高思遠(yuǎn)，趙繼軍，白 巍

(1.河北工程大學(xué) 信息與電氣工程學(xué)院，河北 邯鄲 056038；2.北京郵電大學(xué) 信息光子學(xué)與光通信研究院，北京 100876)

基于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的智能家居戶間能源調(diào)度算法

高思遠(yuǎn)1，趙繼軍1，白 巍2

(1.河北工程大學(xué) 信息與電氣工程學(xué)院，河北 邯鄲 056038；2.北京郵電大學(xué) 信息光子學(xué)與光通信研究院，北京 100876)

針對(duì)智能家居中單用戶能源調(diào)度所忽略的電網(wǎng)側(cè)穩(wěn)定性的要求，以及多用戶能源調(diào)度中用戶舒適度考慮不足的問(wèn)題，通過(guò)分析家電設(shè)備運(yùn)行特性以及用戶需求，對(duì)用戶用電時(shí)間以及家居設(shè)備類型進(jìn)行了分類，并提出家居設(shè)備二維動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了智能家居戶間能源調(diào)度算法，旨在保障用戶舒適度，降低戶內(nèi)電費(fèi)支出的同時(shí)，保障電網(wǎng)側(cè)的穩(wěn)定性。最后通過(guò)仿真，驗(yàn)證了算法的可行性與有效性。

智能家居；能源調(diào)度；動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)；用戶舒適度；電網(wǎng)穩(wěn)定性

進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著全球經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展，能源需求量日益增長(zhǎng)，節(jié)能降耗成為全球關(guān)注的問(wèn)題。同時(shí)，傳統(tǒng)電網(wǎng)已經(jīng)不能滿足以低碳能源為核心的低碳經(jīng)濟(jì)需求。在此背景下智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為當(dāng)前世界能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)關(guān)注的熱點(diǎn)。作為智能電網(wǎng)的用戶側(cè)，智能家居綜合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)家庭能源管理系統(tǒng)代替用戶對(duì)家庭能耗進(jìn)行管理，與居民日常生活緊密相關(guān)[1]，在給用戶提供舒適便捷的居住環(huán)境的同時(shí)，降低家庭能耗，減少電費(fèi)花銷[2]；同時(shí)，通過(guò)調(diào)整家庭用電，降低電網(wǎng)峰值負(fù)荷，保障電網(wǎng)穩(wěn)定。其中系統(tǒng)管理能耗性能的優(yōu)劣關(guān)鍵在于系統(tǒng)中的能源調(diào)度算法，所以智能家居能源調(diào)度算法的研究受到廣泛關(guān)注。

在能源調(diào)度算法中，根據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)(Real-Time Price，RTP)調(diào)度家電運(yùn)行時(shí)往往會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電價(jià)較低時(shí)間段內(nèi)峰均比(Peak-to-Average Ratio，PAR)增加或者是反彈高峰出現(xiàn)，導(dǎo)致電網(wǎng)呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)。這是因?yàn)?，為了降低家庭電力開(kāi)支，每個(gè)用戶都會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)把設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間從高電價(jià)的時(shí)間段調(diào)整到低電價(jià)的時(shí)間段。在已有的研究中[3-4]單用戶戶內(nèi)能源調(diào)度算法只考慮了降低家庭開(kāi)支和保障用戶舒適度，忽視了電網(wǎng)側(cè)負(fù)載的變化。針對(duì)電網(wǎng)側(cè)問(wèn)題的能源調(diào)度算法[5-6]也只是對(duì)多用戶戶間的能源進(jìn)行調(diào)節(jié)，忽視了戶內(nèi)各類家電本身的運(yùn)行特性與戶內(nèi)用戶的舒適度。所以兼顧單用戶戶內(nèi)電費(fèi)開(kāi)支、舒適度與多用戶協(xié)調(diào)用電保障電網(wǎng)穩(wěn)定的研究是迫切需要的。

