家庭能源管理系统HEMS应用
家庭能源管理系统HEMS应用
舒适
灯光控制 自动化控制
背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV
节能
温度控制
通讯
可视对讲 系统
控制
一体化
背景音乐
✓ 听收音机和自定义的音乐 ✓ 通过外部设备的不同音源 ✓ 家庭广播代替其他的声音
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舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV
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The Bedroom
卧室
设备设置：三路调光模块、背景音乐面板、电动窗帘面板、智能插座、6键场景触控面板。
功能描述： ① 卧室的灯光比较简单，我们通过双路开关，控制卧室的2路灯光。同时，开关是连接到灯光控制系统 中的，可以通过灯光系统进行控制。 ② 通过LCD背景音乐面板，随时选定不同的音乐，播放CD、MP3、FM任由选择，并可调节音量的大小。 ③ 电动窗帘的角度可以通过遥控器、触摸屏控制，也可以定时控制：如每到晚上就自动关上，天亮时自 动打开。 ④ 床头设置场景开关，设计如下场景：休闲、温馨、看书、休息、起夜、全关。按下“起夜”模式，卧 室的小夜灯缓缓点亮，而不会打扰伴侣的休息，同时通向卫生间的走廊灯光也已经亮起，在回到卧室在 按下一键“休息”随时灯光将一一关闭。 ⑤ 智能插座管理两个床头灯。同时边接到控制系统当中，可实现“起夜”“全关”等功能。
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LIGHTING CONTROL
✓ 灯光亮度调节 ✓ 遥控灯光 ✓ 灯光自动控制 ✓ 舒适的场景
休闲 晚餐
家庭影院
聚会
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舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
智慧能源系统中的多能互补技术研究与应用
智慧能源系统中的多能互补技术研究与应用随着全球能源需求的不断增加和对环境保护的日益重视，智慧能源系统已经逐渐成为了未来的发展方向。
智慧能源系统是指在智能化、网络化和信息化的基础上，利用多种能源形式，实现多能互补、高效利用和低碳排放的一种能源分布和管理模式。
其中，多能互补技术作为智慧能源系统的核心技术之一，已经引起了广泛的研究和应用。
本文将从多个角度探讨智慧能源系统中的多能互补技术的研究与应用。
一、智慧能源系统中多能互补技术的基本概念多能互补技术是指在智慧能源系统中利用不同的能源来源，通过智能化的系统配置、协调和管理，实现能源形式、能量密度、稳定性和可靠性等方面的互补和平衡。
多能互补技术主要包括以下几个方面：1、多能互补发电技术：利用水力、风力、太阳能、地热能等不同形式的可再生能源，通过智能化的发电设备和系统配置，实现电能的多能互补和平衡。
2、多能互补储能技术：利用电池、超级电容、氢能等储能设备，通过智能化的储能管理和系统配置，实现能量的多能互补和平衡。
3、多能互补配电技术：利用智能化的配电设备和系统配置，实现不同能源形式的输出和供应的多能互补和平衡。
4、多能互补用电技术：通过智能化的用电设备和系统配置，实现能源的多能互补和平衡，例如，在某些时候使用太阳能电池板发电，而在另一些时候则使用风能风轮发电。
综上所述，多能互补技术是一种在智慧能源系统中广泛应用的技术，具有明显的节能、环保和经济效益。
二、智慧能源系统中多能互补技术的研究进展智慧能源系统中的多能互补技术是目前能源领域中广泛研究的热点方向。
研究者们努力探索多项技术，以实现多能互补在各种能源形式之间的协调。
以下是目前最具代表性的研究进展：1、多能互补发电技术领域的研究进展（1）风光互补发电技术：研究人员通过技术手段将风力和太阳能互补应用在发电中。
通常情况下，太阳能会在夏季主导能源消耗，而风力则会在冬季成为主要的能源来源。
（2）水电、太阳能与风能的互补发电技术：研究人员通过利用火化湖、水库和地下水源等水利资源，将太阳能、风能和水力发电技术进行有效结合，实现了能源的多能互补。
需求响应基本资料
-需求响应基本资料————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:ﻩ背景电力需求侧管理概念引入我国已有２0多年,它对我国节能减排和经济发展发挥了重要作用,但需求需求响应作为需求侧管理的一个特殊领域在我国尚处于起步阶段。
需求响应是一种以大数据为基础、以包括云服务在内的现代信息通信技术为手段,有巨量用电单位集体参与的用电与供电之间双向互动的有计划的项目活动,其目的是实现用电高峰期区域电力最高负荷的削减。
需求响应本质上是一种用电负荷精细化管理方法,通过对企业的各种负荷的使用情况、历史数据或即时数据以及企业用电模式等进行精细分析,在企业内部寻找在用电高峰期被浪费掉的、可以调控的、可以节省的的负荷,把这些负荷分门别类与调控模式联系起来、储备起来,在电力高峰时使用。
需求响应的作用取决于电力用户参与的规模。
与传统的有序用电管理相比，需求响应是一种自觉自愿的的行动,客户参与的驱动力是公开、透明的政府的鼓励政策与激励办法。
用户参与需求响应帮助电网削减了电力尖峰，维护了电网的稳定、节省了投资、节省了能源、为社会作出了贡献，因而可以得到相应的、各种可能的回报。
国际上，美国加州及纽约通过十几年需求需求响应的实施,在不增加发电机组的情况下就满足的电力增长的要求，尤其是当遇到极端天气的情况下,需求响应对电网稳定性发挥了巨大的作用。
与新建发电厂、输配电设施相比，需求响应实施的成本一般只有它们的三分之一。
2０12年底国家发改委选定北京、唐山、佛山、苏州市成为国内电力需求侧管理综合试点城市之一，尝试完成了需求响应试点任务。
