一種可實現(xiàn)家庭智能電網(wǎng)管理的系統(tǒng)、方法及執(zhí)行模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種執(zhí)行單元及家庭智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)，執(zhí)行單元將每一個用電器負(fù)載的用電情況實時傳輸給控制服務(wù)器，使管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r獲取每一個用電器負(fù)載的用電情況，并利用電力公司數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲，還可通過人機(jī)交互終端實現(xiàn)用戶對用電器負(fù)載用電數(shù)據(jù)的實時查詢及遠(yuǎn)距離監(jiān)控，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶對家庭用電設(shè)備的智能化管理。本發(fā)明在控制服務(wù)器設(shè)置了優(yōu)化調(diào)度功能，能根據(jù)非照明用電器的實時用電情況、預(yù)設(shè)條件以及用戶的需求，對非照明用電器進(jìn)行智能優(yōu)化管理。
【專利說明】一種可實現(xiàn)家庭智能電網(wǎng)管理的系統(tǒng)、方法及執(zhí)行模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)中的電能管理調(diào)度技術(shù)、電力載波通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，具體涉及一種家庭電網(wǎng)智能管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]智能電網(wǎng)是指:電網(wǎng)的智能化，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運行。
[0003]智能家居是指:以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭曰程事物的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的居住環(huán)境。
[0004]而目前智能家居的電網(wǎng)在使用過程中，存在以下缺陷:
[0005]1、沒有專業(yè)的服務(wù)平臺對電網(wǎng)電力運行進(jìn)行專業(yè)管理，特別是在夏季的用電高峰期，電能供應(yīng)嚴(yán)重不足，電力線路、變壓器故障頻發(fā)，對電力使用進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度更加迫切。
[0006]2、不能智能判斷、排除故障；
[0007]3、不能實施查詢電網(wǎng)運行參數(shù)、電費；
[0008]4、不能按需求智能管理家庭用電設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計合理、控制方便、功能強(qiáng)大、易于實現(xiàn)綜合調(diào)度的家庭智能化電網(wǎng)管理系統(tǒng)，其主要通過現(xiàn)場執(zhí)行模塊與控制服務(wù)器，和人機(jī)交互終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，方便電力公司在用電高峰期優(yōu)化調(diào)度電力運行，用戶遠(yuǎn)程控制、監(jiān)視家用電器，并具有查詢家用電器歷史工作情況功能。
[0010]為實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明首先提供了一種執(zhí)行模塊，該執(zhí)行模塊安裝在電力用戶家庭中，用以實現(xiàn)用電器負(fù)載的現(xiàn)場控制，其特征在于包括:
[0011 ] 電源輸入接口，連接電力傳輸線；
[0012]電源輸出接口，連接用電器負(fù)載；
[0013]電壓測量儀器，與電源輸入接口連接，測量輸入電壓并傳給MCU控制單元；
[0014]電流測量儀器，連接在負(fù)載回路中，測量負(fù)載電流并傳給MCU控制單元；
[0015]手動控制開關(guān)FS和網(wǎng)絡(luò)控制開關(guān)NS，連接在負(fù)載回路中，控制負(fù)載通斷；
[0016]UPS電源模塊，與電源輸入接口連接，將輸入電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換后給執(zhí)行模塊的各個單元供電；
[0017]PLC通信單元，與電力傳輸線連接，同時與MCU控制單元連接，實現(xiàn)執(zhí)行模塊與家庭智能電網(wǎng)管理服務(wù)器之間的信息傳遞；[0018]MCU控制單元，處理各種輸入信息，并通過PLC通信單元與家庭智能電網(wǎng)管理服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時實現(xiàn)對用電器負(fù)載的控制。
