CN103490507A - 智能电网用电监视 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种监视单元内的用电的电力监视系统。该电力监视系统可以包括收发模块，被配置成接收来自与单元相关联的智能装置的用电报告。该用电报告可以指示智能装置的用电。该电力监视系统还可以包括确定模块，被配置成基于所接收的用电报告生成单元的单元用电报告。该单元用电报告可以指示该单元的用电。收发模块还可以被配置成向该单元的电力供应商传输单元用电报告。

Description

智能电网用电监视

技术领域

这里讨论的各实施方式涉及智能电网。

背景技术

由于更多的消费品需要电力来工作，因而用电持续增加。伴随着增加的用电，电力供应商比如公共电力公司面对的一个挑战是预测电力需求。如果生产的电力比使用的多，则额外的电力可能因为不能够被有效存储而被浪费。另外，如果生产的电力比使用的多，则电力网内的节点的电压频率可能超过它们正常的运行范围，导致节点的故障或者降低节点的寿命。

另一方面，如果生产的电力不足，则可能使用另外的电力生产操作来补偿减少的生产。这些另外的电力生产操作可能运行非常昂贵和/或效率不高。如果另外的电力生产不能补偿生产的不足，则电力网内的节点处的电压频率可能下降到它们的正常运行范围以下，这可能导致电力供应商的服务区域内电灯黯淡或者甚至熄灭。

电力供应商还可能由于局部小规模形式比如家庭或企业的可再生发电变得更加普遍，而面对预测电力需求的挑战。

本申请要求保护的主题不限于解决例如上述任意缺点的实施方式或者只在例如上述环境下运行的实施方式。确切地，该背景技术仅用来说明可以实施本申请描述的一些实施方式的一种示例技术领域。

发明内容

根据一种实施方式的一方面，监视单元内的用电的电力监视系统可以包括收发模块，被配置成接收来自与单元关联的智能装置的用电报告。该用电报告可以指示该智能装置的用电。电力监视系统还可以包括确定模块，被配置成基于所接收的用电报告生成该单元的单元用电报告。该单元用电报告可以指示该单元的用电。收发模块还可以被配置成向该单元的电力供应商传输该单元用电报告。

将至少通过在权利要求中具体指出的元件、特征和组合实现和获得实施方式的目的和优点。

应当理解，前述概述和下面的详细描述两者都是示例性的和说明性的，而不是对如权利要求的发明的限制。

附图说明

将通过对如下附图的使用利用其他特征和细节描述和说明示例实施方式，其中：

图1是示例智能电网100的框图；

图2是与可以包括在图1的智能电网内的单元相关联的示例电力监视系统的框图；

图3是监视单元的用电的示例方法的流程图；

图4是管理用电的示例方法的流程图；

图5是可以包括在图1的智能电网内的示例智能装置的框图；

图6是监视智能装置的用电的示例方法的流程图；以及

图7是全部根据本文描述的至少一些实施方式布置的监视用电的示例方法的流程图。

具体实施方式

本文描述的一些实施方式可以包括管理单元比如居民住宅或商业建筑内的用电的电力监视系统。电力监视系统可以被配置成生成指示单元的用电的单元用电报告。单元用电报告还可以包括对该单元的未来用电的预测。电力监视系统可以向该单元的电力供应商比如公共电力公司发送该单元用电报告。电力供应商可以使它的电力产生需求基于接收到的该单元用电报告以及从电力供应商的服务区域内的其他单元接收的其他单元用电报告。

电力监视系统可以基于电力监视系统从智能装置比如家用电器、消费电子装置和其他装置接收的用电报告来生成单元用电报告。智能装置可以配置成编辑并向电力监视系统传输表明智能装置的用电和/或预测用电的用电报告。电力监视系统可以单独使用来自智能装置的用电报告，或者连同与该单元相关联的一个或更多个非智能装置的用电的指示以及在该单元处产生的电力一起使用该用电报告，以确定该单元的用电。以这种方式，电力供应商的服务区域内的每一个单元可以向电力供应商提供细粒度的电力需求指示或预测，使得能够提高电力产生与需求匹配的准确度。

将参照附图说明本发明的实施方式。

图1是根据本申请内描述的至少一些实施方式布置的示例智能电网100的框图。智能电网100可以包括电力供应商向其提供电力的多个单元110、120、130。单元110、120、130可以是相同类型的单元或者不同类型的单元，并且可以是：居民住宅例如但不限于独立屋、复合式公寓、共管式公寓、连栋房屋和其他住宅；商业建筑例如但不限于商场和写字楼；诸如此类或其任意组合。智能电网100内的三个单元110、120、130仅是出于说明的目的。智能电网可以包含数百至数百万个单元。

单元110、120、130中的每一个可以包括各自的电力监视系统112、122、132。单元110、120、130中的每一个还可以包括一个或更多个智能装置，比如单元110的智能装置114、115、116、117，单元120的智能装置124、125、126、127、128和单元130的智能装置134、135、136。单元130还可以包括发电机137，比如可以使用阳光、风、雨、潮汐和/或地热发电的可再生发电机。

智能装置114-117、124-128、134-136可以包括被配置成消耗电力并生成用电报告的装置。智能装置可以包括：家用电器比如冰箱、洗衣机、干燥器、火炉、烘箱、微波炉、洗碗机、烤箱、咖啡机、热水器、空间加热器、暖气炉、空调单元等；消费电子装置比如音响系统、DVD和蓝光播放器、电视机、台式计算机、便携式计算机、电视译码器、游戏控制器等，以及其他装置。智能装置生成的用电报告可以基于智能装置的当前运行状态指示智能装置的用电。例如，当选择某一循环或模式时，洗衣机可以知道它在一段时间内消耗的电量。用电报告可以指示对于该时间段洗衣机的用电。替选地或者附加地，智能装置生成的用电报告可以指示智能装置的当前运行状态而不指示用电。