針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出基于設(shè)備二維動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的智能家居戶間能源調(diào)度算法，通過(guò)在電價(jià)較低與用戶用電空閑時(shí)間的交叉時(shí)間段(以下簡(jiǎn)稱為交叉時(shí)段)內(nèi)協(xié)調(diào)多用戶戶間與戶內(nèi)用電，在降低單用戶戶內(nèi)電費(fèi)開(kāi)支，保障舒適度的同時(shí)降低電網(wǎng)側(cè)峰均比，防止反彈高峰的出現(xiàn)，保障電網(wǎng)穩(wěn)定性。

1 用戶用電時(shí)間與家居設(shè)備分類

1.1 用戶用電時(shí)間分類

通過(guò)對(duì)REDD(Reference Energy Disaggregation Data Set)[7]數(shù)據(jù)庫(kù)中的家庭能耗歷史數(shù)據(jù)的分析得到，24小時(shí)內(nèi)設(shè)備運(yùn)行的集中程度不同，如圖1所示。所以對(duì)24小時(shí)內(nèi)用戶用電時(shí)間進(jìn)行了分類，分為用戶用電集中時(shí)間和用戶用電空閑時(shí)間，如表1所示。在09：00～18：00時(shí)間段內(nèi)用戶一般是處于外出狀態(tài)，家中人員較少或者是沒(méi)有，23：00～06：00時(shí)間段內(nèi)，用戶正處于睡眠狀態(tài)，沒(méi)有過(guò)多的活動(dòng)。所以 09：00～18：00和23：00～06：00這兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)對(duì)大多數(shù)設(shè)備的運(yùn)行沒(méi)有要求，用戶用電較為空閑，對(duì)家居環(huán)境要求不是很高。其他時(shí)間內(nèi)，用戶在家處于活動(dòng)狀態(tài)，對(duì)于設(shè)備的使用較為活躍，用戶用電較為密集，對(duì)于家居環(huán)境要求較高。

圖1 24小時(shí)內(nèi)家電設(shè)備的運(yùn)行情況

類型時(shí)間段舒適度要求用電量用戶用電集中時(shí)間06：00-09：0018：00-23：00高高用戶用電空閑時(shí)間23：00-06：0009：00-18：00低低

1.2 家居設(shè)備分類

根據(jù)對(duì)REDD 數(shù)據(jù)庫(kù)中某一家庭的家居設(shè)備使用歷史情況進(jìn)行的分析以及家居設(shè)備的特性對(duì)家居設(shè)備進(jìn)行了分類，如表2所示。首先根據(jù)設(shè)備調(diào)度的可行性，把家居設(shè)備分為：不可調(diào)度設(shè)備和可調(diào)度設(shè)備。其中，不可調(diào)度設(shè)備是指電視機(jī)、微波爐、冰箱等與用戶行為意識(shí)關(guān)系密切，且難以控制其開(kāi)關(guān)的設(shè)備；可調(diào)度設(shè)備是指：洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、熱水器等只需在某個(gè)特定的時(shí)刻完成運(yùn)行即可的設(shè)備。

通過(guò)對(duì)家居設(shè)備運(yùn)行情況的分析得到，用戶對(duì)于可調(diào)度設(shè)備的開(kāi)啟時(shí)間有一個(gè)容忍范圍，即設(shè)備開(kāi)啟點(diǎn)可調(diào)度范圍。假設(shè)用戶對(duì)于設(shè)備開(kāi)啟有一個(gè)最滿意的時(shí)刻，由于用戶對(duì)于設(shè)備提前或者是延后的開(kāi)啟接受程度不同，以及設(shè)備可調(diào)度范圍的不同，把可調(diào)度設(shè)備分為長(zhǎng)調(diào)度范圍低時(shí)限設(shè)備(long-scheduling Range and Low-time Limit，LR-LL)和短調(diào)度范圍高時(shí)限設(shè)備(Short-scheduling Range and High-time Limit， SR-HL)。其中LR-LL設(shè)備是指，此類設(shè)備開(kāi)啟點(diǎn)的調(diào)度范圍較大，即長(zhǎng)調(diào)度范圍；在此調(diào)度范圍內(nèi)用戶對(duì)于設(shè)備開(kāi)啟時(shí)刻的滿意程度在最佳開(kāi)啟點(diǎn)之前之后下降的速率較慢，時(shí)間限制較小，即低時(shí)限，如圖2所示。此類設(shè)備有洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、充電電車等，對(duì)于用戶舒適度影響較小。SR-HL設(shè)備是指，設(shè)備開(kāi)啟點(diǎn)的調(diào)度范圍較小，即短調(diào)度范圍；在最佳開(kāi)啟點(diǎn)之前的范圍內(nèi)，用戶的滿意度的變化較為緩慢，在最佳開(kāi)啟點(diǎn)之后的范圍內(nèi)，用戶的滿意度的變化較為迅速，并且持續(xù)下降，即高時(shí)限，如圖3所示。此類設(shè)備有空調(diào)、熱水器、筆記本PC等，此類設(shè)備使用較為頻繁，對(duì)于用戶的舒適度影響較大。

