CN108287486A - 用于执行建筑物能量管理的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于针对建筑物执行能量管理的方法包括生成表示多个建筑物能量负载的能量负载的堆栈。从最高优先级能量负载到最低优先级能量负载对能量负载进行优先化。继而将优先化的能量负载与建筑物功率阈值进行比较。切断最低优先级能量负载，直到剩余的能量负载的总和等于或小于建筑物功率阈值。服务于剩余的能量负载。响应于影响建筑物的情形的变化而重复对能量负载进行优先化、将优先化的能量负载与建筑物功率阈值进行比较以及切断最低优先级能量负载的过程。

Description

用于执行建筑物能量管理的系统和方法
技术领域
本申请一般地涉及能量管理，并且更特别地但是非唯一地涉及用于执行建筑物能量管理的系统和方法。
背景技术
各种类型的能量管理，例如建筑物能量管理，仍然是一个有趣的领域。一些现有系统相对于某些应用具有各种短处、缺陷和弱点。例如，在一些建筑物能量管理系统中，需要大量的处理资源用于实现。因此，该技术领域仍然需要进一步的贡献。
发明内容
本发明的一个实施方式是一种用于针对建筑物执行能量管理的独特的方法。另一实施方式是一种用于管理建筑物的能量使用的独特的建筑物能量管理系统。其他实施方式包括用于执行建筑物能量管理的装置、系统、设备、硬件、方法和组合。本申请的另外的实施方式、形式、特征、方面、益处和优点将会从本文提供的描述和附图中变得易见。
附图说明
参考附图进行本文的描述，其中在若干视图中，相似的参考标号指代相似的部分，并且其中：
图1示意性地图示了根据本发明的实施方式的具有电气负载和建筑物能量管理系统的建筑物的非限制性示例的一些方面。
图2图示了根据本发明的实施方式的在两个不同的时刻在堆栈中通过优先级布置的建筑物负载的非限制性示例的一些方面。
图3图示了根据本发明的实施方式的在两个不同的时刻在堆栈中通过优先级布置的建筑物负载的非限制性示例的一些方面。
具体实施方式
为了促进对本发明的原理的理解的目的，现在将参考附图中所图示的实施方式，并且特定语言将用于描述这些实施方式。然而，可以理解，不旨在由此限制本发明的范围。对所描述的实施方式的任何改变和进一步修改以及对本文描述的本发明的原理的进一步应用被设想为本发明所涉及领域的技术人员将通常会想到的。
参考图1，根据本发明的实施方式图示了用于管理具有多个电气负载14的建筑物12的能量使用的建筑物能量管理系统10的非限制性示例的一些方面。在一些实施方式中，建筑物能量管理系统10可以是建筑物自动化系统的一部分。电气负载14可以是或者包括与建筑物或者建筑物的群相关联或者由其控制的任何电气负载，诸如一个或多个照明系统、电器、计算机、服务器和相关系统、HVAC系统和/或任何类型的电动机器。图1中的电气负载14的数目和类型可以随着建筑物和应用的需要而改变。每个电气负载14可以表示单个负载或者负载的集群。
流向每个电气负载14的功率流被开关元件16控制。开关元件16可以是例如断路器、接触器、继电器和/或恒温器或者其他HVAC(供暖、通风和/或空气调节)系统控制元件。在各种实施方式中，开关元件可以是例如在共同的外壳中并置的，或者可以分布在各个位置。开关元件16可操作以例如通过打开和关闭电气负载14来控制流向电气负载14的功率流。在一些实施方式中，建筑物12可以包括一个或多个热区或者其他HVAC区18，例如，房间或者房间的组或者建筑物内的其他空间/体积，其中温度、湿度和/或通风由HVAC负载形式的电气负载14来处理或供应，其中通过将恒温器、恒湿器和/或其他HVAC控制设备形式的开关元件16上的设定点从正常设置调整到降低功率设置来控制流向HVAC系统的功率流。正常设置或者设定点是当不试图通过切断HVAC负载而减少功率以满足建筑物功率阈值时针对该HVAC负载正常采用的设定点，而减低功率设置或者设定点是通过切断HVAC负载来降低功率与满足建筑物功率阈值时使用的设定点。例如，可以通过在冬季月份中降低温度设定点或者在夏季月份中提高温度设定点来切断HVAC负载。一些实施方式可以包括不止一个降低功率设定点水平。