在一些实施方式中，用电报告可以基于智能装置的当前运行状态和/或用户针对智能装置的行为来指示预测的智能装置的用电。例如，当微波炉的用户设置某一时间量的定时器时，微波炉可以知道它消耗的电量。但是，基于微波炉的用户不允许微波炉在定时器的全部时间内一直运行的模式，微波炉可以预测可能使用较少的电力。用电报告可以指示微波炉的用电和/或预测的微波炉的用电。

生成用电报告以后，智能装置114-117、124-128、134-136的每一个还可以被配置成向它们对应的电力监视系统112、122、132发送用电报告。

电力监视系统112、122、132可以被配置成监视它们各自的单元110、120、130的用电，以及产生指示它们各自的单元110、120、130的用电和/或预测用电的单元用电报告。为了便于说明，下面仅参照电力监视系统132。其它电力监视系统112、122可以类似于电力监视系统132工作。

电力监视系统132可以被配置成接收来自智能装置134、135、136的用电报告。如果来自智能装置134、135、136的用电报告指示智能装置134、135、136的当前运行状态但不指示智能装置134、135、136的用电，则电力监视系统132可以基于智能装置134、135、136的当前运行状态确定智能装置134、135、136的用电。如果存在，电力监视系统132还可以被配置成检测发电机137的电力产生。替选地或者附加地，如果存在，电力监视系统132可以被配置成检测与单元130相关联的非智能装置的用电变化。例如，电力监视系统132可以检测非智能装置比如电灯泡在电灯泡打开或关闭时的用电变化。基于接收到的来自智能装置134、135、136的用电报告、根据接收到的用电报告确定的智能装置134、135、136的用电、检测到的电力产生和检测到的与单元130相关联的非智能装置的用电的变化，电力监视系统132可以生成反映单元130的用电的单元用电报告。

在一些实施方式中，电力监视系统132还可以被配置成预测单元130未来的用电。电力监视系统132可以基于接收的用电报告、检测到的电力产生、检测到的非智能装置的用电、影响单元130的用电量的过去的用户行为等因素预测单元130的用电。以这种方式，单元用电报告可以提供单元130的精细粒度的电力需求指示或预测。

再次参照电力监视系统112、122、132，在生成单元用电报告后，单元用电报告传输到单元120、130、140的电力供应商。单元用电报告可以通过社区网络（neighborhood network）140、公共网络150和供应商网络160中的一种或更多种传输至电力供应商。在一些实施方式中，只在单元用电报告指示用电变化在阈值以上时向单元120、130、140的电力供应商传输单元用电报告。当用电变化在阈值以上时发送报告可以有助于降低通过其向电力供应商发送单元用电报告的网络的网络流量。

社区网络140可以通过网络元件的汇集形成。在一些实施方式中，网络元件可以是与单元120、130、140相关联的智能仪表。智能仪表可以包括电力供应商用来确定单元的用电的电表。在一些实施方式中，社区网络140可以与公共网络150比如万维网通信，通过该公共网络150社区网络140与供应商网络160通信。电力监视系统112、122、132可以使用社区网络140中智能仪表使用的网络协议和链路向供应商网络160发送单元用电报告。替选地或附加地，电力监视系统112、122、132可以包括网络元件并且可以形成社区网络140。替选地或附加地，电力监视系统112、122、132的每一个可以与公共网络150或者与供应商网络160直接连接。向电力供应商提供精细粒度的电力需求指示或预测可以使电力供应商更好地将电力产生与需求匹配。通过更好地将电力产生与需求匹配，可以避免电力生产过剩或不足。

图1示出了包括不同数量的智能装置的单元110、120、130的每一个。更一般地，每一个单元110、120、130可以包含相同或不同数量的智能装置，或者单元110、120、130的子集可以包括相同或不同数量的智能装置。图1还示出了包括电力监视系统和一个或更多个智能装置的每一个单元110、120、130。在其它的实施方式中，智能电网110中的一个或更多个单元可以不包括电力监视系统和/或智能装置。替选地或附加地，智能电网100中的单元可以包括电力监视系统并且可以不包括任何智能装置。替选地或附加地，智能电网100内的单元可以包括或不包括发电机。本公开考虑了智能电网内的单元的所有不同配置。

图2是根据本申请描述的至少一些实施方式布置的与可以包括在图1的智能电网100内的单元200相关联的示例电力监视系统220的框图。与电力监视系统220一起，第一智能装置240、第二智能装置250、第三智能装置260、发电机280和电表270也可以与单元200相关联。在一些实施方式中，电力监视系统220可以与图1的电力监视系统112、122、132相似和/或对应。替选地或附加地，第一、第二、第三智能装置240、250、260可以与图1的智能装置114-117、124-128、134-136相似和/或对应；发电机280可以与图1的发电机137相似和/或对应；以及单元200可以与图1的单元110、120、130相似和/或对应。

电力监视系统220可以包括但不限于收发模块222、电力检测模块224、预测模块226、确定模块228、需求响应模块232、接口模块234、处理器236和存储器238。

收发模块222可以被配置成接收来自第一、第二和第三智能装置240、250、260的每一个的用电报告。在一些实施方式中，收发模块222可以被配置成通过无线网络接收用电报告。例如，收发模块222和第一、第二和第三智能装置240、250、260可以通过使用例如IEEE802.11或者IEEE802.15等标准的无线网络连接。替选地或附加地，收发模块222和第一、第二、第三智能装置240、250、260可以通过在用于向第一、第二和第三智能装置240、250、260以及单元200内的其它电力装置输送电力的导体上发送信息来通信。收发模块222可以向预测模块226、电力检测模块224和/或确定模块228发送来自第一、第二和第三智能装置240、250、260的用电报告。

电力检测模块224可以被配置成检测由发电机280产生的电力。在一些实施方式中，发电机280可以产生电力并向单元200供电。电力检测模块224可以检测由发电机280产生的电量。替选地或附加地，发电机280可以向收发模块222发送指示发电机280产生的电量的信号。由发电机280发送的信号可以指示正产生的电量和/或将要产生的预测电量。