表2 家居設(shè)備分類

分類不可調(diào)度設(shè)備可調(diào)度設(shè)備長(zhǎng)調(diào)度范圍低時(shí)限(LR-LL)設(shè)備短調(diào)度范圍高時(shí)限(SR-HL)設(shè)備例子微波爐、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、燈、電視機(jī)等水泵、電動(dòng)汽車、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)等熱水、空調(diào)、筆記本PC等舒適度影響影響較大影響較小影響較大

圖2 LR-LL設(shè)備的開(kāi)啟時(shí)間與用戶滿意度關(guān)系曲線

圖3 SR-HL設(shè)備的開(kāi)啟時(shí)間與用戶滿意度關(guān)系曲線

根據(jù)上述分析，為了確保單用戶戶內(nèi)對(duì)于舒適度的要求，不宜在用戶用電集中的時(shí)間段內(nèi)大幅度的調(diào)整家電設(shè)備的運(yùn)行，所以在保障用戶舒適度的前提下，為了滿足用戶對(duì)于減少家庭電費(fèi)支出的要求，以及電網(wǎng)側(cè)穩(wěn)定性的需求，調(diào)度對(duì)用戶舒適度影響較小的LR-LL設(shè)備在交叉時(shí)段內(nèi)運(yùn)行。

2 設(shè)備二維動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)定義

根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻與LR-LL設(shè)備開(kāi)啟時(shí)間點(diǎn)范圍的位置關(guān)系，本文提出一種設(shè)備開(kāi)啟請(qǐng)求動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)。如圖4所示，首先將某一家居設(shè)備的開(kāi)啟范圍平均分為3部分，當(dāng)前時(shí)刻處于開(kāi)啟時(shí)間范圍的前1/3時(shí)段時(shí)，該設(shè)備的開(kāi)啟請(qǐng)求為低優(yōu)先級(jí)，而當(dāng)前時(shí)刻處于該設(shè)備開(kāi)啟時(shí)間范圍的中間時(shí)段時(shí)，開(kāi)啟請(qǐng)求為中優(yōu)先級(jí)，在當(dāng)前時(shí)刻已到達(dá)開(kāi)啟點(diǎn)范圍的最后 1/3 段時(shí)，該設(shè)備的開(kāi)啟請(qǐng)求為高優(yōu)先級(jí)。例如洗衣機(jī)的開(kāi)啟點(diǎn)范圍為14：00—17：00，則在14：00—15：00之間洗衣機(jī)的開(kāi)啟請(qǐng)求為低優(yōu)先級(jí)，在15：00—16：00該請(qǐng)求為中優(yōu)先級(jí)，在16：00—17：00為高優(yōu)先級(jí)。

圖4 設(shè)備開(kāi)啟請(qǐng)求動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)

而對(duì)于同等級(jí)的開(kāi)啟請(qǐng)求，則繼續(xù)根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻到設(shè)備最晚開(kāi)啟點(diǎn)的時(shí)長(zhǎng)(以下稱限制時(shí)長(zhǎng))，設(shè)定各個(gè)請(qǐng)求的優(yōu)先順序，設(shè)定限制時(shí)長(zhǎng)越短，調(diào)度優(yōu)先順位越靠前。因此，由設(shè)備開(kāi)啟請(qǐng)求動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)與限制時(shí)長(zhǎng)建立了二維動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)，如圖5a所示，縱軸表示設(shè)備開(kāi)啟請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)，橫軸表示限制時(shí)長(zhǎng)，由此得到總的優(yōu)先級(jí)排序如圖5b所示。