为了吸引用电企业参与其中，各个试点城市都加大了财政补贴的力度,佛山、苏州和北京的补贴标准分别为每千瓦１３0元人民币、１00元人民币和8０元－120元人民币。
需求响应实施构架及实施过程分析系统概述电力需求响应系统是服务于需求响应的自动化信息系统，应能够有效地支持政府部门、电网企业、电能服务商、电力用户共同完成的需求响应活动，提供政府、电网、电能服务商和用户之间对需求响应互操作性的共同理解。
家庭能源管理系统HEMS应用共24页文档
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
智能化家庭能源管理的研究与实践
智能化家庭能源管理的研究与实践近年来，随着智能家居概念的逐渐深入人心，家庭能源管理正在向智能化方向发展。
智能化家庭能源管理不仅能提升能源使用效率，还能通过科技手段改善居住环境、提高生活质量。
本文将探讨智能化家庭能源管理的定义、现状、技术架构、实施案例及未来发展趋势。
家庭能源管理系统（HEMS）是实现家庭中能源使用监测、控制与优化的重要工具。
传统的家庭能源管理大多依赖人工记录和手动调整，不仅工作量大，而且效果有限。
智能化家庭能源管理系统则通过引入物联网（IoT）、云计算和大数据分析等先进技术，实现了自动化与智能化的管理。
借助传感器、智能设备和移动应用，用户可以实时监控家庭能源的使用情况，并根据实际需求进行调整。
当前，智能家居市场正在快速发展，智能家居设备的种类日益丰富，包括智能灯具、智能空调、智能插座以及与之配套的智能监测设备。
这些设备通过互联网连接，能够收集和传输数据，为家庭能源管理提供基础。
通过整合不同类型的设备形成一个互联互通的系统，用户可以在一个平台上监控和管理各类家电的能源使用状况，使得能源分配更加高效。
在技术架构方面，智能化家庭能源管理系统通常包括数据采集层、数据传输层、数据处理层和用户交互层。
数据采集层通过各种传感器和智能设备采集家庭能源的使用情况，如电、水、气等多个方面的数据。
数据传输层则负责将这些数据通过无线网络发送到云存储或本地服务器。
在数据处理层，利用云计算和大数据技术，对收集到的数据进行分析和处理，从而实现能源使用模式的识别与优化。
用户交互层为用户提供友好的操作界面，让用户可以通过手机APP、网页等形式进行实时监控和控制。
在实际应用案例中，一些企业已经在智能化家庭能源管理领域取得了显著成效。
比如，某智能家居公司推出了一款全面集成的家庭能源管理系统，通过与用户所在地区的电力公司合作，实现了实时电价监测，有效帮助用户及时调整用电策略。
此外，通过与可再生能源解决方案的集成，该系统可以在日照强烈的时候优先使用光伏发电，从而减少对外部电网的依赖，实现智能节能。
建筑能源管理系统
建筑能源管理系统一、能源管理系统的概念能源管理系统英文简称EMS。
建筑能源管理系统(BEMS),家庭能源管理系统（HEMS）。
建筑能源管理系统就是将建筑物或者建筑群内的变配电、照明、电梯、空调、供热、给排水等能源使用状况，实行集中监视、管理和分散控制的管理与控制系统，是实现建筑能耗在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。
它由各计量装置、数据采集器和能耗数据管理软件系统组成。
基本上，通过实时的在线监控和分析管理实现以下效果：1）对设备能耗情况进行监视，提高整体管理水平；2）找出低效率运转的设备；3）找出能源消耗异常；4）降低峰值用电水平。
BEMS的最终目的是降低能源消耗，节省费用。
家庭能源管理系统：为削减家庭的功耗电量，首先需要减少各个家电产品的耗电量。
要提高核心部件的效率，利用传感器等来优化运行等。
接着，还要实现整个家庭的优化。
它将住宅内的家电产品等能耗设备网络化，并通过对其的控制来削减能源消耗量。
对于消费者来说，具有可在无损生活舒适性的前提下减少光热费支出。
二、能源管理系统的领先企业及各大企业能源管理系统的代理概况达希能源借助其上海建筑科学研究院科、同济大学、上海电力大学等机构的科研、学术、专业背景，在2010年推出了BEMCloud建筑能源管理云服务平台，该系统能提供强大的功能组态、界面组态功能，并拥有地理信息、综合凭条、能耗监测、节能量分析、、用能诊断、能源审计、信息发布、报警管理、设备管理、专家系统等四十多个子系统模块，该系统平台其强大的子系统功能适用于任何行业用户，用于定位用户能源系统中的高能耗症结，并为其提供有效的改进建议。
研华推出了BEMS楼宇能源管理系统，对建筑的水、电、气消耗情况进行数据搜集，计算出优化用电建议，并配合Web-enabledDDC控制器，进行时序控制，执行优化动作，体现出高度的智能性和自动化水平。
江森智控推出了Metasys5.0升级版本通过能源管理软件提高了可持续性。
家庭微网储能分组能量管理优化策略
理论算法2021.07家庭微网储能分组能量管理优化策略胡陈壮(上海电力大学电子信息与工程学院,上海，200090)摘要：在家庭能量管理系统中，可再生能源的发电功率具有不确定性和间断性，成为影响家庭能量优化调度的因素。
储能系统在优化过程中过多充放电次数也会增加储能折旧费用。
针对上述问题，文中提出一种储能分组能量管理优化策略。
根据可再生能源出力不确定部分和确定部分为储能系统配置充电部分和调度部分。
首先建立风力发电系统、光伏发电系统和储能系统模型，然后在此基础上搭建以每日用电费用最小为目标的家庭能量管理优化调度模型。
最后以上海市一住宅用电为例，通过改进遗传算法对模型求解。
仿真算例分析表明所提策略降低用电费用的同时可以减小可再生能源发电不确定性对能量优化调度的影响，具有一定的有效性和参考价值。
