專利名稱：用于計(jì)算機(jī)輔助地控制電能量網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)能量消耗器的電能量消耗的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于計(jì)算機(jī)輔助地控制電能量網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)能量消耗器的電能量消耗的方法以及相應(yīng)的能量網(wǎng)絡(luò)和可在能量網(wǎng)絡(luò)中使用的能量消耗器。
背景技術(shù)：
在能量網(wǎng)絡(luò)中的由能量提供器所提供的電能量的分配范圍中應(yīng)該避免負(fù)載尖峰，所述負(fù)載尖峰也許可能導(dǎo)致，能量提供器不再能夠滿足網(wǎng)絡(luò)中能量消耗器的能量需要量。因此從現(xiàn)有技術(shù)已知如何能夠使能量提供器的能量供給與能量消耗器的能量需要量相互協(xié)調(diào)的方案。通常在此情況下適用集中式方案，其中關(guān)于各個(gè)能量消耗器的能量消耗的信息集中地被收集并且接著基于這些信息適當(dāng)?shù)胤峙湄?fù)載。這些方法具有缺點(diǎn)一方面應(yīng)將大量的信息傳輸給中央機(jī)構(gòu)并且另一方面這些信息是可靠的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)能夠推斷出使用相應(yīng)的能量消耗器的用戶的用戶特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)因此是提供用于計(jì)算機(jī)輔助地控制電能量網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)能量消耗器的電能量消耗的方法，所述方法能夠?qū)崿F(xiàn)消耗器的能量消耗與盡可能少的數(shù)據(jù)水平的適當(dāng)?shù)恼{(diào)和。該任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法或根據(jù)權(quán)利要求18的能量網(wǎng)絡(luò)或根據(jù)權(quán)利要求20的能量消耗器解決。本發(fā)明的改進(jìn)方案被定義在從屬權(quán)利要求中。本發(fā)明方法用于計(jì)算機(jī)輔助地控制電能量網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)能量消耗器的電能量消耗，其中能量消耗器是由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成的分散式通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。在該通信網(wǎng)絡(luò)中，能量消耗器可以相互通信。具有作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的各個(gè)能量消耗器的分散式通信網(wǎng)絡(luò)在此可以用本身已知的方法實(shí)現(xiàn)，例如基于已知的對(duì)等協(xié)議。在本發(fā)明方法的步驟a)中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分別基于與至少一個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信息交換估計(jì)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的總能量消耗。根據(jù)步驟b)，其能量需求提高了所需要的能量量的相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將由其所估計(jì)的總能量消耗加上所需要的能量量與多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的預(yù)先給定的總能量需求相比較，并且接著如果其所估計(jì)的總能量消耗加上所需要的能量量比預(yù)先給定的總能量需求小至少一個(gè)預(yù)先確定的閾值，則促使從能量提供器攝取所需要的能量量。前面用步驟a)和b)表示的方法特征在此不表示相應(yīng)的特征被實(shí)施的固定的時(shí)間順序。本發(fā)明方法能夠以簡(jiǎn)單的方式通過在能量消耗器之間分散式地交換信息來匹配各個(gè)能量消耗器的能量攝取，而不必在中央機(jī)構(gòu)中收集關(guān)于各個(gè)消耗器的能量消耗的信息。該方法因此一方面通過數(shù)據(jù)節(jié)省并且另一方面通過保護(hù)涉及各個(gè)能量消耗器的能量需求的可靠信息來突出。根據(jù)本發(fā)明，提供用于控制消耗器側(cè)的能量消耗的純分散式方案，以便由此使總能量消耗與所設(shè)置的總能量需求匹配?？偰芰啃枨笤诖死缤ㄟ^負(fù)載分布圖來給出，所述負(fù)載分布圖詳細(xì)說明在能量網(wǎng)絡(luò)中要提供的總能量的時(shí)間變化曲線。負(fù)載分布圖因此描述能量提供器在相應(yīng)的時(shí)刻能夠最大提供的或可以最大提供的能量的容量。通過選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)先確定的閾值，例如作為預(yù)先給定的總能量需求的百分比值，在此可以確保，總能量消耗總是低于預(yù)先給定的總能量需求。必要時(shí)也可以將預(yù)先確定的閾值設(shè)置為零，使得每當(dāng)由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)估計(jì)的總能量消耗加上所需要的能量量小于等于預(yù)先給定的總能量需求時(shí)促使能量攝取。在本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方式中，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在其所估計(jì)的總能量消耗加上所需要的能量量不小于預(yù)先給定的總能量需求至少所述預(yù)先確定的閾值的情況下在預(yù)先確定的時(shí)間區(qū)間之后重復(fù)步驟b)。