CN101842800A - 用于主动电力负载管理的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于管理由电力公司向电力消耗装置供给的电力的消耗的系统，其包含至少一个客户端装置和服务器。各个客户端装置至少部分地响应于从服务器接收的控制消息运行，并控制一个或多于一个的可控制装置的运行。各个可控制装置有选择地启用和停用电力到一个或多于一个的消耗装置的流动。服务器在各个客户端装置的基础上存储与由消耗装置消耗的电力有关的信息。当电力公司请求电力减少时，服务器基于存储在数据库中的客户端装置信息选择至少一个向之发布电力减少消息的客户端装置，该消息指示将被减少的电力量和将被指示停止电力流动的可控制装置的标识中的至少一个。

Description

用于主动电力负载管理的系统和方法
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。
一种这样的缩短差距的努力在美国专利申请公开No.US2005/0065742A1中公开。此公开揭示了使用基于IEEE 802的无线通信链路进行远程电力管理的系统和方法。该公开中披露的系统包含房屋上的(on-premise)处理器(OPP)、主机处理器、终端装置。主机处理器向OPP发布电力管理命令，其又将命令中继到在其管理下的终端装置。尽管所公开的OPP提供了电力管理系统中的某些智能性，其没有确定在其控制下的哪些终端装置在电力减少事件过程中关闭，而是依赖于主机装置进行这种决策。例如，在电力减少事件过程中，终端装置必须从OPP请求许可以开启。请求被转发到主机装置，以便鉴于正在进行的电力减少事件的参数得到关于请求的决策。系统还想到了通过OPP周期性读取电力公司表计并存储OPP中的读取数据，用于后来向主机装置发送。OPP也可包含向主机处理器指示由于将被解除致动的在OPP控制下的负载的无能，OPP将不能遵照电力减少命令。然而，主机处理器和OPP都不判断哪些负载被移除以满足来自电力公司的电力减少命令，特别是当命令由处于电力管理系统管理下的几个电力公司之一发布时。另外，主机处理器和OPP都不在各个用户或各个电力公司的基础上跟踪或累计所节省的电力和/或挣取的碳配额以用于将来由电力公司和/或用户使用。另外，该公开的系统缺少基于用户参与电力管理系统对用户的回报激励程序。另外，该公开中介绍的系统没有提供主机处理器和OPP之间和/或OPP与终端装置之间的安全通信。结果，所介绍的系统缺少对于商业可用的实施方案来说必需的许多特征。
因此，存在对用于个体用户的主动电力负载管理的系统和方法的需求：其视情况可选地具有对于个体用户以及电力公司跟踪电力节省的能力，由此克服现有技术的缺点。
附图说明
图1为根据本发明一示例性实施例基于IP的主动电力负载管理系统的框图；
图2为一框图，其示出了如图1的系统所示的示例性主动负载指示器(ALD)服务器；
图3为一框图，其示出了图1的系统所示的示例性主动负载客户端和智能断路器模块；
图4为一操作流程图，其示出了根据本发明一示例性实施例在主动电力负载管理系统中的自动调度服务呼叫(service call)方法；
图5为一操作流程图，其示出了根据本发明另一示例性实施例在主动电力负载管理系统中致动新订购者的方法；
图6为一操作流程图，其示出了根据本发明又一示例性实施例在主动电力管理系统中管理所发生的事件的方法；
图7为一操作流程图，其示出了根据本发明另一示例性实施例在主动电力管理系统中在个体用户基础上主动减少消耗电力并跟踪电力节省的方法；
图8为一操作流程图，其示出了根据本发明再一示例性实施例在电力节省事件中跟踪主动电力管理系统中的电力公司的累积电力节省的方法。
具体实施方式
在介绍根据本发明的详细的示例性实施例之前，应当注意，实施例主要以涉及在个体订购者基础上主动管理电力负载并视情况可选地跟踪个体订购者和电力公司发生的电力节省的设备部件和处理步骤的组合存在。因此，设备和方法部件通过传统的符号在附图中合适的地方表示，仅仅显示出理解本发明的实施例相关的具体细节，以便不用本领域技术人员在说明书帮助下将会容易地明了的细节使本公开变得模糊。
在本文档中，关系术语例如“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”等可单纯用于分辨一个实体或元件与另一实体或元件，而不必要求或暗示这些实体或元件之间的任何物理或逻辑关系或顺序。术语“包含”、“包括”或任何其他变型用于覆盖例如过程、方法、制品或设备的非穷举性的包括，其包括一系列元件，不仅包括这些元件，还可包括未明确列出或这些过程、方法、制品或设备固有的其他元件。结合任何物体或动作使用的术语“多个”意味着两个或多于两个的这些物体或动作。在没有更多限制的情况下，权利要求中的元件继以冠词“一”、“一个”不排除在包含该元件的过程、方法、制品或设备中存在附加的同样的元件。另外，术语“ZigBee”指的是电气及电子工程师协会根据标准802.15.4或任何后继标准采用的任何无线通信协议，术语“Wi-Fi”指的是IEEE在标准802.11或任何后继标准下采用的任何通信协议，术语“WiMax”指的是IEEE在标准802.16或任何后继标准下采用的任何通信协议，术语“蓝牙”指的是实现IEEE标准802.15.1或任何后继标准的任何短范围通信协议。
将会明了，所介绍的本发明的实施例可包含一个或多于一个的传统处理器以及独特的存储程序指令，该指令控制所述一个或多于一个的处理器，以便结合特定的非处理器电路，实现用于在这里介绍的一个或一个以上的电力负载管理系统中管理电力负载分配并跟踪个体订购者电力消耗和节省的某些、大多数或全部功能。非处理器电路可包含但不限于无线电接收器、无线电发送器、天线、调制解调器、信号驱动器、时钟电路、电源电路、继电器、仪表、智能断路器、电流传感器、用户输入装置。因此，这些功能可解释为在电力负载管理系统中的装置之间分配信息和控制信号的方法的步骤。或者，某些或全部功能可由状态机实现，其不存储程序指令，或在一个或多于一个的专用集成电路(ASIC)中实现，其中，各个功能或功能的某些组合作为用户逻辑实现。当然，可使用两种方法的结合。因此，用于这些功能的方法和装置已经在这里介绍。另外预计，本领域普通技术人员在由这里公开的概念和原理引导时，尽管可能通过很大的努力以及由例如可用时间、当前技术、经济考虑等激发的许多设计选择，在没有过多试验的情况下，将会容易地产生这种软件指令、程序和集成电路(IC)，并适当地布置在功能上集成这些非处理器电路。
近来，IEEE已经发布了改进的WiMax无线标准，其促进了考虑新技术来改进使用智能断路器技术的电力负载控制装置的响应和控制。本发明的实施例扩展并增强了现有的技术，除其他的以外，通过在具有实时监视推迟电力量(或消除的碳、SO2或NO2)的能力的系统中使用WiMax或基于IP的负载控制。这些改进允许电力公司的推迟或投资对环境更为友好的新发电的新选择。
出于多种原因，基于IP的电力管理由于现有的系统。例如，积极控制允许系统控制器接收来自安装在用户位置的终端装置的响应，该响应指示实际目标装置已经被关闭或开启。另外，各个设备标识符为唯一的，各个IP地址在装置被致动时动态分配(例如通过使用动态主机配置协议(DHCP))或由服务IP网络静态分配，由此提供增强的安全性，从而防止无意关闭电力服务的破坏或随意的恐慌动作。已有的电力管理系统，包括使用无线电子系统的那些，不能充分解决安全性问题，因此更可能受到故意或恶意动作的影响。
