能源智能控制方法、裝置和系統與流程

本發明涉及能源控制領域，尤其涉及一種能源智能控制方法、裝置和系統。

背景技術：

隨著美國的《國家節能政策法》的頒布，全球拉開了對能源使用方的能源管理研究的序幕。隨之以后，能源使用方越來越受到大家的廣泛關注。家庭能源管理系統的發展也隨之越來越受重視。同時家庭型光伏電站發展將得到迅速的加強，有著廣闊的市場前景。

眾所周知冰蓄熱技術可以起到削峰填谷的作用，緩解電力緊張的同時提高夜間低電力負荷下的電力公司的設備運轉效率，同時減少熱泵裝機容量。另一方面由于存在峰谷電價差，冰蓄冷系統也可以節省運行費帶來經濟效益。但現有技術的冰蓄冷系統控制過程沒有考慮空調負荷的動態變化情況，導致系統制冷量與空調負荷變化不一致，造成負荷不足或白白浪費冷量，且系統設備無法在最佳能效狀態下運行。

技術實現要素：

本發明要解決的一個技術問題是提供一種提高清潔能源利用率的能源智能控制方案。

根據本發明一方面，提出一種能源智能控制方法，包括：優先使用太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電；判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調和其他用電設備的用電量；若太陽能發電裝置發電量能夠滿足空調和其他用電設備的用電量，則通過太陽能發電裝置向蓄冷設備進行儲能；若太陽能發電裝置發電量不能夠滿足空調和其他用電設備的用電量，則通過蓄冷設備向空調供冷。

進一步地，判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調和其他用電設備的全天用電量；若能夠滿足，則白天通過太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，通過太陽能發電裝置向蓄冷設備供電，以便夜晚由蓄冷設備向空調供冷，并通過太陽能發電裝置向蓄電設備供電，以便夜晚由蓄電設備向其他用電設備供電；或判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調的全天用電量和其他用電設備白天以及部分夜晚用電量；若能夠滿足，則白天通過太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，通過太陽能發電裝置向蓄冷設備供電，以便夜晚由蓄冷設備向空調供冷，并通過太陽能發電裝置向蓄電設備供電，以便夜晚由蓄電設備向其他用電設備提供部分電能；或判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調和其他用電設備的白天用電量以及空調夜晚的部分用電量；若能夠滿足，則白天通過太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，通過太陽能發電裝置向蓄冷設備供電，以便夜晚由蓄冷設備向空調部分供冷；或判斷太陽能發電裝置發電量是否僅能夠滿足其他用電設備的白天用電量和空調白天部分用電量；若僅能夠滿足，則白天通過太陽能發電裝置向其他用電設備供電以及向空調提供部分電能；或判斷太陽能發電裝置發電量是否僅能夠滿足其他用電設備的白天部分用電量；若僅能夠滿足，則白天通過太陽能發電裝置向其他用電設備提供部分電能。

進一步地，該方法還包括：若夜晚市電為低價電，則由市電向蓄電設備供電，以便在太陽能發電裝置發電量不能夠滿足空調和/或其他用電設備的用電量時，由蓄電設備向空調和/或其他用電設備供電。

進一步地，該方法還包括：預測室外氣象參數；根據室外氣象參數的預測結果預測空調的用電量；根據預測的空調的用電量，優化蓄冷設備向空調供冷時各時刻蓄冷設備的冷機與冰槽分別承擔的冷負荷。

進一步地，該方法還包括：對室外氣象參數的預測結果進行修正；根據修正后的室外氣象參數對空調的預測用電量進行調整；根據調整后的空調的預測用電量，優化蓄冷設備向空調供冷時各時刻蓄冷設備的冷機與冰槽分別承擔的冷負荷。

進一步地，該方法還包括：對其他用電設備進行優先級設定；在供電故障的情況下，根據其他用電設備優先級，優先向優先級高的設備供電；和/或記錄用戶使用空調的歷史數據；根據用戶使用空調的歷史數據確定空調的開啟模式，以便根據空調的開啟模式向空調供電。

根據本發明的另一方面，還提出一種能源智能控制裝置，包括：發電量判斷單元，用于判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調和其他用電設備的用電量；能源分配控制單元，用于優先使用太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，若太陽能發電裝置發電量能夠滿足空調和其他用電設備的用電量，則通過太陽能發電裝置向蓄冷設備進行儲能；若太陽能發電裝置發電量不能夠滿足空調和其他用電設備的用電量，則通過蓄冷設備向空調供冷。

進一步地，發電量判斷單元用于判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調和其他用電設備的全天用電量；能源分配控制單元用于若太陽能發電裝置發電量能夠滿足空調和其他用電設備的全天用電量，則白天通過太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，通過太陽能發電裝置向蓄冷設備供電，以便夜晚由蓄冷設備向空調供冷，并通過太陽能發電裝置向蓄電設備供電，以便夜晚由蓄電設備向其他用電設備供電；或發電量判斷單元用于判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調的全天用電量和其他用電設備白天以及部分夜晚用電量；能源分配控制單元用于若太陽能發電裝置發電量能夠滿足空調的全天用電量和其他用電設備白天以及部分夜晚用電量，則白天通過太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，通過太陽能發電裝置向蓄冷設備供電，以便夜晚由蓄冷設備向空調供冷，并通過太陽能發電裝置向蓄電設備供電，以便夜晚由蓄電設備向其他用電設備提供部分電能；或發電量判斷單元用于判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調和其他用電設備的白天用電量以及空調夜晚的部分用電量；能源分配控制單元用于若太陽能發電裝置發電量能夠滿足空調和其他用電設備的白天用電量以及空調夜晚的部分用電量，則白天通過太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，通過太陽能發電裝置向蓄冷設備供電，以便夜晚由蓄冷設備向空調部分供冷；或發電量判斷單元用于判斷太陽能發電裝置發電量是否僅能夠滿足其他用電設備的白天用電量和空調白天部分用電量；能源分配控制單元用于若太陽能發電裝置發電量僅能夠滿足其他用電設備的白天用電量和空調白天部分用電量，則白天通過太陽能發電裝置向其他用電設備供電以及向空調提供部分電能；或發電量判斷單元用于判斷太陽能發電裝置發電量是否僅能夠滿足其他用電設備的白天部分用電量；能源分配控制單元用于若太陽能發電裝置發電量僅能夠滿足其他用電設備的白天部分用電量，則白天通過太陽能發電裝置向其他用電設備提供部分電能。