电力检测模块224还可以被配置成检测与单元200相关联的非智能装置的用电变化。非智能装置可以是与单元200相关联的使用电力但不生成也不向电力监视系统220发送用电报告的任何装置。为了检测非智能装置的用电变化，电力检测模块224可以与电表270通信。电表270可以是能够确定单元200的用电变化的智能仪表或者某种其他类型的电表。

电表270可以向电力检测模块224指示单元200的用电变化。电力检测模块224可以基于从第一、第二和第三智能装置240、250、260接收的用电报告确定是否由于智能装置或非智能装置改变它的用电而发生了用电变化。替选地或附加地，电力检测模块224可以通过分析用电特征来确定变化是否由非智能装置引起，以确定该变化是否与智能装置或非智能装置相关联。电力检测模块224可以向确定模块228和/或预测模块226发送指示用电变化或产生的电力的变化（如果存在）的数据。

预测模块226可以被配置成基于单元200的过去用电、与单元200的用电相关联的人的行为、环境条件、发电机280的电力产生、智能和/或非智能装置之间的关联以及其他因素来预测单元200的未来用电。在一些实施方式中，预测模块226可以通过建立单元200的用电模型来预测未来用电。例如，预测模块226可以使用基于支持向量机、模拟神经网络的机器学习或者使用其他类型的机器学习来建立模型。

预测模块226可以从多个源收集数据用于建立模型以预测用电。这些源的一些可以包括：第一、第二、第三智能装置240、250、260，电力检测模块224，网络比如万维网，接口模块234，以及其它源。例如，第一、第二和第三智能装置240、250、260可以发送关于人与第一、第二和第三智能装置240、250、260的交互的信息。人与第一、第二和第三智能装置240、250、260的交互可以指示第一、第二和第三智能装置240、250、260的使用模式以及/或者针对单元200的用电的其他的人的行为。

在一些实施方式中，第一、第二和第三智能装置240、250、260可以执行对它们自身用电的预测，并将它们预测的用电在用电报告中和人与第一、第二和第三智能装置240、250、260的交互的数据一起发送至收发模块222。预测模块226可以与人的交互的数据一起使用电报告以预测单元200的用电。替选地或附加地，预测模块226可以基于人的交互的数据和从第一、第二和第三智能装置240、250、260传递到收发模块222的数据，对第一、第二和第三智能装置240、250、260的用电进行预测。下面参照图5和图6提供对第一、第二和第三智能装置240、250、260的用电进行预测的讨论。

下面是预测模块226使用来自智能装置的人的交互的数据的示例。电视译码器可以是智能装置，并且可以在发送的用电报告中报告电视译码器用户的最喜爱的节目（通过例如观看频率确定）、最喜爱节目的时间和预测的电视译码器的用电。基于这些数据，因为可以将电视机和音响系统与电视译码器一起使用来观看电视译码器用户的最喜爱的节目，所以预测模块226可以预测与电视译码器用户最喜爱的节目的时间对应的时间内电视机和连接至电视机的音响系统的用电。另外，预测模块226可以基于历史用电预测在这些时间段内单元200的用电。例如，预测模块226可以预测电视译码器用户在电视译码器用户最喜爱的节目期间不会执行其他耗电动作，比如使用真空吸尘器打扫、在火炉上做饭、或者使用电脑。

下面介绍预测模块226使用来自网络的数据的示例。预测模块226可以从网络接收关于学校假期或学校停课的信息。基于这些信息，预测模块226可以预测由于与单元200相关联的单个人或多个人在单元200里的时间增加，因而在学校假期或学校停课期间单元200的用电增加。作为另一个示例，预测模块226可以接收与单元200相关联的人的日程信息。基于该日程信息，预测模块226可以知道这个人什么时候会去度假或者不在家。预测模块226可以预测在这些时间内单元200的用电减少。例如，预测模块226可以认为在这些时间内只有冰箱和/或其他小型用电装置比如时钟等会在这个时间段内耗电。作为另一个示例，当单元200是办公区域时，预测模块226可以从网络接收关于单元200内的排定的会议室的信息。基于该信息，预测模块226可以预测由于投影仪、视频会议、计算机和其它耗电装置的使用而使单元200的用电增加。

下面介绍预测模块226使用历史数据预测用电的示例。预测模块226可以记录一段时间内的用电。记录的用电可以指示单元200在工作日上午的平均用电量。基于这些历史平均值，预测模块226可以预测单元200将在工作日上午继续使用该电量。作为另一个示例，当单元200是写字楼时，预测模块226可以记录用电来确定单元200在一天当中的用电。记录的用电可以指示单元200在工作日使用平均电量并且在周末使用更少电量。另外，记录的用电可以指示单元200在午饭时间和下午晚些时候比上午和下午早些时候用电要少。基于这些历史平均值，预测模块226可以预测单元200在提及的时间内将继续使用该电量。

下面介绍预测模块226使用智能和/或非智能装置之间的关联以预测用电的示例。智能和/或非智能装置之间的关联可以指示当一个装置用电增加时另一个装置可能用电增加。例如，洗衣机的使用可以指示干燥器在近期的用电将增加以干燥洗涤的物品。作为另一个示例，咖啡机的使用可以指示使用烤炉、火炉、和/或微波炉来做早餐。作为另一个示例，烘箱的使用可以指示由于冰箱被打开以收集在烘箱内烹饪的食物以及由于使用烘箱导致冰箱附近的温度增加而使冰箱的用电增加，由于清洗用于准备在烘箱内烹饪的东西的器具和其他物品而使洗碗机的用电增加，夏季由于烘箱在单元200内产生的热增加而使空调的用电增加，冬季由于烘箱在单元200内产生的热增加而使火炉或其他加热装置的用电减少。作为另一个示例，当单元200是办公室或办公区域时，单元200中的电脑的使用可以指示单元200中灯的使用、复印机的使用、以及办公室内加热和/或致冷系统的使用增加。另外，单元200中计算机的使用可以指示办公室内服务器的使用，其可以导致服务器的用电增加以处理来自计算机的请求。