基于IP的系统也是具有带宽或网络效率的。例如，IP装置经由7层开放系统互联(OSI)模型受到控制，由此，各个包的载荷量可包含消息或“状态变化”且不要求同步通信。这种发送方法允许非常小的包头数据(overhead)和宽带网络上的低数据速率。另外，IP装置可报告许多状态，包括“无电力”。例如，主动负载客户端300可用电池后备机制实现，以便在AC电力失去时向主动负载客户端300提供后备或备用电力。在这种情况下，当电池后备被调用时，主动负载客户端300可报告“无电力”条件。或者，如果主动负载客户端300没有及时对来自ALD服务器100的消息(例如轮询或其他消息)进行响应，特别是在地理区域中的多个主动负载客户端300没有及时对ALD服务器发消息进行响应的情况下，可假设“无电力”条件。由于各个用户房屋和主动负载客户端300的地理位置可在安装时或安装之后获知(例如使用GPS坐标)，这种网络断供(networkoutage)可在各个表计的基础上定位。
如本发明一实施例所提供的，基于IP的电力管理系统的最有利的一个优点在于，准确报告在个体基础上由各个用户节省的实际电力量。本发明的实施例监视和精确计算每个用户多少千瓦(或碳配额)被产生或节省，而不只是提供估计。另外，本发明的实施例根据多能源发电、服务电力公司和地理区域提供了跟踪污染物和推迟负载实际量的手段。
本发明的实施例包括，出于节省、替代发电和产生碳(以及其它气体排放)配额的目的，支持服务电力公司或配电方(例如市政当局、电力合营公司或任何其他批发或零售发电方)的示例性系统、用于在系统中提供连续实时主动电力控制的方法、用于在任何给定时间确定多少实际负载可被控制的方法。
本发明的其他实施例提供了通过负载信息、耗电用户位置、受控装置状态变化、电流检测、用户设置点/偏好以及人工智能(例如通过软件实现的)的独特使用实现示例性方法的系统，以便使得可由服务电力公司用于控制的负载呈现最优化。
一般地，本发明公开的实施例指向一般为240V或更小的住宅和商用电力装置的实时(主动)控制。然而，特定特征和功能也可用于高于240V的较大的商用设备。这里的介绍旨在提供在对于许多服务发电方、批发方或配电方理想地且对于大的地理区域上自愿或非自愿的参与者的实时负载管理的实际实现。本发明公开的示例性的方法和系统可由个体电力公司提供者或对于一个或一个以上的电力公司跟踪和管理电力负载的第三方监视服务实现。本申请介绍了必要的方法，并一般地介绍了用于主机功能(例如主动负载指示器(ALD)服务器)和伴随的主动负载客户端(ALC)的软件子系统。
通过主动监视由各个电力公司需要的电力量并通过将来自参与的用户的电力重新定向来供给所需要的电力，本发明一实施例对于多种电力公司控制配电。在此实施例中，用户同意允许电力管理系统在一天当中的尖峰负载时刻停用某些电力消耗装置。具有远程开启或关闭能力的智能断路器对于由已知IP地址访问的电力服务控制面板中的特定装置安装。或者，IP可寻址智能电器可被使用。电力管理系统确定各个装置当开启时消耗的稳态电力量，并为各个订购者在数据库中记录信息。例如，各个智能电器上或各个智能断路器中的电流传感器可测量由各个被监视装置消耗的电流量。主动负载客户端于是将所消耗的电流量与装置的运行电压相乘，以便获得电力消耗，并将电力消耗发送到ALD服务器。当服务电力公司需要多于其当前能够供给的电力时，电力负载管理系统通过基于个体订购者关闭特定负载来自动调节电力分配。由于各个特定负载消耗的电力量是已知的，系统可精确确定哪些负载被关闭，并跟踪作为此短期断供的结果由各个用户产生的电力节省。
参照图1-8可更为容易地理解本发明，其中，类似的参考标号表示类似的项目。图1示出了根据本发明一实施例的示例性的基于IP的主动电力负载管理系统10。经由连接在一个或一个以上的电力公司控制中心(UCC)200(示出了一个)和一个或多于一个的主动负载客户端(ALC)300(示出了一个)之间的主动负载指示器(ALD)服务器100，示例性的电力管理系统10监视并管理电力分配。ALD服务器100可直接或通过使用互联网协议(IP)或任何其他基于连接的协议的网络80与电力公司控制中心200以及各个主动负载客户端300通信。例如，ALD服务器100可使用经由一个或多于一个的基站90(示出了一个)运行的RF系统通信，基站使用一个或多于一个的无线通信协议，例如全球移动通信系统(GSM)、增强数据GSM环境(EDGE)、高速包接入(HSDPA)、时分多工接入(TDMA)或包括CDMA 2000、CDMA修订版A以及CDMA修订版B的码分多供接入数据标准。作为附加或作为替代地，ALD服务器100可经由有数字用户回路(DSL)能力的连接、具有基于电缆电视的IP能力的连接或其任意组合通信。在图1所示的示例性实施例中，使用到基站90的传统的基于IP的通信(例如通过干线线路)以及对于从基站90到主动负载客户端300的“最后路程”实现WiMax协议的无线信道的组合，ALD服务器100与一个或多于一个的主动负载客户端300通信。
各个主动负载客户端300可通过特定的地址(例如IP地址)访问，并控制和监视安装在主动负载客户端300相关联(例如连接或支持)的企业或住宅20中的个体智能断路器模块或智能电器60的状态。各个主动负载客户端300与一个住宅或商用用户相关联。在一个实施例中，主动负载客户端300与住宅负载中心400通信，住宅负载中心400包含能够响应于来自主动负载客户端300的信号从“开启”(有效)状态切换到“关闭”(无效)、反之亦然的智能断路器模块。智能断路器模块可包含，例如，由Schneider Electric SA在商标“Square D”或Eaton Corporation在商标“Cutler-Hammer”下生产的用于新构造中的安装的智能断路器面板。对于在后安装的已有建筑，可以使用具有用于个体识别和控制的装置的智能断路器。典型地，各个智能断路器控制一个电器(例如洗衣机/干燥机30，热水器40，HVAC单元50或池塘泵70)。
另外，经由多种已知的通信协议中的一个或多于一个(例如，IP，以多种形式的电力线宽带(BPL)，包括通过由HOMEPLUG电力线联盟和IEEE建立和公布的规格、Ethernet、蓝牙、ZigBee、Wi-fi、WiMax等)，主动负载客户端300可直接控制个体智能电器(例如在不与居民负载中心300通信的情况下)。典型地，智能电器60包括电力控制模块(未示出)，其具有通信能力。电力控制模块与到电器的电源一致地安装，在实际电器和电源之间(例如电力控制模块插入家中或企业中的电力插座，且用于电器的电源线插入电力控制模块)。因此，当电力控制模块接收关闭电器60的命令时，其断开对电器60供电的实际电力。或者，智能电器60可包含直接集成在电器中的电力控制模块，其可接收名令并直接控制电器的运行(例如智能恒温器可进行例如升高或降低设置温度、开启或关闭HVAC单元或开启或关闭风扇的功能)。
现在参照图2，ALD服务器100可作为到用户以及到维护人员的主要接口。在图2所示的示例性实施例中，ALD服务器100包含电力公司控制中心(UCC)安全性接口102、UCC命令处理器104、主机事件管理器106、ALC管理器108、ALC安全性接口110、ALC接口112、web浏览器接口114、用户签约应用116、用户个人设置138、用户报告应用118、电力节省应用120、ALC诊断服务器122、ALD数据库124、服务分派管理器126、故障票发生器128、呼叫中心管理器130、碳节省应用132、电力公司P&C数据库134、读表应用136、安全性装置管理器140。
使用web浏览器接口114，在一个实施例中，用户与ALD服务器100交互并经由用户签约应用116订购由电力负载管理系统10提供的某些或全部服务。根据用户签约应用116，用户指定用户个人设置138，并定义用户希望订购的服务的限度，用户个人设置138包含与用户以及用户的住宅或企业有关的信息。用户签约应用116的另外的细节在下面讨论。用户也可使用web浏览器接口114来访问和修改属于其已有账户的信息。