進一步地，能源分配控制單元用于若夜晚市電為低價電，則由市電向蓄電設備供電，以便在太陽能發電裝置發電量不能夠滿足空調和/或其他用電設備的用電量時，由蓄電設備向空調和/或其他用電設備供電。

進一步地，該裝置還包括蓄冷設備優化控制執行單元；蓄冷設備優化控制執行單元用于根據接收的優化控制信息控制蓄冷設備向空調供冷時各時刻蓄冷設備的冷機與冰槽分別承擔的冷負荷。

進一步地，蓄冷設備優化控制執行單元還用于根據接收的修正后的優化控制信息控制蓄冷設備向空調供冷時各時刻蓄冷設備的冷機與冰槽分別承擔的冷負荷。

進一步地，該裝置還包括設備優先級設定單元；設備優先級設定單元用于對其他用電設備進行優先級設定；能源分配控制單元用于在供電故障的情況下，根據其他用電設備優先級，優先向優先級高的設備供電；和/或該裝置還包括空調記錄單元；空調記錄單元用于記錄用戶使用空調的歷史數據；能源分配控制單元用于根據用戶使用空調的歷史數據確定空調的開啟模式，以便根據空調的開啟模式向空調供電。

根據本發明的另一方面，還提出一種能源智能控制系統包括空調、其他用電設備、太陽能發電裝置、蓄冷設備和上述的能源智能控制裝置；太陽能發電裝置用于向空調和其他用電設備供電，以及向蓄冷設備供電；蓄冷設備用于將太陽能發電裝置發出的電能轉換為冷源進行存儲，并在太陽能發電裝置不能滿足空調供電量時向空調供冷。

進一步地，該系統還包括蓄電設備；蓄電設備用于存儲太陽能發電裝置發出的電能和/或存儲低價市電轉換的電能。

進一步地，該系統還包括負荷預測裝置；負荷預測裝置用于預測室外氣象參數，根據室外氣象參數的預測結果預測空調的用電量，以便能源智能控制裝置根據空調的用電量優化蓄冷設備向空調供冷時各時刻冷機與冰槽分別承擔的冷負荷。

進一步地，負荷預測裝置包括溫度預測模塊、太陽輻射預測模塊、含濕量預測模塊、空調負荷預測模塊和優化控制模塊；溫度預測模塊用于預測室外逐時干球溫度；太陽輻射預測模塊用于預測逐時太陽輻射量；含濕量預測模塊用于預測逐時含濕量；空調負荷預測模塊用于根據溫度預測模塊、太陽輻射預測模塊和含濕量預測模塊的預測結果預測空調的用電量；優化控制模塊用于根據預測的空調的用電量，優化蓄冷設備向空調供冷時各時刻蓄冷設備的冷機與冰槽分別承擔的冷負荷。

進一步地，負荷預測裝置還包括氣象參數測量模塊、氣象參數修正模塊和空調負荷修正模塊；氣象參數測量模塊用于測量當前室外的氣象參數；氣象參數修正模塊用于對室外氣象參數的預測結果進行修正；空調負荷修正模塊用于根據修正后的室外氣象參數對空調的預測用電量進行調整；優化控制模塊還用于根據調整后的空調的預測用電量，優化蓄冷設備向空調供冷時各時刻蓄冷設備的冷機與冰槽分別承擔的冷負荷。

與現有技術相比，本發明優先使用太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，如果太陽能發電裝置發電量不僅能夠滿足空調和其他用電設備的用電量，則可以通過太陽能發電裝置向蓄冷設備進行儲能，若太陽能發電裝置發電量不能夠滿足空調和其他用電設備的用電量，則可以通過蓄冷設備向空調供冷。因此，本發明能夠提高清潔能源的利用率。

通過以下參照附圖對本發明的示例性實施例的詳細描述，本發明的其它特征及其優點將會變得清楚。

附圖說明

構成說明書的一部分的附圖描述了本發明的實施例，并且連同說明書一起用于解釋本發明的原理。

參照附圖，根據下面的詳細描述，可以更加清楚地理解本發明，其中：

圖1為本發明能源智能控制方法一個實施例的流程示意圖。

圖2為本發明能源智能控制方法另一個實施例的流程示意圖。

圖3為本發明能源智能控制方法另一個實施例的流程示意圖。

圖4為本發明能源智能控制方法另一個實施例的流程示意圖。

圖5為本發明能源智能控制方法另一個實施例的流程示意圖。

圖6為本發明能源智能控制方法另一個實施例的流程示意圖。

圖7為本發明能源智能控制方法另一個實施例的流程示意圖。

圖8為本發明能源智能控制方法另一個實施例的流程示意圖。

圖9為本發明能源智能控制裝置一個實施例的結構示意圖。

圖10為本發明能源智能控制裝置另一個實施例的結構示意圖。

圖11為本發明能源智能控制裝置另一個實施例的結構示意圖。

圖12為本發明能源智能控制系統一個實施例的結構示意圖。

圖13為本發明能源智能控制系統另一個實施例的結構示意圖。

具體實施方式

現在將參照附圖來詳細描述本發明的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本發明的范圍。

同時，應當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關系繪制的。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發明及其應用或使用的任何限制。

對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，技術、方法和設備應當被視為授權說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。

圖1為本發明能源智能控制方法一個實施例的流程示意圖。該能源智能控制方法包括以下步驟：

在步驟110，優先使用太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電。可以將用電設備分為空調和其他用電設備，如果安裝了太陽能發電裝置，則優先利用免費的太陽能供電。