关键词：家庭能量管理；优化调度；储能分组；遗传算法Energy management optimization strategy of grouped energy storage system in household microgridHu Chenzhuang(School of Electrical Information and Engineering,Shanghai University of Elec t rie Power,Shanghai,200090) Abstract:In the home energy management system,the generation power of renewable energy has uncertainty and discontinuity,which has become a factor affecting the optimal scheduling of household energy.Excessive charging and discharging times in the optimization process of energy storage system will also increase the depreciation cost of energy storage.To solve the above problems,this paper proposes an energy management optimization strategy of energy storage group.According to the uncertain part and determined part of renewable energy output,the charging part and dispatching part are configured for the energy storage system.Firstly,the models of wind power generation system, photovoltaic power generation system and energy storage system are established,and then the optimal scheduling model of household energy managemerrt with the objective of minimizing daily electrieity cost is built.Finally,taking a residential power consumption in Shanghai as an example,the improved genetic algorithm is used to solve the model.Simulation resuIts show that the proposed strategy can reduce the impact of renewable energy generation uncertainty on energy optimal scheduling while reducing the power consumption cost,and has certain effectiveness and reference value・Keywords:Home energy management;Optimal scheduling;Energy storage grouping;Genetic algorithm0引言随着能源环境问题的日益加重和用电需求的不断增长,太阳能、风能等可再生能源具有清洁、丰富等特点，因而得到人们的充分关注与应用,成为如今能源发展必然趋势［1］。
家庭能源管理系统研究综述
家庭能源管理系统研究综述摘要：随着新能源技术的广泛应用和智能化技术的兴起，电网结构从传统电网向智能电网变化。
作为智能电网在居民侧的延伸，家庭能源管理系统（HEMS）也是智能电网的研究热点。
与传统电网相比，智能电网能够提高电能质量、增强电网系统可靠性和安全性。
在智能电网的背景下，家庭能源管理系统能够优化家庭中的能源使用情况，在保证用户舒适度的情况下提高能源的利用率和用电经济性。
关键词：智能电网；家庭能源管理系统；HEMSReview of Home Energy Management SystemsAbstract: With the widespread application of new energy technologies and the rise of intelligent technologies, the structure of the power grid has changed from the traditional grid to the smart grid. As an extension of the smart grid on the residential side, the home energy management system (HEMS) is also a research hotspot of the smart grid. Compared with traditional power grids, smart grids can improve power quality and enhance grid system reliability and security. In the context of a smart grid, a home energy management system can optimize energy use in the home, and improve energy efficiency and power economy while ensuring user comfort.Key words: smart grid; home energy management system; HEMS1 引言随着社会的不断发展，人们对于电力的需求也越来越高，据我国国家能源局发布的数据显示，2019年，全社会用电量72255亿千瓦时，同比增长4.5%,其中城乡居民生活用电量10250亿千瓦时，同比增长5.7%[1]。