系统10包括控制器20和与其相关联的存储器22。控制器20与电气负载14通信，特别地与开关元件16通信。在一种形式中，控制器20经由网络24与开关元件16通信。在其他实施方式中，控制器20可以在使用或者不使用网络的情况下直接或者间接与开关元件16通信。在一种形式中，网络24是Wi-Fi网络。在其他实施方式中，网络24可以是局域网、控制局域网、互联网或者任何适合的有线和/或无线网络协议和结构。在一些实施方式中，构造一个或多个开关元件16用于直接网络连接。一些实施方式可以包括一个或多个网关26，用于将一个或多个开关元件耦接至网络24和控制器20。
参考图2，在一些实施方式中，根据优先级列表或者堆栈32来布置建筑物负载14，并且定义功率阈值，例如，在没有需求响应信号(下文描述)时使用的正常功率阈值。图2中图示的电气负载14及其特性仅是通过非限制性示例的方式，并且不一定反映图1所图示的电气负载14。图2的电气负载14包括关键负载、优先级负载1、优先级负载2、负载1、负载2、负载3和可选负载。在图2中图示了在时刻T1和时刻T2的负载。在一些实施方式中，每个特定负载的垂直高度表示负载的大小，其可以随时间改变。负载按照重要性来布置，最重要并且因此具有最高优先级的负载在堆栈32的底部，并且最低优先级的负载在堆栈的顶部，特定负载的优先级由负载在堆栈中的相对位置给定，优先级随着距堆栈底部的高度而减小。所指派的重要性并且因此优先级在图2的向上方向上逐渐地减小到在堆栈32的顶部处的最不重要并且因此具有最低优先级的负载。根据一些实施方式，切断或者断开功率阈值以上的负载。可以理解，图2的堆栈描绘仅是通过示例的方式，并且在其他实施方式中可以采用负载堆栈的其他表示。
各种实施方式包括用于控制建筑物能量管理系统的方法和系统，在一些实施方式中，其包括响应来自公用设施(例如，电网公用设施)的需求响应信号。建筑能量管理系统10可操作以基于从电力公用设施接收的需求响应信号来改变建筑物功率阈值。例如，建筑物能量管理系统10可以经由例如互联网30耦接至公用设施需求响应程序28。可以从公用设施(例如，需求响应程序28)接收一个或多个需求响应信号，其可以用于设置功率阈值，例如，相对于在没有需求响应信号时采用的正常功率阈值而减小的功率阈值。由此，一些实施方式采用基于需求响应信号的动态功率阈值。在接收到来自公用设施(例如，来自需求响应程序28)的需求响应事件信号时，例如基于由用户提供并且与公用设施协商的预先编程的值来设置新的需求响应功率阈值。将总建筑物功率增加到新的阈值以上的任何负载将基于优先级而导致切断或断开的阈值以上的一个或多个负载，而在没有需求响应信号的正常操作期间，仅切断或断开正常阈值以上的负载。在各种实施方式中，当总建筑物功率消耗超过当前供应的阈值时，按照优先级升序切断负载(即，从最低优先级的负载开始切断负载)。当建筑物功率消耗下降到阈值以下(因为阈值升高或者功率消耗水平降低或者二者)时，以与负载切断互补的方式，按照优先级降序恢复先前切断的负载(即，首先恢复最重要或者具有最高优先级的先前切断的负载)。在一些实施方式中，除了电气负载以外或者代替电气负载，可以如本文描述地切断和恢复其他能量负载，例如，天然气负载(例如，天然气动力系统和设备)或者由诸如油或其他液体燃料的其他能量源驱动的负载。