ALD服务器100也包括UCC安全性接口102，其提供ALD服务器100和电力公司控制中心200之间的安全性和加密，以便保证没有第三方能够向ALD服务器100提供未授权的指示。UCC命令处理器104在ALD服务器100和电力公司控制中心200之间接收并发送消息。类似地，ALC安全性接口110提供ALD服务器100和系统10上的各个主动负载客户端300之间的安全性和加密，保证没有第三方可向主动负载客户端300发送指示或从之接收信息。ALC安全性接口110和UCC安全性接口102所使用的安全性技术可包含传统的对称密钥或不对称密钥算法，例如无线加密协议(WEP)、Wi-Fi保护接入(WPA和WPA2)、高级加密标准(AES)、良好隐私(PGP)或财产加密技术。
在一实施例中，可由UCC命令处理器104从电力公司控制中心200接收的命令包括“Cut”命令、“How Much”命令、“End Event”命令、“Read Meters”命令。“Cut”命令指示ALD服务器100降低特定电力量达特定时间量。特定电力量可以为瞬时电力量或每单位时间消耗的平均电力量。“Cut”命令也可视情况可选地指示用于电力负载降低的通用地理区域或特定位置。“How Much”命令请求对于可由请求电力公司控制中心200降低的电力量(例如以兆瓦为单位)的信息。“End Event”命令停止当前ALD服务器100交互。“Read Meter”命令指示ALD服务器100对于由请求电力公司服务的所有用户读取仪表。
UCC命令处理器104可向电力公司控制中心200发送“How Much”命令的响应或“Event Ended”状态确认。对“How Much”命令的响应返回可被切除的电力量。“Event Ended”确收消息确认当前ALD服务器交互已经结束。
主机事件管理器106保持由电力管理系统10控制的电力负载活动的整体状态。主机事件管理器106保持受到控制的各个电力公司的单独的状态并跟踪各个电力公司内的当前用电。主机事件管理器106也跟踪各个电力公司的管理条件(例如各个电力公司当前是否正在被管理)。主机事件管理器106从UCC命令处理器104接收交互请求形式的指令，并将指令传送给完成所请求的交互必需的部件，例如ALC管理器108和电力节省应用120。
ALC管理器108通过ALC接口112在ALD服务器100和系统10中的各个主动负载客户端300之间传送指令。例如，通过与主动负载客户端300通过个体IP地址进行通信，ALC管理器108跟踪由特定电力公司服务的各个主动负载客户端300的状态。ALC接口112将接收自ALC管理器108的指令(例如交互)翻译为目标主动负载客户端300理解的适当的消息结构，并接着将该消息发送给主动负载客户端300。类似地，当ALC接口112接收来自主动负载客户端300的消息时，其将消息翻译为ALC管理器108理解的形式，并将翻译后的消息传送给ALC管理器108。
ALC管理器108从其服务的各个主动负载客户端300周期性地或响应于由ALC管理器108发送的轮询消息地接收包含由主动负载客户端300控制的各个装置的当前电力消耗和状态(例如开启或关闭)的消息。或者，如果个体装置计量不可用，则对于整个主动负载客户端300的总电力消耗和负载管理状态可被报告。在与特定主动负载客户端300相关联的记录中，包含在各个状态消息中的信息被存储在ALD数据库124中。ALD数据库124包含管理各个用户账户和电力分配必需的所有信息。在一实施例中，对于主动负载客户端300安装在其住宅或企业的所有用户，ALD数据库124包含用户联系信息，例如姓名、地址、电话号码、电子邮件地址以及相关联的电力公司，并包含对于各个被管理的装置(例如IP可寻址智能断路器或电器)的具体操作指令的说明、装置状态以及装置诊断历史。
存在ALC管理器108可从主动负载客户端300接收并相应地进行处理的几种消息。一种这样的消息为安全性警报消息。安全性警报消息从安装在住宅或企业中并被耦合到主动负载客户端300的视情况可选的安全性或安全监视系统发出(例如无线地或经由有线连接)。当安全性警报消息被接收到时，ALC管理器108访问ALD数据库124，以便获得用于判断在哪里发送警报的路由信息，并接着如所指示地发送警报。例如，ALD管理器108可被编程为向安全性监视服务公司和/或住宅或企业的所用者发送警报或另一消息(例如电子邮件消息或预先录制的语音消息)。
在主动负载客户端300和ALC管理器108之间传送的另一消息为报告触发消息。报告触发消息就预定电力量已经由被主动负载客户端300监视的特定装置消耗向ALC服务器100发出警报。当报告触发消息从主动负载客户端300被接收到时，ALC管理器108为与供给消息的主动负载客户端300相关联的用户将包含在该消息中的信息记入ALD数据库124。电力消耗信息于是由ALC管理器108用于判断在电力减少事件中主动负载客户端300向谁发送电力减少或“Cut”消息。
在主动负载客户端300和ALC管理器108之间交换的又一消息为状态响应消息。状态响应消息向ALD服务器100报告由主动负载客户端300控制的各个装置的类型和状态。当从主动负载客户端300接收到状态响应消息时，ALC管理器108在ALD数据库124中记录包含在该消息中的信息。
在一个实施例中，在接收到来自主机事件管理器106的对于特定电力公司降低电力消耗的指示(例如“Cut”指示)时，ALC管理器108基于存储在ALD数据库124中的当前电力消耗数据来判断哪些主动负载客户端300和/或个体受控装置被切换到“关闭”状态。ALC管理器108于是向各个被选择的主动负载客户端300发送包含关闭在该主动负载客户端控制下的全部或某些装置的指示的消息。
在另一实施例中，电力节省应用120可被视情况可选地包含在内，以便计算由各个电力公司在电力减少事件(这里称为“切除事件”)中节省的总电力量，以及其主动负载客户端300减少传送电力量的各个用户节省的电力量。电力节省应用120访问对于由特定电力公司服务的各个用户存储在ALD数据库124中的数据，并将对于电力公司参与的各个切除事件由各个电力公司累积的总累积电力节省存储为电力公司电力和碳(“P&C”)数据库134中的条目。
在另一实施例中，视情况可选的碳节省应用132使用由电力节省应用120产生的信息来判断由各个电力公司以及由各个用户对于各个切除事件节省的碳的量。碳节省信息(例如用于为包含在刚刚完成的事件中的用户组产生电力的燃料的类型，在前一事件中节省的电力，政府标准计算费率，和/或其它数据，例如每个服务的电力公司的多能源发电(generation mix)以及用户位置及最近电源位置的地理信息)为各个主动负载客户端300(用户)存储在ALD数据库124中，并为各个电力公司存储在电力公司P&C数据库134中。碳节省应用132计算对于参与前一切除事件的各个主动负载客户端300(用户)和电力公司节省的总等效碳配额，并分别将信息存储在ALD数据库124和电力公司P&C数据库134中。
另外，通过视情况可选地与服务分派管理器126交互，ALC管理器108自动提供整个电力负载管理系统10的平滑运行。例如，当新的用户订购参与电力负载管理系统10时，服务分派管理器126被用户签约应用116通知新的订购。服务分派管理器126于是向ALC管理器108发送致动请求。当接收到来自服务分派管理器126的致动请求时，ALC管理器108向新的主动负载客户端300发送对于信息的查询请求，并在接收到信息时，将之提供给服务分派管理器126。另外，如果在任何时候ALC管理器108检测到特定的主动负载客户端300未在正确运行，ALC管理器108可向服务分派管理器126发送服务请求，以便安排服务呼叫以校正该问题。
