本文關(guān)鍵詞：家庭智能用電管理系統(tǒng)研究

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【摘要】：用戶用電是智能電網(wǎng)的重要一環(huán),傳統(tǒng)的用戶用電方式是一種被動(dòng)的用電方式,電力公司僅采集用戶的電能消耗信息并進(jìn)行計(jì)費(fèi),用戶不能從電力公司獲得信息,更不能參與電力系統(tǒng)的運(yùn)行與管理。智能用電管理系統(tǒng)作為高級(jí)量測(cè)體系的主要組成部分,以信息采集、網(wǎng)絡(luò)通信、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和物聯(lián)網(wǎng)等作為技術(shù)支撐,可以讓家庭用戶在任何時(shí)間和地點(diǎn)都能實(shí)時(shí)了解其能耗情況,并能和電力公司進(jìn)行雙向信息互動(dòng)、在不影響用戶舒適度的前提下為用戶定制合理的用電計(jì)劃。本文以為家庭用戶節(jié)省用電費(fèi)用為目的,搭建了家庭智能用電管理系統(tǒng),建立了家庭用電規(guī)劃模型,基于遺傳算法提出了家庭智能用電優(yōu)化算法。首先,在分析藍(lán)牙、Wi Fi、Zig Bee和GPRS等無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)上,基于Zig Bee和GPRS構(gòu)建了由智能交互終端、智能開(kāi)關(guān)/插座、智能手機(jī)APP和用電設(shè)備等組成的家庭智能用電管理系統(tǒng);根據(jù)用戶的實(shí)際需求,確定了家庭智能用電管理系統(tǒng)的主要功能;在分析SMS、利用固定IP或花生殼軟件自己搭建服務(wù)器、租賃第三方服務(wù)器或搭建VPS(虛擬服務(wù)器)等幾種智能交互終端GPRS模塊和智能手機(jī)之間通信方式的基礎(chǔ)上,確定采用VPS方式實(shí)現(xiàn)家庭用電設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。其次,確定了智能交互終端、智能開(kāi)關(guān)/插座和智能手機(jī)APP的主要功能,制定了智能交互終端和智能開(kāi)關(guān)/插座、智能交互終端和智能手機(jī)之間的通信協(xié)議;以微控制器STM32F407ZGT6、Zig Bee芯片CC2530F256、GSM/GPRS模塊SIM900A為核心,設(shè)計(jì)了智能交互終端硬件電路;編寫了智能交互終端軟件,采用em Win圖形用戶界面編寫軟件設(shè)計(jì)了智能交互終端人機(jī)界面;設(shè)計(jì)了智能開(kāi)關(guān)/插座硬件電路,編寫了相應(yīng)軟件;基于Android操作系統(tǒng)及其SQLite數(shù)據(jù)庫(kù),開(kāi)發(fā)了智能手機(jī)APP;在LAMP(Linux+Apache+Mysql+PHP)架構(gòu)下,采用Web網(wǎng)頁(yè)方式,搭建了VPS(虛擬服務(wù)器),實(shí)現(xiàn)了智能手機(jī)與智能交互終端的遠(yuǎn)程通信功能。最后,研究了遺傳算法的基本原理,給出了遺傳算法的具體實(shí)現(xiàn)流程;為在實(shí)施分時(shí)電價(jià)或?qū)崟r(shí)電價(jià)情況下為家庭用戶節(jié)省用電費(fèi)用,分別建立了基于分時(shí)電價(jià)和實(shí)時(shí)電價(jià)的家庭用電規(guī)劃模型;以用電設(shè)備起始工作時(shí)間為變量,基于遺傳算法分別提出了基于分時(shí)電價(jià)和實(shí)時(shí)電價(jià)的家庭智能用電優(yōu)化算法;利用MATLAB進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了所提家庭智能用電優(yōu)化算法的有效性;為了在用戶節(jié)省用電費(fèi)用的同時(shí)避免引入新的波峰、波谷,提出了改進(jìn)的基于分時(shí)電價(jià)和實(shí)時(shí)電價(jià)的家庭智能用電優(yōu)化算法,利用MATLAB進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了所提改進(jìn)的家庭智能用電優(yōu)化算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：家庭智能用電管理系統(tǒng) 智能交互終端 智能開(kāi)關(guān)/插座 智能用電優(yōu)化算法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM76
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10-11
• 1.2 家庭智能用電管理系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 智能用電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 電價(jià)機(jī)制發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 家庭智能用電優(yōu)化算法研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.4 家庭智能用電管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀分析16
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 家庭智能用電管理系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與功能確定18-26
• 2.1 引言18
• 2.2 家庭智能用電管理系統(tǒng)通信技術(shù)分析18-23
• 2.2.1 Zig Bee通信技術(shù)研究19-21
• 2.2.2 GPRS通信技術(shù)研究21-23
• 2.3 家庭智能用電管理系統(tǒng)架構(gòu)及主要功能23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 家庭智能用電管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)26-45
• 3.1 引言26
• 3.2 智能交互終端設(shè)計(jì)26-36
• 3.2.1 智能交互終端功能26-28
• 3.2.2 智能交互終端硬件設(shè)計(jì)28-30
• 3.2.3 智能交互終端通信協(xié)議制定30-31
• 3.2.4 智能交互終端軟件設(shè)計(jì)31-36
• 3.3 智能開(kāi)關(guān)/插座設(shè)計(jì)36-41
• 3.3.1 智能開(kāi)關(guān)/插座功能36-37
• 3.3.2 智能開(kāi)關(guān)/插座硬件設(shè)計(jì)37-41
• 3.3.3 智能開(kāi)關(guān)/插座軟件設(shè)計(jì)41
• 3.4 智能手機(jī)APP與WEB服務(wù)器開(kāi)發(fā)41-44
• 3.4.1 智能手機(jī)APP設(shè)計(jì)42-43
• 3.4.2 服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 家庭智能用電優(yōu)化算法研究45-68
• 4.1 引言45
• 4.2 遺傳算法基本原理45-49
• 4.2.1 遺傳算法基本要素45-47
• 4.2.2 遺傳算法實(shí)現(xiàn)流程47-49
• 4.3 基于分時(shí)電價(jià)的智能用電優(yōu)化算法研究49-57
• 4.3.1 基于分時(shí)電價(jià)用電規(guī)劃模型的建立50-54
• 4.3.2 基于分時(shí)電價(jià)優(yōu)化算法的仿真結(jié)果及分析54-57
• 4.4 基于分時(shí)電價(jià)的改進(jìn)智能用電優(yōu)化算法研究57-59
• 4.4.1 基于分時(shí)電價(jià)的改進(jìn)用電規(guī)劃模型的建立57-58
• 4.4.2 基于分時(shí)電價(jià)的改進(jìn)優(yōu)化算法仿真結(jié)果及分析58-59
• 4.5 基于實(shí)時(shí)電價(jià)的智能用電優(yōu)化算法研究59-64
• 4.5.1 基于實(shí)時(shí)電價(jià)用電規(guī)劃模型的建立60-62
• 4.5.2 基于實(shí)時(shí)電價(jià)優(yōu)化算法的仿真結(jié)果及分析62-64
• 4.6 基于實(shí)時(shí)電價(jià)的改進(jìn)智能用電優(yōu)化算法研究64-66
• 4.6.1 基于實(shí)時(shí)電價(jià)的改進(jìn)用電規(guī)劃模型的建立64-65
• 4.6.2 基于實(shí)時(shí)電價(jià)改進(jìn)優(yōu)化算法的仿真結(jié)果及分析65-66
• 4.7 本章小結(jié)66-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果74-76
• 致謝76