图2所图示的是功率阈值34和功率阈值36。在一种形式中，功率阈值34是正常功率阈值，并且功率阈值36是响应于来自需求响应程序28而设置的减小的功率阈值。正常功率阈值是例如建筑物12的所有者或者经营者例如一般地或者举例来说基于与电力公用设施关于建筑物12平均功率消耗的协议而通常采用以便控制建筑物12功率消耗的功率阈值。功率阈值36是响应于需求响应程序28而使用的相对于功率阈值34减小的阈值。
如果建筑物的输入处的功率超过功率阈值，则例如从最低优先级到最高优先级顺序地切断或者断开负载，直到例如剩余的电气负载的功率消耗等于或小于功率阈值。如上文所述，可以例如基于来自公用设施的输入来调整建筑物功率阈值。例如，可以响应于指示需求响应事件的公用设施信号来将功率阈值34减小到一个或多个功率值，例如，功率阈值36，这可以使得建筑物所有者或经营者能够参与需求响应程序，以在一些实施方式中潜在地改善高峰负载期间网络的稳定性，同时使建筑物占用者经历的不适最小化，例如，如本文所述。在需求响应事件结束之后，可以将功率阈值恢复到初始值(例如，功率阈值34)或者其他值。
一旦负载被优先化，建筑物的能量使用就由功率阈值的应用来管理，功率阈值例如是功率阈值34(或者在接收到需求响应信号时是功率阈值36)。在一个非限制性示例中，测量建筑物功率，并且如果建筑如功率超过阈值，则通过打开服务于负载的断路器或者通过例如本文所述的另一切断程序来切断最低优先级负载(例如堆栈中的最顶部负载)，并且再次测量建筑物功率。如果仍然超过功率阈值，则切断下一个最低优先级负载，并且重复该过程，直到建筑物功率不再超过阈值。在其他实施方式中，可以采用其他方法来切断负载以实现建筑物功率使用处于或者低于功率阈值。
参考图2的示例，在时刻T1，向堆栈32中的电气负载供应的功率低于功率阈值34，并且因此，功率阈值34的应用不会导致任何负载的切断。然而，如果响应于从控制器20处的需求响应程序28接收的信号而实现功率阈值36，则被标注为负载2、负载3和可选负载的电气负载14将不得不被切断，以便维持低于功率阈值36。在时刻T2，建筑物的功率使用较大，并且因此负载3和可选负载将不得不被切断以便维持低于功率阈值34。然而，如果在时刻T2例如响应于从控制器20处的需求响应程序28接收的信号而实现了功率阈值36，则被标注为负载1、负载2、负载3和可选负载的电气负载14将不得不被切断，以便维持低于功率阈值36。
在一些实施方式中，对负载进行动态地优先化，其中，堆栈(例如，堆栈32)的优先化例如响应于影响建筑物的情形的改变而改变。影响建筑物的情形的改变的示例可以包括例如但不限于占用率的改变，诸如先前被占用的HVAC区18变得不被占用，或者经历占用率的减少或增加，或者其中先前不被占用的HVAC区18变为被占用。例如，占用率的改变可以经由位于不同热区中的传感器来向控制器20指示，传感器例如接近传感器或者温度传感器(未示出)，或者可以通过占用者打开灯或计算机或电器来指示，或者可以通过建筑物管理者或所有者或经营者来手动地指示。HVAC区占用率的改变可以影响给予热或其他HVAC负载形式的电气负载14的优先级，并且在一些实施方式中，可以影响给予诸如照明负载的其他负载的优先级。作为另一示例，可以打开关键或高优先级机器或设备，由此改变当前优先方案。在一些实施方式中，时间的推移，例如一段时间，可以被认为是影响建筑物的情形的改变。
在一些实施方式中，可以通过调整热或其他HVAC设定点来切断热或其他HVAC负载。例如，电气负载14中的某些包括用于HVAC区18的HVAC负载。通过影响该区的HVAC供暖、通风和/或制冷的恒温器、恒湿器和/或其他HVAC控制设备来调节每个HVAC区。该影响可以是例如以下的方面：调整挡板的状态，增加或减少风扇速度，或者改变供暖或制冷元件的温度，或者改变加湿器或除湿器的输出。每个HVAC区可以被认为是负载优先级堆栈中的一个负载。可以例如根据本文描述的过程来动态调整这些负载。