圖5 設(shè)備二維動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)

由于家居必須在調(diào)度范圍內(nèi)開(kāi)啟，按上述優(yōu)先順序處理家居開(kāi)啟請(qǐng)求，可以在優(yōu)化用戶舒適度體驗(yàn)的同時(shí)，減小設(shè)備在調(diào)度范圍最后時(shí)刻被迫開(kāi)啟的幾率，增強(qiáng)了家居設(shè)備開(kāi)啟控制的靈活性，為避免用電功率高峰提供了先決條件。

3 調(diào)度算法

基于用戶用電時(shí)間分類，家居設(shè)備分類，設(shè)備動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)分配以及為了保障用戶舒適度所設(shè)定的交叉時(shí)段內(nèi)LR-LL設(shè)備的開(kāi)啟點(diǎn)范圍，提出了一種啟發(fā)式設(shè)備運(yùn)行調(diào)度算法。在交叉時(shí)段內(nèi)調(diào)度多用戶中所有有運(yùn)行任務(wù)的LR-LL設(shè)備的運(yùn)行。其中為了保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性，設(shè)置功率上限閾值α制約設(shè)備的運(yùn)行。

當(dāng)時(shí)間到達(dá)LR-LL設(shè)備開(kāi)啟范圍的起點(diǎn)時(shí)，設(shè)備發(fā)出開(kāi)啟請(qǐng)求，請(qǐng)求信息包括該設(shè)備的工作功率、工作時(shí)長(zhǎng)、以及可調(diào)度范圍，其中請(qǐng)求信息緩存在請(qǐng)求列表V中。在交叉時(shí)段內(nèi)，觸發(fā)調(diào)度算法后，算法響應(yīng)LR-LL設(shè)備的開(kāi)啟請(qǐng)求進(jìn)行調(diào)度。其中交叉時(shí)段內(nèi)以下中斷觸發(fā)調(diào)度算法運(yùn)行：

1)時(shí)間到達(dá)交叉時(shí)段的起點(diǎn)；

2)時(shí)間到達(dá)任意設(shè)備的開(kāi)啟范圍的起點(diǎn)；

3)時(shí)間到達(dá)任意未開(kāi)啟設(shè)備的開(kāi)啟范圍的終點(diǎn)；

4)任意運(yùn)行中的設(shè)備完成工作并停止運(yùn)行。

基于設(shè)備二維動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的智能家居戶間能源調(diào)度算法的偽代碼如下：

request_list：V，V1，V2，V3，W

V：有開(kāi)啟請(qǐng)求的設(shè)備列表；

V1，V2，V3：分別為設(shè)備動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)為高，中，低的設(shè)備請(qǐng)求列表；

W：正在運(yùn)行的設(shè)備列表；

TAr：此時(shí)刻到設(shè)備r開(kāi)啟范圍終點(diǎn)的時(shí)長(zhǎng)；

Ai，j：請(qǐng)求列表Vi中第j個(gè)設(shè)備；

Pi，j：請(qǐng)求列表Vi中第j個(gè)設(shè)備運(yùn)行功率；

ti，j：請(qǐng)求列表Vi中第j個(gè)設(shè)備的開(kāi)啟范圍的終點(diǎn)；

Pm：正在運(yùn)行的設(shè)備m的功率；

Pmax：功率上限閾值；

Pz：設(shè)備總功率；

Pa：功率上限閾值與設(shè)備總功率差值；

t：當(dāng)前時(shí)刻；

1：begin

2： 更新W；

//計(jì)算正在運(yùn)行的設(shè)備總功率

3： Pz=0；

4： for(m=1； m<=w； m++)//w為正在運(yùn)行的設(shè)備總數(shù)

