适用于需求侧响应的家庭能量管理系统

发布时间：2020-04-09 09:54

【摘要】：我国电网智能化水平越来越高,供用电双方交互能力正逐步提升,用电的智能化成为人们关注的焦点,需求侧响应作为智能用电技术发展的重要环节,正逐步完善,本文适应智能电网发展,设计了一款适用于需求侧响应的家庭能量管理系统。适用于需求侧响应的家庭能量管理系统是一款以电价为激励的需求侧响应终端系统,以STM32作为主控芯片,通过以太网络获得电价。系统结合电价和用户需求,调整家电的运行时间,从而有效帮助用户节约电费支出、帮助电网削峰填谷。适用于需求侧响应的家庭能量管理系统设计主要包含硬件设计与软件设计两部分。适用于需求侧响应的家庭能量管理系统硬件电路设计包括:主控制器最小系统原理图设计与家庭能量管理系统底板设计两大部分。最小系统电路设计包括:STM32启动电路、主时钟电路、RTC时钟电路、Flash存储电路、SRAM存储电路、复位电路等电路的原理图设计;家庭能量管理系统底板设计包括:供电电路、USB转串口电路、液晶屏接口电路、网络接口电路、RS485电路、传感器接口电路等电路的原理图与PCB设计。适用于需求侧响应的家庭能量管理系统软件设计包括:主控制器程序、ZigBee程序、上位机程序三部分。主控制器程序设计包括智能电表通信程序、网络通信程序、家庭能量管理智能控制算法、主控制器上位机通信程序设计、主控制器与ZigBee协调器接口程序设计;ZigBee程序设计包含协调器、终端节点IO寄存器配置与ZigBee网络收发控制协议两部分构成,各电器控制模块采用ZigBee终端节点搭配继电器实现,主控制器连接ZigBee协调器,通过ZigBee网络向各终端节点广播控制命令,实现终端设备的无线控制;上位机程序采用QT环境编写,包括客户端、服务器两部分,主要包含包括图形界面设计、网络通信程序、简易控制协议等程序设计,实现电价发布与时间校准功能,客户端软件可在家庭局域网使用。适用于需求侧响应的家庭能量管理系统可作为电力用户智能用电终端设备使用,亦可作为简易的智能家居终端设备使用。
【图文】：

适用于需求侧响应的家庭网络拓扑结构

图 2-2 适用于需求侧响应的家庭能量管理系统整体设计2.2.2 模块功能主控制器： 主控制器 STM32F103ZET6 芯片拥有 5 个串口，适用于需求侧响应的家庭能量管理系统使用了 3 个串口，串口 1 作为调试串口，，串口 3 和串口
【学位授予单位】：山东工商学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM73

【参考文献】

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本文编号：2620603