專利名稱：用于提供需求響應服務的系統(tǒng)的制作方法
用于提供需求響應服務的系統(tǒng)本申請要求于2009年7月17日提交且題為"System and method for providing demand response services”的美國臨時專利申請第61/271084號的權益。于2009年7月 17日提交的美國臨時專利申請第61/271084號通過引用結合于此。
背景技術：
本發(fā)明涉及公共設施資源且尤其涉及資源的評估和分配。更具體地，本發(fā)明涉及資源及其負載的有益管理。

發(fā)明內容
本發(fā)明為一種用于提供與資源相關的需求響應服務的系統(tǒng)。需求響應信息可以由資源提供方輸送給需求響應邏輯。該邏輯可以將該需求響應信息轉換為預定義的有限數(shù)量或數(shù)目的需求響應級別之一。這些級別可以被轉換為裝置狀態(tài)，并且所述裝置狀態(tài)進而可以被轉換為裝置命令。所述轉換可以基于能夠輕易改變的規(guī)則。所述命令可以被提供給處于一個或多個機構處的裝置。所述裝置可以依據(jù)所述裝置命令控制消耗資源的負載。所述裝置還可以向資源提供方提供與所述機構相關的諸如條件和資源消耗之類的信息。所述命令和信息可以經由局域和廣域網絡進行傳送。


圖1是示出本系統(tǒng)整體架構的示圖2是將需求響應相關的信息轉換為裝置特定的命令和消息時所涉及的步驟或階段的示圖3是將機構寬泛要求結合到轉換過程中的示圖； 圖4是圖示需求響應級別轉換規(guī)則的示圖； 圖如和恥是描繪需求響應級別至裝置狀態(tài)轉換規(guī)則的示圖；和圖6a和6b是描繪裝置狀態(tài)至命令轉換的示圖。
具體實施例方式本系統(tǒng)可以被用來提供需求響應服務。術語“需求響應(demand response)”也可以被稱作“DR”、“需求-響應(demand-response)”或合理地指示“需求響應”的其它術語。 總的來說，需求響應可以被定義為在其中負責提供資源(諸如電力)的公共設施、提供方或獨立系統(tǒng)運營商(公共設施/ISO)以在一些關鍵時間段期間影響消費者對該資源的消耗為意圖而向消費者/接收方/機構/用戶(一個或多個消費者)提供某種類的信息的過程。此后，可以將注意力集中于將電力作為正討論的資源的示例。然而，本系統(tǒng)可以將注意力集中于諸如水之類的其它資源。典型地，消耗正討論的資源的消費者可以是可以由所謂的機構所有者管理的機構。機構可以包括住所、商業(yè)建筑、工業(yè)機構等?？赡艽嬖诠苍O施/ISO可能需要對其消費者的資源使用施加影響的眾多原因。原因可以包括1)導致潛在的服務中斷的資源短缺；2)資源在市場上的價格波動；3)需要對使用進行調整以管理資源分配網絡；以及4)以更為高效地利用資源的生成和分布這二者為目標而需要將使用切換到不同時間段。本系統(tǒng)實質上可以支持包括其它情形在內的本文所描述的所有情形，原因在于該系統(tǒng)包括并不依賴于發(fā)起需求響應動作的特定原因的一般性方法?；诎l(fā)起需求響應相關動作的原因，公共設施/ISO所提供的信息可以包括1)資源價格；2)用于分發(fā)一定量的資源的特定指令；3)供應和分配可靠性；和4)資源生成屬性?？捎上M者使用以對公共設施/ISO所提供的需求響應相關信息進行響應的本系統(tǒng)可以利用下列項1)機構內可以接收指令并且能夠基于那些指令改變所述機構中的設備消耗資源的方式的通信裝置；此后，消耗資源的設備和實體可以被稱作“負載”，并且控制負載的這樣的裝置的示例可以是智能恒溫器、光控制器和器具；而且，這些裝置以及它們控制的負載的狀態(tài)可以通過向控制所述負載的裝置發(fā)送命令而以某自動化方式被影響；并且這些命令可以來自于所述機構外部的實體或者來自于所述機構自身內的某種類的控制系統(tǒng)； 2)所述機構內可以測量并報告涉及該機構的操作的多種信息的通信裝置，其示例可以包括測量電力消耗的儀表，以及能夠報告各種負載的狀態(tài)的裝置；和3)可以被稱作需求響應服務提供方的中間裝置，其負責響應于由公共設施/ISO發(fā)起的需求響應動作而對機構中負載的操作進行管理，其中中間裝置可以與該所述機構分離并且提供服務以取得該公共設施 /ISO所提供的需求響應信息并且將該信息轉換為可以被發(fā)送到該機構內的通信裝置的適當消息和命令；并且在一些情況下，該中間裝置可以是該公共設施/ISO自身。