通過這種方式確保，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以在稍晚的時(shí)刻獲得由其所需要的附加能量。預(yù)先確定的時(shí)間區(qū)間的長(zhǎng)度在本發(fā)明方法的另一擴(kuò)展方案中在步驟b)的每次重復(fù)之后被延長(zhǎng)，例如加倍。由此，如果大數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)需要能量提供器的能量，則實(shí)現(xiàn)到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的均勻的負(fù)載分配。在本發(fā)明方法的另一擴(kuò)展方案中，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在步驟b)的預(yù)先確定次數(shù)的重復(fù)之后不再參與該方法。也就是說，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)離開分散式網(wǎng)絡(luò)并且于是可以通過其它方式從該能量提供器或其它能量提供器例如以提高的價(jià)格攝取其能量。通過這種方式確保，能量消耗器不必等待所需要的能量太長(zhǎng)時(shí)間。在本發(fā)明方法的另一擴(kuò)展方案中，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以預(yù)先確定的時(shí)間間隔從對(duì)其已知的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的集合中選擇至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，以便基于與該至少一個(gè)所選擇的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信息交換來估計(jì)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的總能量消耗。優(yōu)選地，該至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在此被隨機(jī)地選擇。通過這種方式實(shí)現(xiàn)，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)中的總能量消耗的估計(jì)盡可能是當(dāng)前的。在本發(fā)明方法的優(yōu)選擴(kuò)展方案中，在步驟a)中分別在預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行信息交換，其中該預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在特別優(yōu)選的變型方案中由一對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成。優(yōu)選地，在此預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將由其所估計(jì)的通信網(wǎng)絡(luò)中個(gè)體網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的平均能量消耗或者從中可推導(dǎo)出平均能量消耗的參量傳送給預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。平均能量消耗在此是對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)平均的能量消耗。在此預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在考慮預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的所有平均能量消耗的情況下更新其所估計(jì)的平均能量消耗并且從中確定多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的經(jīng)更新的所估計(jì)的總能量消耗。對(duì)于預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的經(jīng)更新的平均能量消耗在此優(yōu)選地是預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的平均能量消耗的算術(shù)平均值。在本發(fā)明方法的另一變型方案中，預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將由其所估計(jì)的通信網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的總數(shù)量或者從中可推導(dǎo)出所估計(jì)的總數(shù)量的參量傳送給預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在考慮預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的所有總數(shù)量情況下更新其所估計(jì)的總數(shù)量并且接著基于由其所估計(jì)的和更新的平均能量消耗與更新的總數(shù)量的乘積來更新多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的所估計(jì)的總能量消耗。由此可以將該方法以適當(dāng)?shù)姆绞讲捎迷诜稚⑹骄W(wǎng)絡(luò)中，其中各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不知道網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的總數(shù)量是多大。