在另一实施例中，服务分派管理器126也可接收来自呼叫中心管理器130的对于服务的请求，呼叫中心管理器130提供对运行中心的支持(未示出)，运行中心接收来自电力负载管理系统10的用户的电话呼叫。当用户呼叫运行中心以请求服务时，呼叫中心管理器130将服务呼叫记入ALD数据库124中，并向服务分派管理器126发送“Service”交互消息。当服务呼叫已经完成时，呼叫中心管理器300接收到来自服务分派管理器126的完成提醒，并将原始服务呼叫在ALD数据库124中记录为“已结”。
在又一实施例中，服务分派管理器126也可指示ALC诊断管理器122对于服务分派管理器126已对之接收到服务请求的任何主动负载客户端300执行一系列的诊断测试。在ALC诊断管理器122已经执行诊断过程之后，其将结果返回到服务分派管理器126。服务分派管理器126于是调用故障票发生器128，以便产生包含属于所要求服务(例如用户姓名、地址、用于访问必需的设备的任何特殊考虑、诊断处理的结果)的信息(其中的某些由服务分派管理器126从ALD数据库124检索)的报告(例如故障票)。住宅用户服务技术人员于是可使用在故障票中提供的信息来选择执行服务呼叫必需的设备和替换件的类型。
读表应用136可视情况可选地在UCC命令处理器104从电力公司控制中心200接收到“Read Meters”或等效命令时调用。读表应用136在ALD数据库124中循环，并经由ALC管理器108向UCC命令中具体指明的那些主动负载客户端300或各个主动负载客户端300发送读表消息或命令。ALC管理器108从主动负载客户端300接收的信息对于各个用户被记入ALD数据库124。当所有主动负载客户端表计信息已经被接收到时，信息使用企业对企业电子商务(例如ebXML)或其它希望的协议被发送到进行请求的电力公司控制中心200。
视情况可选的安全性装置管理块140包括用于处理由安全性接口110接收的安全性系统消息的程序指令。安全性装置管理块140包括对于所有安全性系统消息的路由信息，并还可包含基于每个用户或服务公司的发消息选项。例如，一个安全性服务可在发生安全性事件时从ALD服务器100要求电子邮件警报，而另一个安全性服务可要求发自建筑内系统的消息应当由主动负载客户端300和ALD服务器100直接传送到安全性服务公司。
在另一实施例中，ALD服务器100也包含用户报告应用118，其产生将被发送到个体用户的报告，详细说明在先前的账单周期中节省的电力量。各个报告可包含先前账单周期中电力节省的累计总数、每个受控装置(例如断路器或电器)节省的电力量的细节、来自电力公司指示事件的电力节省、来自用户指示事件的电力节省、被管理的装置、时间段中使用和节省的总碳当量和/或用户的主动负载客户端300参与的各个切除事件的具体细节。用户也可通过用户回报程序150接收参与电力负载管理系统10的激励和奖励。例如，电力公司或第三方系统运营者可与产品和/或服务提供者达成协议，基于特定的参与水平或里程碑来提供由提供者提供的服务或产品的系统参与折扣。回报程序150可以以与传统的飞行常客程序类似的方式建立，其中，对于节省的电力累积点数(例如对于节省或推迟的每兆瓦一点)，在累积预定水平的点数时，用户可选择产品或服务折扣。或者，服务电力公司可向用户提供参与系统10的费率折扣。
图3示出了根据本发明一实施例的示例性主动负载客户端300的框图。所示出的主动负载客户端300包括基于Linux的操作系统302、状态响应发生器304、智能断路器模块控制器306、智能装置接口324、通信接口308、安全性接口310、基于IP的通信转换器312、装置控制管理器314、智能断路器(B1-BN)计数器管理器316、报告触发应用318、IP路由器320、智能表计接口322、安全性装置接口328、IP装置接口330。主动负载客户端300在此实施例中为基于计算机或处理器的系统，其位于用户住宅或企业的现场。主动负载客户端300的主要功能是管理位于主动负载客户端300代表用户监督的住宅或企业中的可控制电力消耗负载装置的电力负载水平。在一示例性实施例中，在主动负载客户端300上运行的软件使用Linux嵌入操作系统302运行以管理硬件和通用软件环境。本领域技术人员可容易地想到可作为替代地使用其它的操作系统，例如微软的操作系统家族、Mac OS、Sun OS等等。另外，主动负载客户端300可包括DHCP客户端功能，以便使得主动负载客户端300为自己和/或由之管理的一个或多于一个的可控制装置402-412、420、460从位于促进主动负载客户端300和ALD服务器100之间通信的主机IP网络上的DHCP服务器请求IP地址。主动负载客户端300还可包含路由器功能，并在主动负载客户端300的存储器中维护所分配IP地址的路由表，以便促进从主动负载客户端300到可控制装置402-412、420、460的消息传送。
通信接口308促进主动负载客户端300和ALD服务器100之间的连接性。主动负载客户端300和ALD服务器100之间的通信可基于任何类型的IP或其它的连接协议，包括但不限于WiMax协议。因此，通信接口308可以为有线或无线调制解调器、无线接入点或其它合适的接口。
标准IP层-3路由器320将由通信接口308接收的消息的路由设置到主动负载客户端300以及任何其他本地连接的装置440。路由器320判断所接收的消息是否被指向主动负载客户端300，如果是，将消息传送到安全性接口310以进行解密。安全性接口310提供对于在ALD服务器100和主动负载客户端300之间交换的消息的内容保护。消息内容被安全性接口310使用例如包含IP地址与主动负载客户端300的GPS数据的组合或已知信息的任何其它组合的对称加密密钥加密和解密。如果消息不是被指向主动负载客户端300，则其被传送到IP装置接口330，以便传送到一个或多于一个的本地连接装置440。例如，IP路由器320可被编程为对电力负载管理系统消息以及传统的Internet消息进行路由。在这种情况下，主动负载客户端300可作为提供到住宅或企业的Internet服务的网关，而不使用分立的Internet网关或路由器。
基于IP的通信转换器312打开来自ALD服务器100的进入的消息，并将它们指向主动负载客户端300中的适当的功能。转换器312也从多种主动负载客户端300功能(例如装置控制管理器314、状态响应发生器304、报告触发应用318)接收消息，以ALD服务器100希望的形式对消息进行打包，并接着将它们传送到安全性接口310进行加密。
装置控制管理器314为逻辑上连接到主动负载客户端300的多种可控制装置处理电力管理命令。装置可以为智能断路器402——412或其它的基于IP的装置420，例如具有个体控制模块(未示出)的智能电器。装置控制管理器314也通过查询维护由主动负载客户端300控制的各个装置的类型和状态的状态响应发生器304并将状态提供给ALD服务器100来处理来自ALD服务器100的“Query Request”或等效命令。“Query Request”消息可包含单纯状态请求以外的信息，例如热控制装置的温度设置点、负载控制被允许或禁止的时间间隔、负载控制被允许或禁止的日期、装置控制的优先级(例如在电力减少事件中，热水器和池塘泵在HVAC单元被关闭之间关闭)。如果温度设置点或其它非状态信息被包含在“QueryReqeust”消息中且存在能处理信息的附着到主动负载装置300的装置，温度设置点或其他信息经由智能装置接口324被发送到该装置420。
状态响应发生器304接收来自ALD服务器100的状态消息并对之作出响应地轮询在主动负载客户端的控制下各个可控制的电力消耗装置402——412、420、460，以便判断可控制装置402——412、420、460是否有效且处于好的运行秩序。各个可控制装置402——412、420、460在状态响应消息中用运行信息(例如有效性状态和/或错误报告)对轮询作出响应。主动负载客户端300在与状态响应发生器304相关联的存储器中存储状态响应，以便与电力减少事件相联系地参考。