在步驟120，判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調和其他用電設備的用電量，若能夠滿足則執行步驟130，否則執行步驟140。

例如，太陽能照度為Z時太陽能發電裝置發電量提供的電力為A，除了空調外的其他用電設備用電量為B，根據氣象參數確定空調用電量為C，此時判斷太陽能發電裝置發電量A是否大于其他用電設備用電量B與空調用電量C之和。

在步驟130，通過太陽能發電裝置向蓄冷設備進行儲能。例如，白天太陽能相當充足能滿足用戶所有用電用能情況下還能儲存夜間所有設備的用電量時，可以將太陽能發電裝置發出的電能轉換為蓄冷設備的冷源進行存儲，以便夜晚由蓄冷設備向空調供冷。當然，如果還有多余的太陽能，還可以通過蓄電設備存儲電能，以便夜晚由蓄電設備向其他用電設備供電。其中，蓄冷設備可以為冰蓄冷設備，蓄電設備可以為光伏蓄電設備。

在步驟140，通過蓄冷設備向空調供冷。例如，白天太陽能不太充足時，優先使用太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電后，如果蓄冷設備能夠供冷，則由蓄冷設備向空調供冷，其他用電設備可以由市電供電，如果蓄冷設備不能供冷，則也可以由市電向空調供電。如果夜晚有低價電，也可以通過市電向蓄電設備供電，并由蓄電設備向其他用電設備或空調供電，此時蓄電設備可以為能夠存儲市電的蓄電池。

在該實施例中，優先使用太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，如果太陽能發電裝置發電量不僅能夠滿足空調和其他用電設備的用電量，則可以通過太陽能發電裝置向蓄冷設備進行儲能，若太陽能發電裝置發電量不能夠滿足空調和其他用電設備的用電量，則可以通過蓄冷設備向空調供冷，由市電向其他用電設備供電。因此，該實施例能夠充分利用清潔能源供電，在滿足設備正常運行的情況下，達到節能環保的效果。

以下各實施例中，A指根據某地區氣象參數太陽能照度為Z時太陽能提供的電力，B1指家電設備中除了空調外的其他用電設備白天用電量，B2指其他用電設備夜晚用電量，B指其他用電設備全天用電量，其中B＝B1+B2；C1指空調白天用電量，C2至空調夜晚用電量，C指空調全天用電量，其中C＝C1+C2。

圖2為本發明能源智能控制方法另一個實施例的流程示意圖。該能源智能控制方法包括以下步驟：

在步驟210，判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調和其他用電設備的全天用電量，若能夠滿足，則執行步驟220，否則，執行步驟230。

在步驟220，白天通過太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，若還有剩余太陽能，則通過太陽能發電裝置向蓄冷設備供電，以便夜晚由蓄冷設備向空調供冷，并通過太陽能發電裝置向蓄電設備供電，以便夜晚由蓄電設備向其他用電設備供電。

例如，當白天太陽能相當充足能滿足用戶所有用電用能情況下還能儲存夜間所有的用電時，即A≥B+C時，優先利用太陽能發電裝置供其他用電設備和空調白天正常用電B1+C1，同時空調的蓄冷設備存儲能量C2，在夜晚時由蓄冷設備給空調供冷，并且還可以運行太陽能蓄電模式，即通過蓄電設備儲存夜間其他用電設備的用電量B2。

在步驟230，執行其他用電策略。

在該實施例中，如果太陽能發電裝置發電量能夠滿足空調和其他用電設備的全天用電量，則不僅白天可以通過太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，還可以通過太陽能發電裝置向蓄冷設備和蓄電設備存儲空調和其他用電設備夜晚需要的電能，在該實施例中，充分利用免費的太陽能供電，并且在滿足設備正常運行的情況下，達到節能環保的效果。

圖3為本發明能源智能控制方法另一個實施例的流程示意圖。該能源智能控制方法包括以下步驟：

在步驟310，判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調的全天用電量和其他用電設備白天以及部分夜晚用電量，若能夠滿足則執行步驟320，否則，執行步驟330。

在步驟320，白天通過太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，若還有剩余太陽能，則通過太陽能發電裝置向蓄冷設備供電，以便夜晚由蓄冷設備向空調供冷，并通過太陽能發電裝置向蓄電設備供電，以便夜晚由蓄電設備向其他用電設備提供部分電能。

例如，當白天太陽能比較充足還能有部分多余的電儲存時，即B1+C＜A＜B+C時，優先利用太陽能發電裝置供家電設備白天正常用電B1+C1，同時空調的蓄冷設備存儲能量C2，在夜晚時由蓄冷設備給空調供冷，并且運行太陽能蓄電模式，即通過蓄電設置儲存夜間其他用電設備的部分用電B2’，而夜間另一部分B2”用電通過接通市電來滿足，其中B2＝B2’+B2”。

在步驟330，執行其他用電策略。

在該實施例中，如果太陽能發電裝置發電量能夠滿足空調的全天用電量和其他用電設備白天以及部分夜晚用電量，則不僅白天可以通過太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，還可以通過太陽能發電裝置向蓄冷設備存儲空調夜晚需要的電能以及向蓄電設備存儲其他用電設備夜晚需要的部分電能，蓄電設備不能滿足其他用電設備夜晚用電量的部分可以通過市電提供。在該實施例中，充分利用免費的太陽能供電，并且在滿足設備正常運行的情況下，達到節能環保的效果。

圖4為本發明能源智能控制方法另一個實施例的流程示意圖。該能源智能控制方法包括以下步驟：

在步驟410，判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調和其他用電設備的白天用電量以及空調夜晚的部分用電量。若能夠滿足則執行步驟420，否則，執行步驟430。

在步驟420，白天通過太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，若還有剩余太陽能，則通過太陽能發電裝置向蓄冷設備供電，以便夜晚由蓄冷設備向空調部分供冷。