在剛才所述的實(shí)施例的優(yōu)選變型方案中，預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將其所估計(jì)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總數(shù)量或者其所估計(jì)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總數(shù)量的倒數(shù)值傳送給預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中對(duì)于預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)從預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的所估計(jì)的總數(shù)量的倒數(shù)值的、除以預(yù)先給定的數(shù)量的總和的倒數(shù)值中得出經(jīng)更新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總數(shù)量。在本發(fā)明方法的另一實(shí)施方式中，如果相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將其能量消耗在能量提供器處減少能量量，則該相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將其所估計(jì)的平均能量消耗降低該能量量。由此確保，在估計(jì)平均能量消耗時(shí)也已適當(dāng)?shù)姆绞娇紤]消耗降低。類似地，如果相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)促使從能量提供器攝取所需要的能量量，則該相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)優(yōu)選地也將其所估計(jì)的平均能量消耗升
高所需要的能量量。本發(fā)明方法可以被使用在任意類型的能量網(wǎng)絡(luò)中。尤其是，各個(gè)代表對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量消耗器分別是一個(gè)能量消耗單元和/或能量消耗單元組，例如家庭的能量消耗單元。本發(fā)明方法尤其是適用于將電能量分配到能量消耗單元，所述能量消耗單元被設(shè)計(jì)為使得通過能量消耗單元所需要的能量量的攝取可以被推遲而對(duì)能量消耗單元的功能無重要影響。這例如對(duì)于用于攝取電動(dòng)車的電能量的空調(diào)設(shè)備或消耗單元就是這樣。 類似于能量消耗器，也可以在本發(fā)明的方法中任意地設(shè)計(jì)能量提供器。在此可以是一個(gè)或多個(gè)能量產(chǎn)生器和/或一個(gè)或多個(gè)能量中間處理器。除了上述方法之外，本發(fā)明此外包括具有多個(gè)能量消耗器的能量網(wǎng)絡(luò)，其中能量消耗器是由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成的分散式通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，在該分散式通信網(wǎng)絡(luò)中能量消耗器可以相互通信。能量網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在此被設(shè)計(jì)為使得上述的本發(fā)明方法或該方法的一個(gè)或多個(gè)變型方案可以在該能量網(wǎng)絡(luò)中被實(shí)施。本發(fā)明此外涉及能量消耗器，所述能量消耗器被設(shè)計(jì)為使得所述能量消耗器可以作為上述分散式通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)起作用并且從而可以實(shí)施本發(fā)明方法或該方法的一個(gè)或多個(gè)變型方案的對(duì)應(yīng)步驟。


下面根據(jù)附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。其中
圖1示出電能量網(wǎng)絡(luò)的示意圖，其中執(zhí)行本發(fā)明方法的變型方案；和圖2示出兩個(gè)圖表，所述圖表將利用本發(fā)明方法所控制的能量消耗與無根據(jù)本發(fā)明的控制的能量消耗相比較。
具體實(shí)施例方式圖1以示意圖示出例如所謂智能電網(wǎng)形式的電能量網(wǎng)絡(luò)，在該電能量網(wǎng)絡(luò)中借助于本發(fā)明方法的實(shí)施方式控制多個(gè)能量消耗器的能量消耗。為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的控制，能量消耗器彼此間經(jīng)由分散式通信網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)網(wǎng)并且在該意義上是通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或?qū)Φ润w。在圖1中示出了具有總共八個(gè)消耗器P1、P2、…、P8的能量網(wǎng)絡(luò)，所述消耗器是通信網(wǎng)絡(luò)中的對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，其中網(wǎng)絡(luò)的在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間存在的通信連接借助于對(duì)等體之間的實(shí)線來表示。通信網(wǎng)絡(luò)在此是網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其中網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)對(duì)等體知道確定數(shù)量的其它對(duì)等體。但是通信網(wǎng)絡(luò)中的八個(gè)對(duì)等體的總數(shù)量對(duì)于相應(yīng)的對(duì)等體是未知的。在圖1中所示的分散式網(wǎng)絡(luò)在此可以利用本身已知的方法在對(duì)等體之間構(gòu)造，例如基于已知的Chord環(huán)或其它對(duì)等協(xié)議。