智能装置接口324促进到附着到主动负载客户端300的个体装置420(例如智能电器电力控制模块)的基于IP或其他地址的通信。连接性可通过几种不同类型的网络中的一种，包括但不限于BPL、ZigBee、Wi-Fi、Bluetooth或直接Ethernet通信。因此，智能装置接口324为适用于用在将智能装置420连接到主动负载客户端300的网络中或在其上使用的调制解调器。智能装置接口324还允许装置控制管理器314管理具有检测温度设置并响应于温度变化的能力的这些装置。
智能断路器模块控制器306格式化、向智能断路器模块400发送以及从之和接收包括电力控制指令的消息。在一个实施例中，通信优选为通过BPL连接。在这样的实施例中，智能断路器模块控制器306包括BPL调制解调器和运行软件。智能断路器模块400包含个体智能断路器402——412，其中，各个智能断路器402——412包括可应用的调制解调器(例如BPL调制解调器，当BPL为所使用的网络技术时)并优选为根据供到一个电器或其他装置的电力。B1——BN计数器管理器316对于各个安装的智能断路器402——412判断并存储实时用电。例如，计数器管理器316跟踪或对由各个智能断路器402——412使用的电力的量进行计数，并将所计的电力量存储在与计数器管理器316相关联的主动负载客户端300的存储器中。当任意断路器402——412的计数器达到预定限制时，计数器管理器316向报告触发应用318提供与智能断路器402——412对应的标识号以及对应的电力量(电力数)。一旦信息被传送到报告触发应用318，计数器管理器316将可应用的断路器402——412的断路器复位到零，使得信息可被再次收集。报告触发应用318于是产生包含对于主动负载客户端300的识别信息、对于特定智能断路器402——412的识别信息、电力数的报告消息，并将报告发送到基于IP的通信转换器312，用于发送到ALD服务器100。
智能表计接口322管理使用BPL通信的智能表计460或连接到传统电力表计450的电流传感器452。当主动负载客户端300接收到来自ALD服务器100的“Read Meters”命令或消息且智能表计460被附着到主动负载客户端300时，“Read Meters”命令经由智能表计接口322(例如BPL调制解调器)被发送到表计460。智能表计接口322从智能表计460接收对“Read Meters”消息的应答，按照用于主动负载客户端300的识别信息对此信息进行格式化，并将格式化的消息提供给基于IP的通信转换器312，用于发送到ALD服务器100。
安全性装置接口328向以及从任何所附着的安全性装置传送安全性消息。例如，安全性装置接口328可经由导线或无线地耦合到包括移动传感器、机械传感器、光学传感器、电学传感器、烟检测器、一氧化碳检测器和/或其他安全以及安全性监视装置的监视或安全性系统。当监视系统检测到安全性或安全问题(例如断开、火、过量一氧化碳水平)时，监视系统发送其警报信号到安全性接口328，安全性接口328又通过ALD服务器100将警报信号转发到IP网络，以便传送到目标IP地址(例如，安全性监视服务提供者)。安全性装置接口328也可具有通过IP装置接口与所附着的安全性装置通信的能力，以便识别来自失去其基于线路的电话连接的装置的通知消息。一旦通知已经被接收到，警报消息被格式化并通过基于IP的通信转换器312被发送到ALD服务器100。
下面将介绍根据示例性实施例的电力负载管理系统10的运行。在一实施例中，用户在一开始使用web浏览器对电力负载管理服务进行签约。使用web浏览器，用户通过web浏览器接口114访问电力管理系统提供者的网站，并提供其姓名以及地址信息以及他想由电力负载管理系统10控制以节省尖峰负载时的能量并累积电力节省或碳配额(其可用于基于由用户节省的电力或碳的总量接收回报激励)的设备的类型。用户也可达成协议以允许非尖峰期间对电力消耗的管理，从而向电力公司售回过剩的电力，同时，累积电力节省或碳配额。
用户签约应用116在ALD数据库124中为各个用户产生数据库条目。各个用户的联系信息和负载管理偏好被存储或记录在数据库124中。例如，用户可被授予几个简单的选项，用于管理任何数量的装置或一类装置，包括用于管理装置的参数(例如各种装置可被关闭多长时间和/或定义装置根本不能被关闭的定义小时)。特别地，用户也可具有提供用于HVAC操作的具体参数(例如HVAC系统的设置控制点，其指明低以及高温度范围)的能力。另外，用户可被授予当电力管理事件发生时接收提醒(例如电子邮件消息、即时消息、文本消息或录制的电话呼叫或其任意组合)的选项。当用户完成输入数据时，“New Service”或等效的交互消息或命令被发送到服务分派管理器126。
图4示出了根据本发明一实施例的示例性操作流程图500，其提供了在示例性电力负载管理系统10中由ALD服务器100(例如作为服务分派管理器126的一部分)执行以管理服务请求的步骤。图4的步骤优选为实现为存储在ALD服务器100的存储器(未示出)中并由ALD服务器100的一个或多于一个的处理器(未示出)执行的一组计算机指令(软件)。按照逻辑流程，服务分派管理器126接收(502)交互消息或命令，并判断(503)交互的类型。在接收到“New Service”交互消息时，服务分派器管理器126调度(504)服务人员(例如技术人员)进行对新用户的初始安装拜访。服务分派管理器126于是使用例如电子邮件、文本消息和/或即时消息通知向被调度的服务人员或服务人员的分派者通知(506)等候服务呼叫。
在一个实施例中，响应于服务呼叫通知，服务人员获得新用户的名字和地址、所希望的服务的描述以及来自服务分派管理器服务日志的服务时间。服务人员获得安装在用户的位置的主动负载客户端300、所有必需的智能断路器模块402——412、所有必需的智能开关。服务人员注意用户数据库信息的任何缺少的信息(例如被控制的装置、各个装置的类型和型号，系统正确运行将会需要的任何其他信息)。服务人员在新用户的位置安装主动负载客户端300以及智能断路器402——412。全球定位卫星(GPS)装置可视情况可选地由服务人员使用以确定新用户建筑的正确的地理位置，其可在ALD数据库124中被添加到用户条目并可用于创建对称加密密钥，以促进ALD服务器100和主动负载客户端300之间的安全通信。所安装的主动负载客户端300的物理位置也被输入用户的条目。智能开关装置可由服务人员安装或留在用户的位置以便由用户安装。在主动负载客户端300已经安装之后，服务分派管理器126经由服务日志接收(508)来自服务人员的指示安装完成的报告。服务分派管理器126于是向ALC管理器108发送(510)“Update”或等效交互消息。
回到方框503，当“Service”或类似的交互消息或命令被接收到时，服务分派管理器126调度(512)服务人员进行对具体用户的服务呼叫。服务分派管理器(126)于是发送(514)“diagnose”或类似的交互到ALC诊断管理器12。ALC诊断管理器122返回诊断过程的结果到服务分派管理器126，其于是通知(516)服务呼叫的服务人员并使用传统的故障票向其提供诊断过程的结果。服务人员使用故障票中的诊断过程结果来选择服务呼叫必需的替换件和设备的类型。
