确定每个家电(30_1～30_n)的当前质量状态。
控制器29根据通过质量判定单元25确定的各家电(30_1～30_n)的质量状态来限定可用的DR级别的范围。也就是说，可以以这样的方式来在所有范围内改变高质量家电的DR级别：高质量家电可执行正常操作和最大节电操作；可以以这样的方式来控制低质量家电仅执行正常操作，而不执行节电操作：低质量家电可使DR级别能够具有仅与正常操作级别相应的值。因此，可将家电的质量保证在允许的质量保证范围内，并同时可最小化功耗。
另外，控制器29根据各家电(30_1～30_n)的质量状态来确立各家电(30_1～30_n)的优先级。如果当前电费高于极限电费，或当前功耗高于极限功耗，则控制器29在低DR级别的家电中搜索最低优先级的家电，并提高最低优先级的家电的DR级别，从而最低优先级的家电进入节电操作模式。如果当前电费低于极限电费，或当前功耗低于极限功耗，则控制器29在高DR级别的家电中搜索最高优先级的家电，并降低最高优先级的家电的DR级别，从而降低最高优先级的家电的节电操作的程度。
根据实施例的用于DR系统的DR控制单元20接收每个家电的质量状态信息并使用接收的信息来控制DR级别。由于每个家电可最精确地确定每个家电的质量，因此可根据嵌入在每个家电中的诊断方法(diagnosticmethod)来确定每个家电的质量状态。根据家电的种类和趋向不同地确定所述诊断方法。因此，需要存在一种用于通过判定每个家电的状态来判定质量因数值的通用规则。
图4示出根据实施例的用于允许每个家电在DR系统中确定质量因数的规则。
参照图4，大于51％的质量因数在正常状态中使用，50％～26％的质量因数在警告状态中使用，25％～13％的质量因数在危险状态中使用，小于12％的质量因数在紧急状态中使用。
紧急状态表示各种装置(如传感器、加热器等)之一已经出现故障，从而紧急操作正在被执行。无法恢复状态表示家电之一再也不能够执行必需的操作。在无法恢复状态中，质量因数被设置为0％。
在根据实施例的DR系统中，DR控制单元20根据每个家电的质量状态来可变地控制每个家电的DR级别。另外，DR控制单元20将当前电费与预定的极限电费进行比较，或将当前功耗与预定的极限功耗进行比较，从而可变地控制每个家电的DR级别。
用于允许DR控制单元20响应于家电的质量状态而可变地控制家电的DR级别的方法将在以下被详细描述。
DR控制单元20响应于当前电费信息来确定初始DR级别。关于初始DR级别的信息被发送到每个家电。当接收到初始DR级别信息时，根据初始DR级别操作家电。
DR控制单元20从家电接收质量因数，并接收与由0到100的百分比表示的当前质量状态有关的信息。在这种情况下，可以以不同的格式或比例来确定计算的百分比值。
DR控制单元20根据各家电的质量状态来限定DR级别的范围。如果具有低质量状态的家电存在，则在低DR级别操作DR控制单元20。DR级别越低，则家电性能越接近100％。结果，所述家电的质量状态被提高。
如果在低质量状态下DR级别没有改变，则在家电中引起问题的可能性很高。如果在低质量状态下家电的节电操作模式被执行，则该家电不能以100％的性能被操作，该家电的质量不能被偶然恢复。例如，如果冰箱的除霜操作被延迟了一个长时间段，则该冰箱可积累大量的霜，在这点上，该冰箱再也不能够执行除霜操作。在这种情况下，如果响应于质量状态来调整DR级别，则可解决上述问题。
图5是示出根据实施例的用于在DR系统中响应于质量因数来限定DR级别的示例性方法的概念图。
参照图5，如果质量状态在100％～51％的范围中，则所有DR级别1～4可被使用。如果质量状态在50％～26％的范围中，则DR级别1到3可被使用。如果质量状态在25％～13％的范围中，则DR级别1和2可被使用。如果质量状态等于或小于12％，则DR系统仅在DR级别1被操作。