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王曉安;開(kāi)發(fā)智能小區(qū)的探索[J];鞍鋼技術(shù);2000年11期

2 彭玲;現(xiàn)代化智能小區(qū)系統(tǒng)構(gòu)成[J];低壓電器;2000年03期

3 周聲濤;關(guān)于智能小區(qū)發(fā)展的幾點(diǎn)思考[J];工程設(shè)計(jì)CAD與智能建筑;2000年11期

4 吳雪奇;智能建筑和社區(qū)智能化中的“一卡通”應(yīng)用[J];中國(guó)建設(shè)信息;2000年31期

5 李軍;;智能建筑與智能建材[J];中國(guó)建設(shè)信息;2000年17期

6 ;英橋5A智能小區(qū)一卡通[J];工程設(shè)計(jì)CAD與智能建筑;2001年03期

7 張海航,魯雷;智能小區(qū)的系統(tǒng)建設(shè)[J];河南科技;2001年05期

8 謝擁華,陳學(xué)軍;現(xiàn)階段智能小區(qū)的理解[J];通信世界;2001年32期

9 ;全心打造21世紀(jì)理想人居環(huán)境──德達(dá)智能小區(qū)解決方案[J];軟件世界;2001年06期

10 晶瑩;智能小區(qū)網(wǎng)絡(luò)[J];中國(guó)計(jì)算機(jī)用戶;2001年44期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 呂臻;郭巧悅;李世雄;;智能小區(qū)評(píng)價(jià)[A];土木工程建造管理：2007年遼寧省土木建筑學(xué)會(huì)建筑施工專業(yè)委員會(huì)論文集[C];2007年