计及用户舒适性的家庭智能用电调度优化
计及 用 户舒 适性 的家庭 智 能用 电调度优 化
王春１，李 扬 ，王旭东２，霍 现旭ｚ
（１．北京 国电通信 网络技 术有限公司，北京 １０００７０；２．国网天津市电力公司，天津 ３０００１０）
Ｏ ｐｔｉｍ ａｌ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｆｏｒ Ｓｍ ａｒｔ Ｈ ｏｍ ｅ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｕｍ ｐｔｉｏｎ Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ Ｕｓｅｒ’Ｓ Ｃｏｍ ｆｏｒｔ
Ｔｉａｎｊｉｎｇ ３０００１０）
ＡＢＳＴＲＡ ＣＴ ：Ｗ ｉｔｈ ｔｈｅ ｗｉｄｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｍａｒｔ ｈｏｍｅ， ｍ ｏｒｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｓｔｒ ｉｂｕｔｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐａｎｄｉｎｇ ｓｃｏｐｅ ｏｆ ｕｓｉｎｇ ｔｉｍ ｅ—ｓｈａｒｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒ ｉｃｉｔｙ ｐｒｉｃｅｓ， ｈｏｍ ｅ ｅｎｅｒｇ ｙ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｍｏｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍ ｅｎｔｓ． Ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ｌｏａｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｍ ｏｄｅｓ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａｎ ｏｐｔｉｍａｌ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｍｏｄｅｌ ｃｏｎｓｉｄｅｒ ｉｎｇ ｔｈｅ ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ａｍｅｎｉｔｙ ｏｆ ｈｏｍｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍ ｐｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｉｓ ｍｏｄｅｌ ｈａｓ ｔｈｅ ｉｍ ｐｏｒｔａｎｔ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｓｉｇｎｉ— ｆ ｉｃａｎｃｅ ｂｅｃａｕｓｅ ｉｔｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｓｔｉ ｌ — ｂｕｔｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｄｅｍ ａｎｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ．Ａｉｍｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ， ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＰＳＯ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｓｏｌｖｅ， ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ｖｅｒ ｉｆ ｉｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｅｘａｍ ｐｌｅ ｏｆ ｈｏｍ ｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｅｘａｍ ｐｌｅ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｒｅ ａｂｌｅ ｔｏ ｄｉｓｐａｔｃｈ ｐｏｗｅｒ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ ｏｆ ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ． ＫＥ Ｙ Ｗ Ｏ ＲＤ Ｓ：Ｈ ＥＭ Ｓ；ｓｍａｒｔ ｈｏｍｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍ ｐｔｉｏｎ； ｐａｒ— ｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｌｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ（ＰＳ０ ）
智能能源管理系统使用指南