本系統(tǒng)可以將注意力集中于需求響應服務提供方利用來將該公共設施/ISO所提供的需求響應相關信息轉換為用于該機構內特定裝置的適當命令和消息的過程。在本說明書和/或權利要求書中可以把示圖中所標注的各項直接或間接地看作模塊和/或子模塊。這些項可以由硬件和/或軟件構成?？梢詷俗⒊鲂枨箜憫占軜嫛Ｕw架構100在圖1的示圖中示出。架構100可以包括公共設施/ISO/提供方101，其提供資源并且負責通過提供或發(fā)布多種類型的多種類型需求響應相關信息103來發(fā)起需求響應動作。架構100還可以包括機構/接收方/用戶/消費者(機構)104，其包含消耗公共設施/ISO 101所提供的資源的負載?？梢源嬖谝粋€或多個機構。機構104中的負載可以由該機構內的多種裝置106進行測量和控制這二者。在它們自身之間或作為該機構內某局域通信網絡115的一部分，或者經由該機構104 外部的某更廣的或廣域網絡105，這些裝置106中的每一個可能能夠與其它裝置106進行通信。局域通信115的示例可以包括諸如ZigBee 的無線網絡、輸電線通信等等。廣域通信105可以包括諸如因特網和寬帶通信以及還有高級計量基礎設施(advanced metering infrastructure, AMI)之類的示例。廣域網105可以是機構104外部的實體能夠通過其與該機構104內的裝置106進行通信的方法。AMI可以被看作能夠比常規(guī)儀表更詳細地標識資源消耗的智能儀表。它可以經由網絡將信息向回傳送到本地公共設施以便進行監(jiān)視和/或記費。該儀表還可以從公共設施接收信息以發(fā)出諸如家庭之類的消費者機構內的分發(fā)策略。圖1的示圖描繪了裝置106中的每一個裝置通過廣域網105進行通信。該示圖可能描繪了邏輯信息流，但并未必暗示每個裝置在物理上能夠通過廣域網進行通信?？梢灶A見到的是，裝置106中的每一個裝置可以經由局域網115與一些其它實體進行通信，所述其它實體將代理所述裝置與該機構104外部的其它實體之間通過廣域網105的通信。這樣的代理的示例可以是作為AMI部署的一部分的智能儀表或者該機構內的其它網關/路由器和控制器。在公共設施/ISO 101和機構104之間可以是被稱作需求響應服務提供方102的實體。需求響應服務提供方102可以取得公共設施/ISO 101所提供或發(fā)布的涉及需求響應動作的信息103以及機構裝置數(shù)據(jù)110，并且將該信息和數(shù)據(jù)轉換為被發(fā)送給機構104的適當?shù)难b置命令107。此轉換的目的可能是為了確保機構104以最為適當?shù)姆绞綄苍O施/ISO 101所提供的需求響應信息103進行響應。轉換過程可以由需求響應邏輯109來提供。需求響應邏輯109可以依賴于多種信息，包括1)針對如何對需求響應動作進行響應而規(guī)定機構寬泛要求的用戶偏好114 ；2) 針對各個裝置106應當如何對需求響應動作進行響應而言提供要求的裝置配置113 ；以及 3)提供關于該機構104的狀態(tài)的信息的機構裝置數(shù)據(jù)日志112，其包括類似儀表數(shù)據(jù)和裝置狀態(tài)的東西。機構裝置數(shù)據(jù)110可以由機構104提供給機構裝置數(shù)據(jù)日志112。如可能由來自通信管理108的通信管理信息117進行調節(jié)或控制的裝置數(shù)據(jù)110在裝置數(shù)據(jù)日志 112可以從裝置數(shù)據(jù)日志112被轉發(fā)到邏輯109。需求響應邏輯109的輸出可以是裝置特定的命令和消息集，其經由通信管理方法或模塊108以及網絡通信基礎設施105傳送到機構104。通信管理模塊108可能知道如何向裝置106發(fā)送消息，并且依賴于裝置通信配置111其提供規(guī)定需求響應服務提供方102 應當如何與機構104內的特定裝置106進行通信的信息。需求響應信息至裝置命令轉換器210的方法或模塊在圖2的示圖中示出。該示圖示出了用于將公共設施/ISO 101所提供或從那里發(fā)布的需求響應信息103變換為以特定裝置106為目標的特定裝置命令107集的轉換過程的分解。