例如，當太陽能發電裝置的發電量只能滿足用戶白天用電且僅能提供空調夜晚的部分用電量時，即B1+C1≤A≤B1+C時，優先利用太陽能發電裝置供家電設備白天正常用電B1+C1，若還有多余的電力時開啟空調蓄能模式，通過空調的蓄冷設備存儲能量C2’，若A＝B1+C，則通過空調的蓄冷設備存儲能量為C2，夜間開啟市電模式供其他用電設備用電B2，同時開啟空調的蓄冷設備供冷C2，若蓄冷設備僅存儲能量為C2’，即不足以滿足空調供冷的剩余部分利用市電提供電能C2”，其中C2＝C2’+C2”。

在步驟430，執行其他用電策略。

在該實施例中，如果太陽能發電裝置發電量能夠滿足空調和其他用電設備的白天用電量以及空調夜晚的部分用電量，則不僅白天可以通過太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，還可以通過太陽能發電裝置向蓄冷設備存儲空調夜晚需要的部分電能，夜晚其他用電設備用電量可以通過市電提供，而蓄冷設備不能滿足空調夜晚用電量的部分也由市電提供。在該實施例中，充分利用免費的太陽能供電，并且在滿足設備正常運行的情況下，達到節能環保的效果。

圖5為本發明能源智能控制方法另一個實施例的流程示意圖。該能源智能控制方法包括以下步驟：

在步驟510，判斷太陽能發電裝置發電量是否僅能夠滿足其他用電設備的白天用電量和空調白天部分用電量，若能夠滿足則執行步驟520，否則，執行步驟530。

在步驟520，白天通過太陽能發電裝置向其他用電設備供電以及向空調提供部分電能。

例如，當白天太陽能發電裝置只能滿足白天家庭部分用電時，即B1≤A＜B1+C1時，優先利用太陽能發電裝置供除了空調外的其他用電設備供電B1，此時若還有電力則供白天空調部分電力C1’，另一部分C1”則通過市電滿足，其中，C1’+C1”＝C1，但如果前一天夜晚的市電為低價電，則通過低價市電向蓄電設備存儲電能，并優先由蓄電設備向空調供電。此時若無多余的電力則由市電提供白天空調用電量C1，夜晚直接通過市電模式滿足家庭所有設備用電B2+C2。若夜晚市電為低價電時，還可以用市電向蓄冷設備存儲空調第二天需要的部分電能C1”或全部電能C1。

在步驟530，執行其他用電策略。

在該實施例中，如果太陽能發電裝置發電量僅能夠滿足其他用電設備的白天用電量和空調白天部分用電量，則優先通過太陽能發電裝置向其他用電設備供電，如果有多余電能則向空調供電，太陽能發電裝置不能滿足空調的部分用電優先通過蓄冷設備或蓄電設備供電，否則通過市電供電。在該實施例中，充分利用免費的太陽能供電，并優先使用低價電存儲的電能，在滿足設備正常運行的情況下，達到節能環保的效果，另外還可以節省費用。

圖6為本發明能源智能控制方法另一個實施例的流程示意圖。該能源智能控制方法包括以下步驟：

在步驟610，判斷太陽能發電裝置發電量是否僅能夠滿足其他用電設備的白天部分用電量，如果能夠滿足則執行步驟620，否則執行步驟630。

在步驟620，白天通過太陽能發電裝置向其他用電設備提供部分電能。

例如，當白天太陽能發電裝置的發電量只能滿足白天家庭部分用電時，即A＜B1時，優先利用太陽能發電裝置供白天除了空調外的其他用電設備供電B1’，另一部分B1”則通過市電滿足，其中，B1’+B1”＝B1，但如果前一天夜晚的市電為低價電，則通過低價市電向蓄電設備存儲電能，并優先由蓄電設備向其他用電設備供電；白天空調的用電量C1可以通過市電滿足，但如果前一天夜晚的市電為低價電，則通過低價市電向蓄電設備或蓄冷設備存儲電能，并優先由蓄電設備或蓄冷設備向空調供電；夜晚直接通過市電模式滿足家庭所有設備用電B2+C2。即夜晚市電為低價電，則用市電向蓄冷設備或蓄電設備供電，以便第二天白天供空調或其他用電設備用電。

在步驟630，執行其他用電策略。

在該實施例中，如果太陽能發電裝置發電量僅能夠滿足其他用電設備的白天部分用電量，則優先通過太陽能發電裝置向其他用電設備供電，太陽能發電裝置不能夠滿足其他用電設備的部分用電量優先通過蓄電設備供電，否則通過市電供電，白天空調用電量優先由蓄電設備或蓄冷設備供電，否則通過市電供電，夜晚通過市電模式滿足家庭所有設備用電。在該實施例中，充分利用免費的太陽能供電，并優先使用低價電存儲的電能，在滿足設備正常運行的情況下，達到節能環保的效果，另外還可以節省費用。

在本發明的另一個實施例中，還可以對其他用電設備進行優先級設定；在供電故障的情況下，根據其他用電設備優先級，優先向優先級高的設備供電。例如，可以將其他用電設備用電負荷分為基本用電負荷、重要生活負荷以及非重要生活負荷。基本用電負荷包括照明、飲水機、油煙機、計算機、電視機、電冰箱等用電負荷，這部分負荷應重點保護，不能停電；重要生活負荷包括電熱器、電飯煲、微波爐、電磁爐、豆漿機、電風扇等電器用電負荷，這部分負荷的特點是功耗大、耗電多，既要保障，又要適當管理；非重要生活負荷包括洗衣機、電熱水器、浴霸、熨斗等用電負荷，是可避峰的用電負荷。

在該實施例中，通過對其他用電設備進行優先級設定，并在供電故障時，優先保障優先級高的設備的供電量，能夠滿足家庭用電的穩定性。

在本發明的另一個實施例中，還可以記錄用戶使用空調的歷史數據，根據用戶使用空調的歷史數據確定空調的開啟模式，以便根據空調的開啟模式向空調供電。例如，對空調增加記憶功能，記憶用戶使用習慣，自動設置默認空調開啟模式，使得系統更加節能運行，使得空調運行時更加節能。