2 邵凱;楊廣生;張大鵬;;智能小區(qū)“一卡通”系統(tǒng)[A];土木工程建造管理：2008年遼寧省土木建筑學(xué)會(huì)建筑施工專業(yè)委員會(huì)論文集[C];2008年

3 魏昆芹;;淺談對(duì)智能小區(qū)的認(rèn)識(shí)[A];土木建筑學(xué)術(shù)文庫(kù)(第15卷)[C];2011年

4 李永剛;楊華濤;;智能建筑的現(xiàn)狀與建議[A];土木建筑學(xué)術(shù)文庫(kù)(第15卷)[C];2011年

5 馬姍姍;蔣凱南;高建民;;智能小區(qū)的設(shè)計(jì)思考[A];第十一屆全國(guó)煤礦自動(dòng)化學(xué)術(shù)年會(huì)論文專輯[C];2001年

6 孫鴻昌;劉皓;張綠原;;智能住宅發(fā)展趨勢(shì)及核心技術(shù)應(yīng)用[A];2005年度山東建筑學(xué)會(huì)優(yōu)秀論文集[C];2005年

7 王蘭波;翟天喜;謝琳;;智能小區(qū)建設(shè)分析[A];2005通信理論與技術(shù)新進(jìn)展——第十屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

8 王蘭波;;智能小區(qū)建設(shè)分析[A];第二十二屆中國(guó)（天津）'2008IT、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、電子、儀器儀表創(chuàng)新學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

9 許偉成;保軼;林志軍;;智能小區(qū)的居民寬帶接人網(wǎng)(Residential Broadband)[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用分會(huì)第七屆年會(huì)論文集[C];1999年

10 許偉成;保軼;林志軍;;智能小區(qū)的居民寬帶接人網(wǎng)(Residential Broadband)[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用分會(huì)第七屆年會(huì)土木工程計(jì)算機(jī)應(yīng)用文集[C];1999年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 常文;智能小區(qū)網(wǎng)絡(luò)解決方案[N];人民郵電;2000年

2 唐勁松;智能小區(qū)建設(shè)的七點(diǎn)思考[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2001年

3 ;智能建筑 霧里看花[N];中華建筑報(bào);2001年

4 麗輝;智能建筑不能只是“賣點(diǎn)”[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2006年

5 本報(bào)記者 黃果;智能小區(qū)莫入誤區(qū)[N];計(jì)算機(jī)世界;2001年

6 清華同方信息系統(tǒng)公司OIS智慧園區(qū)事業(yè)部 劉訓(xùn)忠 路剛;清華同方智能小區(qū)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)解決方案[N];中華建筑報(bào);2000年

7 記者趙淑偉;廊坊新奧高爾夫花園智能小區(qū)竣工[N];華北電力報(bào);2010年

8 本報(bào)記者 趙申;智能建筑：十年,由智慧而生的跨越[N];中華建筑報(bào);2012年

9 本報(bào)記者 趙申;有章可循 智能建筑“瓶頸”將破[N];中華建筑報(bào);2013年

10 周波、王國(guó)平;未來(lái)十年智能建筑熱點(diǎn)在中國(guó)[N];中國(guó)房地產(chǎn)報(bào);2003年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 戴瑜興;智能建筑配電系統(tǒng)諧波及無(wú)功的綜合補(bǔ)償研究[D];中南大學(xué);2003年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王慶敏;智能小區(qū)安防節(jié)點(diǎn)的研制[D];哈爾濱理工大學(xué);2003年

2 夏振超;廣州供電局智能用電小區(qū)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2012年

3 李磊;基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能小區(qū)設(shè)計(jì)與研究[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2013年

4 許純信;面向智能用電小區(qū)的通信組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)[D];華北電力大學(xué);2013年

5 楊本本;智能電力小區(qū)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華北電力大學(xué);2013年

6 湯燕;含分布式電源的智能小區(qū)微網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度與孤網(wǎng)運(yùn)行下的調(diào)頻策略研究[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2014年

7 黃曉勇;基于3G網(wǎng)絡(luò)的智能小區(qū)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2014年

8 李勇;無(wú)線通信在智能建筑中的應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2015年

9 康水華;基于智能用電的家庭能量管理控制策略研究[D];華東交通大學(xué);2016年

10 楊姚;智能小區(qū)用戶側(cè)智能配電策略[D];華東交通大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：966403