公共設施/ISO 101可以以需求響應信息的形式提供寬泛范圍的不同類型的信息，并且同樣地，可能存在能夠存在于該機構104中的寬泛范圍的不同裝置106，其中的每個裝置可以支持寬泛范圍的功能性和命令?？梢园言撧D換過程分解為多個步驟或階段，其中的每個步驟或階段可以通過應用所規(guī)定的規(guī)則集來執(zhí)行。通過此分解，整個過程實質上可以針對資源使用的特定情形進行定制。該轉換過程可以以步驟或階段206作為開始，其從機構裝置數(shù)據(jù)日志112取得命令響應信息103、機構裝置數(shù)據(jù)110 (其可以在數(shù)據(jù)日志112由來自通信管理108的通信管理信息117調節(jié)或控制)和用戶偏好114，并且應用規(guī)則集來產生需求響應級別205。該轉換過程的步驟或階段可以被視為轉換器。該規(guī)則集可以被設計為影響來自階段206的諸如級別205之類的期望輸出。需求響應級別205可以是預定義的有限集或數(shù)目的枚舉值或級別205中的一個， 所述枚舉值或級別205諸如，像正常操作、適度分發(fā)和高分發(fā)，其表示機構104應當對其進行響應的整體級別。典型地，所述級別可以包括機構應當嘗試以非常簡單的定性關系 (qualitative terms)把其消耗減少到的級別，即使在該級別未必作為要求的情況下也是如此。只要級別是合理且可管理的有限集合并且具有良好理解的含義，則實質上任何級別集都可以提供期望目的。有限的集合或數(shù)目可以意味著可合理管理的數(shù)量或數(shù)目。示例可以是2、3、10等。有限未必意味著差一點無限，所述無限可以指示不合理或不可管理的數(shù)量或數(shù)目。該轉換過程的下一個步驟或階段可以由項207來描繪，并且取得有限集或數(shù)目的一個或多個需求響應級別205并且將它們中的一個或多個轉換為一個或多個裝置特定的狀態(tài)203。此轉換步驟或階段可以利用來自裝置配置數(shù)據(jù)庫113的機構裝置數(shù)據(jù)110和用戶定義的裝置配置204。裝置狀態(tài)203可以表示裝置106應當處于的狀態(tài)。最后的轉換步驟或階段可以通過裝置狀態(tài)至裝置命令轉換201來描繪，并且可以取得期望的裝置狀態(tài)203以及通過利用來自裝置配置113的類型特定的裝置配置202來創(chuàng)建一個或多個裝置特定的命令107集。此步驟或階段的輸出可以是能夠被傳送到機構104 內的裝置106的裝置特定的命令107集?？梢园鸭墑e205設定為始終如一地作為狀態(tài)203和命令107通過其余的需求響應提供方102 (圖1)被攜帶到機構104的裝置106的值。提供方102可以包括該轉換過程的步驟或階段206、207和201 (例如，轉換器206、207和201 )，這些步驟或階段依據(jù)機構裝置數(shù)據(jù)110、用戶定義的裝置配置204、類型特定的裝置配置202和如所需要的其它項對級別 205進行適配以向裝置106提供適當?shù)难b置命令107。該轉換過程的步驟或階段206、207和201可以基于規(guī)則。所述規(guī)則可以針對一種或多種資源的使用的一種或多種情形來設計。一旦邏輯109的轉換完成，就可以使用消息遞送基礎設施208將裝置命令107傳輸?shù)窖b置106。消息遞送基礎設施208或通信模塊208可以結合如圖1中所示的通信管理 108、裝置通信配置111、網絡通信基礎設施105和局部通信網絡115的各部分。圖3是用于經由消息遞送基礎設施105向多個裝置106提供命令消息107的需求響應邏輯109的示圖。可以標注出結合的機構寬泛要求。而圖2則示出了如可以被應用于特定裝置106的轉換過程；圖3描繪了如可能被應用于機構104內實質上所有的裝置106 的轉換過程。該過程也可以被應用于多個機構104。此過程中的差異表現(xiàn)為增加了用戶定義的由約束過濾器301使用的機構寬泛約束302 (例如，最大需求響應級別)，其可以約束事件狀態(tài)或需求響應級別205從轉換需求響應信息為多個有限事件狀態(tài)(需求響應級別)206 之一，以產生將機構104作為整體考慮的需求響應級別303，所述有限事件狀態(tài)206之一接收需求響應信息103和機構裝置數(shù)據(jù)110。