预测模块224可以预测单元200针对不同时间量的用电。例如，预测模块224可以预测单元200在1小时、2小时、12小时、1天或者其他周期内的用电。预测模块224还可以以设置的间隔更新预测或者当新数据可用时改变预测。预测模块224可以向确定模块228发送单元200的预测用电。在一些实施方式中，单元200的预测用电可以包含单元200的全部用电，并且可以包含或者基于来自第一、第二和第三智能装置240、250、260的用电报告。在其它实施方式中，单元200的预测用电可以不包括或不基于来自第一、第二和第三智能装置240、250、260的用电报告。

确定模块228可以被配置成生成单元200的单元用电报告。确定模块228可以使用下述因素来生成单元用电报告：单元200的当前用电、从预测模块224接收的单元200的预测用电、包含在单元200的预测用电内或者与单元200的预测用电分离的来自第一、第二和/或第三智能装置240、250、260的用电报告、发电机280产生的电量或者预测电量。

在一些实施方式内，来自第一、第二和/或第三智能装置240、250、260的用电报告中的一个或更多个可以包含当前运行状态而不是用电的指示。在这些或者其他实施方式内，确定模块228可以被配置成确定智能装置的用电，该智能装置的用电报告指示当前运行状态而不是用电。确定模块228可以在单元用电报告内包括确定的智能装置的用电量。例如，第一和第二智能装置240、250都可以发送用电报告。来自第一智能装置240的用电报告可以指示第一智能装置240的用电。来自第二智能装置250的用电报告可以指示当前运行状态而不是第二智能装置250的用电。基于第二智能装置250的当前运行状态，确定模块228可以计算第二智能装置250的用电。然后，确定模块228可以产生包含第一和第二智能装置240、250两者的用电的单元用电报告。

在一些实施方式内，电力监视系统220可以不包括预测模块226。在这些或者其他实施方式中，确定模块228可以使用来自第一、第二和/或第三智能装置240、250、260的用电报告与接收到的产生的和非智能装置（如果存在）使用的电量来产生单元用电报告。确定模块228可以向收发模块222发送单元用电报告。

在一些实施方式中，单元用电报告可以不包括关于单个装置的用电或发电的信息，而可以是单元200的所有用电的合计。与向电力运营商报告单个装置的用电相比，包括所有用电的合计且没有其他信息的单元用电报告可以提高对与单元200相关联的人的隐私的保护。

收发模块222还可以被配置成向单元200的电力供应商传输单元用电报告。收发模块222可以使用上述参照图1讨论的各种配置或者以不同的方式向单元200的电力供应商传输单元用电报告。收发模块222还可以被配置成从单元200的电力供应商接收电力供应减少的指示。收发模块222可以向需求响应模块232发送电力供应减少的指示。在一些实施方式中，收发模块222可以包含用于与第一、第二和第三智能装置240、250、260和电力供应商的接收和发送的单个接口。在其他实施方式中，收发模块222可以包含两个或更多个接口。其中一个或更多个接口用于与第一、第二和第三智能装置240、250、260的接收和发送，且一个或更多个接口用于与电力供应商的接收和发送。

需求响应模块232可以被配置成接收来自电力供应商的电力供应减少的指示，并且基于电力供应减少的指示选择多个智能装置中的一个或更多个用来减少用电。来自电力供应商的供电减少的指示可以指示电力供应商可能不能供应满足供应商向其供电的单元200和/或其他单元的当前需求或当前预测的需求的电力。替选地或附加地，电力供应减少的指示可以指示在供电减少期间电力成本提高。当供应商不能提供需求的电力时，供应商可以通过发送电力供应减少的指示来请求单元200减少它的当前或未来的电力需求。电力供应减少的指示可以指示请求减少的需求量。在一些实施方式中，需求响应模块232可以接收电力成本提高的指示，而不伴随电力供应减少的指示。

需求响应模块232可以选择第一、第二和第三智能装置240、250、260中的一个或更多个用于减少用电以满足请求减少的需求量。替选地或附加地，需求响应模块232可以在电力成本提高期间选择第一、第二和第三智能装置240、250、260中的一个或更多个用于减少用电，以减少与单元200相关联的用电总成本。需求响应模块232可以在供应减少期间选择第一、第二和第三智能装置240、250、260中的当前正在耗电或预测要耗电的一个或更多个。在选择第一、第二和第三智能装置240、250、260中的一个或更多个后，需求响应模块232向所选择的第一、第二和第三智能装置240、250、260发送请求来降低它们的用电。参照图5，描述第一、第二和第三智能装置240、250、260可以如何响应用电减少请求的示例。

当选择减少用电的装置时，需求响应模块232可以考虑用户关于在供应减少和/或电力成本增加期间什么装置应当减少用电的输入。例如，用户可以指示用电的成本阈值或者其用电可以减少的智能装置来满足用电减少的请求。需求响应模块232还可以接收来自预测模块226的数据来确定可以减少用电的相关联的装置。在第二装置的使用依赖第一装置的使用的情况下，通过选择与第二装置相关联的第一装置以减少使用，需求响应模块232可以进一步减少使用，因为基于第一装置的使用的减少第二装置也会减少使用，而需求响应模块232不需要指示第二装置减少使用。

接口模块234可以被配置成接收用户的输入。例如，用户可以输入对在电力供应减少期间减少用电的智能装置的选择的优先级。接口模块234还可以配置成向与单元200相关联的人呈现数据。该数据可以指示单元200整体、单个或一组智能装置、非智能装置、或其一些组合的过去、当前或预测的未来用电。

在一些实施方式中，处理器236可以被配置成执行使电力监视系统220执行本文描述的功能和操作的计算机指令。计算机指令可以加载到存储器238中用于由处理器236执行，和/或在本文描述的功能和操作的执行期间生成的、接收的、或对其操作的数据至少可以暂时存储在存储器238中。