DR级别1指示正常操作情况，DR级别4指示能够最小化功耗的节电操作情况。
在上述的示例中，DR级别的范围以及用于响应于质量状态而制定DR级别的条件可被改变。
假设质量状态为30％，并且家电在DR级别3被操作，如果该家电的质量状态降低到20％，则根据DR级别限定条件将DR级别改变为DR级别2。如果该家电的质量状态降低到10％，则DR级别被改变为级别1。
以下，将参照附图描述一种用于允许DR控制单元20在极限电费或极限功耗下可变地控制DR级别的方法。
在使用极限瞬时电费或极限功耗来控制DR级别的情况下，根据每个家电的质量状态确定优先级，从而各家电的DR级别可被顺序地改变。在这种情况下，可以以预定时间间隔改变各家电的DR级别，从而DR级别不会被突然改变。
图6示出根据实施例的当DR系统响应于极限电费来控制DR级别时的电费的变化。
如果实时电费系统被引入DR系统，则用户或消费者根据用电需求可变地确定电费。如果响应于极限电费来执行DR级别控制从而降低用户的电费，则可以以降低的电费使用家电。可由用户确立极限电费以及极限电费的阈值。
图7示出根据实施例的当DR系统响应于极限功耗来控制DR级别时的电费的变化。
如果极限功耗被确立，并且DR级别被控制不超过极限功耗，则可以以降低的电费来使用家电。在这种情况下，可根据电费改变极限功耗，或可由用户确立极限功耗。
为了控制DR级别，各家电的优先级必须被确定。使用质量因数来确立所述优先级。
图8是示出根据实施例的根据用于DR系统的的各家电的质量因数的优先级的表。
参照图8，根据质量因数确立各个家电的优先级。例如，假设电冰箱、洗衣机、空调、炉子(电磁炉)和TV的质量因数分别为10％、70％、30％、80％和90％，则以质量因数的数字升序来排列家电的优先级，即，以电冰箱→空调→洗衣机→炉子(电磁炉)→TV的顺序来排列家电的优先级。
同时，一般根据每个家电的质量状态来确定家电的优先级。然而，可能需要用户来确立每个家电的优先级。如果特定家电的优先级被设置为0，则该家电总在DR级别1被操作。
如果由用户做出的优先级改变被确定为引起消费者用电本成的增加，则DR控制单元20产生警告或警报声以提醒用户电费提高。
另外，如果用户请求特定家电的立即操作，则所述特定家电的质量因数必须以这样的方式被降低：所述特定家电的优先级可被提高到所述家电可被立即操作的点。换句话说，如果在接收到用户请求时家电不能被正常操作，则质量因数必须被降低以防止用户不便。
例如，由于洗衣机或微波炉被操作了一小段时间，因此当用户请求被接收时必须以这样的方式降低其质量因数：可根据用户请求立即并正常操作洗衣机或微波炉。
将在以下详细描述一种用于当极限电费或极限功耗应用于家电时控制DR级别的方法。
第一，如果当前电费等于或高于极限电费，或者当前功耗等于或高于极限功耗，则在多个低DR级别的家电中的最低优先级的家电的DR级别被提高一级。
第二，如果当前电费低于极限电费，或者当前功耗低于极限功耗，则在多个低DR级别的家电中的最高优先级的家电的DR级别被降低一级。
第三，极限电费或极限功耗的阈值被确立以防止DR级别被突然改变。
第四，可根据电费或功耗的变化，或者当前电费和极限电费之间的偏差或当前功耗和极限功耗之间的偏差来改变DR级别改变次数的数量。
第五，由用户确定具有优先级0的家电，从而该家电总在DR级别1被操作。
图9是示出根据实施例的用于控制DR系统响应于各家电的优先级来降低DR级别的方法的框图。