例如，機構所有者可以決定，無論需求響應邏輯 109的轉換步驟或階段指示的需求響應級別如何，該機構都將未必對一定級別以上進行響應，包括根本不進行響應。另外，現(xiàn)在可以區(qū)分特定裝置106中的每一個裝置并且該每一個裝置可以接收其自身版本的需求響應級別。機構寬泛需求響應信號303可以行進通過相應的裝置需求響應級別至裝置狀態(tài)轉換器207，所述裝置需求響應級別至裝置狀態(tài)轉換器 207輸出裝置特定的狀態(tài)203。狀態(tài)203可以送至類型裝置狀態(tài)至裝置命令轉換器201，該轉換器201向機構104的相應裝置106輸出命令消息107。圖4圖示了用于將需求響應信息103和機構裝置數(shù)據(jù)110轉換為一個或多個需求響應級別205的方法206。由于需求響應級別205可以表示有限的簡單定性狀態(tài)集，所以轉變需求響應信息103的任務可以得以簡化。需求響應級別205的每個可能狀態(tài)都可能與轉換器401中考慮了信息的各種源、公共設施/ISO 101和機構裝置數(shù)據(jù)日志112的極好的邏輯規(guī)則集相關聯(lián)，所述信息可以包括需求響應信息中的價格、日期和時間、諸如儀表信息之類的機構裝置數(shù)據(jù)110，以及其它用戶定義的參數(shù)，可能包括是否選擇不對需求響應動作進行響應。與邏輯操作的聚集相結合，信息103和110的源101和112可以允許容易規(guī)定并構建用戶接口以在規(guī)范過程中進行協(xié)助的豐富規(guī)則集的規(guī)范。利用示例規(guī)則，轉換方法206 在圖4的示圖中示出。這些規(guī)則可以由機構所有者規(guī)定或者由需求響應服務提供方代表機構所有者來規(guī)定。這些規(guī)則幾乎可以由任何人輕易起草、改變或重做以適應需求響應服務的接收方和/或提供方的需要或意圖。所述規(guī)則可以是用于指示如被預定義或預定的需求響應級別的基礎。圖4中作為實例引用的規(guī)則可以陳述如下。
規(guī)則
權利要求
1.一種需求響應控制系統(tǒng)，包括邏輯模塊，其用于將資源需求響應信息轉變?yōu)獒槍ρb置的控制在機構處的資源的使用的裝置命令；和通信模塊，其用于將所述命令從所述邏輯模塊輸送到所述裝置；并且其中所述邏輯模塊包括提供一個或多個需求響應級別的需求響應信息至需求響應級別轉換器；和需求響應級別是預定義的有限的需求響應級別集中的一個。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述邏輯模塊還包括需求響應級別至裝置狀態(tài)轉換器，其連接到所述需求響應信息至需求響應級別轉換器；和裝置狀態(tài)至裝置命令轉換器，其連接到所述需求響應級別至裝置狀態(tài)轉換器。
3.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其中可修改規(guī)則是所述需求響應信息至需求響應級別轉換器、所述需求響應級別至裝置狀態(tài)轉換器和/或所述裝置狀態(tài)至裝置命令轉換器的基石出。
4.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述機構的一個或多個裝置的數(shù)據(jù)被提供給所述需求響應信息至需求響應級別轉換器和/或給所述需求響應級別至裝置狀態(tài)轉換器。
5.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其中用戶定義的配置被提供給所述需求響應級別至裝置狀態(tài)轉換器；并且類型特定的裝置配置被提供給所述裝置狀態(tài)至裝置命令轉換器。
6.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述通信模塊包括通信管理子模塊和/或網絡通信基礎設施；并且一個或多個裝置通信配置被提供給所述通信管理子模塊。
7.一種用于需求響應服務的方法，包括把來自資源提供方的需求響應信息和/或機構裝置信息提供給需求響應邏輯模塊； 將所述需求響應信息和/或機構裝置信息轉換為有限數(shù)目的需求響應級別； 將所述需求響應級別轉換為裝置狀態(tài)；和把所述裝置狀態(tài)轉換為針對機構的一個或多個裝置的裝置命令；以及其中所述需求響應級別包括用于一個或多個資源的使用的基礎；以及所述一個或多個裝置根據(jù)裝置命令控制在所述機構處的一個或多個資源的使用。