所示的能量網(wǎng)絡(luò)僅用于說明本發(fā)明的方法。在真實(shí)應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)包括遠(yuǎn)超過八個(gè)的對(duì)等體(例如1000和更多對(duì)等體)。在優(yōu)選的變型方案中，各個(gè)對(duì)等體是各個(gè)智能電流消耗器，所述智能電流消耗器擁有對(duì)應(yīng)的軟件或硬件，以便能夠基于本發(fā)明方法與網(wǎng)絡(luò)中的其它對(duì)等體通信。在此優(yōu)選地是電流消耗器，其中也可以以一定的時(shí)幀推遲電能量的攝取，而不顯著地影響電流消耗器的功能。這樣的電流消耗器的例子是用于攝取機(jī)動(dòng)車的電流的空調(diào)設(shè)備或控制單元。對(duì)應(yīng)的控制單元在此可以作為智能電流消耗器集成在電動(dòng)機(jī)本身中或也可以集成在用于對(duì)機(jī)動(dòng)車充電的對(duì)應(yīng)的充電站中。必要時(shí)，也存在以下可能性各個(gè)對(duì)等體是多個(gè)能量消耗設(shè)備的集合，例如對(duì)等體可以涉及私人家庭中或企業(yè)中的所有能量消耗設(shè)備或一部分能量消耗設(shè)備。在圖1的能量網(wǎng)絡(luò)中，所有對(duì)等體從能量提供器EP攝取其電能量，其中示例性地通過實(shí)箭頭表示對(duì)等體Pl的提高了值A(chǔ)x的能量量的攝取。能量提供器EP在此可以被不同地設(shè)計(jì)。尤其是可以涉及發(fā)電站運(yùn)營(yíng)商或涉及虛擬發(fā)電站的運(yùn)營(yíng)商，該虛擬發(fā)電站共同地管理多個(gè)能量供應(yīng)器。同樣，能量提供器EP可以通過所謂的聚合器實(shí)現(xiàn)，其聚集多個(gè)電流供應(yīng)器或產(chǎn)生器的所提供的電能量并且承擔(dān)能量提供與能量網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)。在執(zhí)行用于在圖1的能量網(wǎng)絡(luò)中分配能量的方法情況下不存在中央實(shí)體，該中央實(shí)體收集由各個(gè)對(duì)等體需要的能量量并且基于此控制向?qū)Φ润w的能量分配。而是各個(gè)對(duì)等體彼此調(diào)節(jié)它們的能量攝取。在本方法的范圍中允許攝取其需要的能量量的對(duì)等體從能量提供器EP提取這些能量量。在此對(duì)于該能量提供器未知的是，各個(gè)能量消耗器中的當(dāng)前能量消耗是怎樣的，并且能量提供器不具有收集和分析關(guān)于各個(gè)對(duì)等體的能量消耗的狀態(tài)信息。在該方法的范圍中，尤其是關(guān)于能量消耗或者各個(gè)能量消耗器的用戶的特性的信息不被傳送給能量提供器。下面所闡述的本發(fā)明方法依據(jù)在信息在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的分配范圍中以概念“Gossiping”已知的方法。在此對(duì)等體對(duì)以時(shí)間間隔相互交換信息。在這里所述的變型方案中，對(duì)等體Pl至P8中的每一個(gè)在預(yù)先給定的時(shí)間區(qū)間Te之后隨機(jī)地從分散式網(wǎng)絡(luò)中選擇其它對(duì)等體，其中所述對(duì)等體Pl至P8中的每一個(gè)與所述其它對(duì)等體交換對(duì)應(yīng)的信息。在圖1中示例性地對(duì)于由對(duì)等體P7和P8組成的對(duì)示出信息的交換。如下面進(jìn)一步還要更詳細(xì)闡述的，每個(gè)個(gè)體對(duì)等體本身基于所估計(jì)的平均能量消耗和網(wǎng)絡(luò)中所有對(duì)等體的所估計(jì)的總數(shù)量來估計(jì)網(wǎng)絡(luò)中所有對(duì)等體的當(dāng)前總能量消耗。該總數(shù)量對(duì)于各個(gè)對(duì)等體是未知的，因?yàn)椴皇敲總€(gè)對(duì)等體均知道網(wǎng)絡(luò)中的所有對(duì)等體。在圖1中通過對(duì)等體P7所估計(jì)的總能量消耗用附圖標(biāo)記TE表示，其所估計(jì)的平均能量消耗用附圖標(biāo)記AE表示以及其所估計(jì)的對(duì)等體總數(shù)量用附圖標(biāo)記N表示。類似地，通過對(duì)等體P8所估計(jì)的總能量消耗用附圖標(biāo)記TE’表示，其所估計(jì)的平均能量消耗用附圖標(biāo)記AE’以及其所估計(jì)的對(duì)等體總數(shù)量用附圖標(biāo)記N’表示。在兩個(gè)對(duì)等體P7和P8之間的通信范圍中，對(duì)兩個(gè)對(duì)等體的所估計(jì)的總能量消耗進(jìn)行更新，其中為此對(duì)等體P7將由其所估計(jì)的平均消耗AE傳送給節(jié)點(diǎn)P8，所述節(jié)點(diǎn)P8又將由其所估計(jì)的對(duì)應(yīng)平均消耗AE’傳送給對(duì)等體P7。另外，對(duì)等體P7將其所估計(jì)的總數(shù)量的倒數(shù)值1/N傳送給對(duì)等體P8，該對(duì)等體P8類似地將由其所估計(jì)的倒數(shù)值1/N’傳送給對(duì)等體P7。于是基于在對(duì)等體中所接收的信息進(jìn)行對(duì)所估計(jì)的總能量消耗TE或TE’的更新，如下面詳細(xì)闡述的。
在隨后的描述中通常闡述來自通信網(wǎng)絡(luò)中的對(duì)等體集合的對(duì)等體Pi與對(duì)等體Pj之間的信息交換。在此，關(guān)于在圖1中用TE或TE’表示的總消耗的對(duì)等體i的估計(jì)值現(xiàn)在
用表示。另外，在圖1中用N或者N’表示的由對(duì)應(yīng)的對(duì)等體Pi所估計(jì)的對(duì)等體總數(shù)量
