智能家居能源調(diào)度算法研究.pdf

1、隨著人們生活水平日益提高，智能家居系統(tǒng)正逐漸走進我們的生活，并在產(chǎn)業(yè)界得到迅速的推廣，智能家居相關(guān)技術(shù)的研究也隨之成為熱門的研究領(lǐng)域。作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，智能家居系統(tǒng)中，以實現(xiàn)更為高效的能源管理為目的的能源控制軟件成為了智能家居產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。智能家居能源調(diào)度算法作為智能家居系統(tǒng)能源控制軟件中的核心，可以對電網(wǎng)運行、可再生能源利用、用戶電費支出以及用戶舒適度體驗造成重要影響。因此，在智能家居系統(tǒng)控制軟件開發(fā)過程中，綜

2、合考慮以上因素，進行智能家居能源調(diào)度算法的研究十分必要。
　　論文立足于智能家居能源管理系統(tǒng)與智能電網(wǎng)用戶側(cè)環(huán)境下，從用戶對家居使用行為以及電網(wǎng)運行特性出發(fā)，分析了智能家居能源調(diào)度算法的發(fā)展需求與趨勢，在保障“用戶舒適度”的前提下，分別提出了保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行的戶間能源調(diào)度算法，以及提高可再生能源利用率、減少用戶費用支出的戶內(nèi)能源調(diào)度算法。所提出的算法應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)控制軟件中，使軟件貼近居民的實際應(yīng)用，更加適用于未來智能化、信息

3、化的家居生活。本文主要工作分為以下幾個部分:
　　(1)針對智能家居系統(tǒng)中能源調(diào)度算法展開研究，分別從用戶側(cè)以及電網(wǎng)側(cè)出發(fā)，闡述了智能家居能源調(diào)度算法發(fā)展需求;并針對以上需求，綜述了現(xiàn)有智能家居能源調(diào)度算法研究的最新進展及其實際性能效果，提出了能源調(diào)度算法面臨的主要問題;基于現(xiàn)有研究，分析了調(diào)度范圍、數(shù)據(jù)提供形式、用戶參與程度等因素對于智能家居能源調(diào)度算法性能的影響，提出了較為合理的能源調(diào)度算法設(shè)計與運用方法，并對該領(lǐng)域未來的研究

4、工作進行了展望。
　　(2)針對智能家居中單用戶能源調(diào)度所忽略的電網(wǎng)側(cè)穩(wěn)定性的要求，以及多用戶能源調(diào)度中對用戶舒適度考慮不足的問題，通過分析家電設(shè)備運行特性以及用戶需求，對用戶用電時間以及家居設(shè)備類型進行了分類，并改進設(shè)備動態(tài)優(yōu)先級，提出家居設(shè)備二維動態(tài)優(yōu)先級，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了智能家居戶間能源調(diào)度算法，旨在保障用戶舒適度，降低戶內(nèi)電費支出的同時，保障電網(wǎng)側(cè)的穩(wěn)定性。最后通過仿真，驗證了算法的可行性與有效性。
　　(3)針對智

5、能家居中能源利用率與用戶舒適度的權(quán)衡問題，提出了基于能耗預(yù)測的智能家居能源調(diào)度算法。并提出“動態(tài)舒適度”的概念，來描述每個時間段內(nèi)用戶舒適度與節(jié)能的關(guān)系。提出的調(diào)度算法根據(jù)預(yù)測算法預(yù)測出的設(shè)備運行情況，家庭外部提供的能源信息以及時變電價對能源和設(shè)備進行合理的分配和調(diào)度。同時，針對預(yù)測信息與實時信息存在的偏差，提出了實時修正調(diào)度算法進行實時調(diào)整，并通過收集用戶反饋信息來修正預(yù)測算法和調(diào)度算法。仿真結(jié)果表明所提出的算法在提升能源利用率的同時