在一种形式中，测量每个HVAC区18的占用率和历史温度数据。历史温度数据用于计算温度变化率。继而将HVAC区18划分为例如两个区域(bin)：被占用区和不被占用区。向所有的被占用区指派比所有的不被占用区更高的优先级。如果先前的不被占用HVAC区18变为被占用，则增加其优先级，而如果先前的被占用HVAC区18变为不被占用，则降低其优先级。在一些实施方式中，优先级还可以随着占用度而变化。例如，具有较大数量占用者的HVAC区18可以比具有较少数目的占用者的HVAC区18具有较高的优先级，或者其优先级可以在占用率增加时增加，或者在占用率降低时降低。在每个区域中，通过温度或其他舒适参数的变化率来确定优先级，其他舒适参数诸如湿度或通风程度。针对HVAC区18为给定电气负载指派的优先级随着温度的变化率的增加而增加。例如，与具有较高温度变化率(或其他参数，例如湿度变化率)的HVAC区18相关联的电气负载14被认为具有比与具有较低温度变化率的HVAC区18相关联的电气负载14更高的优先级。这是因为如果对具有较低变化率的区的HVAC服务被中断，具有较低变化率的区的占用者被期望经历较少的不适，因为该区中的温度或其他参数变化将花费较长的时间。较高变化率可以对应于例如建筑物在夏天被阳光照射的一侧的房间，具有较大数目的占用者的房间，或者具有相对较少或者较弱的隔离的房间。所有这些条件关联于可以期望占用者优化HVAC活动并且保证舒适的房间。
一旦确定了热区的优先级，就调整优先级堆栈以反映新的优先级。在一些实施方式中，优先级堆栈的调整可以响应于情形(例如，占用率，温度变化率或其他参数)的变化而是连续的，例如，其中优先级在情形变化时变化。在其他实施方式中，可以基于周期性或者其他来更新优先级。将不被占用区和具有低温度变化率或者低的另一参数的区朝向堆栈的顶部移动，并且因此当需要以满足功率阈值时被首先切断。该切断可以是例如本文所述的。
参考图3，根据本发明的实施方式图示了在时刻T3和T4的负载堆栈40的非限制性示例的一些方面。例如以上文关于图2所描述的方式，根据优先级列表或者堆栈40来布置建筑物负载14，其中最高优先级负载处于堆栈40的底部，并且最低优先级负载处于堆栈40的顶部。图3所图示的电气负载14及其特性仅是通过非限制性示例的方式，并且不一定反映图1和图2所图示的电气负载14。
图3的电气负载14包括关键负载、优先级负载1、优先级负载2、HVAC负载1、HVAC负载2、HVAC负载3、HVAC负载4、HVAC负载5和HVAC负载6。在一些实施方式中，每个负载的垂直高度表示负载的大小。负载根据重要性来布置，最重要并且因此具有最高优先级的负载处于堆栈32的底部。所指派的重要性并且因此优先级在图3中向上的方向上逐渐减小到处于堆栈40顶部的最不重要并且因此具有最低优先级的负载。根据一些实施方式，切断或者断开功率阈值以上的负载。图3图示了功率阈值42和功率阈值44。在一种形式中，功率阈值42是正常功率阈值，例如，在没有需求响应信号的情况下正常用于建筑物的功率阈值；并且功率阈值44是响应于来自需求响应程序28的需求响应信号而设置的减小的功率阈值。
在时刻T3，功率阈值42的应用将导致HVAC负载6的切断，其部分在阈值42以上。如果响应于从控制器20处的需求响应程序28接收的信号而实现功率阈值44，则被标注为HVAC负载4、HVAC负载5和HVAC负载6的电气负载14将不得不被切断以便维持低于功率阈值44。在时刻T4，建筑物的功率使用略大于时刻T3，并且仍然大于功率阈值42。在时刻T4，由于与HVAC负载3和HVAC负载6相对应的HVAC区18中的占用率的变化，HVAC负载已经与时刻T3不同地优先化，其在动态重优先化之后已经转移到最低优先级位置。如果例如响应于从控制器20处的需求响应程序28接收的信号而实现功率阈值44，则被标注为HVAC负载3和HVAC负载6的电气负载14将不得不被切断，以便维持低于功率阈值44。