虽然电力监视系统220示出了各个分立的部件，比如预测模块226和确定模块228，但是各个部件可以根据实施的需要而划分为其他部件、结合成较少的部件、或者被去除。在一些实施方式内，单元200可以与比图2示出的三个智能装置240、250、260更多或更少的智能装置相关联。替选地或者附加地，单元200可以不与发电机280相关联。

图3是根据本申请描述的至少一些实施方式布置的监视单元的用电的示例方法300的流程图。在一些实施方式中，方法300可以通过电力监视系统比如图2的电力监视系统220实施。例如，图2的处理器236可以被配置成执行计算机指令来执行方法300的块302、304、306、310、312和/或314的一个或更多个表示的用于监视用电的操作。虽然示出为分立块，但各个块可以根据实施的需要划分成其他块、结合成较少块、或者去除。

方法300可以以块302、304和/或306的一个或更多个处开始。块302、304和/或306可以同时或者不同时发生，并且可以彼此依赖或不依赖。另外，块302、304、306中的一个或更多个可以在方法300期间发生。例如，方法300可以在块304、310和312发生而块302和306没有发生时完成。

在块302中，可以检测到与单元相关联的非智能装置的用电变化。非智能装置可以是使用电力但不生成指示其用电的用电报告的任何装置。单元可以是：居住住宅比如但不限于独立屋、复合式公寓、共管式公寓、连栋房屋和其他住宅，商业建筑比如但不限于商场和写字楼，诸如此类或其任意组合。

非智能装置的用电变化可以使用电力检测模块和/或与单元相关联的电表检测，比如图2的电力检测模块224和/或电表270。在检测到非智能装置的用电变化后，方法300进行到块310。

在块304中，可以接收来自与单元相关联的智能装置的用电报告。智能装置可以是消耗电力、生成并传输指示智能装置的用电的用电报告的装置。用电报告可以指示智能装置的预测的未来用电。在一些实施方式中，用电报告可以以设置的间隔从智能装置接收，而不考虑用电报告的变化。替选地或者附加地，可以在智能装置的用电变化导致用电报告的变化后接收用电报告。在从智能装置接收用电报告后，方法300进行到块310。

在块306中，可以检测在单元处的电力产生。可以使用电力检测模块比如图2的电力检测模块224检测单元处的电力产生。在检测到单元处的电力产生后，方法进行到块310。

在块310处，确定电力供应商为单元供应的电力是否发生用电变化。例如，如果在与非智能装置的用电的增加的同时且同量地发生电力产生的增加，则电力供应商为单元供应的用电变化可能不发生。如果发生了用电变化，则方法300进行到块312。如果没有发生变化，则方法300结束。

在块312处，生成单元的单元用电报告。在一些实施方式中，单元用电报告可以指示单元的当前用电。替选地或者附加地，单元用电报告可以指示单元的当前和预测的未来用电。

在块134处，向单元的电力供应商比如公共电力公司传输单元用电报告。可以使用一种或更多种网络比如由智能仪表形成的社区网络、公共网络比如万维网、和/或电力供应商的网络向电力供应商传输单元用电报告。在一些实施方式中，可以在单元用电报告指示单元的用电变化大于预定阈值时传输单元用电报告。如果单元用电报告指示单元的用电变化小于预定阈值，则可以不向电力供应商传输单元用电报告。

本领域的技术人员应当理解，对于本文公开的该处理和其他处理以及方法，可以以不同的次序实施这些处理和方法中执行的功能。另外，列出的步骤和操作仅作为示例提供，在不脱离公开的实施方式的本质的情况下，这些步骤和操作中的一些步骤和操作是可选的，可以合并为更少的步骤和操作，或者扩展到其他步骤和操作。

例如，方法300还可以包括在单元处接收来自电力供应商的电力供应减少的指示。方法300还可以包括基于接收到的电力供应减少的指示选择与单元相关联的一个或更多个智能装置用于减少用电。可以基于与单元相关联的人的偏好、电力供应减少的量、一个或更多个智能装置与其他智能装置和/或非智能装置的关联等因素，选择一个或更多个智能装置用于减少使用。

图4是根据本申请描述的至少一些实施方式布置的管理用电的示例方法400的流程图。在一些实施方式中，可以通过供应商网络比如图1的供应商网络160实现方法400。例如，图1的供应商网络160内的单个或多个处理器可以被配置执行计算机指令以执行由方法400的块402、404、406、408和/或410一个或更多个表示的用于管理用电的操作。虽然示出为分立块，但是根据实际需要，各个块可以划分成其他块，结合成较少的块，或者去除。

方法400可以在接收到单元用电报告的块402处开始。单元用电报告可以由单元比如图2的单元200生成并传输。单元用电报告可以包括传输单元用电报告的单元的当前用电和/或预测的未来用电。

在块404处，可以基于单元用电报告更新包括传输单元用电报告的单元的服务区域的用电。

在块406处，确定是否可以调节电力产生来满足服务区域的用电。当需要增加电力产生来满足服务区域的用电但电力供应商不能增加足以满足用电的电力产生时，方法400可以进行到块410。如果可以增加或减少电力产生以满足用电，则方法400可以进行到块408。

在块408处，可以基于服务区域的当前和/或预测的用电来调节电力产生。可以通过为服务区域产生更多或更少电力来调节电力产生以满足服务区域的用电。

在块410处，可以向单元传输用电减少请求。用电减少请求可以请求单元减少它的用电。

图5是根据本申请描述的至少一些实施方式布置的可以包含在图1的智能电网100内的示例智能装置500的框图。智能装置500可以包括但不限于确定模块510、收发模块520、预测模块560、接口模块530、处理器540和存储器550。