[0019]本發(fā)明進(jìn)一步提供了包括有上述執(zhí)行單元的家庭智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括耦合器、控制服務(wù)器、電力公司數(shù)據(jù)庫、互聯(lián)網(wǎng)、人機(jī)交互終端；每個用電器負(fù)載配備一個執(zhí)行模塊，以實現(xiàn)各個用電器負(fù)載的現(xiàn)場控制；耦合器利用通信編碼和耦合技術(shù)實現(xiàn)執(zhí)行模塊和控制服務(wù)器之間實時信號的雙向傳輸，所述控制服務(wù)器實現(xiàn)實時信號的處理并通過互聯(lián)網(wǎng)與電力公司數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并響應(yīng)用戶的要求實現(xiàn)對非照明電器的優(yōu)化調(diào)度；所述電力公司數(shù)據(jù)庫用以存儲電力用戶家庭中每一個執(zhí)行模塊的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，人機(jī)交互終端通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)用戶與控制服務(wù)器的信息交流。
[0020]所述家庭智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法具體如下:
[0021]用電高峰期，控制服務(wù)器時刻檢測每一個執(zhí)行模塊所返回的實時電流值h，如果該實時電流值ii接近正常工作電流值(，并且該執(zhí)行模塊所接負(fù)載為非照明設(shè)備，則將該執(zhí)行模塊納入優(yōu)化調(diào)度組成員，具體按如K方法進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度:
[0022]I)所有組員按序進(jìn)行編號，為組員0，組員1…組員N-1，并保存到數(shù)組Number [N]中，初始化調(diào)度次數(shù)n，設(shè)置調(diào)度最大次數(shù)Nniax = kXN，其中N為組員總數(shù)，k為一次優(yōu)化調(diào)度最大全局遍歷次數(shù)；
[0023]2)估算系統(tǒng)實時功率，如果系統(tǒng)功率充足，功率缺額標(biāo)志lack=O,結(jié)束流程；如果系統(tǒng)存在功率缺額，功率缺額標(biāo)志lack=1,執(zhí)行第3)步；
[0024]3)判斷調(diào)度次數(shù)η是否超過設(shè)定最大值Nmax,如果n ≤ Nmax,執(zhí)行第4)步；否則請求下一次調(diào)度，返回執(zhí)行第I)步；
[0025]4)判斷組員i是否使能調(diào)度，如果組員i未使能調(diào)度，調(diào)度使能位enable[i]=0,不做任何操作；如果組員i使能調(diào)度，調(diào)度使能位enable[i]=l,執(zhí)行第5)步；調(diào)度使能位enable[i]由用戶通過客戶端設(shè)置，任意組員i的調(diào)度使能狀態(tài)由調(diào)度使能狀態(tài)檢測中斷模塊采集，并傳送至控制服務(wù)器；
[0026]5)判斷控制量的實際偏差值是否處于用戶允許范圍，如果|xireal-xiset|≤Xidelta,執(zhí)行第6)步調(diào)度關(guān)機(jī)操作，否則執(zhí)行第6)步調(diào)度開機(jī)操作；控制量的期望值Xisrt和允許偏差值Xidelta由用戶通過客戶端設(shè)置，傳感器單元檢測所需控制量xireal并通過傳感器測量中斷模塊傳送至控制服務(wù)器；
[0027]6)調(diào)度開機(jī)操作:當(dāng)組員i于關(guān)機(jī)狀態(tài)時，控制服務(wù)器發(fā)出網(wǎng)絡(luò)開關(guān)動作指令，組員i開機(jī)，返回正常開機(jī)信號，并將組員i重新納入組員，執(zhí)行第7)步；調(diào)度關(guān)機(jī)操作:當(dāng)組員i處于開機(jī)狀態(tài)時，控制服務(wù)器發(fā)出網(wǎng)絡(luò)開關(guān)動作指令，組員i關(guān)機(jī)，并將組員i暫時從優(yōu)化調(diào)度組去除；保持對組員i控制量xiMal持續(xù)采集；
[0028]7)將組員i地址自增一次，調(diào)度次數(shù)η自增一次，返回第2)步，重復(fù)執(zhí)行第2)步~第7)步。