智能能源管理系统使用指南第一章智能能源管理系统概述 (3)1.1 系统简介 (3)1.2 功能特点 (4)第二章系统安装与配置 (5)2.1 硬件安装 (5)2.1.1 准备工作 (5)2.1.2 安装步骤 (5)2.2 软件配置 (5)2.2.1 准备工作 (5)2.2.2 安装步骤 (5)2.3 网络设置 (6)2.3.1 准备工作 (6)2.3.2 设置步骤 (6)第三章用户管理 (6)3.1 用户注册与登录 (6)3.1.1 用户注册 (6)3.1.2 用户登录 (7)3.2 用户权限设置 (7)3.2.1 权限分类 (7)3.2.2 权限设置 (7)3.3 用户信息修改 (7)3.3.1 用户个人信息修改 (7)3.3.2 用户密码修改 (8)第四章数据采集与监测 (8)4.1 数据采集方式 (8)4.1.1 自动采集 (8)4.1.2 手动采集 (8)4.1.3 数据集成 (8)4.2 数据监测与分析 (8)4.2.1 实时监测 (8)4.2.2 历史数据查询 (8)4.2.3 数据报表 (9)4.2.4 数据分析模型 (9)4.3 异常数据处理 (9)4.3.1 异常数据识别 (9)4.3.2 异常数据排查 (9)4.3.3 异常数据记录与报告 (9)4.3.4 异常数据预警与通知 (9)第五章能源管理策略 (9)5.1 能源消耗分析 (9)5.1.1 数据收集与处理 (9)5.2 能源优化策略 (10)5.2.1 能源需求预测 (10)5.2.2 能源供需平衡 (10)5.2.3 能源价格管理 (10)5.2.4 能源替代与可再生能源利用 (10)5.3 节能措施实施 (10)5.3.1 技术改造 (10)5.3.2 管理优化 (10)5.3.3 节能宣传与培训 (10)5.3.4 节能监测与考核 (10)第六章报表与统计 (10)6.1 报表与导出 (10)6.1.1 报表 (10)6.1.2 报表导出 (11)6.2 数据统计与分析 (11)6.2.1 数据统计 (11)6.2.2 数据分析 (11)6.3 报表定制与打印 (11)6.3.1 报表定制 (11)6.3.2 报表打印 (12)第七章系统维护与升级 (12)7.1 系统维护 (12)7.1.1 维护目的 (12)7.1.2 维护内容 (12)7.1.3 维护方式 (12)7.2 系统升级 (13)7.2.1 升级目的 (13)7.2.2 升级内容 (13)7.2.3 升级方式 (13)7.3 备份与恢复 (13)7.3.1 备份目的 (13)7.3.2 备份内容 (13)7.3.3 备份策略 (13)7.3.4 恢复操作 (13)第八章故障处理与支持 (13)8.1 常见故障处理 (13)8.1.1 系统登录故障 (14)8.1.2 数据显示异常 (14)8.1.3 系统功能异常 (14)8.2 技术支持 (14)8.2.1 技术支持渠道 (14)8.2.2 技术支持服务内容 (15)8.3 售后服务 (15)8.3.2 售后服务流程 (15)第九章安全与隐私 (15)9.1 数据安全 (15)9.1.1 数据加密 (15)9.1.2 数据备份 (15)9.1.3 数据访问权限管理 (16)9.2 用户隐私保护 (16)9.2.1 用户信息收集 (16)9.2.2 用户信息存储与处理 (16)9.2.3 用户信息共享与披露 (16)9.3 系统安全策略 (16)9.3.1 网络安全 (16)9.3.2 系统安全审计 (16)9.3.3 安全更新与漏洞修复 (16)9.3.4 用户安全意识培训 (17)第十章系统应用案例 (17)10.1 工业领域应用 (17)10.1.1 项目背景 (17)10.1.2 系统架构 (17)10.1.3 应用效果 (17)10.2 商业建筑应用 (17)10.2.1 项目背景 (17)10.2.2 系统架构 (17)10.2.3 应用效果 (17)10.3 居民家庭应用 (18)10.3.1 项目背景 (18)10.3.2 系统架构 (18)10.3.3 应用效果 (18)第一章智能能源管理系统概述1.1 系统简介智能能源管理系统是集成了现代信息技术、通信技术、自动控制技术及大数据分析技术的一种综合功能源管理平台。
配备储能的家庭能源管理系统将成家庭能源控制中心
配备储能的家庭能源管理系统将成家庭能源控制中心
曾有报道指出家庭储能系统在日本及德国等海外地区的良好市场态势。
日本作为一个地理环境特殊、频发自然灾害的国家，民众对综合性的家庭能源管理系统的需求十分迫切。
伴随家庭储能系统的热销，可以实现家庭能源消费精密管理的家庭能源管理系统(HEMS)正逐渐成为焦点。
家庭能源管理系统的基本原理为：与配电盘相连的电能计量单元测量电视和空调等电器的耗电量和太阳能发电系统的发电量，然后把信息汇总到“家
庭能源管理系统控制器”。
家庭能源管理系统控制器经路由器向互联网发送信息，储存在远程的服务器中。
住户可以通过电视、个人电脑、专用监视器，确认耗电量和发电量等信息。
日本积水化学工业公司今年4 月推出的环保住宅“SMART HEIM”标配太阳能发电系统和家庭能源管理系统。
家庭能源管理系统控制器能够获取配电盘每条线路的耗电量和太阳能发电系统发电量的信息。
向外部服务器发送信息。
使用者可以使用接入互联网的个人电脑和智能手机浏览用电情况。
松下公司的家庭能源管理系统“Lifinity”如上图所示
随着采用家庭能源管理系统的住宅增加、日本全国的用电量和发电量数据增加，厂商将能够按照地区、家庭结构、生活方式，更细致地提供建议。
甚至有望根据消费者的希望，通过控制家电使其自动实现节能运转。
同时，配备燃料电池、蓄电池储能系统、电动汽车的家庭也在逐渐增加。
参照天气预报。
概述双向互动服务数据采集与控制技术
概述双向互动服务数据采集与控制技术引言随着电力体制改革、社会经济发展及通信技术的进步，对于电网数据采集与控制方面的问题，国内外学者已进行相关研究。
2008年11月，美国IBM公司提出“智慧地球”概念，运用感知技术将物品与互联网连接，从而实现智能电网、智慧物流等智能系统。
丹麦电力公司于2009年启动了一项家庭能源管理系统（Home Energy Management System，HEMS）工程，并制定了一套电动汽车、电网互动（Vehicle-to-Grid，V2G）计划，将智能电网的概念逐步实现。
日本电网的建设中已贯穿物联网技术，从发电站到各配电网都具有现成的传感器网络与通信网络，可以实时监控电力情况。
然而，国外的实施方案并不适用于国内复杂的用电现状。