智能装置500可以是被配置成消耗电力并生成指示智能装置500的用电和/或当前运行状态的用电报告的装置。智能装置500可以是：家用电器比如冰箱、洗衣机、干燥器、火炉、烘箱、微波炉、洗碗机、烤箱、咖啡机、热水器、空间加热器、暖气炉、空调单元等；消费电子装置比如音响系统、DVD和蓝光播放器、电视机、台式计算机、便携式计算机、电视译码器、游戏控制器等，以及其他装置。

智能装置500可以被配置成具有一个或更多个运行状态。在一些实施方式中，这些运行状态可以包括但不限于待机状态、运行状态、暂停运行状态和关机状态。在一些实施方式中，运行状态可以包括智能装置500的不同运行模式的多个不同运行子状态。在一些实施方式中，智能装置500可以在一个运行状态或子状态中具有多个可选择的运行范围。对于每一个运行状态、运行子状态、和/或那些运行状态和子状态的选择的运行范围，智能装置500可以具有存储在存储器550内或者智能装置500的其他一些存储器内的预定用电信息，或者具有用于计算预定用电的一个或更多个公式、表格等。

例如，智能装置500可以是微波炉。微波炉可以包括具有多个不同运行子状态比如解冻、二次加热、烹调时间、功率级别选择等的运行状态。对于每一个不同子状态，微波炉用户可以选择用于解冻、二次加热、烹调等的时间（即可选择的运行范围）。微波炉还可以具有暂停状态，例如用于用户暂时停止微波炉的运行时。微波炉还可以具有当不使用微波炉时使用的待机状态。对于这些状态、子状态和在状态下选择的运行范围中的每一种，微波炉可以使用预定电量。例如，微波炉可以使用1000瓦特以烹饪1分钟，使用500瓦特以解冻1分钟，以及使用5瓦特用于待机模式。微波炉可以具有表格，其中存储每一运行状态、运行子状态和/或选择的运行范围使用的预定电量，或者使微波炉能够计算用于每一个运行状态、运行子状态和/或选择的运行范围的预定电力的一个或更多个公式。

可以基于运行的已知时间帧来存储或计算智能装置的预定用电的其他智能装置的非限制性示例包括具有定时器的烘箱、咖啡机、洗衣机、干燥器、烤箱、空调、热水器、加热器、冰箱等。

接口模块530可以被配置成接收和/或记录指示用户与智能装置500的交互的数据。用户输入可以包括用户对智能装置500的运行状态、运行子状态、和/或运行状态和/或子状态的运行范围的选择。用户交互还可以包括代替或者在对运行状态、运行子状态和/或运行状态和/或子状态的运行范围的选择之外的用户与智能装置500的交互。例如，用户交互可以包括用户在智能装置500的运行期间停止智能装置500。例如，如果智能装置500是干燥器，则用户可以为干燥器设置选择的干燥循环，并且可以在循环完成前停止干燥器。

接口模块530可以直接或间接地接收和/或记录指示用户交互的数据。例如，在一些实施方式中，接口模块530可以是用户触摸或控制来选择智能装置500的运行状态的面板。替选地或者附加地，接口模块530可以从用户触摸或控制的面板间接地接收和/或记录指示用户交互的数据。接口模块530可以向确定模块510和/或预测模块560发送指示用户交互的数据。

确定模块510可以从接口模块530接收指示用户交互的数据。在一些实施方式中，确定模块510可以记录在设定的周期比如一天、一周或一月内用户交互的一天内的时刻、频率、以及关于用户与智能装置500的交互的其他信息。替选地或者附加地，接口模块530可以记录关于用户交互的其他信息并向确定模块510发送该信息。确定模块510可以在存储器550或其他存储装置中保存该信息。

基于智能装置500的选择的运行状态、运行子状态、和/或运行状态和/或子状态的运行范围，确定模块510可以基于存储的状态、子状态、和运行范围的预定用电信息或者基于一个或更多个用于计算每一个运行状态、运行子状态、和选择的运行范围的预定用电的公式来确定智能装置500的用电。在确定智能装置500的用电以后，确定模块510可以生成指示智能装置500的用电的用电报告。该用电报告还可以包括指示用户交互的数据和/或关于与智能装置500的用户操作的信息。替选地或者附加地，确定模块510可以生成指示智能装置500的运行状态而不指示智能装置500的用电的用电报告。

在一些实施方式中，智能装置500的用电可以由预测模块560确定。在这些和其他实施方式中，预测模块560可以预测智能装置500的用电并向确定模块510发送预测的用电。确定模块510可以在用电报告中包括智能装置500的预测用电。在生成用电报告以后，确定模块510可以向收发模块520发送用电报告。

确定模块510还可以被配置成处理来自与智能装置500相关联的电力监视系统的减少使用请求。在一些实施方式中，减少使用请求可以指示智能装置使用特定运行状态比如关机、待机或暂停运行状态运行。替选地或者附加地，减少使用请求可以包含请求的电量减少并且可以允许确定模块510选择运行状态来满足请求的电力减少。

收发模块520可以被配置成向电力监视系统发送用电报告并且从电力监视系统接收减少使用请求。收发模块520还可以被配置成向与智能装置500相关联的单元的电力监视系统发送关于人与智能装置500的交互的数据。在一些实施方式中，收发模块520可以通过根据给定标准比如IEEE802.11、IEEE802.15或者一些其他标准的无线网络发送和接收数据。替选地或者附加地，收发模块520可以通过用于为与智能装置500相关联的单元输送电力的导体发送和接收数据。

预测模块560可以被配置成基于如下来预测智能装置500的未来用电：接口模块530收集的当前和过去与智能装置500的用户交互，智能装置500的每一个运行状态、运行子状态、和/或运行状态和子状态的选择的运行范围的预定用电，从与智能装置500相关联的电力监视系统接收的数据，来自网络比如万维网的数据，和其他信息源。来自电力监视系统的数据可以包括人对可以与智能装置500相关联的其他装置的行为，或者人对与智能装置500相关联的单元的用电的总的行为。预测模块560可以与图2的预测模块226类似地工作。预测模块560可以向确定模块510发送智能装置500的预测用电以便包含在用电报告内。