現(xiàn)在用&表示。此外，對(duì)于在圖1中用AE或AE’表示的對(duì)等體Pi的平均能量消耗現(xiàn)在使 用變量少i 。在該方法的初始化范圍中，想要從能量提供器EP攝取能量的一些對(duì)等體首先在能量提供器處注冊(cè)，其中對(duì)等體同時(shí)相互利用對(duì)應(yīng)的協(xié)議構(gòu)建分散式數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。在注冊(cè)的時(shí)間順序范圍中，在此每個(gè)對(duì)等體獲得對(duì)應(yīng)的索引i，其中對(duì)等體中的每一個(gè)Pi在初始化的時(shí)刻t用平均消耗的以下值或?qū)Φ润w總數(shù)量的倒數(shù)值初始化
權(quán)利要求
1.一種用于計(jì)算機(jī)輔助地控制電能量網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)能量消耗器的電能量消耗的方法，其中能量消耗器是由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)組成的分散式通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) (P1，P2，…，P8)，在該通信網(wǎng)絡(luò)中能量消耗器能夠相互通信，其中a)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)分別基于與至少一個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)的信息交換估計(jì)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)的總能量消耗(TE，TE’ );b)其能量需求提高了所需要的能量量(ΛΧ)的相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，Ρ2，…，Ρ8)將由其所估計(jì)的總能量消耗(TE，TE’)加上所需要的能量量(Λχ)與所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Ρ1， Ρ2，…，Ρ8)的預(yù)先給定的總能量需求(LC)相比較，并且如果相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所估計(jì)的總能量消耗(TE，TE’ )加上所需要的能量量(Λ X)比預(yù)先給定的總能量需求(LC)小至少一個(gè)預(yù)先確定的閾值，則相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，Ρ2，…，Ρ8)促使從能量提供器(EP)攝取所需要的能量量(Δ X)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟b)中由相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Ρ1，Ρ2，…，Ρ8) 所估計(jì)的總能量消耗(TE，TE’)加上所需要的能量量(Λχ)不小于預(yù)先給定的總能量需求至少所述預(yù)先確定的閾值的情況下，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(PI，Ρ2，…，Ρ8 )在預(yù)先確定的時(shí)間區(qū)間之后重復(fù)步驟b)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中預(yù)先確定的時(shí)間區(qū)間的長(zhǎng)度在步驟b)的每次重復(fù)之后被延長(zhǎng)并且尤其是被加倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中在步驟b)的預(yù)先確定次數(shù)的重復(fù)之后相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)不再參與該方法。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中預(yù)先給定的總能量需求(LC)通過負(fù)載分布圖來給出，所述負(fù)載分布圖詳細(xì)說明在能量網(wǎng)絡(luò)中要提供的總能量的時(shí)間變化曲線。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)以預(yù)先確定的時(shí)間間隔從其已知的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)的集合中選擇至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，以便基于與該至少一個(gè)所選擇的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)的信息交換來估計(jì)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) (P1，P2，…，P8)的總能量消耗(TE，TE，)。
7.根據(jù)權(quán)利要求之一所述的方法，其中在步驟a)中的信息交換分別在預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)之間并且尤其是在一對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)之間進(jìn)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) (Pl，P2，…，P8)將由其所估計(jì)的、通信網(wǎng)絡(luò)中的個(gè)體網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)的平均能量消耗(AE，AE’)或者從中可推導(dǎo)出平均能量消耗(AE，AE’)的參量傳送給預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(PI，P2，…，P8 )，其中預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)在考慮預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)的所有平均能量消耗(AE，AE’ )的情況下更新其所估計(jì)的平均能量消耗(AE，AE’ )并且從中確定多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)的經(jīng)更新的所估計(jì)的總能量消耗。