而在国内，针对普通用户的双向互动用电服务研究也已经开展，但针对电动汽车运营、分布式发电管理、移动营销等新型双向互动业务的数据采集和通讯技术还不够成熟，存在着采集方式多、位置分散、数据量庞大、信息共享困难等问题。
为解决上述问题，本文针对新型互动业务，研究双向互动业务对数据采集、执行器控制、信息通讯的技术要求，为提升电力公司和用户间的双向互动能力，进而提高供电可靠性与用电效率，提升供电企业服务水平。
1、双向互动服务的数据采集要求按照电力用户性质和营销业务需要，用电信息采集系统中采集的主要数据类型有以下6种。
①电能数据：系统能采集每月、每日和当前有功及无功电能量累积值、分时有功电能量累积值、有功及无功电能量曲线等。
采集的数据具体包括总电能示值、各费率电能示值、总电能、各费率电能、最大需求量等。
②交流模拟量：电流、电压、无功、有功、功率因数等。
③工况数据：系统能量采集计量装置工况、终端运行工况、开关状态等，这样可以了解用户用电情况尤其是异常情况，可以及时处理。
采集的数据具体包括开关状态、终端和计量设备工况。
④电能质量越限统计数据：电压、功率因数、谐波等越限统计数据。
能源互联网技术的现状及发展趋势研究_邬捷龙
———————————————————基金项目：国家自然科学基金（61533016）。
Proyect Supported by National Natural Science Foundation of China （61533016）.能源互联网技术的现状及发展趋势研究邬捷龙1，杨健2（1.国网陕西省电力公司，陕西西安710048；2.武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072）Research on the Current Situation and Development Trend of theTechnology of Energy InternetWU Jielong ，YANG Jian 2（1.State Grid Shaanxi Electric Power Company ，Xi ’an 710048，Shaanxi ，China ；2.School of Electrical Engineering ，WuhanUniversity ，Wuhan 430072，Hubei ，China）ABSTRACT ：The third industrial revolution represented by of the technology of energy internet is developing rigorously with its core research extending to the global energy internet from the smart grid and energy internet.This paper ，first of all ，reviews and analyzes the current situations of the research on the technology of energy internet both at home and abroad ，and secondly forecasts the development trend of the technology on the basis of the analysis and finally explores the development focus in the field in a hope to provide useful reference for promoting the development of the global energy internet.KEY WORDS ：energy internet ；research status ；development trend ；development focus摘要：以能源互联网技术为代表的第三次工业革命蓬勃发展，其核心研究领域从智能电网、能源互联网进而拓展到全球能源互联网。
家庭能源管理系统中的能量优化与调度策略研究
家庭能源管理系统中的能量优化与调度策略研究家庭能源管理系统（Home Energy Management System，HEMS）是一种智能化的系统，通过监测和控制家庭内各个电气设备的能源消耗，帮助家庭实现能源的高效利用和节约。
对于HEMS的准确定能优化与调度策略的研究，可以使家庭能源的使用按需调度，降低能源浪费，提高能源利用率，从而达到可持续发展的目标。
能量优化策略是在HEMS中实现能源高效利用的关键。
在家庭中，有多种能源消耗设备，例如照明、空调、电视等。
如果能在这些设备的使用上做到最优化，将能够有效降低家庭能源的消耗。
一种常见的优化策略是基于能源需求和价格的优化控制。
通过分析家庭的能源需求和能源价格，可以合理安排各个设备的使用时段，避开高峰期，降低能源价格，实现能源的优化调度。
除了能量优化之外，能量调度策略也是HEMS中的重要部分。
能量调度是指根据能源生产能力和存储能力，合理分配家庭能源的使用，以满足家庭的各项需求。
在能量调度中，一个关键的问题是如何合理地利用可再生能源。
家庭中的可再生能源，如太阳能、风能，具有不稳定性和不可控性。
因此，根据可再生能源的特点，研究合理的能量调度策略，将可再生能源与传统能源进行有效的整合，实现最佳的能量利用效率，对于提高家庭能源的可持续发展能力具有重要意义。
为了实现上述的能量优化与调度策略，HEMS需要具备一定的技术支持和管理措施。
首先，HEMS需要通过传感器实现对家庭各个设备的能源消耗进行实时监测。
这些传感器将收集到的数据传输给中心控制系统，用于分析和决策。
其次，中心控制系统需要具备智能化的能力，能够根据监测到的数据和预设的策略，实时控制家庭各个设备的能源使用。
最后，为了确保能量优化和调度策略的有效推行，家庭成员需要具备对HEMS的认知和支持，积极参与到能源管理中。
虽然家庭能源管理系统中的能量优化与调度策略研究有着诸多好处，但是在实际应用过程中仍然存在一些挑战。
