一种智能用电优化方法、装置及系统制造方法及图纸

一种智能用电优化方法、装置及系统，其中方法步骤包括：根据预定家庭用电数据；根据所述预定家庭用电数据通过动态规划算法得到最优用电方案。本发明专利技术基于预定家庭用电数据通过动态规划算法得到最优用电方案，使得用户可以采用最优用电方案进行用电，以根据该最优用电方案对家用电器进行智能控制，达到节能减耗的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能用电优化方法、装置及系统，属于智能电网

技术介绍
随着社会不断进步发展，电网用户侧对供电可靠性要求不断提高，用电服务需求也逐渐多样化，同时日益严峻的能源短缺问题，对提高能源利用率也提出了要求，从而使得电力行业面临史无前例的挑战。目前各个国家相继把智能用电技术研究作为应对挑战的措施之一，经济用电也已经由节约用电转变为合理规划基础上的智能用电，因此如何更好地根据需求响应分时电价项目控制家庭用电、管理用电习惯已经成为智能用电技术发展的趋势。随着电子产品及电器的大量使用，我国居民生活用电量正在以每年几百亿千瓦时的速度在增长，虽然大量节能电器推广使用可以达到减少用户家庭能耗的目的，但是目前用户家庭的电能表仅仅能记录用户消耗的总电能，无法分析用户用电设备能耗的情况，故用户无法获知应该如何用电才能使得能耗最小。
技术实现思路
本专利技术提供了一种智能用电优化方法、装置及系统，以解决目前用户无法获知用电设备能耗情况，导致自身不知如何智能用电的问题，为此本专利技术采用如下的技术方案：提供了一种智能用电优化方法，包括：接收预定家庭用电数据；根据所述预定家庭用电数据通过动态规划算法得到最优用电方案。还提供了一种智能用电优化装置，包括：接收模块，用于接收预定家庭用电数据；最优解确定模块，用于根据所述预定家庭用电数据通过动态规划算法得到最优用电方案。还提供了一种智能用电优化系统，包括：上述的智能用电优化装置和家用电器，所述家用电器通过紫蜂协议ZigBee网络和/或电力线通信PLC技术与所述智能用电优化装置连接，以通过智能用电优化装置得到的最优用电方案对家用电器进行控制。本专利技术所述的智能用电优化方法及装置基于预定家庭用电数据通过动态规划算法得到最优用电方案，使得用户可以采用最优用电方案进行用电，以根据该最优用电方案对家用电器进行智能控制，达到节能减耗的效果。附图说明图1为本专利技术实施例所述的一智能用电优化方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例所述的又一智能用电优化方法的流程示意图；图3-1为本专利技术实施例所述的智能用电优化方法中动态规划算法过程示意图；图3-2为本专利技术实施例所述的智能用电优化方法中优化的家庭能源流程示意图；图4为本专利技术实施例所述的智能用电优化方法与实时控制关系示意图；图5为本专利技术实施例所述的一智能用电优化装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例所述的又一智能用电优化装置的结构示意图；图7-1为本专利技术实施例所述的一智能用电优化系统的结构示意图；图7-2为本专利技术实施例所述的一智能用电优化系统的控制方案示意图；图8为本专利技术实施例所述的智能用电优化系统中ZigBee网络技术流程图；图9为本专利技术实施例所述的智能用电优化系统中PLC技术的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本具体实施方式提供了一种智能用电优化方法，如图1所示，包括：S110、接收预定家庭用电数据。具体地，预定家庭用电数据可以是每个家用电器分别的用电信息，例如：电视用电信息、空调用电信息、洗衣机用电信息、冰箱用电信息和/或电脑用电信息等。具体每个家用电器的用电信息可以是每个家用电器通过ZigBee(紫蜂协议)网络和/或PLC(PowerLineCommunication，电力线通信)技术通过网关上报的，也可以是通过检测器对每个家用电器的用电信息进行检测后上报的，本专利技术实施例对预定家庭用电数据的发送方不做限定。S120、根据所述预定家庭用电数据通过动态规划算法得到最优用电方案。