8.如權利要求7所述的方法，其中所述需求響應級別包括正常級別、適度級別和高級別中的至少一個。
9.如權利要求7所述的方法，其中所述需求響應級別通過在所述需求響應邏輯模塊應用于所述需求響應信息和/或機構裝置信息的規(guī)則集來確定。
10.如權利要求9所述的方法，其中根據(jù)規(guī)則集把所述需求響應級別轉換為所述裝置狀態(tài)；和根據(jù)規(guī)則集把所述裝置狀態(tài)轉換為所述裝置命令；以及所述規(guī)則集是針對使用所述一個或多個資源的一個或多個情形予以設計的。
11.如權利要求7所述的方法，還包括利用約束需求響應級別過濾器對有限數(shù)目的需求響應級別進行過濾。
12.一種用于提供需求響應服務的系統(tǒng)，包括 需求響應邏輯模塊；以及其中所述需求響應邏輯模塊具有用于從提供方接收與資源相關的需求響應信息的輸入； 所述需求響應邏輯模塊具有用于提供指導接收方對所述資源的使用的命令信號的輸出；并且所述命令信號的基礎是預定義的有限數(shù)目的需求響應級別。
13.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述命令信號被傳送到所述接收方的一個或多個裝置；并且所述一個或多個裝置根據(jù)所述命令信號控制所述資源的使用。
14.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述需求響應邏輯模塊是用于將需求響應信息轉換為預定義的有限數(shù)目的需求響應級別之一。
15.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述資源是電力。
16.如權利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述預定義的有限數(shù)目的需求響應級別中的需求響應級別由應用于關于所述裝置的需求響應信息和數(shù)據(jù)的第一規(guī)則集確定；根據(jù)第二規(guī)則集把所述需求響應級別轉換為裝置狀態(tài)； 根據(jù)第三規(guī)則集把所述裝置狀態(tài)轉換為一個或多個裝置命令；并且所述規(guī)則是可修改的。
17.如權利要求12所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述需求響應邏輯模塊的用戶偏好模塊；和連接到所述需求響應邏輯模塊的裝置配置模塊。
18.如權利要求12所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述需求響應邏輯模塊的輸出的通信管理模塊。
19.如權利要求18所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述需求響應邏輯模塊和所述通信管理模塊的接收方裝置數(shù)據(jù)日志模塊。
20.如權利要求18所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述通信管理模塊的裝置通信配置模塊。
全文摘要
一種用于提供與資源相關的需求響應服務的系統(tǒng)。需求響應信息可以由資源提供方輸送至需求響應邏輯。該邏輯可以將所述需求響應信息轉換為預定義的有限數(shù)量或數(shù)目的需求響應級別之一。這些級別可以被轉換為裝置狀態(tài)，并且所述裝置狀態(tài)進而可以被轉換為裝置命令。所述轉換可以基于被設計為影響資源使用情形的規(guī)則。所述規(guī)則可以輕易被改變。所述命令可以被提供給在一個或多個機構處的裝置。所述裝置可以依據(jù)所述裝置命令來控制消耗資源的負載。所述裝置可以向資源提供方提供與所述機構相關的諸如條件和資源消耗之類的信息。所述命令和信息可以經由局域和廣域通信網絡進行輸送。
文檔編號G06F15/16GK102483735SQ201080041415
公開日2012年5月30日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權日2009年7月17日
發(fā)明者L. 科赫 E. 申請人:霍尼韋爾國際公司