如果当前电费低于极限电费，或当前功耗低于极限功耗，则DR控制单元20在高DR级别家电中搜索最高优先级的家电，并将搜索到的家电的DR级别降低一级。DR控制单元20的操作被延迟预定时间段，并重复相同的控制操作。
图10是示出根据实施例的用于控制DR系统响应于各家电的优先级来提高DR级别的方法的框图。
如果当前电费高于极限电费，或当前功耗高于极限功耗，则DR控制单元20在低DR级别的家电中搜索最低优先级的家电，并将所述最低优先级的家电的DR级别提高一级。DR控制单元20的操作被延迟预定时间段，并重复相同的控制操作。
如果所有家电的DR级别同时降低，则当DR级别为高时延迟的负载也同时操作。如图9和图10所示，当根据各种情况或各种优先级来分配不同的时间延迟，并顺序地改变DR级别时，可容易地管理功耗。
根据实施例的用于DR系统的DR控制单元20使用以下两种方法来控制每个家电的DR级别。
第一种方法根据每个家电的质量状态来可变地控制每个家电的DR级别。在将DR级别设置为初始DR级别或者降低极限电费或极限功耗的情况下，第一种方法可根据质量因数来限定DR级别的范围。
第二种方法将当前电费与预定的极限电费进行比较，或者将当前功耗与预定的极限功耗进行比较，从而能够可变地控制家电的DR级别。第二种方法确立极限电费或极限功耗，并根据质量因数来确定每个家电的优先级，从而每个家电的DR级别可被调整。
第一种方法和第二种方法可在本实施例中同时应用。
将在以下详细描述根据实施例的允许DR系统的DR控制单元20使用上述的两种DR级别控制方法来控制电冰箱、洗衣机和空调的方法。
电冰箱的质量状态可受除霜操作影响。
如果电冰箱的质量因数为高，则电冰箱的优先级为低，使得除霜操作将被延迟。除霜延迟时间越长，则质量因数越低。如果除霜延迟时间达到极限延迟时间，则质量因数急剧降低。如果质量因数降低，则优先级提高。因此，除霜延迟操作完成，并且除霜操作可被执行。
在执行除霜操作之后，质量因数再次提高，并且再次执行节电操作模式。
如果只有第二种方法应用于DR级别控制，则即使优先级被提高，也可通过限制极限电费/功耗来继续延迟除霜操作。
在这种情况下，如果第一种方法被应用，则可基于质量因数通过DR级别限定功能执行除霜操作。也就是说，如果由DR级别限定功能降低DR级别，则除霜操作被执行，并且电费和功耗超出其极限点。结果，可由第二种方法降低除电冰箱以外的其余家电的DR级别。
例如，能够确定立即操作或节电操作的附加按钮可被应用于洗衣机。
在立即操作模式中，即使电费为高，清洗功能也被立即执行。在节电操作模式中，根据清洗开始时间是否被延迟来逐渐降低质量因数。
质量因数被逐渐降低的原因是为了由于分配给洗衣机的低优先级而导致经过一天(24小时)之后不执行清洗功能的示例性情况而准备的。
在用户输入命令信号之后，在期望的操作被执行之前，可能遇到时间延迟，从而质量因数可受该时间延迟影响。
如果清洗延迟时间被延长，则质量因数被降低而优先级被提高，从而洗衣机可执行清洗功能。可选地，如果整个初始DR级别被降低，则清洗功能也可被执行。
洗衣机不仅可响应于质量因数来执行DR级别范围限定功能，还可响应于优先级信息来执行DR级别改变。
在空调的情况下，房间温度和设定温度之间的偏差可影响空调的质量因数。
如果房间温度和设定温度之间的偏差增加，则质量因数被降低而优先级被提高。
在这种情况下，如果由于空调的提高的运转率，房间温度和设定温度之间的差减小，则质量因数被提高，优先级被降低，并且空调以低运转率被操作，从而在节电操作模式中操作空调。
上述两种DR级别控制方法同时被应用于空调，从而DR级别被改变。
图11示出根据实施例的随时间改变用于DR系统的每个家电(例如，电冰箱、洗衣机、空调等)的质量因数。
如图11所示，电冰箱的质量因数与除霜操作的时间延迟成比例地逐渐降低。
