【摘 要】
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随着日益严重的世界能源问题的突显,对于如何提高能源利用率以及改善用户侧能效优化策略成为了解决能源问题的关键部分。随着智能电网建设的快速发展,为了实现能源高效利用并作为智能电网重要组成单元的智能家居,正受到了越来越多的学者们关注。因而,构建智能家居负荷模型,分析用户侧电能消费习惯,制定用电设备的控制策略,将会对智能家居系统的能量优化管理具有重要的意义。本文首先对构建智能家居系统的结构、通信方式及智能
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随着日益严重的世界能源问题的突显,对于如何提高能源利用率以及改善用户侧能效优化策略成为了解决能源问题的关键部分。随着智能电网建设的快速发展,为了实现能源高效利用并作为智能电网重要组成单元的智能家居,正受到了越来越多的学者们关注。因而,构建智能家居负荷模型,分析用户侧电能消费习惯,制定用电设备的控制策略,将会对智能家居系统的能量优化管理具有重要的意义。本文首先对构建智能家居系统的结构、通信方式及智能网关三个方面内容作出详细描述。选用CC2530芯片的Zig Bee模块,以Zig Bee的通信方式对家居设备进行内部组网,选用ESP8266芯片的Wi Fi模块,以Wi Fi的通信方式与终端设备进行外部通信,提出应用Zig Bee和Wi Fi相联合的网络数据传输方式,构建Zig Bee-Wi Fi智能网关。其次,对家庭环境中几种典型负荷的工作特性进行分析,并根据其工作特性将家庭负荷分为刚性负荷与柔性负荷两大类,分别对其进行建模分析,并针对用户用电舒适度中环境舒适度以及家居负荷优先级的时间特性进行了研究。然后,分析了市场电价机制,提出以家庭负荷中的空调设备为目标的控制策略,设定目标函数以及约束条件,据此,提出采用改进粒子群算法进行优化,并研究此控制策略的可行性。最后,通过MATLAB仿真平台对改进粒子群算法进行编程仿真验证,针对空调的控制策略,在分时电价的基础之下,考虑用户环境舒适度以及减少用电费用的目标,分别对无优化控制、粒子群算法控制和改进粒子群算法控制下的空调进行仿真对比,最终结果表明,使用改进粒子群算法控制策略优化后的空调运行能耗有着明显的降低,减少了家庭用电费用,同时,室内温度变化幅度较小,满足用户舒适度的需求。图[33]表[8]参[84]
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