在一些实施方式内，预测模块560可以通过建立智能装置500的用电模型来预测未来的用电。例如，预测模块560可以使用基于支持向量机、模拟神经网络的机器学习，或者基于使用上述类型的数据的其他类型的基于机器的学习来建立模型。

作为预测模块560的操作示例，预测模块560可以确定智能装置的选择的运行状态和运行范围的预定用电。基于过去的用户交互，预测模块560可以预测用户可能不会使智能装置在所有运行范围内执行选择的运行状态。预测模块560可以相应地从预定量中减少用电。

例如，智能装置500可以是微波炉。用户可以选择一分钟的烹调时间。从历史上来看，当用户选择一分钟的烹调时间时，用户可以在仅仅15、30、或45秒后停止微波炉。预测模块560可以预测用户会在微波炉运行满一分钟前停止微波炉从而确定用电少于一分钟烹调的预定量。作为另一个示例，智能装置500可以是电视译码器。用户可以选择一个小时长的节目观看。从历史上来看，当用户选择一个小时的节目时，用户可以观看整个节目；但是，在星期五的7点和8点之间，用户可能只观看平均35分钟的节目。在星期五，预测模块560可以预测用户将观看35分钟从而确定用电少于一小时节目的预定量。

在一些实施方式中，处理器540可以被配置成执行使智能装置500执行这里描述的功能和操作的指令。计算机指令可以下载到存储器550中以由处理器540执行，和/或在本文中描述的功能和操作的执行期间生成的、接收的、或对其操作的数据至少可以暂时存储在存储器550中。

如上所述的智能装置500可以提供各种优点。例如，因为智能装置500可以确定并发送它的用电和/或预测用电，所以智能装置500的生产商可以不需要公开装置的操作来允许外部装置比如电力监视系统确定选择的运行状态的用电。替选地或附加地，因为智能装置500可以向电力管理系统报告智能装置500的用电，所以当智能装置500升级或者智能装置500与单元新建立关联时，与该单元相关联的电力管理系统不需要被升级或者改变来确定智能装置500的用电。

虽然智能装置500示出了各种分立的部件比如预测模块560和确定模块510，但是根据实际需要，各种部件可以划分得到其他部件，合并得到数量减少的部件，或者去除。

图6是根据本文描述的至少一些实施方式布置的智能装置的监视用电的示例方法600的流程图。在一些实施方式中，可以通过智能装置比如图5的智能装置500实施方法600。例如，图5的智能装置500的处理器540可以被配置成执行用于监视智能装置的用电的计算机指令，如方法600的块602、604、606和/或608中的一个或更多个所表示的。虽然示出为分立的块，但是各个块可以根据实际需要划分为其他块，合并为较少的块，或者去除。

方法600可以以其中可以检测到智能装置的运行状态的改变的块602开始。运行状态的改变可以包括运行状态的类型的改变、选择的运行状态的运行子状态的类型的改变、和/或运行状态和/或运行子状态的运行范围的改变。智能装置的运行状态的改变可以影响智能装置的用电。

在块604中，可以确定针对当前运行状态智能装置的用电。当前运行状态可以是检测到运行状态的改变以后的运行状态。当前运行状态的智能装置的用电可以基于运行状态、运行子状态、以及运行状态和子状态的运行范围的预定用电信息确定。在一些实施方式中，智能装置的用电可以基于影响智能装置的用电的用户与智能装置的过去交互、智能装置的过去的用电、预定的用电信息等因素进行预测。

在块606中，可以基于确定的智能装置的用电生成用电报告。确定的智能装置的用电可以是智能装置的预测用电。用电报告可以包括确定的智能装置的用电以及由智能装置收集的其他信息，比如用户与智能装置的操作、智能装置的当前和过去的运行状态等信息。替选地或附加地，用电报告可以包括智能装置采集的其它信息而且不包括智能装置的确定的或预测的用电。

在块608处，用电报告可以传输至能量管理系统。能量管理系统可以使用用电报告来确定与智能装置相关联的单元的用电。用电报告可以向能量管理系统提供智能装置的精细粒度用电报告。

图7是根据本文描述的至少一些实施方式布置的监视用电的示例方法700的流程图。在一些实施方式中，可以通过电力监视系统比如图2的电力监视系统220实现方法700。例如，图2的处理器236可以被配置成执行计算机指令以执行如方法700的块702、704和/或706中的一个或更多个表示的用于监视用电的操作。虽然示出了分立的块，但是根据实际需要可以将各个块划分为其他块，合并为更少块，或者去除。

方法700可以以其中可以从与单元相关联的智能装置接收用电报告的块702开始，用电报告可以指示智能装置的用电。用电报告可以是智能装置自身对智能装置的用电的确定。用电报告可以包括除智能装置的用电以外的来自智能装置的其他信息。例如，用电报告可以包括智能装置用户与智能装置的交互、智能装置的运行状态等信息。在一些实施方式中，用电报告可以基于影响智能装置的用电的与智能装置相关联的人的行为。替选地或附加地，用电报告可以基于根据智能装置针对当前运行状态的过去用电的预测用电量。

在块704处，可以基于接收的用电报告生成单元的单元用电报告；单元用电报告可以指示单元的用电。在一些实施方式中，单元用电报告可以基于影响单元使用的电量的过去的人的行为。替选地或附加地，单元用电报告可以包括预测的单元用电。替选地或附加地，单元用电报告还可以基于单元处电力产生的指示。

在块706处，可以向单元的电力供应商传输单元用电报告。单元的电力供应商可以结合来自其他单元的单元用电报告使用单元用电报告来确定服务区域的电力需求。能够确定服务区域的电力需求的电力供应商可以提高将电力产生与电力需求匹配的准确度。

