基于家庭能源采集模块的小区能源智能管理系统

摘要

在智能家居系统中，智能用电部分占据重要地位，国外的智能家居系统，大多包含光伏供电系统和家庭用电管理系统，以应对峰谷电价带来的经济问题。 近年来，能效标识普及，但是消费者并不能够直观的感受到1级能耗的电器给自己带来什么收益，消费者们对这种标识起怀疑态度。 基于家庭能源采集模块的小区能源智能管理系统在这一背景下发起研发，通过对家庭内部家用电器电参数的采集和分析，为规划家庭用电提供数据依据。 当电价处于较高阶时，系统提醒用户规避用电并优先使用绿色能源，直到绿色能源耗尽为止。系统收集小区内所有安装智能用电系统的家庭用电数据，将统计结果上传给上一级供电局，为供电局制定用电高峰针对策略提供数据基础。 供电局能够利用小区发送的用电信息，分析当前小区集中用电高峰时间段，并制定实时电价，疏解用电高峰压力，实现智能用电可控。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1论文选题的背景及国内外现状

1．2能源采集模块的简介

1．2．1能源采集模块的嵌入式软件简介

1．3小区能源智能管理系统的简介

1．4论文的主要研究内容

2．1能源采集

2．2设计原则

2．3实现功能

第三章管理系统的软硬件实现

3．1能源采集模块的实现

3．1．1系统框架

3．1．2主控芯片选型

3．1．3电源模块

3．1．4电压采集

3．1．5电流采集

3．1．6电量采集模块的通讯

3．1．7采集模块硬件的实现

3．2电量采集模块通讯协议的设计

3．2．1帧格式

3．2．2地址码

3．2．3功能码

3．2．4数据区

3．2．6读寄存器数据

3．2．7写寄存器数据

3．2．8错误应答

3．2．9串口波特率自适应规则

3．3采集模块嵌入式软件的实现

3．3．1嵌入式软件开发准备

3．3．2模块嵌入式软件的开发

3．3．3模块程序的烧录

3．4外部控制能源采集模块的实现

3．4．1采集模块加装wifi模组

3．4．2 wifi模组的透明传输

3．5能源管理软件的实现

3．5．1软件框架

3．5．2用电管理功能的实现

3．5．3远程控制的实现

3．5．4发电管理功能的实现

3．5．5与电网对接的实现

3．5．6控制家电的协议的实现

第四章系统功能及测试

4．1系统集成

4．1．1小区能源智能管理系统简介

4．1．2展示室概况

4．1．3系统技术特点

4．2硬件系统集成

4．3软件系统集成

4．3．1连接与主界面

4．3．2电器远程控制

4．3．3小区用电／发电信息自动采集

4．3．4数据管理及小区信息

4．2采集模块校对

4．1．1校表原理

4．1．2校表软件

4．2．3校表操作

4．3系统可靠性测试

4．3．1模块通讯性能测试

4．3．2模块接入小功率负载时通讯性能测试

4．3．3模块接入大功率负载时通讯性能测试

4．3．4模块接入变频负载时通讯性能测试

4．3．5大功率家电启停控制对模块通讯性能的影响

4．3．6典型应用场景测试

第五章论文总结与展望

5．1论文总结

5．2论文编写过程遇到的难点和困难

参考文献

研究成果及发表的学术论文

致谢

作者和导师简介