作为可选的，根据所述预定家庭用电数据设定每日最小用电能耗作为目标函数，预定电价标准和用户舒适度作为约束条件通过动态规划算法得到最优用电方案。具体地，设定每日最小用电能耗作为目标函数的步骤：设定为目标函数，其中，n＝1,2,3,...,24，Pn表示第n小时的电价，En表示第n小时的用电消耗。预定电价标准可以是分时电价或阶梯电价等标准。用户舒适度可以是通过控制空调的开启或关闭以保证室内温度在用户设置的舒适温度范围内，和/或通过对电灯亮度的调节以保证室内亮度在用户设置的舒适亮度范围内等。本具体实施方式还提供了另一种智能用电优化方法，如图2所示，包括：S210、接收预定家庭用电数据。S220、建立预定家庭用电模型，获得每个预定家用电器的曲线特征。具体地，可以基于各负荷元件常用数学模型和家用电器的实际测量结果建立预定家庭用电模型，优化出家庭用电模型曲线获得每个预定家用电器的曲线特征。S230、根据所述预定家庭用电数据设定每日最小用电能耗作为目标函数，获得的每个预定家用电器的曲线特征、预定电价标准和用户舒适度作为约束条件通过动态规划算法得到最优用电方案。作为可选的，以为目标函数，每个预定家用电器的曲线的波峰和波谷、分时电价标准和用户舒适度作为约束条件利用动态规划算法进行优化得到最优用电方案，以达到节约电能、削峰填谷的效果。具体地，动态规划算法属于运筹学的一个分支，与其说动态规划是一种算法，不如说是一种思维方式更为贴切。因为动态规划没有固定的框架，即便是应用到同一道题上，也可以简历多种形式的求解算法。因此，动态规划不像其他优化算法那样可以提供一套模式，需要的时候，拿来就可以应用；它必须对具体问题进行具体分析处理，需要丰富的想象力去建立模型，需要创造性的思想去求解。该算法最大的优势在于它具有极高的效率。动态规划算法的基础是最优性理论：最优策略包含的子策略一定是最优子策略。该算法将问题分解为若干阶段，以本专利技术实施例中家庭用电为例，将问题按照时间段划分为24个阶段，每个阶段中包含有一系列状态，若从一个阶段的任意一状态到下一阶段的任意状态是可行的，成为一个可行决策。在动态规划算法顺推解法中，从初始状态开始，根据初始条件和递推方程，沿着可行决策由前向后推算，直至求得目标函数的最优解，具体示意图如图3-1所示，动态规划算法优化的家庭能源流程图如图3-2所示。作为可选的，以对每个预定家用电器的曲线进行削峰填谷和减少电费作为约束条件为例，本专利技术实施例对当日用电数据通过所述的一种智能用电优化方法与实时控制关系图如图4所示，与上述方法权项对应，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能用电优化方法，其特征在于，包括：接收预定家庭用电数据；根据所述预定家庭用电数据通过动态规划算法得到最优用电方案。

【技术特征摘要】
1.一种智能用电优化方法，其特征在于，包括：
接收预定家庭用电数据；
根据所述预定家庭用电数据通过动态规划算法得到最优用电方案。
2.根据权利要求1所述的智能用电优化方法，其特征在于，在所述根据所述预定家
庭用电数据通过动态规划算法得到最优用电方案之前，还包括：
建立预定家庭用电模型，获得每个预定家用电器的曲线特征。
3.根据权利要求2所述的智能用电优化方法，其特征在于，所述根据所述预定家庭
用电数据通过动态规划算法得到最优用电方案包括：
根据所述预定家庭用电数据设定每日最小用电能耗作为目标函数，获得的每个预定家
用电器的曲线特征、预定电价标准和用户舒适度作为约束条件通过动态规划算法得到最优
用电方案。
4.根据权利要求3所述的智能用电优化方法，其特征在于，所述设定每日最小用电
能耗作为目标函数的步骤：
其中，n＝1,2,3,...,24，Pn表示第n小时的电价，En表示第n小时
的用电消耗。
5.一种智能用电优化装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收预定家庭用电数据；
最优解确定模块，用于根据所述预定家庭用电数据通过动态规划算法得到最优用电方
案。
6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦琦，申娇娇，梁欣涛，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23