[0029]本發(fā)明通過在電力用戶家庭現(xiàn)場為每一個用電器負(fù)載配備一個執(zhí)行單元，可以手動或網(wǎng)絡(luò)控制用電器負(fù)載通斷，執(zhí)行單元將每一個用電器負(fù)載的用電情況實時傳輸給控制服務(wù)器，使管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r獲取每一個用電器負(fù)載的用電情況，并利用電力公司數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲，還可通過人機(jī)交互終端實現(xiàn)用戶對用電器負(fù)載用電數(shù)據(jù)的實時查詢及遠(yuǎn)距離監(jiān)控，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶對家庭用電設(shè)備的智能化管理。由于本發(fā)明的執(zhí)行單元能夠獲取單個用電器負(fù)載的用電數(shù)據(jù)，通過控制服務(wù)器能計算出任意時段每一執(zhí)行模塊的耗電量，因此也特別適用于合租人群。本發(fā)明在控制服務(wù)器設(shè)置了優(yōu)化調(diào)度功能，能根據(jù)非照明用電器的實時用電情況、預(yù)設(shè)條件以及用戶的需求，對非照明用電器進(jìn)行智能優(yōu)化管理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0031]附圖1是家庭智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]附圖2是執(zhí)行單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]附圖3是優(yōu)化調(diào)度方法流程圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
[0035]如圖1所示，本發(fā)明的家庭智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)，它包括有執(zhí)行模塊、耦合器、控制服務(wù)器、電力公司數(shù)據(jù)庫、互聯(lián)網(wǎng)、人機(jī)交互終端。
[0036]每個用電器負(fù)載配備一個執(zhí)行模塊，以實現(xiàn)各個用電器負(fù)載的現(xiàn)場控制。耦合器利用通信編碼和耦合技術(shù)實現(xiàn)執(zhí)行模塊和控制服務(wù)器之間實時信號的雙向傳輸。電力公司數(shù)據(jù)庫用以存儲電力用戶家庭中每一個執(zhí)行模塊的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，包括:各執(zhí)行單元當(dāng)前1-2月電壓u⑴、電流i⑴；開關(guān)機(jī)狀態(tài)；室內(nèi)溫度、濕度、空氣質(zhì)量；噪聲分貝數(shù)等。根據(jù)權(quán)限級別，電力公司數(shù)據(jù)庫中保存的所有參數(shù)均可訪問。人機(jī)交互終端通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)用戶與控制服務(wù)器的信息交流。
[0037]使用時，人機(jī)交互終端需安裝客戶端，用戶通過客戶端對家用電器進(jìn)行類型定義、使能和初始化，客戶端設(shè)有 各家用電器用電查詢通道、遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)功能?？刂品?wù)器判斷某執(zhí)行模塊是否開機(jī)成功以對應(yīng)電流返回值為準(zhǔn)，如果連續(xù)3次開機(jī)失敗，控制服務(wù)器將開機(jī)失敗信息返回客戶端。
[0038]人機(jī)交互終端利用互聯(lián)網(wǎng)通過控制服務(wù)器與執(zhí)行模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，用戶在人機(jī)交互終端的軟件界面選擇控制命令或查詢指令，該命令通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸至控制服務(wù)器?？刂品?wù)器根據(jù)特定指令訪問并操作電力數(shù)據(jù)庫，與電力公司數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，進(jìn)行科學(xué)計算、邏輯分析后向人機(jī)交互終端返回準(zhǔn)確信息。還響應(yīng)用戶的需求實現(xiàn)對非照明電器的優(yōu)化調(diào)度。
[0039]任何一臺電器，被賦予權(quán)限的用戶可以通過人機(jī)交互終端定義或者修改設(shè)備類型(如空調(diào)、空氣凈化器、電視、冰箱、照明設(shè)備等)、正常工作電流值?、正常工作電流上限Ui'正常工作電流下限Lp開路電流上限Uitjff等，并保存在電力公司數(shù)據(jù)庫中。
[0040]如圖2所示，執(zhí)行模塊安裝在電力用戶家庭中，用以實現(xiàn)用電器負(fù)載的現(xiàn)場控制，它包括:
[0041]單相線輸入接口 LI和中性線輸入接口 NI，地線接口 Ε，單相線輸出接口 L2，中性線輸出接口 Ν2，電壓測量儀器，電流測量儀器，采用單刀雙擲開關(guān)的手動控制開關(guān)FS，采用單刀雙擲繼電器的網(wǎng)絡(luò)控制開關(guān)NS，PLC通信單元，UPS電源單元，MCU控制單元。單相線輸入接口 L1、中性線輸入接口 N1、地線接口 E構(gòu)成電源輸入接口，與電力傳輸線連接，單相線輸入接口 L1、中性線輸入接口 N1、地線接口 E分別連接電力線中的單相電線、中性電線、接地線。單相線輸出接口 L2，中性線輸出接口 N2構(gòu)成電源輸出接口，與用電器負(fù)載連接。
[0042]UPS電源模塊連接在單相線輸入接口 L1、中性線輸入接口 NI之間，為執(zhí)行模塊的各個單元提供工作電源。UPS電源模塊可選用美國POWER INTERGRAT10N公司的T0PSWITVH-GX系列芯片T0P244Y。電壓測量儀器連接在單相線輸入接口 L1、中性線輸入接口 NI之間并與MCU控制單元連接，用于測量輸入電壓并傳給MCU控制單元。手動控制開關(guān)FS和網(wǎng)絡(luò)控制開關(guān)NS連接單向負(fù)載。電流測量儀器串聯(lián)在單相負(fù)載的回路中并與MCU控制單元連接，用于測量負(fù)載電流并傳給MCU控制單元。PLC通信單元一端通過耦合電容與電力傳輸線連接，另一端接MCU控制單元，用于實現(xiàn)執(zhí)行模塊與智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)之間的信息傳遞;MCU單元是執(zhí)行模塊的核心，通過信號調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換和編碼等手段處理各種輸入信息，再通過PLC單元將信號傳達(dá)至控制服務(wù)器。
[0043]執(zhí)行單元還可以根據(jù)用戶需要和家用電器設(shè)備特殊需求裝設(shè)傳感器單元和/或遙控器單元。傳感器單元為滿足用戶檢測屋內(nèi)溫度、濕度、噪聲、光強(qiáng)、空氣質(zhì)量等特殊需要選裝部件，用于檢測環(huán)境信息(溫度、濕度、噪聲、光強(qiáng)、空氣質(zhì)量等)并傳給MCU控制單元處理，例如溫度計、濕度計等傳感器。遙控器單元為需遙控電器如空調(diào)、熱水器、DVD、錄像機(jī)、微波爐等的選裝部件，可以采用特定頻段的紅外發(fā)射器，用于響應(yīng)MCU控制單元的指令實現(xiàn)對用電器的遙控。
[0044]每個MCU單元占據(jù)一個獨一無二的編碼地址，該地址為控制服務(wù)器識別每一臺物理設(shè)備提供依據(jù)。
[0045]控制服務(wù)器內(nèi)置默認(rèn)優(yōu)化調(diào)度程序段，對于非照明電器，當(dāng)用戶通過人機(jī)交互終端使能優(yōu)化調(diào)度功能后，控制服務(wù)器可以對相應(yīng)某一臺家用電器執(zhí)行調(diào)度功能。優(yōu)化調(diào)度算法根據(jù)電力公司優(yōu)化目標(biāo)可進(jìn)行升級更新。如圖3所示，控制服務(wù)器實現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度的具體方式如下:
[0046]用電高峰期，控制服務(wù)器時刻檢測每一個執(zhí)行模塊所返回的實時電流值h，如果該實時電流值ii接近正常 工作電流值^，并且該執(zhí)行模塊所接負(fù)載為非照明設(shè)備，則將該執(zhí)行模塊納入優(yōu)化調(diào)度組成員(以下簡稱組員)。
[0047]I)對所有組員進(jìn)行編號，為組員O,組員I…組員N-1,并保存到數(shù)組Number [N]中。初始化調(diào)度次數(shù)n，設(shè)置調(diào)度最大次數(shù)Nniax = kXN，其中N為組員總數(shù)，k為一次優(yōu)化調(diào)度最大全局遍歷次數(shù)，即一次優(yōu)化調(diào)度操作中一個執(zhí)行模塊的最大開關(guān)機(jī)次數(shù)。
[0048]2)估算系統(tǒng)實時功率，如果系統(tǒng)功率充足，功率缺額標(biāo)志Iack=O,結(jié)束流程；如果系統(tǒng)存在功率缺額，功率缺額標(biāo)志Iack=I,執(zhí)行第3)步。
[0049]其中，有功缺額由頻率判斷，如果頻率低于50Hz (根據(jù)實際情況預(yù)設(shè))，缺有功。無功缺額由電壓判斷，如果電壓低于220V (根據(jù)實際情況預(yù)設(shè))，缺無功。
[0050]3)判斷調(diào)度次數(shù)η是否超過設(shè)定最大值Nmax,如果n ( Nfflax,執(zhí)行第4)步；否則請求下一次調(diào)度，返回執(zhí)行第I)步；