另外，還可以通過對用戶行為的挖掘研究，根據用戶習慣設計電器開關時間、電器啟動用量，以達到簡化用戶生活、環保、低功耗的目的。

圖7為本發明能源智能控制方法另一個實施例的流程示意圖。該能源智能控制方法包括以下步驟：

在步驟710，預測室外氣象參數。例如，預測室外逐時干球溫度、太陽輻射和含濕量。其中室外干球溫度的預測方法主要包括ASHRAE系數法、形狀因子法及其改進方法、Chen法、移動平均法等；逐時太陽輻射的預測方法主要包括Kawashima法、標準化法、人工神經網絡法等；逐時含濕量的預測方法主要包括指數權重移動平均(EWMA)法。

在步驟720，根據室外氣象參數的預測結果預測空調的用電量。其中，用電量即用電負荷，而準確的空調逐時冷負荷的預測是蓄冷設備優化和控制的基礎和前提。例如，利用人工神經網絡的BP算法或其他算法，參考某地區年氣象資料和動態負荷軟件計算所得的逐時冷負荷數據作為神經網絡的學習和訓練數據，并以訓練后的網絡進行空調次日逐時冷負荷的預測。另外，還可以通過回歸分析法，時間序列法和神經網絡預測法負荷預測軟件等預測空調次日逐時冷負荷。

在步驟730，根據預測的空調的用電量，優化蓄冷設備向空調供冷時各時刻冷機與冰槽分別承擔的冷負荷。例如，確定空調次日逐時冷負荷后，就可以對蓄冷設備進行優化。確定哪個時段進行主機單獨供冷，哪個時段進行冰槽單獨供冷，聯合供冷時哪個時段采用主機優先供冷策略，哪個時段采用融冰優先的策略。

在該實施例中，通過室外氣象參數的預測結果預測空調的用電量；并根據預測的空調的用電量，優化蓄冷設備向空調供冷時各時刻冷機與冰槽分別承擔的冷負荷。能夠使空調運行在最佳狀態點的同時又不浪費能源或造成用量不足。

圖8為本發明能源智能控制方法另一個實施例的流程示意圖。該能源智能控制方法包括以下步驟：

在步驟810，預測室外氣象參數。

在步驟820，對室外氣象參數的預測結果進行修正。例如，利用現代網絡技術獲取盡可能多的有用的氣象信息，包括每天天氣預報、歷史天氣記錄和實時測量數據進行溫度預測的在線修正。其中，歷史記錄用于找出天氣變化的規律；根據測量數據采用擬合技術推測未來幾個小時的溫度變化趨勢。采用上述所有信息，預測的環境溫度能在15～30分鐘之間更新。這種預測既考慮了歷史情況，又利用現場測試數據，提高了預測的準確性和快捷性。另外，逐時太陽輻射和含濕量的在線修正也可基于上述思路進行。

在步驟830，根據修正后的室外氣象參數對空調的預測用電量進行調整。例如，根據修正后的室外氣象參數，在空調啟動后，預測負荷通過逐時乘以系數而重復修正，系數為從開始時刻到當前時刻總的預測負荷與總的測量負荷之間的比率。

在步驟840，根據調整后的空調的預測用電量，優化蓄冷設備向空調供冷時各時刻冷機與冰槽分別承擔的冷負荷。例如，若存在低價電政策時，按照峰時電價段、平時電價段、谷時電價段的優先級別順序，采取相應的蓄冷方式供冷。在電價處于谷時電價段時，主要由冰槽工作，若有負荷需求，則機組單獨供冷。在電價處于峰時電階段時，采用融冰優先和制冷機組滿負荷運行方式。在電價處于平時電價段分為兩種情況，一種情況為冷負荷超過制冷機組總功率時段時，以制冷機組優先供冷，剩下的由冰槽提供冷負荷。另一種情況為冷負荷小于制冷機組總功率時段時，按照冷負荷從小到大的順序，若未超過冰蓄冷設備蓄冷總量，冷負荷由融冰供冷；所有時段全部實現冷量分配后，若蓄冷設備仍有剩余蓄冷量，由制冷機組提供的冷量依次由融冰代替，直到冰蓄冷設備中的冰融完為止。

在該實施例中，根據地區氣象參數(溫度、濕度、太陽輻射、風等)結合歷史數據對空調負荷進行預測，其預測準確度直接影響蓄冷設備的優化結果和隨后的控制；因此，對冷負荷預測結果的在線修正顯得尤為重要，為次日的運行策略提供了可靠依據，能夠使空調運行在最佳狀態點的同時又不浪費能源或造成用量不足。

圖9為本發明能源智能控制裝置的一個實施例的結構示意圖。該能源智能控制裝置包括發電量判斷單元910和能源分配控制單元920，其中：

發電量判斷單元910用于判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調和其他用電設備的用電量。其中，發電量判斷單元910可以為比較器，比較器可以通過電路及組合以及其它硬件設備實現，可以是PLC、集成電路、相關部件等組成的具體的硬件裝置。假如太陽能照度為Z時太陽能發電裝置發電量提供的電力為A，除了空調外的其他用電設備用電量為B，根據氣象參數確定空調用電量為C，此時發電量判斷單元910判斷太陽能發電裝置發電量A是否大于其他用電設備用電量B與空調用電量C之和。

能源分配控制單元920用于優先使用太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，若太陽能發電裝置發電量能夠滿足空調和其他用電設備的用電量，則通過太陽能發電裝置向蓄冷設備進行儲能；若太陽能發電裝置發電量不能夠滿足空調和其他用電設備的用電量，則通過蓄冷設備向空調供冷。

能源分配控制單元920可以為控制器，可以通過軟件、電路及組合以及其它硬件設備實現。本領域的技術人員可知，控制器可以是PLC、集成電路、相關部件等組成的具體的硬件裝置。