可以按照一种或多种方式通过建筑物自动化系统来实现针对HVAC负载的负载切断。例如，在一些实施方式中，每个HVAC区18具有针对HVAC负载设备的至少两个调度。这些调度可以限定恒温器、恒湿器和/或其他HVAC控制设备、水制冷或供暖难度、风扇速度等的设定点。第一调度用于正常操作，并且第二调度用于负载切断操作。第三调度可以将HVAC负载或设备一起关闭，或者能够以某些中间水平操作设备。每个调度可以由用户(例如，建筑物管理者)来限定，负载切断调度被选择以便使用比正常调度更少的功率，而仍然防止HVAC区18变得极度不适。在其他实施方式中，例如除了调整恒温器、恒湿器和/或其他HVAC控制设备、水制冷或供暖温度、风扇速度等的设定点之外或者作为替代，可以采用其他过程来切断HVAC负载。
在一些实施方式中，一个或多个HVAC区18可以具有网关26，其将二进制信号与两个调度相关联。如果信号是假，则使用正常调度，而真信号将该区切换至负载切断调度。在一些实施方式中，可以通过能量管理功能来设置二进制信号，能量管理功能可以在外部设备中(并且因此通过通信网络与建筑物自动化系统通信)或者在内部程序中(在这种情况下，通过建筑物自动化系统内部的能量管理程序来设置信号值)。
控制器20被配置和可操作以执行存储在存储器22中的程序指令以管理建筑物12的能量使用，即，管理电气负载14。在一种形式中，控制器20执行程序指令以生成表示多个建筑物电气负载的电气负载的堆栈，例如，类似于相应图2和图3中所图示的堆栈32和40，并且以例如通过重要性程度来将电气负载优先化。在一些实施方式中，优先化可以基于通过用户接口提供的输入。在一些实施方式中，还可以例如基于感测到的温度或者周围条件参数历史(例如湿度)以及基于所感测到的或者以其他方式确定或报告的HVAC区18的占用率(例如，如上文所述)来执行优先化。堆栈从具有最高优先级电气负载的堆栈底部延伸到具有最低优先级电气负载的堆栈顶部。在一种形式中，控制器20执行程序指令以将优先化的电气负载与建筑物功率阈值进行比较，并且指导开关元件16的操作以切断最低优先级电气负载，直到剩余的电气负载(包括HVAC负载)的总和等于或小于建筑物功率阈值，并且服务于剩余的电气负载，即，向安置在阈值以下的电气负载中的每一个提供电力，或者使用的恒温器、恒湿器和/或针对HVAC负载的其他HVAC控制设备的正常设定点或者设置。电气负载的该服务包括恢复先前切断的负载，即，指导开关元件16重新打开该负载，或者针对在先前的优先化迭代中切断但是在当前迭代的优先化中没有切断的负载，从减小的HVAC设定点改变到正常HVAC设定点，例如，这是由于从先前迭代以来负载的优先级的增加，例如，其中，负载是HVAC负载，并且相对应的建筑物区域或者热区的占用率从先前迭代的优先化以来已经增加。控制器20执行程序指令以响应于影响建筑物的情形的变化(例如，不同的HVAC区18中的占用率的变化、一天中时间的变化、太阳能供暖的变化等)，动态地重复堆栈的优先化，与阈值的比较以及指导开关元件切断和服务于负载。
一些实施方式在参与能量管理方案时保证建筑物占用者不经历过多不适。例如，许多需求响应程序经历低参与率，因为用户或者消费者不希望在特别热或特别冷的日子里关掉他们的HVAC。在一些实施方式中，优先化辅助用户标识较低优先级负载，其可以切断同时对占用者舒适度影响最小。通过改变设定点而不是禁用HVAC来调整温度也帮助保证占用者将不会经历极度不适或者危险的温度偏移，其可以改善建筑物能量管理系统的采用率以及需求响应程序的参与率。