赫马是什么
赫马是什么？赫马是什么？大多数朋友的印象是赫马是智能插座，也有的朋友说是智能家居。
因为赫马的跨界，因而难以被理解。
赫马是面向中产阶级的亲民的智能家居系统，也是智能电网用户侧的家庭能源管理系统。
赫马来源于我们的一份关于智能电网的研究报告，在这份研究报告中，我们认为家庭能源管理是智能家居和智能电网的交集。
家庭中能源不可或缺，电、煤气是家庭的两大主要能源，其中电来自电网，和智能电网息息相关。
家庭能源管理是智能家居和智能电网的交集1、赫马是面向中产阶层的亲民的智能家居系统首先，赫马是智能家居系统，智控器是赫马智能家居系统的一个终端设备。
一个智控器加一个普通电器，就能让这个电器成为智能的电器；多个赫马智能电器连到赫马的智能设备控制中心（SDCC），就组成了一个智能家居系统。
其次，赫马在价格上是亲民的，组一套赫马智能家居系统，只需要1000到2000元。
相比目前动辄几万的智能家居系统，赫马是非常经济实惠的。
最后，赫马的安装和集成是非常灵活方便的。
你可以用10个赫马，也可以只用4~5个，哪怕你只用1~2个。
赫马智能家居系统2、赫马是智能电网用户侧的家庭能源管理系统赫马是家庭能源管理系统（HEMS）。
我们的主业是智能电网，我们擅长的是电力业务，赫马最初的出发点之一就是希望帮助家庭节能并省电费，同时帮助电网削峰填谷。
当前赫马已经能够帮助用户节能省钱，举例来说，早出晚归的上班族，如果他家的热水器用上赫马，切换到智控（即把热水器交给赫马的SDCC来管理），相对于全天开热水器，在不影响舒适性的情况下，1年下来能省360度电，同时，通过谷电储备热水，还可以将电费减少1/3，这样下来，全年能省电费约200元。
未来，赫马还希望帮助电网调控负荷，削峰填谷。
用户侧的负荷可控之后，燃煤发电的机组就能最高效的工作，减少污染排放，风电、太阳能等不稳定的难以并网的清洁的发电就能更多的接入，就能减少污染，逐步消除雾霾。
当然，所有这些，赫马都希望在不影响用户舒适性的前提下进行。
基于智能电能表的居民需求响应协同策略
基于智能电能表的居民需求响应协同策略金承旭;徐箭;廖思阳【摘要】随着新能源大量接入,传统由发电跟踪负荷变化的运行模式面临挑战.需求响应是重要的调度资源,信息技术的发展提高了居民负荷的响应能力.在此背景下,负荷服务实体(LSE)通过电价机制协调用户的响应实现供需互动.首先,对家用电器设备的分类和建模得到响应电价的优化模型,建立了基于智能电能表的家庭能源管理系统(HEMS).其次,根据负荷服务实体的供电成本函数得到电价制定模型.以电价和响应功率作为互动信息,协调不同用户的响应,进行迭代计算直到收敛,实现整体优化.考虑到用户优化会导致总成本振荡无法收敛,在优化目标函数中添加连续两次迭代间负荷变化的惩罚项.最后,通过算例仿真,分析了上述协同优化策略对LSE和用户的影响,验证了所提策略在平滑功率曲线和降低用户成本的效果.【期刊名称】《电测与仪表》【年(卷),期】2019(056)013【总页数】7页(P136-141,147)【关键词】家庭能源管理;智能电能表;负荷服务实体;需求响应;协同优化【作者】金承旭;徐箭;廖思阳【作者单位】武汉大学电气工程学院,武汉430072;武汉大学电气工程学院,武汉430072;武汉大学电气工程学院,武汉430072【正文语种】中文【中图分类】TM9330 引言传统电网主要通过调节发电跟踪负荷变化来保证功率平衡，调峰机组运行时间短成本高。
可再生能源的波动性和随机性使得发电侧的调节能力下降，发掘负荷侧调节能力可以减小系统运行成本。
随着智能电能表以及负荷控制技术的应用，负荷的响应和控制能力得到有效提高[1]。
需求响应(Demand Response，DR)指终端用户根据电价或激励而改变用能的行为，如在负荷高峰减少能耗，可以提高电网的安全性和经济性[2]。
随着电力体制改革和售电市场的开放，需求响应会成为售商增值服务的重要来源[3]。
智能家居的发展使得用户和配电网运营者实现双向通信，建立家庭能源管理系统(Home Energy Management System，HEMS)优化设备运行、与电网互动实现自动需求响应成为可能[4]。
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LIGHTING CONTROL
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通过彩色触摸屏，平面图，浏览别墅中的各个系统；控制各个区域的灯光；查看视频监视；调节客厅
空调温度；设定背景音乐系统；
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起居室
The Living Room
设备设置：电动窗帘面板、背景音乐面板、RF多功能无线遥控器、三路调光模块、三路红外控制模块、 无线接收模块。
功能描述： ① 用1只触控开关取代普通的多个开关，客厅设计出如下场景：会客、休闲、明亮、全关等；餐厅设置 如下多个场景：用餐、酒会、烛光、全关等。不同场合，弹指之间，灯光瞬息变换，细微处彰显气派和 尊贵。 ② 通过LCD背景音乐面板，随时选定不同的音乐，播放CD、MP3、FM任由选择，并可调节音量的大小。 ③ 灯光和窗帘同样可以通过RF遥控器轻松操作。 ④ 如果发生危险的事情，可以触动紧急按钮报警。报警时，触摸屏显示报警区域，拨打指定的电话，并 发送报警信息到手机,输入密码，可以消除报警。 ⑤ 电动窗帘的角度可以通过遥控器、触摸屏控制，也可以定时控制：如每到晚上就自动关上，天亮时自 动打开。
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The Kitchen
厨房
设备设置：双路开关模块、厨房可视对讲分机、烟感。
功能描述： ① 厨房的灯光比较简单，通过开关模块，控制厨房的灯光。同时，开关是连接到灯光控制系统中的，可 以通过灯光系统进行控制。 ② 厨房可视分机，主人做饭时也可以收听音乐；客人来了，厨房可视分机可以直接查看来访者。 ③ 在烟雾浓度超标时，发出报警。 ④ 所有报警和灯光系统联动，报警发生时，整个别墅灯光通明，提醒主人。
