发明名称 一种可实现家庭智能电网管理的系统、方法及执行模块
摘要 本发明公开一种执行单元及家庭智能电网管理系统,执行单元将每一个用电器负载的用电情况实时传输给控制服务器,使管理系统能够实时获取每一个用电器负载的用电情况,并利用电力公司数据库进行存储,还可通过人机交互终端实现用户对用电器负载用电数据的实时查询及远距离监控,能够实现用户对家庭用电设备的智能化管理。本发明在控制服务器设置了优化调度功能,能根据非照明用电器的实时用电情况、预设条件以及用户的需求,对非照明用电器进行智能优化管理。
申请公布号 CN103855807B 申请公布日期 2016.02.10
申请号 CN201410109959.9 申请日期 2014.03.24
申请人 东南大学 发明人 汤奕;谭敏刚
分类号 H02J13/00(2006.01)I 主分类号 H02J13/00(2006.01)I
代理机构 江苏永衡昭辉律师事务所 32250 代理人 王斌
主权项 一种家庭智能电网管理系统的优化调度方法,所述家庭智能电网管理系统包括执行模块、耦合器、控制服务器、电力公司数据库、互联网、人机交互终端;每个用电器负载配备一个执行模块,以实现各个用电器负载的现场控制;耦合器利用通信编码和耦合技术实现执行模块和控制服务器之间实时信号的双向传输,所述控制服务器实现实时信号的处理并通过互联网与电力公司数据库进行数据交换,并响应用户的要求实现对非照明电器的优化调度;所述电力公司数据库用以存储电力用户家庭中每一个执行模块的历史数据和实时数据,人机交互终端通过互联网实现用户与控制服务器的信息交流;所述执行模块安装在电力用户家庭中,用以实现用电器负载的现场控制,包括:电源输入接口,连接电力传输线;电源输出接口,连接用电器负载;电压测量仪器,与电源输入接口连接,测量输入电压并传给MCU控制单元;电流测量仪器,连接在负载回路中,测量负载电流并传给MCU控制单元;手动控制开关FS和网络控制开关NS,连接在负载回路中,控制负载通断;UPS电源模块,与电源输入接口连接,将输入电源进行转换后给执行模块的各个单元供电;PLC通信单元,与电力传输线连接,同时与MCU控制单元连接,实现执行模块与家庭智能电网管理服务器之间的信息传递;MCU控制单元,处理各种输入信息,并通过PLC通信单元与家庭智能电网管理服务器进行数据交换,同时实现对用电器负载的控制;其特征在于:用电高峰期,控制服务器时刻检测每一个执行模块所返回的实时电流值i<sub>i</sub>,如果该实时电流值i<sub>i</sub>接近正常工作电流值<img file="FDA0000834206190000011.GIF" wi="71" he="70" />并且该执行模块所接负载为非照明设备,则将该执行模块纳入优化调度组成员,具体按如下方法进行优化调度:1)所有组员按序进行编号,为组员0,组员1…组员N‑1,并保存到数组Number[N]中,初始化调度次数n,设置调度最大次数N<sub>max</sub>=k×N,其中N为组员总数,k为一次优化调度最大全局遍历次数;2)估算系统实时功率,如果系统功率充足,功率缺额标志lack=0,结束流程;如果系统存在功率缺额,功率缺额标志lack=1,执行第3)步;3)判断调度次数n是否超过设定最大值N<sub>max</sub>,如果n≤N<sub>max</sub>,执行第4)步;否则请求下一次调度,返回执行第1)步;4)判断组员i是否使能调度,如果组员i未使能调度,调度使能位enable[i]=0,不做任何操作;如果组员i使能调度,调度使能位enable[i]=1,执行第5)步;调度使能位enable[i]由用户通过客户端设置,任意组员i的调度使能状态由调度使能状态检测中断模块采集,并传送至控制服务器;5)判断控制量的实际偏差值是否处于用户允许范围,如果|x<sub>ireal</sub>‑x<sub>iset</sub>|≤x<sub>idelta</sub>,执行第6)步调度关机操作,否则执行第6)步调度开机操作;控制量的期望值x<sub>iset</sub>和允许偏差值x<sub>idelta</sub>由用户通过客户端设置,传感器单元检测所需控制量x<sub>ireal</sub>并通过传感器测量中断模块传送至控制服务器;6)调度开机操作:当组员i处于关机状态时,控制服务器发出网络开关动作指令,组员i开机,返回正常开机信号,并将组员i重新纳入组员,执行第7)步;调度关机操作:当组员i处于开机状态时,控制服务器发出网络开关动作指令,组员i关机,并将组员i暂时从优化调度组去除,保持对组员i控制量x<sub>ireal</sub>持续采集;7)将组员i地址自增一次,调度次数n自增一次,返回第2)步,重复执行第2)步~第7)步。
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