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中對(duì)于預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)的經(jīng)更新的平均能量消耗(AE，AE’)是預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)的平均能量消耗(AE，AE’)的算術(shù)平均值。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)將由其所估計(jì)的、通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)的總數(shù)量(N，N’)或者從中可推導(dǎo)出所估計(jì)的總數(shù)量(N，N’)的參量傳送給預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)，其中預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) (P1，P2，…，P8)在考慮預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)的所有總數(shù)量(N，N’)情況下更新其所估計(jì)的總數(shù)量(TE，TE’)并且接著基于由其所估計(jì)的和更新的平均能量消耗(AE，AE’)與所更新的總數(shù)量(1^)的乘積來更新多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(？1，？2，…， P8)的所估計(jì)的總能量消耗(TE，TE’)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(PI，P2，…，P8 )將其所估計(jì)的、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(PI，P2，…，P8 )的總數(shù)量(N，N ’)或者其所估計(jì)的、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)的總數(shù)量(N，N’)的倒數(shù)值傳送給預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中對(duì)于預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(PI，P2，…， P8)從預(yù)先給定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)的所估計(jì)的總數(shù)量(N， N’)的倒數(shù)值的、除以所述預(yù)先給定數(shù)量的總和的倒數(shù)值中得出網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8) 的經(jīng)更新的總數(shù)量(TE，TE’)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11之一所述的方法，其中如果相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8) 將其能量消耗在能量提供器(EP)處減少能量量，則該相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，PSMf 其所估計(jì)的平均能量消耗(AE，AE’ )降低該能量量。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12之一所述的方法，其中如果相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8) 促使從能量提供器(EP)攝取所需要的能量量(Λχ)，則該相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將其所估計(jì)的平均能量消耗(ΑΕ，ΑΕ’)升高所需要的能量量(Λχ)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中預(yù)先確定的閾值是零或者對(duì)應(yīng)于預(yù)先給定的總能量需求(LC)的百分比值。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中該方法被使用在能量網(wǎng)絡(luò)中，在該能量網(wǎng)絡(luò)中能量消耗器分別包括一個(gè)能量消耗單元和/或能量消耗單元組。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中能量消耗單元的至少一部分分別是用于攝取電動(dòng)車的電能量的空調(diào)設(shè)備和/或消耗單元。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中該方法在能量網(wǎng)絡(luò)中被使用，在該能量網(wǎng)絡(luò)中能量提供器(EP)包括一個(gè)或多個(gè)能量產(chǎn)生器和/或能量中間處理器。