如果安裝了太陽能發電裝置，則優先利用免費的太陽能供電。例如，白天太陽能相當充足能滿足用戶所有用電用能情況下還能儲存夜間所有設備的用電量時，可以將太陽能發電裝置發出的電能轉換為蓄冷設備的冷源進行存儲，以便夜晚由蓄冷設備向空調供冷。當然，如果還有多余的太陽能，還可以通過蓄電設備存儲電能，以便夜晚蓄電設備向其他用電設備供電。其中，蓄冷設備可以為冰蓄冷設備，蓄電設備可以為光伏蓄電設備。如果白天太陽能不太充足時，優先使用太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電后，如果蓄冷設備能夠供冷，則由蓄冷設備向空調供冷，其他用電設備可以由市電供電，如果蓄冷設備不能供冷，則也可以由市電向空調供電。

在該實施例中，優先使用太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，如果太陽能發電裝置發電量不僅能夠滿足空調和其他用電設備的用電量，則可以通過太陽能發電裝置向蓄冷設備進行儲能，若太陽能發電裝置發電量不能夠滿足空調和其他用電設備的用電量，則可以通過蓄冷設備向空調供冷，由市電向其他用電設備供電。因此，該實施例能夠充分利用清潔能源供電，在滿足設備正常運行的情況下，達到節能環保的效果。

在本發明的另一個實施例中，發電量判斷單元910判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調和其他用電設備的全天用電量，若能夠滿足，則能源分配控制單元920用于白天控制太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，若還有剩余太陽能，則通過太陽能發電裝置向蓄冷設備供電，以便夜晚由蓄冷設備向空調供冷，并通過太陽能發電裝置向蓄電設備供電，以便夜晚由蓄電設備向其他用電設備供電。例如，當白天太陽能相當充足能滿足用戶所有用電用能情況下還能儲存夜間所有的用電時，即A≥B+C時，優先利用太陽能發電裝置供其他用電設備和空調白天正常用電B1+C1，同時空調的蓄冷設備存儲能量C2，在夜晚時由蓄冷設備給空調供冷，并且還可以運行太陽能蓄電模式，即通過蓄電設備儲存夜間其他用電設備的用電量B2。

在該實施例中，如果太陽能發電裝置發電量能夠滿足空調和其他用電設備的全天用電量，則不僅白天可以通過太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，還可以通過太陽能發電裝置向蓄冷設備和蓄電設備存儲空調和其他用電設備夜晚需要的電能，在該實施例中，充分利用免費的太陽能供電，并且在滿足設備正常運行的情況下，達到節能環保的效果。

在本發明的另一個實施例中，發電量判斷單元910判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調的全天用電量和其他用電設備白天以及部分夜晚用電量，若能夠滿足，則能源分配控制單元920用于白天控制太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，若還有剩余太陽能，則通過太陽能發電裝置向蓄冷設備供電，以便夜晚由蓄冷設備向空調供冷，并通過太陽能發電裝置向蓄電設備供電，以便夜晚由蓄電設備向其他用電設備提供部分電能。例如，當白天太陽能比較充足還能有部分多余的電儲存時，即B1+C＜A＜B+C時，優先利用太陽能發電裝置供家電設備白天正常用電B1+C1，同時空調的蓄冷設備存儲能量C2，在夜晚時由蓄冷設備給空調供冷，并且運行太陽能蓄電模式，即通過蓄電設置儲存夜間其他用電設備的部分用電B2’，而夜間另一部分B2”用電通過接通市電來滿足，其中B2＝B2’+B2”。

在該實施例中，如果太陽能發電裝置發電量能夠滿足空調的全天用電量和其他用電設備白天以及部分夜晚用電量，則不僅白天可以通過太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，還可以通過太陽能發電裝置向蓄冷設備存儲空調夜晚需要的電能以及向蓄電設備存儲其他用電設備夜晚需要的部分電能，蓄電設備不能滿足其他用電設備夜晚用電量的部分可以通過市電提供。在該實施例中，充分利用免費的太陽能供電，并且在滿足設備正常運行的情況下，達到節能環保的效果。

在本發明的另一個實施例中，發電量判斷單元910判斷太陽能發電裝置發電量是否能夠滿足空調和其他用電設備的白天用電量以及空調夜晚的部分用電量。若能夠滿足，則能源分配控制單元920用于白天控制太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，若還有剩余太陽能，則通過太陽能發電裝置向蓄冷設備供電，以便夜晚由蓄冷設備向空調部分供冷。例如，當太陽能發電裝置的發電量只能滿足用戶白天用電且僅能提供空調夜晚的部分用電量時，即B1+C1≤A≤B1+C時，優先利用太陽能發電裝置供家電設備白天正常用電B1+C1，若還有多余的電力時開啟空調蓄能模式，通過空調的蓄冷設備存儲能量C2’，若A＝B1+C，則通過空調的蓄冷設備存儲能量為C2，夜間開啟市電模式供其他用電設備用電B2，同時開啟空調的蓄冷設備供冷C2，若蓄冷設備僅存儲能量為C2’，即不足以滿足空調供冷的剩余部分利用市電提供電能C2”，其中C2＝C2’+C2”。

在該實施例中，如果太陽能發電裝置發電量能夠滿足空調和其他用電設備的白天用電量以及空調夜晚的部分用電量，則不僅白天可以通過太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，還可以通過太陽能發電裝置向蓄冷設備存儲空調夜晚需要的部分電能，夜晚其他用電設備用電量可以通過市電提供，而蓄冷設備不能滿足空調夜晚用電量的部分也由市電提供。在該實施例中，充分利用免費的太陽能供電，并且在滿足設備正常運行的情況下，達到節能環保的效果。