图5示出了根据本发明一实施例的一示例性运行流程图600，其提供了由ALD服务器100(例如作为ALC管理器108的一部分)执行以确定用户对示例性电力负载管理系统10的签约的步骤。图5的步骤优选为实现为存储在ALD服务器100中的存储器(未示出)中并由ALD服务器100的一个或多于一个的处理器(未示出)执行的一组计算机指令(软件)。根据逻辑流程，ALC管理器108从服务分派管理器126接收(602)“Update”或类似的交互消息或命令并使用在“Update”消息中指定的IP地址来向主动负载客户端300发送(604)“Query Request”或类似的消息或命令。“Query Request”消息包含ALD服务器100希望管理的装置的列表。如果用户签约时的用户信息输入包括对于一个或多于一个的负载可控制装置的温度设置点，该信息被包含“Query Request”消息中。ALC管理器108接收(606)包含关于主动负载客户端300的信息(例如当前使用的WiMax波段，运行状态(例如运行或否)，用于测量当前使用的所有计数器的设置(例如，所有计数器在初始设置时被设置为零)，和/或被控制的装置的状态(例如被切换到导通状态或关闭状态))的查询应答。ALC管理器108用从主动负载客户端300获得的最新的状态信息更新(608)ALD数据库124。如果ALC管理器108从查询应答检测(610)到主动负载客户端300正在正确运行，其设置(612)用户状态为“有效”，以便允许参与ALD服务器活动。然而，如果ALC管理器108检测(610)为主动负载客户端300未在正确运行，其发送(614)“Service”或类似的交互消息或命令到服务分派管理器126。
图6示出了根据本发明一实施例的一示例性运行流程图700，其提供了由ALD服务器100(例如作为主机事件管理器106的一部分)执行以管理示例性电力负载管理系统10中的事件的步骤。图6的步骤优选为作为存储在ALD服务器100中的存储器(未示出)中并由ALD服务器(100)的一个或多一个的处理器(未示出)执行的一组计算机指令(软件)实现。按照逻辑流程，主机事件管理器106跟踪(702)由ALD服务器100管理的各个电力公司中的当前用电。当主机事件管理器106从UCC命令处理器104或ALC管理器108接收(704)交互消息或命令时，主机事件管理器106判断(706)所接收到的交互的类型。在接收到来自UCC命令处理器104的“Cut”交互(由于由电力公司控制中心200发布的“Cut”命令得出)时，主机事件管理器106将电力公司引入(708)管理逻辑状态。主机事件管理器于是向ALC管理器108发送(710)“Cut”交互或事件消息或命令，识别必须从由电力公司供电的电力系统移除的电力量(例如以兆瓦为单位)。在“Cut”命令中被指明要减少的电力量可以为电力的瞬时量或为每单位事件的平均电力量。最后，主机事件管理器106通知(711)已经被选择为接收电力管理事件正在进行的通知的各个用户(711)(例如通过电子邮件的发送或其他预先建立的通知技术)。
回到方框706，当主机事件管理器106接收到来自UCC命令处理器104的“How much”或其他等效电力查询交互消息或命令(由电力公司控制中心200发布的“how much”或等效电力查询命令产生)时，主机事件管理器106通过访问对于该电力公司的当前使用信息判断(712)可从特定电力公司的被管理系统暂时移除的电力量。当前使用信息在一个实施例中通过合计对于服务电力公司的总可用负载得出，如同基于在“How much”消息中识别的负载控制时间间隔中从各个主动负载客户端300及其相应的可控制负载装置402——412、420、460的状态的观点看来可能必须供到电力公司用户的总电力量由存储在ALD数据库124中的用于电力公司的用户使用信息判断的那样。
各个电力公司可指示在任何电力减少事件过程中将被减少的最大电力量或最大电力百分比。这样的最大值或限制值可存储在ALD服务器100的电力公司P&C数据库134中，并下载到主机事件管理器106。在一个实施例中，主机事件管理器106被编程为在任何特定的电力管理时间段(例如一个小时)中移除电力公司当前电力消耗的默认的百分之一(1％)。在替代性实施例中，主机事件管理器106可被编程为基于当前电力消耗移除当前电力消耗的其它固定百分比或当前电力消耗的变化百分比(例如当电力消耗为系统最大值时，1％，当电力消耗仅仅为系统最大值的50％时，10％)。基于将被移除的电力量，主机事件管理器106发送(710)“Cut”或等效事件消息到ALC管理器108，指示必须从电力公司的电力系统移除的电力量(例如以兆瓦为单位)(例如当前使用的1％)，并通知(711)已经选择接收电力管理事件正在进行的通知的所有用户。主机事件管理器106还经由UCC命令处理器104向电力公司控制中心200发送响应，通知电力公司控制中心200关于能由请求电力公司暂时减少的电力量。
再次返回方框706，当主机事件管理器106接收到来自UCC命令处理器104的“End Event”或等效交互消息或命令(来自由电力公司控制中心200发送的“End Event”命令)时，主机事件管理器106设置(714)当前事件的状态为“待决”，并发送(716)“End Event”或等效交互消息或命令到ALC管理器108。当ALC管理器108执行了结束当前事件所必需的步骤(例如电力减少或Cut事件)时，主机事件管理器106从ALC管理器108接收(718)“Event Ended”或等效交互并设置(720)电力公司为逻辑“Not Managed”状态。主机事件管理器106于是通知(722)已经选择为接收通知的各个用户(例如通过发送电子邮件或其他预先建立的通知机制)电力管理事件已经结束。最后，主机事件管理器106发送“Eventended”或等效交互消息或命令到电力节省应用120和电力公司控制中心(经由UCC命令处理器104)。
现在回到图7，示例性运行流程图800示出了根据本发明一实施例由ALD服务器100(例如作为ALC管理器108的一部分)执行的管理示例性电力负载管理系统100的电力消耗的步骤。图7的步骤优选为被实现为一组存储在ALD服务器100中并由ALD服务器100的一个或多于一个的处理器执行的计算机指令(软件)。根据逻辑流程，通过周期性地或响应于由ALC管理器108发布的轮询地接收来自ALC管理器108所管理的各个主动负载客户端300的消息，ALC管理器108跟踪(802)各个被管理的主动负载客户端300的状态。这些消息指示主动负载客户端300的当前状态。状态包括对于由主动负载客户端300控制的各个可控制、电力消耗装置402——412、420的当前电力消耗(或由主动负载客户端300控制的所有可控制装置402——412、420的总电力消耗，如果个体装置计量不可用的话)以及各个装置402——412、420的状态(例如开或者关)。在对应于特定主动负载客户端300以及其相关联的用户和服务电力公司的记录中，ALC管理器108在ALD数据库124中存储或记录(804)电力消耗和装置状态信息。
当ALC管理器108接收(806)来自主机事件管理器106的交互消息时，ALC管理器108首先判断(808)所接收的消息的类型。如果ALC管理器108接收到来自主机事件管理器106的“Cut”或等效交互消息或命令时，ALC管理器108进入(810)“Manage”逻辑状态。ALC管理器108于是判断(812)“Cut”消息中指定的哪些主动负载客户端300和在电力公司上运行的相关联的装置402——412、420切换到“off”状态。如果位置(例如GPS坐标的列表，GPS坐标范围，地理区域，或电网参照区域)被包含在“Cut”交互消息中，仅在特定位置的这些主动负载客户端被选择为切换到“off”状态。换句话说，至少部分地基于各个主动负载客户端300的地理位置，ALC管理器108选择向之发布“Turn off”交互消息的主动负载客户端装置300的组，因为这样的位置涉及在所接收的“cut”交互消息中指定的任何位置。ALD数据库124包含连接到系统10中的各个主动负载客户端300的各个可控制装置402——412、420的当前电力消耗(和/或平均电力消耗)的信息。ALC管理器108使用所存储的电力消耗信息来判断多少并选择哪些装置402——412、420关闭以实现“cut”消息所要求的电力减少。根据将被关闭的装置的列表以及列表中各个装置402——412、420的“change state to off”指示，ALC管理器108于是发送(814)“Turn off”或等效交互消息或命令到各个主动负载客户端300。除指示当电力被减少时的时间的时间戳以外，ALC管理器108于是记录(816)由ALD数据库124确定的对于各个主动负载客户端300节省的电力量(实际或平均)。ALC管理器108于是调度(818)用于其自己的交互，以便在预定的时间段之后“Turn on”各个被关闭的装置(例如，其可以由电力公司特有的默认值设置，由用户的指令设置，或以其他方式被编程到ALC管理器108中)。