18.一種具有多個(gè)能量消耗器的能量網(wǎng)絡(luò)，其中能量消耗器是由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Ρ1， Ρ2，…，Ρ8)組成的分散式通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Ρ1，Ρ2，…，Ρ8)，在該通信網(wǎng)絡(luò)中能量消耗器能夠相互通信，其中能量網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)被設(shè)計(jì)為使得a)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)分別基于與至少一個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)的信息交換估計(jì)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)的總能量消耗(TE，TE’);b)其能量需求提高了所需要的能量量(ΛΧ)的相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，Ρ2，…，Ρ8)將由其所估計(jì)的總能量消耗(TE，TE’)加上所需要的能量量(Λ X)與所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Ρ1， Ρ2，…，Ρ8)的預(yù)先給定的總能量需求(LC)相比較，并且如果相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Ρ1，Ρ2，…， Ρ8)所估計(jì)的總能量消耗(TE，TE’)加上所需要的能量量(Λχ)比預(yù)先給定的總能量需求 (LC)小至少一個(gè)預(yù)先確定的閾值，則相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，Ρ2，…，Ρ8)促使從能量提供器 (EP)攝取所需要的能量量(Δ X)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的能量網(wǎng)絡(luò)，其被設(shè)計(jì)為使得能夠在所述能量網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求2至17之一所述的方法。
20.一種用于在根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的能量網(wǎng)絡(luò)中使用的能量消耗器，其中所述能量消耗器代表是由多個(gè)能量消耗器組成的分散式通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8) 的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)，在該通信網(wǎng)絡(luò)中能量消耗器能夠相互通信，其中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在能量網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)行時(shí)被設(shè)計(jì)為使得a)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)基于與至少一個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)的信息交換估計(jì)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，P2，…，P8)的總能量消耗(TE，TE，);b)如果網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)的能量需求提高了所需要的能量量(ΛΧ)，則該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(PI，Ρ2，…，Ρ8 )將由其所估計(jì)的總能量消耗(TE，TE ’)加上所需要的能量量(Λ χ )與所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，Ρ2，…，Ρ8)的預(yù)先給定的總能量需求(LC)相比較，并且如果該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Ρ1，Ρ2，…，Ρ8)所估計(jì)的總能量消耗(ΤΕ，ΤΕ’)加上所需要的能量量(Λχ)比預(yù)先給定的總能量需求(LC)小至少一個(gè)預(yù)先確定的閾值，則該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Pl，Ρ2，…，Ρ8)促使從能量提供器(EP)攝取所需要的能量量(Λχ)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于計(jì)算機(jī)輔助地控制電能量網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)能量消耗器的電能量消耗的方法，其中能量消耗器是由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)組成的分散式通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)，在該通信網(wǎng)絡(luò)中能量消耗器可以相互通信。在本發(fā)明方法中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)分別基于與至少一個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)的信息交換估計(jì)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)的總能量消耗(TE，TE’)。其能量需求提高了所需要的能量量(Δx)的相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)將由其所估計(jì)的總能量消耗(TE，TE’)加上所需要的能量量(Δx)與所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(P1，P2，…，P8)的預(yù)先給定的總能量需求(LC)相比較并且如果其估計(jì)的總能量消耗(TE，TE’)加上所需要的能量量(Δx)比預(yù)先給定的總能量需求(LC)小至少一個(gè)預(yù)先確定的閾值，則促使從能量提供器(EP)取得所需要的能量量(Δx)。
文檔編號(hào)G06F17/00GK103026575SQ201180039394
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者K.埃格, C.格德斯, G.弗爾克森 申請(qǐng)人:西門子公司