在本發明的另一個實施例中，發電量判斷單元910判斷太陽能發電裝置發電量是否僅能夠滿足其他用電設備的白天用電量和空調白天部分用電量，若能夠滿足，則能源分配控制單元920用于白天控制太陽能發電裝置向其他用電設備供電以及向空調提供部分電能。例如，當白天太陽能發電裝置只能滿足白天家庭部分用電時，即B1≤A＜B1+C1時，優先利用太陽能發電裝置供白天除了空調外的其他用電設備供電B1，此時若還有電力則供白天空調部分電力C1’，另一部分C1”則通過市電滿足其中，C1’+C1”＝C1，但如果前一天夜晚的市電為低價電，則通過低價市電向蓄電設備存儲電能，并優先由蓄電設備向空調供電。此時若無多余的電力則由市電提供白天空調用電量C1，夜晚直接通過市電模式滿足家庭所有設備用電B2+C2。若夜晚市電為低價電，則用市電向蓄冷設備存儲空調第二天需要的部分電能C1”或全部電能C1。

在該實施例中，如果太陽能發電裝置發電量僅能夠滿足其他用電設備的白天用電量和空調白天部分用電量，則優先通過太陽能發電裝置向其他用電設備供電，如果有多余電能則向空調供電，太陽能發電裝置不能滿足空調的部分用電優先通過蓄冷設備或蓄電設備供電，否則通過市電供電。在該實施例中，充分利用免費的太陽能供電，并優先使用低價電存儲的電能，在滿足設備正常運行的情況下，達到節能環保的效果，另外還可以節省費用。

在本發明的另一個實施例中，發電量判斷單元910判斷太陽能發電裝置發電量是否僅能夠滿足其他用電設備的白天部分用電量，如果能夠滿足，則能源分配控制單元920用于白天控制太陽能發電裝置向其他用電設備提供部分電能。例如，當白天太陽能發電裝置的發電量只能滿足白天家庭部分用電時，即A＜B1時，優先利用太陽能發電裝置供白天除了空調外的其他用電設備供電B1’，另一部分B1”則通過市電滿足，其中，B1’+B1”＝B1，但如果前一天夜晚的市電為低價電，則通過低價市電向蓄電設備存儲電能，并優先由蓄電設備向其他用電設備供電；白天空調的用電量C1可以通過市電滿足，但如果前一天夜晚的市電為低價電，則通過低價市電向蓄電設備或蓄冷設備存儲電能，并優先由蓄電設備或蓄冷設備向空調供電；夜晚直接通過市電模式滿足家庭所有設備用電B2+C2。若夜晚市電為低價電，則用市電向蓄冷設備或蓄電設備供電，以便第二天白天供空調或其他用電設備用電。

在該實施例中，如果太陽能發電裝置發電量僅能夠滿足其他用電設備的白天部分用電量，則優先通過太陽能發電裝置向其他用電設備供電，太陽能發電裝置不能夠滿足其他用電設備的部分用電量優先通過蓄電設備供電，否則通過市電供電，白天空調用電量優先由蓄電設備或蓄冷設備供電，否則通過市電供電，夜晚通過市電模式滿足家庭所有設備用電。在該實施例中，充分利用免費的太陽能供電，并優先使用低價電存儲的電能，在滿足設備正常運行的情況下，達到節能環保的效果，另外還可以節省費用。

圖10為本發明能源智能控制裝置的另一個實施例的結構示意圖。該能源智能控制裝置包括發電量判斷單元1010、能源分配控制單元1020和蓄冷設備優化控制執行單元1230，其中發電量判斷單元1010和能源分配控制單元1020分別與發電量判斷單元910和能源分配控制單元920相同，此處不再進一步介紹。

蓄冷設備優化控制執行單元1030為控制器，可以是PLC、集成電路、相關部件等組成的具體的硬件裝置，用于根據接收的優化控制信息控制蓄冷設備向空調供冷時各時刻冷機與冰槽分別承擔的冷負荷。

例如，首先預測室外氣象參數，如逐時干球溫度、太陽輻射和含濕量等，根據室外氣象參數的預測結果預測空調的用電量。其中，用電量即用電負荷，而準確的空調逐時冷負荷的預測是蓄冷設備優化和控制的基礎和前提。例如參考某地區年氣象資料和動態負荷軟件計算所得的逐時冷負荷數據作為神經網絡的學習和訓練數據，并以訓練后的網絡進行空調次日逐時冷負荷的預測。確定空調次日逐時冷負荷后，就可以對蓄冷設備進行優化。確定哪個時段進行主機單獨供冷，哪個時段進行冰槽單獨供冷，聯合供冷時哪個時段采用主機優先供冷策略，哪個時段采用融冰優先的策略。

在該實施例中，根據接收的優化控制信息控制蓄冷設備向空調供冷時各時刻冷機與冰槽分別承擔的冷負荷。能夠使空調運行在最佳狀態點的同時又不浪費能源或造成用量不足。

圖11為本發明能源智能控制裝置的另一個實施例的結構示意圖。該能源智能控制裝置包括發電量判斷單元1110、設備優先級設定單元1120和能源分配控制單元1130，其中發電量判斷單元1110與上述實施例中的發電量判斷單元相同，此處不再進一步介紹。

設備優先級設定單元1120用于對其他用電設備進行優先級設定，可以是PLC、集成電路、相關部件等組成的具體的硬件裝置。能源分配控制單元1130用于在供電故障的情況下，根據其他用電設備優先級，優先向優先級高的設備供電。例如，可以將其他用電設備用電負荷分為基本用電負荷、重要生活負荷以及非重要生活負荷。基本用電負荷包括照明、飲水機、油煙機、計算機、電視機、電冰箱等用電負荷，這部分負荷應重點保護，不能停電；重要生活負荷包括電熱器、電飯煲、微波爐、電磁爐、豆漿機、電風扇等電器用電負荷，這部分負荷的特點是功耗大、耗電多，既要保障，又要適當管理；非重要生活負荷包括洗衣機、電熱水器、浴霸、熨斗等用電負荷，是可避峰的用電負荷。