智能电表 节能储能
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Home Energy Management System
LAN / WAN
舒适
灯光 窗帘 场景 背景音乐
节能 温度控制 能源管理
控制
PC and PDA 数据库 (PC-TV) 管理 音视频监视的遥控控制
安全
入侵报警 技术报警 远程监控 CCTV
通讯
数字化的可视对讲系统
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
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HOME CCTV
Audio & Video
✓ CCTV 监控 ✓ 报警的时候同时打开
相应的摄像头
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Morning Evening
Afternoon
Night
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可视对讲 系统
控制
一体化
可视对讲系统
✓ 可与门口主机和室内分机的对讲通话
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可视对讲 系统
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一体化
防盗报警
✓ 系统的分区覆盖 ✓ 远程的发布撤防 ✓远程的警示恐吓
舒适
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OR
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技术报警
水溢探测保护
煤气的探测和保护
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舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
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The Bedroom
卧室
设备设置：三路调光模块、背景音乐面板、电动窗帘面板、智能插座、6键场景触控面板。
功能描述： ① 卧室的灯光比较简单，我们通过双路开关，控制卧室的2路灯光。同时，开关是连接到灯光控制系统 中的，可以通过灯光系统进行控制。 ② 通过LCD背景音乐面板，随时选定不同的音乐，播放CD、MP3、FM任由选择，并可调节音量的大小。 ③ 电动窗帘的角度可以通过遥控器、触摸屏控制，也可以定时控制：如每到晚上就自动关上，天亮时自 动打开。 ④ 床头设置场景开关，设计如下场景：休闲、温馨、看书、休息、起夜、全关。按下“起夜”模式，卧 室的小夜灯缓缓点亮，而不会打扰伴侣的休息，同时通向卫生间的走廊灯光也已经亮起，在回到卧室在 按下一键“休息”随时灯光将一一关闭。 ⑤ 智能插座管理两个床头灯。同时边接到控制系统当中，可实现“起夜”“全关”等功能。
功能描述：
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主人在入户门口，押下智能门锁的指纹辨识器，入户门打开。
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进门后进行安防系统撤防；出门时安防系统布防。
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安防系统报警，布防LCD屏幕上显示报警区域。
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6键场景触控面板“在家模式”，灯光受控制，“离家模式”，关闭所有的灯光，空调，灯光电器自
动设定到节能模式或关闭,离家设防,回家撤防。
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可视智能终端，完成与访客对讲，开门功能。
家庭能源管理系统 HEMS应用方案
工程技术部 Hems小组 2014/01/15
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智能家居解决方案业务全貌
窗帘控制 温度控制 插座控制 幕布控制 远程遥控
智能门禁
红外监测 家庭安防
视频监控 门磁感应 烟感监控 燃气监控
家庭影院 频道直播 视频分享
灯光控制
色温控制 明暗控制 光线感应 人体感应
日常保健 远程诊断
音视频 CCTV
节能
温度控制
通讯
可视对讲 系统
控制
一体化
触摸屏
报警中心主机
安全
煤气探测器
节能
温度探测器
舒适
卷帘百叶窗
背景音乐功放
通讯 控制
家庭网关 .
监控摄像头
内部室内 免提分机 Video Display
The Entrance
门厅
设备设置：二路调光模块、可视智能终端机、6键场景触控面板、彩色触摸屏。
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舒适
灯光控制 自动化控制
背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV
节能
温度控制
通讯
可视对讲 系统
控制
一体化
背景音乐
✓ 听收音机和自定义的音乐 ✓ 通过外部设备的不同音源 ✓ 家庭广播代替其他的声音
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舒适
灯光控制 自动化控制 背景音乐
安全
防盗报警 技术报警
家居CCTV
音视频 CCTV