[0051]4)判斷組員i是否使能調(diào)度，如果組員i未使能調(diào)度，調(diào)度使能位enable[i]=0,不做任何操作；如果組員i使能調(diào)度，調(diào)度使能位enable[i]=l,執(zhí)行第5)步；調(diào)度使能位enable[i]由用戶通過客戶端設(shè)置，任意組員i的調(diào)度使能狀態(tài)由調(diào)度使能狀態(tài)檢測中斷模塊(EnableInterrupt)采集,并傳送至控制服務(wù)器；
[0052]5)判斷控制量的實際偏差值是否處于用戶允許范圍，如果ImtI ( Xidelta,執(zhí)行第6)步調(diào)度關(guān)機(jī)操作，否則執(zhí)行第6)步調(diào)度開機(jī)操作；控制量的期望值Xisrt和允許偏差值Xidelta由用戶通過客戶端設(shè)置，傳感器單元檢測所需控制量xiMal (如加濕器的控制量為濕度、空調(diào)或取暖器的控制量為溫度等，不同用電器所需控制量不同)通過傳感器測量中斷模塊(Detection Interrupt)傳送至控制服務(wù)器；
[0053]6)調(diào)度開機(jī)操作:當(dāng)組員i處于關(guān)機(jī)狀態(tài)時，控制服務(wù)器發(fā)出網(wǎng)絡(luò)開關(guān)動作指令，組員i開機(jī)，返回正常開機(jī)信號，并將組員i重新納入組員，執(zhí)行第7)步；調(diào)度關(guān)機(jī)操作:當(dāng)組員i處于開機(jī)狀態(tài)時，控制服務(wù)器發(fā)出網(wǎng)絡(luò)開關(guān)動作指令，組員i關(guān)機(jī)，并將組員i暫時從優(yōu)化調(diào)度組去除，保持對組員i控制量Xireal持續(xù)采集；如果組員i處于欠壓故障或過流故障狀態(tài)，控制服務(wù)器將故障類型返回給人機(jī)交互終端，并暫時將組員i從優(yōu)化調(diào)度組去除，等待用戶現(xiàn)場處理，保持對組員i控制量xiMal持續(xù)采集。
[0054]開、關(guān)機(jī)操作的具體定義以組員i返回的實時電流值h為準(zhǔn)。組員i的工作狀態(tài)根據(jù)工作狀態(tài)函數(shù)state [i]的返回值確定,組員i工作狀態(tài)函數(shù)state [i]定義如下:
[0055]
【權(quán)利要求】
1.一種執(zhí)行模塊，安裝在電力用戶家庭中，用以實現(xiàn)用電器負(fù)載的現(xiàn)場控制，其特征在于包括: 電源輸入接口，連接電力傳輸線； 電源輸出接口，連接用電器負(fù)載； 電壓測量儀器，與電源輸入接口連接，測量輸入電壓并傳給MCU控制單元； 電流測量儀器，連接在負(fù)載回路中，測量負(fù)載電流并傳給MCU控制單元； 手動控制開關(guān)FS和網(wǎng)絡(luò)控制開關(guān)NS，連接在負(fù)載回路中，控制負(fù)載通斷； UPS電源模塊，與電源輸入接口連接，將輸入電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換后給執(zhí)行模塊的各個單元供電； PLC通信單元，與電力傳輸線連接，同時與MCU控制單元連接，實現(xiàn)執(zhí)行模塊與家庭智能電網(wǎng)管理服務(wù)器之間的信息傳遞； MCU控制單元，處理各種輸入信息，并通過PLC通信單元與家庭智能電網(wǎng)管理服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時實現(xiàn)對用電器負(fù)載的控制。
2.如權(quán)利要求1所述的執(zhí)行模塊，其特征在于還包括與MCU控制單元連接的傳感器單元，用于檢測環(huán)境信息并傳給MCU控制單元。
3.如權(quán)利要求1所述的執(zhí)行模塊，其特征在于還包括與MCU控制單元連接的遙控器單元，用于響應(yīng)MCU控制單元的命令遙控用電器。
4.如權(quán)利要求1所述的執(zhí)行模塊，其特征在于所述手動控制開關(guān)FS采用單刀雙擲開關(guān)，網(wǎng)絡(luò)控制開關(guān)NS采用單刀雙擲`繼電器。
5.一種包括權(quán)利要求1所述執(zhí)行模塊的家庭智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)，其特征在于還包括耦合器、控制服務(wù)器、電力公司數(shù)據(jù)庫、互聯(lián)網(wǎng)、人機(jī)交互終端；每個用電器負(fù)載配備一個執(zhí)行模塊，以實現(xiàn)各個用電器負(fù)載的現(xiàn)場控制；耦合器利用通信編碼和耦合技術(shù)實現(xiàn)執(zhí)行模塊和控制服務(wù)器之間實時信號的雙向傳輸，所述控制服務(wù)器實現(xiàn)實時信號的處理并通過互聯(lián)網(wǎng)與電力公司數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并響應(yīng)用戶的要求實現(xiàn)對非照明電器的優(yōu)化調(diào)度；所述電力公司數(shù)據(jù)庫用以存儲電力用戶家庭中每一個執(zhí)行模塊的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，人機(jī)交互終端通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)用戶與控制服務(wù)器的信息交流。