在該實施例中，通過對其他用電設備進行優先級設定，并在供電故障時，優先保障優先級高的設備的供電量，能夠滿足家庭用電的穩定性。

在本發明的另一個實施例中，還可以包括空調記錄單元1140，空調記錄單元1140用于記錄用戶使用空調的歷史數據，能源分配控制單元1130根據用戶使用空調的歷史數據確定空調的開啟模式，以便根據空調的開啟模式向空調供電。例如，對空調增加記憶功能，記憶用戶使用習慣，自動設置默認空調開啟模式，使得系統更加節能運行，使得空調運行時更加節能。

圖12為本發明能源智能控制系統一個實施例的結構示意圖。該系統包括能源智能控制裝置1210、空調1220、其他用電設備1230、太陽能發電裝置1240和蓄冷設備1250，其中：

能源智能控制裝置1210與上述實施例中的能源智能控制裝置相同，與太陽能發電裝置1220連接，判斷太陽能發電裝置1220的發電量是否能夠滿足空調和其他用電設備的用電量，并控制太陽能發電裝置1220向空調1220和其他用電設備1230供電，如果太陽能發電裝置1220的發電量除了能夠滿足空調1220和其他用電設備1230白天的用電量，還有多余的電力，則可以向蓄冷設備1250供電，蓄冷設備1250可以將電能轉換為冷源進行存儲，以便夜晚向空調1220供冷。

在該實施例中，通過控制太陽能發電裝置向空調和其他用電設備供電，能夠充分利用清潔能源，在太陽能發電裝置發電量充足時，還可以向蓄冷設備供電，在滿足設備正常運行的情況下，達到節能環保的效果。

在本發明的另一個實施例中，如圖13所示，還可以包括蓄電設備1260，蓄電設備1260分別可以與太陽能發電裝置1220、其他用電設備1230、空調1220、蓄冷設備1250連接。當太陽能發電裝置1220不僅能夠滿足空調1220和其他用電設備1230白天的用電量，以及蓄冷設備1250的存儲容量時，還可以向蓄電設備1260供電。蓄電設備1260可以為光伏蓄電設備，并可以向空調1220和其他用電設備1230供電。

蓄電設備1260也可以為蓄電池，在市電為低價電時，能源智能控制裝置1210可以控制市電通過市電接入口1270向蓄電設備1260供電，蓄電設備1260再向空調1220和其他用電設備1230供電。當然，在市電為低價電時，還可以通過市電接入口1270向蓄冷設備1250供電，以便蓄冷設備1250向空調供冷。

在該實施例中，優先利用太陽能發電裝置發出的電能，在太陽能發電裝置不能滿足用電設備的用電量時，可以優先使用蓄冷設備或蓄電設備的電能，最優考慮使用市電。因此，該實施例在滿足設備正常運行的情況下，還能充分利用清潔能源，達到節能環保的效果。

在本發明的另一個實施例中，還包括負荷預測裝置1280，負荷預測裝置1280可以與能源智能控制裝置1210連接，可以是PLC、集成電路、相關部件等組成的具體的硬件裝置，用于向能源智能控制裝置1210發送優化控制信息。負荷預測裝置1280可以包括溫度預測模塊1281、太陽輻射預測模塊1282、含濕量預測模塊1283、空調負荷預測模塊1284、氣象參數測量模塊1285、氣象參數修正模塊1286、空調負荷修正模塊1287以及優化控制模塊1288，上述各模塊可以為PLC、集成電路、相關部件等組成的具體的數據處理器。

溫度預測模塊1281用于預測室外逐時干球溫度，太陽輻射預測模塊1282用于預測逐時太陽輻射量，含濕量預測模塊1283用于預測逐時含濕量。其中溫度預測模塊1281、太陽輻射預測模塊1282和含濕量預測模塊1283分別與空調負荷預測模塊1284連接，空調負荷預測模塊1284用于根據室外氣象參數的預測結果預測空調的用電量，即預測空調用電負荷。

由于在冰蓄冷系統中，負荷預測起到承上啟下的作用，其預測準確度直接影響優化結果和隨后的控制，因此，對冷負荷預測結果的在線修正顯得尤為重要。負荷預測裝置1280中的氣象參數測量模塊1285可以為計量器，用于測量當前的氣象參數，例如，室外逐時干球溫度、太陽輻射和含濕量等。氣象參數修正模塊1286用于對室外氣象參數的預測結果進行修正，例如，利用歷史天氣記錄和實時測量數據進行溫度、太陽輻射量和含濕量預測的在線修正。空調負荷修正模塊1287用于根據修正后的室外氣象參數對空調的預測用電量進行調整。優化控制模塊1288用于根據調整后的空調的預測用電量，優化蓄冷設備向空調供冷時各時刻冷機與冰槽分別承擔的冷負荷，并向能源智能控制裝置1210發送優化控制信息，以便能源智能控制裝置1210控制蓄冷設備1250向空調1220供冷時各時刻冷機與冰槽分別承擔的冷負荷。

在該實施例中，通過室外氣象參數的預測結果預測空調的用電量；并根據預測的空調的用電量，優化蓄冷設備向空調供冷時各時刻冷機與冰槽分別承擔的冷負荷。能夠使空調運行在最佳狀態點的同時又不浪費能源或造成用量不足。

至此，已經詳細描述了本發明。為了避免遮蔽本發明的構思，沒有描述本領域所公知的一些細節。本領域技術人員根據上面的描述，完全可以明白如何實施這里公開的技術方案。

可能以許多方式來實現本發明的方法以及裝置。例如，可通過軟件、硬件、固件或者軟件、硬件、固件的任何組合來實現本發明的方法以及裝置。用于方法的步驟的上述順序僅是為了進行說明，本發明的方法的步驟不限于以上具體描述的順序，除非以其它方式特別說明。此外，在一些實施例中，還可將本發明實施為記錄在記錄介質中的程序，這些程序包括用于實現根據本發明的方法的機器可讀指令。因而，本發明還覆蓋存儲用于執行根據本發明的方法的程序的記錄介質。

雖然已經通過示例對本發明的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上示例僅是為了進行說明，而不是為了限制本發明的范圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本發明的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發明的范圍由所附權利要求來限定。