一些实施方式表示对高度复杂的建筑物能量管理方案的备选。一些能量管理解决方案依赖于所管理的建筑物的热模型以及计算密集型优化求解器二者。优化求解器需要高成本、强大的处理单元，而建筑物模型需要对研究和调试的大量努力。一些建筑物能量管理系统的费用和复杂性减缓了建筑物所有者的采用。
一些实施方式通过按照负载优先级布置克服了选择什么负载而将其切断的问题。建筑物能量管理系统将继而能够断开或者以其他方式切断较低优先级负载，直到实现功率目标。这使系统自动化，是在建筑物管理干预上的改进。其还保证了持续实现目标功率，是在预先编程的负载切断方案上的改进。最后，目标功率是动态的，并且针对不同的场景甚至可以具有多个需求响应功率设置。这是在现有能量管理系统上的改进。
在一些实施方式中，本文描述的基于规则的算法需要小的计算能力，并且可以通过便宜的处理器来实现。所测量的随时间的温度变化的使用是对建筑物热模型的更加简单并且更加便宜的替代方案，因为其在没有建筑物特性的先验知识的情况下捕获由模型以其他方式生成和使用的所有信息(例如，区热容、墙壁的热阻、诸如阳光的天气效应的影响等)。
本发明的实施方式包括一种用于针对建筑物执行能量管理的方法，包括：(a)生成表示多个建筑物能量负载的能量负载的堆栈；(b)从最高优先级能量负载到最低优先级能量负载对能量负载的堆栈进行优先化；(c)将优先化的能量负载与建筑物功率阈值进行比较；(d)切断最低优先级能量负载直到剩余的能量负载的总和等于或小于建筑物功率阈值，并且服务于剩余的能量负载；以及(e)响应于影响建筑物的情形的变化而动态地重复步骤(b)、(c)和(d)。
在一种细化方案中，该方法还包括响应于外部信号而改变建筑物功率阈值。
在一种细化方案中，基于从电力公用设施接收的需求响应信号而改变建筑物功率阈值。
在另一细化方案中，建筑物具有多个热区；并且能量负载中的至少一些是与多个热区相对应的HVAC(供暖、通风和/或空气调节)负载。
在又一细化方案中，每个热区具有HVAC设定点；并且通过调整HVAC设定点来切断用于每个热区的HVAC负载。
在又一细化方案中，为被占用的热区指定比不被占用的热区更高的优先级。
在进一步的细化方案中，该方法还包括确定多个热区的温度变化率，其中，基于多个热区中的每个热区的温度变化率来为每个热区指派优先级。
在另一细化方案中，所指派的优先级随着温度变化的增加而增加。
本发明的实施方式包括一种建筑物能量管理系统，用于管理具有多个能量负载的建筑物的能量使用，包括：与多个能量负载对应的多个开关元件，每个开关元件可操作以控制流向相对应的能量负载的功率流；控制器和可访问的存储器，控制器与多个开关元件通信，其中，控制器被配置用于执行存储在存储器中的程序指令以通过执行以下动作来管理建筑物的能量使用：(a)生成表示多个建筑物能量负载的能量负载的堆栈；(b)按照重要性程度从最高优先级能量负载到最低优先级能量负载对能量负载的堆栈进行优先化；(c)将优先化的能量负载与建筑物功率阈值进行比较；(d)指导多个开关元件的操作以切断最低优先级能量负载，直到剩余的能量负载的总和等于或小于建筑物功率阈值，并且服务于剩余的能量负载；以及(e)响应于影响建筑物的情形的变化而动态地重复步骤(b)、(c)和(d)。
在一种细化方案中，系统还包括将开关元件中的至少一个耦接至控制器的网关。
在另一细化方案中，系统还包括网络，其中，控制器经由网络与开关元件通信。
在又一细化方案中，建筑物能量管理系统可操作以基于从电力公用设施接收的需求响应信号来改变建筑物功率阈值。
在又一细化方案中，建筑物具有多个热区；并且能量负载中的至少一些是与多个热区相对应的HVAC(供暖、通风和/或空气调节)负载。
在又一细化方案中，每个热区具有HVAC设定点；并且其中，通过调整HVAC设定点来切断用于每个热区的HVAC负载。
在进一步的细化方案中，为被占用的热区指定比不被占用的热区更高的优先级。
