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文檔簡介
1、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)行計費,用戶不能從電力公司獲得信息,更不能參與電力系統(tǒng)的運行與管理。智能用電管理系統(tǒng)作為高級量測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間和地點都能實時了解其能耗情況,并能和電力公司進(jìn)行雙向信息互動、在不影響用戶舒適度的前提下為用戶定制合理的用電計劃。本文以
2、為家庭用戶節(jié)省用電費用為目的,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、WiFi、ZigBee和GPRS等無線通信技術(shù)基礎(chǔ)上,基于ZigBee和GPRS構(gòu)建了由智能交互終端、智能開關(guān)/插座、智能手機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
3、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模塊和智能手機之間通信方式的基礎(chǔ)上,確定采用VPS方式實現(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、智能開關(guān)/插座和智能手機APP的主要功能,制定了智能交互終端和智能開關(guān)/插座、智能交互終端和智能手機之間的通信協(xié)議;以微控制器STM32F407ZGT6、ZigBee芯片CC2530F256、GSM/GPRS模塊SIM900A為核心,設(shè)計了智能交互終端
4、硬件電路;編寫了智能交互終端軟件,采用emWin圖形用戶界面編寫軟件設(shè)計了智能交互終端人機界面;設(shè)計了智能開關(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,開發(fā)了智能手機APP;在LAMP(Linux+Apache+Mysql+PHP)架構(gòu)下,采用Web網(wǎng)頁方式,搭建了VPS(虛擬服務(wù)器),實現(xiàn)了智能手機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現(xiàn)
5、流程;為在實施分時電價或?qū)崟r電價情況下為家庭用戶節(jié)省用電費用,分別建立了基于分時電價和實時電價的家庭用電規(guī)劃模型;以用電設(shè)備起始工作時間為變量,基于遺傳算法分別提出了基于分時電價和實時電價的家庭智能用電優(yōu)化算法;利用MATLAB進(jìn)行了仿真,驗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)省用電費用的同時避免引入新的波峰、波谷,提出了改進(jìn)的基于分時電價和實時電價的家庭智能用電優(yōu)化算法,利用MATLAB進(jìn)行了仿真,驗證了所提改進(jìn)的家庭智
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