质量因数被降低，从而优先级被提高，并且通过DR级别范围限定功能执行除霜操作。在除霜操作完成之后，质量因数被突然提高。
图11示出如何根据随质量因数而变化的优先级信息来执行除霜操作。假设当前电费低于极限电费，或者当前功耗低于极限功耗，并且当DR级别2被转换为DR级别1时执行除霜操作，则电冰箱具有最高优先级，从而DR级别1被分配给电冰箱。结果，可由电冰箱执行除霜操作。
如果洗衣机在节电操作模式中操作，洗衣机的质量因数与延迟的时间成比例地逐渐降低。如果洗衣机停止操作，则洗衣机的质量因数被提高。
图11示出根据质量因数执行限定DR级别范围的功能的示例性情况。如果洗衣机的质量因数被降低到25％或更低，则DR级别调整范围被限制为从DR级别1到DR级别2的范围。假设洗衣机在DR级别2或更低级别开始操作，如果质量因数被设置为25％或更低，则洗衣机无条件地执行清洗功能。
从图11可以看出，空调的质量因数响应于当前房间温度和目标温度之间的偏差而改变。
DR控制单元20响应于质量状态变化而使用质量因数来确定优先级信息，并响应于确定的优先级信息来确定DR级别改变顺序。另外，低质量家电的DR级别被调整为低，从而可达到相应家电的质量管理和节电操作模式。
质量因数可指示每个家电的质量状态并且每个家电的质量状态总在改变。
当使用质量状态来调整DR级别时，在保证家电质量的范围内可获得最大节能效果。
如上所述，如果响应于DR级别来执行家电的节电操作，则当功率或用电需求为高时可降低功耗，从而在实时电费系统中可大大降低电费。
另外，如果节电操作被过分应用于家电，则家电的质量可能被影响。因此，根据实施例的DR系统接收每个家电的质量状态信息来确定优先级，并调整每个家电的DR级别，从而可在质量保证的范围内最小化功耗。
另外，当DR级别被改变时，根据优先级使用时间延迟，从而可防止功耗被突然改变，从而实现稳定的功率管理。
图12是示出根据实施例的DR方法的流程图。
参照图12，在操作100，DR控制单元20确立极限电费。
在操作102，DR控制单元20接收每个家电的质量因数。
当接收到每个家电的质量因数时，在操作104，DR控制单元20确立每个家电的优先级。在这种情况下，DR控制单元20根据家电(30_1～30_n)的质量状态来确定各家电(30_1～30_n)的优先级。
DR控制单元20可基于家电(30_1～30_n)的操作重要性信息(例如，质量状态、平均操作时间、功耗等)来确立家电(30_1～30_n)的优先级。例如，如果操作重要性是平均操作时间，则具有长平均操作时间的一个家电的优先级可被确立为高于具有短平均操作时间的其它家电的优先级。如果操作重要性基于功耗，则具有高功耗的家电的优先级可被确立为高于具有低功耗的其它家电的优先级。另外，如果操作重要性指示功耗和平均操作时间两者，则具有长操作时间和高功耗的家电的优先级可被确立为高于具有短操作时间和低功耗的其它家电的优先级。
将在以下参照图13来描述使用户能够选择操作重要性的操作。为了选择操作重要性，用户选择包含在模式选择按钮单元280中的经济(ECO)模式按钮281、操作时间优先级模式按钮282和功耗优先级模式按钮283中的任何一个。也就是说，根据图13的概念，根据给定的(而不是由用户单独分配)参考条件确立操作重要性。在这种情况下，通过以上操作同时完成操作重要性的选择和反映。
如果用户选择ECO模式按钮281，则根据实施例的DR方法以这样的方式执行操作重要性的分配：考虑到每个家电使用的功耗和操作时间的信息，可最小化能耗。如果高操作重要性被确立，则不考虑用电量(或电费)而在用户期望的时间保留相应家电的操作的可能性提高，并且难以降低功耗(或电费)。因此，在ECO操作模式的情况下，根据本实施例的DR方法将能够最小化操作重要性和用户便利性的特定值分配给ECO操作模式。