在又一细化方案中，控制器被配置用于执行存储在存储器中的程序指令，以通过确定热区中的每一个的温度变化率来管理建筑物的能量使用，其中基于针对每个热区的温度变化率来为每个热区指派优先级。
在又一细化方案中，所指派的优先级随着温度变化率的增加而增加。
本发明的实施方式包括一种用于针对建筑物执行能量管理的方法，包括：(a)生成包括与建筑物的多个HVAC(供暖、通风和/或空气调节)区相对应的HVAC负载的能量负载的堆栈；(b)从最高优先级能量负载到最低优先级能量负载对能量负载的堆栈进行优先化；(c)将优先化的能量负载与建筑物功率阈值进行比较；(d)通过调整HVAC开关元件设定点来切断安置在阈值以上的最低优先级HVAC负载中的每一个，并且服务于安置在阈值以下的HVAC负载中的每一个；以及(e)响应于影响建筑物的情形的变化而动态地重复步骤(a)、(b)、(c)和(d)。
在一种细化方案中，为被占用的HVAC区指派比不被占用的HVAC区更高的优先级。
在另一细化方案中，方法还包括确定多个HVAC区的舒适参数的变化率，其中，基于每个HVAC区的舒适参数的变化率来为每个HVAC区指派优先级，并且其中，所指派的优先级随着舒适参数的变化率的增加而增加。
虽然已经在附图和前面的描述中详细地图示和描述了本发明，但是其应被视作在特征方面是说明性的而不是限制性的，可以理解，仅示出和描述了优选实施方式，在本发明的精神之内进行的所有改变和修改期望受到保护。应当理解，虽然对以上的描述中使用的诸如优选、优选地、优选的或者更加优选的词汇的使用指示这样描述的特征可能更加可取，但是其可能不是必要的，并且缺少这些特征的实施方式可以被视作在本发明的范围内，即由所附权利要求限定的范围内。在阅读权利要求时，当使用诸如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一部分”的词汇时，无意将权利要求限制为只有一个项目，除非权利要求中有明确相反的陈述。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，该项目可以包括项目的一部分和/或整个项目，除非有明确相反的陈述。
除非另外指定或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支持”和“耦接”及其变体被宽泛地使用并且包括直接和间接的安装、连接、支持和耦接。另外，“连接”和“耦接”不限于物理或机械连接或耦接。

Claims (21)

1.一种用于针对建筑物执行能量管理的方法，包括：
(a)生成表示多个建筑物能量负载的能量负载的堆栈；
(b)从最高优先级能量负载到最低优先级能量负载对所述能量负载的堆栈进行优先化；
(c)将优先化的能量负载与建筑物功率阈值进行比较；
(d)切断所述最低优先级能量负载，直到剩余的能量负载的总和等于或小于所述建筑物功率阈值，并且服务于所述剩余的能量负载；以及
(e)响应于影响所述建筑物的情形的变化而动态地重复步骤(b)、(c)和(d)。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：响应于外部信号而改变所述建筑物功率阈值。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述建筑物功率阈值基于从电力公用设施接收的需求响应信号而改变。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述建筑物具有多个热区，并且其中，所述能量负载中的至少一些能量负载是与所述多个热区相对应的HVAC(供暖、通风和/或空气调节)负载。
5.如权利要求4所述的方法，其中，每个热区具有HVAC设定点；并且其中，通过调整所述HVAC设定点来切断用于每个热区的HVAC负载。