回到方框808，当ALC管理器108从主机事件管理器106对于特定的主动负载客户端300接收“Turn On”或等效交互消息或命令且ALC管理器的状态当前处于“Manage”状态时，ALC管理器108寻找(820)一个或多于一个的这样的主动负载客户端300：其处于“On”状态且其管理的装置402——412、420均不关闭(以及处在特定的位置，如果初始“Cut”交互消息要求的话)，其在一个或一个以上的装置402——412、420关闭时将会节省与当前由处于“off”状态的特定主动负载客户端节省的同样或基本同样的量的电力。在识别出由之节省电力的新的主动负载客户端300时，ALC管理器108发送(822)“turn off”或等效交互消息或命令到必须被关闭以节省与将被开启的主动负载客户端(或使其被管理的装置402——412、420开启)同样量的电力的各个主动负载客户端300，或节省其他的可接受电力量(例如由将被重新开启的主动负载客户端先前节省的电力的一部分)。ALC管理器108也发送(824)“Turn On”或等效交互消息或命令到将被重新开启的各个主动负载客户端300。“turn on”消息指示消息被指向的所有主动负载客户端300开启已经被关闭的任何可控制装置，并使受到影响的主动负载客户端300指示其可控制的装置402——412、420以使电力到其相关联的电力消耗装置(例如电器，HVAC单元等)的流动成为可能。最后，ALC管理器108在ALD数据库124中记录(826)“turn on”交互消息被发送的时间。
再次回到方框808，当ALC管理器108从主机消息管理器106接收“endevent”或等效交互消息或命令时，ALC管理器108向“End Event”消息涉及的或“End Event”消息中识别的服务电力公司服务且当前处于“off”状态的各个主动负载客户端300发送(828)“Turn on”或等效交互消息或命令。在判断(830)为所有适当的主动负载客户端300已经转换为“on”状态时，ALC管理器108发送(832)“Event ended”或等效交互消息或命令到主机事件管理器106。
现在参照图8，示例性的运行流程图900示出了根据本发明一实施例在电力负载管理系统10中由ALC服务器100执行(例如通过电力节省应用120的运行)以计算和分配电力节省的步骤。电力节省应用120计算对于各个切除事件由各个电力公司节省的总电力量以及由拥有主动负载客户端300的各个用户节省的电力量。
根据图9的逻辑流程，每当“cut”或电力节省事件结束时，电力节省应用120从主机事件管理器106接收(902)“event ended”或等效交互消息或命令。电力节省应用120于是对于“cut”事件中涉及的各个主动负载客户端300访问(904)ALD数据库。对于各个主动负载客户端300的数据库记录包含可能已经由主动负载客户端300在上一个“cut”事件中使用的实际电力量(或平均量)，以及各个与主动负载客户端300相关联的可控制装置402——412、420被关闭的时间量。电力节省应用120使用此信息来对于各个主动负载客户端300计算节省的电力量(例如以兆瓦每小时为单位)。对于各个主动负载客户端300的总电力节省被存储在ALD数据库124中的其对应的条目中。节省的累积电力总量对于各个“cut”交互被保持。由ALD服务器100服务的各个电力公司在电力公司P&C数据库134中具有条目。在电力公司P&C数据库134中，电力节省应用120在电力公司的对应条目中存储(906)对于特定电力公司的节省的总电力量(例如以兆瓦每小时为单位)，以及与电力节省事件有关的其他信息(例如事件的时间持续、达到电力节省需要的主动负载客户端的数量、各个装置处于关闭状态的平均时间长度，加上可能在精细调节未来事件并改进用户体验中可能有用的任何其他信息)。当所有主动负载客户端条目已经被处理时，电力节省应用120视情况可选地调用(908)碳节省应用132或类似地调用二氧化硫节省应用或二氧化氮节省应用，以便基于特定服务电力公司和用户的地理位置分别将电力节省与碳配额、二氧化硫配额或二氧化氮配额相关联。另外，在一个实施例中，碳节省应用功能132基于政府批准或提供的公式确定碳配额并在每个用户和/或每个电力公司的基础上存储所确定的碳配额。
如上所述，本发明包含用于基于来自可寻址和可远程控制的装置的实时反馈在电力管理系统中管理和分配电力的方法，反馈包括当前由可寻址装置个体或集体消耗的实际电力量。采用本发明，电力管理系统可精确定位高用电的特定区域，并更为准确地向需求中的电力公司分配电力负载。另外，本发明提供了基于用户对电力管理系统的实际参与量的对于用户的视情况可选的参与激励。
在前面的说明书中，已经参照具体实施例介绍了本发明。然而，本领域技术人员将会明了，在不脱离所附权利要求给出的本发明的精神和范围的情况下，可作出多种修改和改变。例如，本发明适用于基于任何数量的基于IP或其他通信方法来管理来自电力公司的电力向订购用户的分配。另外，ALD服务器100和/或主动负载客户端300中的具体模块的功能可通过一个或多于一个的等效装置进行。因此，说明书和附图以说明性而不是限制性方式看待，且所有这些修改旨在包含在本发明的范围内。
上面参照本发明的特定实施例介绍了益处、其他优点以及对问题的解决方案。然而，益处、优点、对问题的解决方案以及任何可导致这种益处、优点以及对问题的解决方案的元素不应被看作任何或所有权利要求的关键性、要求的或实质性特征或元素。本发明仅仅由所附权利要求限定，包括在本申请待准期间做出的任何修改以及所发布的权利要求的任何等价内容。

Claims (25)

1.一种用于对由电力公司向多个电力消耗装置供给的电力的消耗进行管理的系统，该系统包含：
一个或多于一个的客户端装置，各个客户端装置至少部分地响应于所接收的电力控制消息运行并包含：
至少一个可控制的装置接口，其促进电力控制指令向至少一个可控制装置的传送，各个可控制装置响应于电力控制指令有选择地启用和停用向所述多个电力消耗装置中的电力消耗装置的电力流动；以及
装置控制管理器，其可操作地耦合到所述至少一个控制装置接口，装置控制管理器响应于所接收的电力控制消息产生电力控制指令；以及
服务器，其通信耦合到电力公司和所述一个或多于一个的客户端装置，服务器包含：
命令处理器，其用于从电力公司接收电力控制命令，并对之作出响应地发布电力控制事件消息，至少一个电力控制命令要求由所述多个电力消耗装置消耗的电力量的减少；
事件管理器，其用于接收电力控制事件消息，响应于电力控制事件消息地维护与各个客户端装置有关的至少一个电力管理状态并发布电力控制事件指示；
数据库，其用于在各个客户端装置的基础上存储与在所述多个电力消耗装置的运行中由所述多个电力消耗装置消耗的电力有关的信息；以及