如果用户选择操作时间优先级模式按钮282，则高操作重要性被分配给每个具有长平均操作时间的家电。每个具有长平均操作时间的这样的家电(例如，长期操作的家电)可包括直接与食物、衣服和住所关联的多个家电。因此，根据本实施例的DR方法计算平均操作时间，并根据预定范围来执行操作重要性的分配。
如果用户选择功耗优先级模式按钮283，则高操作重要性被分配给每个具有高功率的家电。另外，可添加考虑到用户模式而推荐的模式，或者必要时还可使用使用户能够存储每个设定值的方法。
返回参照图12，当在操作106识别当前电费之后，在操作108，DR控制单元20将当前电费与在操作100确立的极限电费进行比较，并确定当前电费是否高于极限电费。
如果在操作108当前电费高于极限电费，则在操作110，DR控制单元20在低DR级别家电中搜索具有最低优先级的家电，并将最低优先级的家电的DR级别提高一级。DR控制单元20在预定延迟之后返回到操作102，从而DR控制单元20重复相同的控制处理。
同时，如果在操作108当前电费低于极限电费，则在操作112，DR控制单元20在高DR级别的家电中搜索具有最高优先级的一个家电，并将搜索到的家电的DR级别降低一级。DR控制单元20经过预定时间延迟之后返回到操作102，从而DR控制单元20重复相同的控制处理。
从以上描述容易看出，根据实施例的DR系统或DR方法识别家电的质量，响应于识别的质量状态确定家电的优先级，并响应于确定的优先级改变家电的DR级别，从而将家电质量保证在可允许的保证范围中，并且还可最小化功耗。
根据上述的示例性实施例的方法可被记录在非暂时性计算机可读介质或处理器可读介质中，所述介质包括执行由计算机包含的各种操作的程序指令。所述介质还可单独包括程序指令、数据文件、数据结构等，或者包括它们的组合。记录在介质上的程序指令可以是为示例性实施例专门设计和构造的程序指令，或可以是由计算机软件领域的技术人员所公知和可用的程序指令。
计算机可读介质或处理器可读介质的示例包括：磁介质(如硬盘、软盘和磁带)；光学介质(如CD-ROM盘和DVD)；磁光介质(如光盘)；和专门配置以存储和执行程序指令的硬件装置(如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等)。程序指令的示例包括机器代码(如由编译器产生的代码)和包含可由计算机或处理器使用翻译器执行的高级代码的文件。这里描述的方法可在通用计算机或处理器上被执行或可在特定机器(如这里描述的需求响应系统和需求响应方法)上被执行。
描述的硬件单元还可被配置用作一个或多个软件模块以执行上述实施例的操作。这里描述的任何一个或多个软件模块可由包含独有单元的专用处理器执行，或可由一个或多个模块公用的处理器执行。
虽然已经示出并描述了一些实施例，但是本领域的技术人员可理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可在这些实施例中进行改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种用于管理家电能耗的需求响应方法，包括：
识别在每个家电中确立的需求响应级别，其中，需求响应级别用于限制每个家电的功能；
接收指示家电的性能的质量因数，并响应于接收的质量因数来确定识别的家电的质量状态；
响应于每个确定的质量状态来确立每个家电的优先级信息，其中，优先级信息用于确定每个家电的需求响应级别的改变顺序；
如果在家电中确立的需求响应级别需要被改变，则根据每个家电的优先级信息和需求响应级别来确定具有将被改变的需求响应级别的家电；