6.如权利要求4所述的方法，其中，为被占用的热区指定比不被占用的热区更高的优先级。
7.如权利要求4所述的方法，还包括：确定所述多个热区的温度变化率，其中，基于所述多个热区中的每个热区的温度变化率来为每个热区指派优先级。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所指派的优先级随着温度变化率的增加而增加。
9.一种建筑物能量管理系统，其用于管理具有多个能量负载的建筑物的能量使用，包括：
与所述多个能量负载相对应的多个开关元件，每个开关元件能操作以控制流向相对应的能量负载的功率流；
控制器与能访问的存储器，所述控制器与所述多个开关元件通信，其中，所述控制器被配置用于执行存储在所述存储器中的程序指令以通过执行以下动作来管理所述建筑物的能量使用：
(a)生成表示多个建筑物能量负载的能量负载的堆栈；
(b)从最高优先级能量负载到最低优先级能量负载通过重要性程度对所述能量负载的堆栈进行优先化；
(c)将优先化的能量负载与建筑物功率阈值进行比较；
(d)指引所述多个开关元件的操作以切断最低优先级能量负载，直到剩余的能量负载的总和等于或小于所述建筑物功率阈值，并且服务于所述剩余的能量负载；以及
(e)响应于影响所述建筑物的情形的变化而动态地重复步骤(b)、(c)和(d)。
10.如权利要求9所述的系统，还包括网关，其将所述开关元件中的至少一个开关元件耦接至所述控制器。
11.如权利要求9所述的系统，还包括网络，其中所述控制器经由所述网络与所述开关元件通信。
12.如权利要求9所述的系统，其中，所述建筑物能量管理系统能操作以基于从电力公用设施接收的需求响应信号来改变所述建筑物功率阈值。
13.如权利要求9所述的系统，其中，所述建筑物具有多个热区，并且其中，所述能量负载中的至少一些能量负载是与所述多个热区相对应的HVAC(供暖、通风和/或空气调节)负载。
14.如权利要求13所述的系统，其中，每个热区具有HVAC设定点，并且其中，通过调整所述HVAC设定点来切断用于每个热区的HVAC负载。
15.如权利要求13所述的系统，其中，为被占用的热区指定比不被占用的热区更高的优先级。
16.如权利要求13所述的系统，其中，所述控制器被配置用于执行存储在所述存储器中的程序指令以通过确定所述热区中的每个热区的温度变化率来管理所述建筑物的能量使用，其中，基于每个热区的温度变化率来为每个热区指派优先级。
17.如权利要求16所述的系统，其中，所指派的优先级随着温度变化率的增加而增加。
18.如权利要求9所述的系统，其中，所述能量负载是电气负载。
19.一种用于针对建筑物执行能量管理的方法，包括：
(a)生成包括与所述建筑物的多个HVAC(供暖、通风和/或空气调节)区相对应的HVAC负载的能量负载的堆栈；
(b)从最高优先级能量负载到最低优先级能量负载对所述能量负载的堆栈进行优先化；
(c)将优先化的能量负载与建筑物功率阈值进行比较；
(d)通过调整HVAC开关元件设定点来切断安置在所述阈值以上的最低优先级HVAC负载中的每一个，并且服务于安置在所述阈值以下的HVAC负载中的每一个；以及
(e)响应于影响所述建筑物的情形的变化而动态地重复步骤(a)、(b)、(c)和(d)。
20.如权利要求19所述的方法，其中，为被占用的HVAC区指派比不被占用的HVAC区更高的优先级。
21.如权利要求19所述的方法，还包括确定所述多个HVAC区的舒适参数的变化率，其中基于每个HVAC区的舒适参数的变化率来为每个HVAC区指派优先级；并且其中，所指派的优先级随着所述舒适参数的变化率增加而增加。
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