客户端装置管理器，其可操作地耦合到事件管理器和数据库，基于存储在数据库中的信息，客户端装置管理器从数据库中选择向之发布电力控制消息的至少一个客户端装置，电力控制消息指示下列之中的至少一个：将被减少的电力量，响应于要求特定电力量的减少的电力控制事件指令的接收地将被指示停止向一个或多于一个的相关联电力消耗装置的电力流动的至少一个可控制装置的标识。
2.根据权利要求1的系统，其中，客户端装置管理器从各个客户端装置接收至少一个电力消耗指标和至少一个电力管理状态。
3.根据权利要求2的系统，其中，所述至少一个电力消耗指标包含与各个可控制装置相关联的电力消耗指标，且其中，所述至少一个电力管理状态包含与各个可控制装置相关联的电力管理状态。
4.根据权利要求1的系统，其中，数据库还包含在各个可控制装置基础上的信息，该信息与电力流动可由特定可控制装置停止的最大时间量有关。
5.根据权利要求1的系统，其中，数据库还包含在各个客户端装置基础上的信息，该信息与电力流动可由所述至少一个可控制装置停止的最大时间量有关。
6.根据权利要求1的系统，其中，服务器还包含电力节省应用，其对于在影响用户的电力减少事件中参与系统的各个客户计算节省的电力量。
7.根据权利要求1的系统，其中，服务器还包含客户端接口，客户端接口促进电力控制消息到所述一个或多于一个的客户端装置的传送，且其中，各个客户端装置还包含通信接口，通信接口促进电力控制消息到客户端装置的传送。
8.根据权利要求7的系统，其中，客户端接口和通信接口包含WiMax接口。
9.根据权利要求1的系统，其中，所述至少一个可控制装置包含至少一个智能电器，且其中，所述一个或多于一个的客户端装置中的至少某些还包含智能装置接口，智能装置接口促进电力控制指令到所述至少一个智能电器的传送。
10.根据权利要求9的系统，其中，智能装置接口包含电力线上的宽带接口。
11.一种服务器，其用在对由至少一个电力公司向多个电力消耗装置供给的电力的消耗进行管理的系统中，其中，向所述多个电力消耗装置的电力流动由多个可控制装置启用和停用，且其中，所述多个可控制装置在一个或多于一个的客户端装置的控制下运行，服务器包含：
命令处理器，其用于从所述至少一个电力公司接收电力控制命令并对之作出响应地发布电力控制事件消息，至少一个电力控制命令要求由所述多个电力消耗装置消耗的电力量的减少；
事件管理器，其用于接收电力控制事件消息，响应于电力控制事件消息地维护与各个客户端装置有关的至少一个电力管理状态并发布电力控制事件指令；
数据库，用于在各个客户端装置基础上或是在各个电力公司基础上的任意一种上，存储与所述多个电力消耗装置运行过程中由所述多个电力消耗装置所消耗的电力有关的信息；以及
客户端装置管理器，其可操作地耦合到事件管理器和数据库，基于存储在数据库中的信息，客户端装置管理器从数据库中选择向之发布电力控制消息的至少一个客户端装置，电力控制消息指示下列中的至少一种：将被减少的电力量，响应于要求特定电力量的减少的电力控制事件指令的接收地将被指示停止到一个或一个以上的相关联电力消耗装置的电力流动的至少一个可控制装置的标识。
12.根据权利要求11的服务器，其中，电力控制命令包含电力查询命令，电力查询命令请求服务器确定可用于由请求电力公司从供给中暂时减少的电力量，且其中，命令处理器响应于电力查询命令发布相关联的电力控制事件消息，服务器还包含：
电力公司数据库，其对于所述至少一个电力公司存储当前用电信息，
其中，事件管理器响应于相关联的电力控制事件消息的接收访问电力公司数据库，并基于当前用电信息传送对电力查询命令的响应，该响应指示可用于暂时减少的电力量。
13.一种客户端，其用在对由电力公司向多个电力消耗装置供给的电力的消耗进行管理的系统中，其中，到所述多个电力消耗装置中的至少某些的电力流动由多个可控制装置启用和停用，其中，至少一个可控制装置在客户端装置的控制下运行，且其中，客户端装置从远程服务器接收电力控制消息，客户端装置包含：
至少一个可控制装置接口，其促进电力控制指令到所述至少一个可控制装置的传送，电力控制指令使得所述至少一个可控制装置有选择地启用和停用到所述多个电力消耗装置中的电力消耗装置的电力流动；以及
装置控制管理器，其可操作地耦合到所述至少一个可控制装置接口，装置控制管理器响应于所接收的电力控制消息产生电力控制指令。
14.一种用于服务器的管理由至少一个电力公司供到多个电力消耗装置的电力流动的方法，该方法包含：
从电力公司接收电力控制命令，电力控制命令要求由至少某些电力消耗装置消耗的电力量的减少；
响应于电力控制命令，确定向之发布电力控制消息的客户端装置组，该组中的各个客户端装置控制至少一个可控制装置，各个可控制装置有选择地启用和停用到所述多个电力消耗装置中的至少一个电力消耗装置的电力流动，电力控制消息指示下列之中的至少一种：将被减少的电力量，将被指示停止到一个或多于一个的相关联电力消耗装置的电力流动的一个或多于一个的可控制装置的标识；以及
向所述至少一个客户端装置发送电力控制消息。
15.根据权利要求14的方法，其还包含：
确定作为电力控制消息发布的结果由电力公司节省的电力量；以及
存储由电力公司节省的电力量的指示。
16.根据权利要求15的方法，其还包含：
至少基于电力公司的位置，将所节省的电力量与碳配额量、二氧化氮配额量、二氧化硫配额量中的至少一种相关联。
17.根据权利要求15的方法，其还包含：
确定由向之发布电力控制消息的客户端装置的各个用户所节省的电力量；
存储由各个用户节省的电力量的指示；以及
基于在一时间段上节省的电力量，向用户提供回报激励。
18.根据权利要求15的方法，其还包含：
从组中的第一客户端装置接收报告消息，报告消息包含至少由第一电力消耗装置消耗的电力量的指示；
与第一客户端装置的用户相关联地存储该指示；以及
使用该指示来确定向之发布电力控制消息的客户端装置组。
19.根据权利要求14的方法，其还包含：
从电力公司接收电力查询命令，电力查询命令请求至少可暂时从由电力公司提供的电力供给中减少的电力量的指示；
基于对于电力公司的当前使用信息，确定至少可暂时减少的电力量；以及
向电力公司报告至少可暂时减少的电力量的指示。
20.根据权利要求14的方法，其还包含：
从组中的各个客户端装置接收状态消息，状态消息指示客户端装置运行状态和由客户端装置控制的各个电力消耗装置的电力消耗信息；以及
存储状态和电力消耗信息，用于确定向之发布电力控制消息的客户端装置组。
21.根据权利要求14的方法，其还包含：
从组中的各个客户端装置接收状态消息，状态消息指示客户端装置的运行状态和对于由客户端装置控制的所有电力消耗装置的累积电力消耗信息；以及
存储状态和电力消息信息，用于确定向之发布电力控制消息的客户端装置组。
22.根据权利要求14的方法，其中，电力控制消息包含将被指示停止到一个或多于一个的相关联电力消耗装置的电力流动的所述一个或多于一个的可控制装置的互联网协议地址。
23.一种用于客户端装置的管理由电力公司供到多个电力消耗装置的电力的流动的方法，客户端装置响应于由负载管理服务器发布的电力控制消息并对有选择地启用和停用到所述多个电力消耗装置中的至少某些的电力流动的一个或多于一个的可控制装置进行控制，该方法包含：
从负载管理服务器接收第一电力控制消息，第一电力控制消息指示下列之中的至少一个：将被减少的电力量，将被指示以停止到一个或多于一个的相关联电力消耗装置的电力流动的至少一个可控制装置的标识；以及
响应于第一电力控制消息，向可控制装置发布导致可控制装置停止到至少一个相关联电力消耗装置的电力流动的电力管理命令。
24.根据权利要求23的方法，其中，第一电力控制消息被加密，该方法还包含：
响应于接收第一电力控制消息，对第一电力控制消息解密。
25.根据权利要求23的方法，其还包含：
向负载管理服务器传送报告消息，报告消息包含至少由第一电力消耗装置消耗的电力量的指示。
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