改变在确定的家电中确立的需求响应级别。
2.如权利要求1所述的需求响应方法，其中，确立优先级信息的步骤包括：不仅基于每个家电的质量状态，还基于每个家电的平均操作时间或功耗中的至少一个来确立每个家电的优先级信息。
3.如权利要求2所述的需求响应方法，其中，确立优先级信息的步骤包括：将具有长平均操作时间或高功耗的家电的优先级信息设置为高于具有短平均操作时间或低功耗的其它家电的优先级信息。
4.如权利要求2所述的需求响应方法，其中，确立优先级信息的步骤包括：从用户接收与每个家电的质量状态有关的信息，并同时接收指示是使用平均操作时间、使用功耗还是使用平均操作时间和功耗两者来确立每个家电的优先级的信息。
5.如权利要求1所述的需求响应方法，其中，确立优先级信息的步骤包括：与质量状态成反比例地提高优先级。
6.如权利要求1所述的需求响应方法，其中，确定家电的步骤包括：
识别当前电费，将识别的电费与预定电费进行比较，如果当前电费高于预定电费，则在低需求响应级别家电中搜索具有最低优先级的一个家电，并将搜索到的家电确定为具有将被改变的需求响应级别的家电。
7.如权利要求6所述的需求响应方法，其中，改变需求响应级别的步骤包括：
将在确定的家电中确立的需求响应级别提高一级以进一步限制确定的家电的功能。
8.如权利要求1所述的需求响应方法，其中，确定家电的步骤包括：
识别当前电费，将识别的电费与预定电费进行比较，如果当前电费低于预定电费，则在高需求响应级别家电中搜索具有最高优先级的一个家电，并将搜索到的家电确定为具有将被改变的需求响应级别的家电。
9.如权利要求8所述的需求响应方法，其中，改变需求响应级别的步骤包括：
将在确定的家电中确立的需求响应级别降低一级以部分释放确定的家电的限定的功能。
10.如权利要求1所述的需求响应方法，还包括：
确定每个家电的质量状态是否低于预定级别，如果存在具有低于预定级别的质量状态的特定家电，则将所述特定家电的需求响应级别改变为正常操作级别的值。
11.一种用于管理家电能耗的需求响应系统，包括：
接收单元，接收多个家电的质量因数；
质量判定单元，响应于接收的每个家电的质量因数来确定每个家电的质量状态；
优先级设置单元，基于确定的每个家电的质量状态来确立每个家电的优先级信息；
控制器，识别在每个家电中确立的需求响应级别，如果在家电中确立的需求响应级别需要被改变，则根据每个家电的优先级信息和当前需求响应级别来确定具有将要被改变的需求响应级别的家电，并改变在确定的家电中确立的需求响应级别，
其中，需求响应级别用于限制每个家电的功能，优先级信息用于确定每个家电的需求响应级别的改变顺序。
12.如权利要求11所述的需求响应系统，其中，优先级设置单元不仅基于每个家电的质量状态，还基于每个家电的平均操作时间或功耗中的至少一个来确立每个家电的优先级信息。
13.如权利要求11所述的需求响应系统，其中，控制器识别当前电费，将识别的电费与预定电费进行比较，如果当前电费高于预定电费，则在低需求响应级别家电中搜索具有最低优先级的一个家电，将搜索到的家电确定为具有将被改变的需求响应级别的家电，并将确定的家电的需求响应级别提高一级。
14.如权利要求11所述的需求响应系统，其中，控制器识别当前电费，将识别的电费与预定电费进行比较，如果当前电费低于预定电费，则在高需求响应级别家电中搜索具有最高优先级的一个家电，将搜索的家电确定为具有将被改变的需求响应级别的家电，并将确定的家电的需求响应级别降低一级以部分释放确定的家电的限定的功能。
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