6.如權(quán)利要求5所述家庭智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)，其特征在于人機(jī)交互終端安裝有客戶端，客戶端設(shè)有各家用電器用電查詢通道、遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)功能，用于實現(xiàn)用戶對家用電器進(jìn)行類型定義、使能和初始化。
7.如權(quán)利要求5所述家庭智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于: 用電高峰期，控制服務(wù)器時刻檢測每一個執(zhí)行模塊所返回的實時電流值I如果該實時電流值h接近正常工作電流值/丨，并且該執(zhí)行模塊所接負(fù)載為非照明設(shè)備，則將該執(zhí)行模塊納入優(yōu)化調(diào)度組成員，具體按如下方法進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度: 1)所有組員按序進(jìn)行編號，為組員O，組員I…組員N-1，并保存到數(shù)組Number[N]中，初始化調(diào)度次數(shù)n，設(shè)置調(diào)度最大次數(shù)Nmax = kXN，其中N為組員總數(shù)，k為一次優(yōu)化調(diào)度最大全局遍歷次數(shù)； 2)估算系統(tǒng)實時功率，如果系統(tǒng)功率充足，功率缺額標(biāo)志Iack=O,結(jié)束流程；如果系統(tǒng)存在功率缺額，功率缺額標(biāo)志Iack=L執(zhí)行第3)步； 3)判斷調(diào)度次數(shù)η是否超過設(shè)定最大值Nmax，如果n( Nmax，執(zhí)行第4)步；否則請求下一次調(diào)度，返回執(zhí)行第I)步； 4)判斷組員i是否使能調(diào)度，如果組員i未使能調(diào)度，調(diào)度使能位enable[i]=0,不做任何操作；如果組員i使能調(diào)度，調(diào)度使能位enable[i]=l,執(zhí)行第5)步；調(diào)度使能位enable[i]由用戶通過客戶端設(shè)置，任意組員i的調(diào)度使能狀態(tài)由調(diào)度使能狀態(tài)檢測中斷模塊采集，并傳送至控制服務(wù)器； 5)判斷控制量的實際偏差值是否處于用戶允許范圍，如果|xiMal-xisrt|≤Xidelta，執(zhí)行第6)步調(diào)度關(guān)機(jī)操作，否則執(zhí)行第6)步調(diào)度開機(jī)操作；控制量的期望值Xisrt和允許偏差值Xidelta由用戶通過客戶端設(shè)置，傳感器單元檢測所需控制量Xireal并通過傳感器測量中斷模塊傳送至控制服務(wù)器； 6)調(diào)度開機(jī)操作:當(dāng)組員i于關(guān)機(jī)狀態(tài)時，控制服務(wù)器發(fā)出網(wǎng)絡(luò)開關(guān)動作指令，組員i開機(jī)，返回正常開機(jī)信號，并將組員i重新納入組員，執(zhí)行第7)步；調(diào)度關(guān)機(jī)操作:當(dāng)組員i處于開機(jī)狀態(tài)時，控制服務(wù)器發(fā)出網(wǎng)絡(luò)開關(guān)動作指令，組員i關(guān)機(jī)，并將組員i暫時從優(yōu)化調(diào)度組去除，保持對組員i控制量xiMal持續(xù)采集； 7)將組員i地址自增一次，調(diào)度次數(shù)η自增一次，返回第2)步，重復(fù)執(zhí)行第2)步~第7)步。
8.如權(quán)利要求7所述的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于如果組員i處于欠壓故障或過流故障狀態(tài)，控制服務(wù)器將故障類型返回給人機(jī)交互終端，并暫時將組員i從優(yōu)化調(diào)度組去除，等待用戶現(xiàn)場處理，保持對組員i控制量xiMal持續(xù)采集。
9.如權(quán)利要求7或8所述的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于開、關(guān)機(jī)操作的具體定義以組員i返回的實際電流值ii為準(zhǔn)，組員i的工作狀態(tài)根據(jù)工作狀態(tài)函數(shù)state[i]的返回值確定，組員i工作狀態(tài)函數(shù)state [i]定義如下:
【文檔編號】H02J13/00GK103855807SQ201410109959
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】湯奕, 譚敏剛 申請人:東南大學(xué)