方法700还可以包括检测与单元相关联的非智能装置的用电变化。在这些和其他实施方式中，单元用电报告可以基于非智能装置的用电变化。

方法700还可以包括基于用电报告预测与智能装置和单元相关联的装置的未来用电。预测的装置的未来用电可以与用电报告和其他数据结合使用以生成单元用电报告。

方法700还可以包括从单元的电力供应商接收电力供应减少的指示以及从与单元相关联的多个智能装置中选择至少一个智能装置用于用电减少。多个智能装置可以包括接收了其用电报告的智能装置。

如同下面更详细地讨论的，本文描述的实施方式可以包括对包括各种计算机硬件或软件模块的专用或通用计算机的使用。

本文描述的实施方式可以使用用于承载或在其上存储计算机可执行指令或数据结构的计算机可读介质实施。这样的计算机可读介质可以是可以通过通用或专用计算机存取的任何可用介质。作为示例而非限制，这样的计算机可读介质可以包括有形的计算机可读介质，包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储装置、或者可以用于以计算机可执行指令的方式承载或存储需要的程序编码或数据结构并且可以通过通用或专用计算机访问的其他任何存储介质。上述方式的结合也可以包含在计算机可读介质的范围内。

计算机可执行指令包括例如使通用计算机、专用计算机或专用处理装置执行某个功能或某组功能的指令和数据。虽然已经以具体到结构特征和/或方法行为的语言对主题进行了描述，但是应当理解，权利要求限定的主题不一定限制于上述具体特征或行为。而是，公开上述具体特征和行为作为实施权利要求的示例形式。

如本文所使用中的，术语“模块”或“部件”可以指的是在计算系统上运行的软件对象或例程。本文描述的不同部件、模块、引擎和服务可以实施为在计算系统上运行的对象或处理（例如作为单独的线程）。虽然本文描述的系统和方法可以优选地以软件实施，但是以硬件、或软件和硬件的结合来实施也是可以的并且可以想到的。在本说明书中，“计算实体”可以是如本文之前限定的计算系统，或者在计算系统上运行的任何模块或模块的组合。

本文列举的所有示例和条件语言旨在教学目的以帮助读者理解本发明人贡献的发明和概念以促进技术，应当理解为并不是限制为这些具体列举的示例和条件。虽然已经详细描述了本发明的实施方式，但是应当理解，可以对其进行各种改变、替换和变形而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种监视单元内的用电的电力监视系统，所述电力监视系统包括：

收发模块，被配置成接收来自与单元关联的智能装置的用电报告，所述用电报告指示所述智能装置的用电；以及

确定模块，被配置成基于所接收的用电报告生成所述单元的单元用电报告，所述单元用电报告指示所述单元的用电；

所述收发模块还被配置成向所述单元的电力供应商传输所述单元用电报告。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述用电报告基于影响所述智能装置的用电的与所述智能装置相关联的人的行为。

3.根据权利要求1所述的系统，还包括电力检测模块，被配置成检测所述单元处的电力产生，其中所述确定模块被配置成基于所述单元处产生的电力生成所述单元用电报告。

4.根据权利要求1所述的系统，还包括电力检测模块，被配置成检测与所述单元相关联的非智能装置的用电变化，其中所述单元用电报告基于所述非智能装置的所述用电变化。

5.根据权利要求1所述的系统，还包括预测模块，被配置成基于所述用电报告预测与所述智能装置和所述单元相关联的装置的未来用电，其中所述确定模块被配置成基于所预测的所述装置的未来用电生成所述单元用电报告。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述单元用电报告基于影响所述单元使用的电量的过去的人的行为。

7.根据权利要求1所述的系统，还包括需求响应模块，被配置成基于来自所述单元的电力供应商的电力供应减少的指示，选择包括所述智能装置的与所述单元相关联的多个智能装置中的一个或更多个用于减少用电。

8.一种监视用电的方法，所述方法包括：

接收来自与单元相关联的智能装置的用电报告，所述用电报告指示所述智能装置的用电；

基于所接收的用电报告生成所述单元的单元用电报告，所述单元用电报告指示所述单元的用电；以及

向所述单元的电力供应商传输所述单元用电报告。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：接收在所述单元处产生的电力的指示，其中所述单元用电报告基于所述单元处电力产生的所述指示。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括：检测与所述单元相关联的非智能装置的用电变化，其中所述单元用电报告基于所述非智能装置的所述用电变化。

11.根据权利要求8所述的方法，还包括：基于所述用电报告预测与所述智能装置和所述单元相关联的装置的未来用电。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述单元用电报告基于影响所述单元使用的电量的过去的人的行为。

13.根据权利要求8所述的方法，还包括：接收来自所述单元的电力供应商的电力供应减少的指示，以及从包括所述智能装置且与所述单元相关联的多个智能装置中选择至少一个智能装置用来减少用电。

14.一种控制电力生产的方法，所述方法包括：

接收单元的单元用电报告，所述单元用电报告至少部分地基于来自与所述单元相关联的智能装置的用电报告；以及

基于所述单元用电报告调节电力产生。

15.一种用于电力监视系统中的智能装置，所述智能装置包括：

确定模块，被配置成生成指示所述智能装置的用电的用电报告；以及

收发模块，被配置成向所述智能装置相关联的单元的能量监视系统传输所述用电报告。

16.根据权利要求15所述的智能装置，其中所述单元包括向所述智能装置供电的设施。

17.根据权利要求15所述的智能装置，其中所述智能装置的用电基于针对所述智能装置的运行状态的预定用电量。

18.根据权利要求15所述的智能装置，其中所述智能装置的运行状态包括以下中的任意一个：待机状态、运行状态、暂停运行状态或者关机状态。

19.根据权利要求15所述的智能装置，还包括预测模块，被配置成基于所述智能装置的过去用电来预测所述智能装置的用电。

20.根据权利要求15所述的智能装置，还包括接口模块，被配置成接收与所述智能装置的用户交互，其中所预测的用电量基于影响所述智能装置的用电与所述智能装置的过去用户交互。

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