5： Pz+=Pm；

6： end for

//根據(jù)優(yōu)先級(jí)對(duì)有開(kāi)啟請(qǐng)求的設(shè)備進(jìn)行排序

7： for(s=1； s<=n； s++)//n為有開(kāi)啟請(qǐng)求的設(shè)備總數(shù)量

8： 根據(jù)家居設(shè)備開(kāi)啟請(qǐng)求動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)將V中的家居設(shè)備放入相應(yīng)隊(duì)列Vi中；

9： end for

10： for(i=1； i<=3； i++)

11： 根據(jù)TAr從小到大對(duì)Vi排序；

12： end for

//調(diào)度設(shè)備開(kāi)啟

13：Pa=Pmax-Pz；

14： for(i=1；i<=3；i++)

15： for (j=1；j<=k；j++)//k為Vi中有開(kāi)啟請(qǐng)求的家居設(shè)備數(shù)量

16： if (t>=ti，j‖Pa>Pi，j)

17：Pa-=Pi，j；

18： 設(shè)備Ai，j開(kāi)啟運(yùn)行；

19： 添加設(shè)備Ai，j到正在運(yùn)行設(shè)備列表W；

20： end if

21： end for

22： end for

23：end

算法主要流程如下：首先更新正在運(yùn)行的設(shè)備列表，設(shè)置各個(gè)有開(kāi)啟請(qǐng)求的設(shè)備優(yōu)先級(jí)，并將同一優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的設(shè)備按照TAr由小到大排序。然后，將已到達(dá)開(kāi)啟范圍終點(diǎn)的未開(kāi)啟設(shè)備直接開(kāi)啟，并在不超出總功率上限閾值的前提下，根據(jù)優(yōu)先級(jí)由高到低，對(duì)各個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的設(shè)備逐個(gè)授權(quán)開(kāi)啟。最后，各個(gè)家居設(shè)備根據(jù)授權(quán)結(jié)果，開(kāi)啟或等待開(kāi)啟，并結(jié)束算法。由此實(shí)現(xiàn)了保障家居舒適度的同時(shí)，將總功率限制在上限閾值附近，避免了電網(wǎng)側(cè)反彈高峰的出現(xiàn)，保障了交叉時(shí)段內(nèi)電網(wǎng)側(cè)的穩(wěn)定性。

4 仿真結(jié)果與分析

仿真采用MATLAB仿真軟件，選取了REDD數(shù)據(jù)庫(kù)中6個(gè)家庭中典型的LR-LL設(shè)備，洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、電動(dòng)汽車等3類16個(gè)家居設(shè)備的數(shù)據(jù)以及ComEd’s RRTP program[8]中實(shí)時(shí)電價(jià)的數(shù)據(jù)對(duì)所提出的算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。比較了使用和未使用此調(diào)度算法兩種情況下交叉時(shí)段內(nèi)多用戶各時(shí)刻耗電量。通過(guò)調(diào)節(jié)功率上限閾值α，說(shuō)明功率上限閾值的合理選取對(duì)于電網(wǎng)側(cè)穩(wěn)定性以及用戶舒適度的影響。

如圖6所示，電價(jià)較低時(shí)間段為23：00—05：00和 10：00—15：00，結(jié)合用戶空閑時(shí)間，交叉時(shí)段為23：00—05：00和10：00—15：00。如圖7所示，未使用此調(diào)度算法時(shí)，多用戶戶間同類設(shè)備會(huì)在同一時(shí)間段內(nèi)開(kāi)啟，例如，晚上多用戶內(nèi)多部充電電車會(huì)在23：00—24：00之間開(kāi)始充電，造成該運(yùn)行時(shí)間段開(kāi)啟設(shè)備密集，造成了電網(wǎng)側(cè)在低電價(jià)時(shí)間段內(nèi)的高負(fù)載，出現(xiàn)反彈高峰。圖8～10是使用了此調(diào)度算法后不同功率上限閾值時(shí)交叉時(shí)段內(nèi)多用戶用電情況，相對(duì)于圖7，可以看出低電價(jià)時(shí)間段內(nèi)每小時(shí)的用電量更為平穩(wěn)，在降低用戶電費(fèi)支出的同時(shí)有效防止了電網(wǎng)側(cè)反彈高峰的出現(xiàn)。

圖6 來(lái)自ComEd’s RRTP program實(shí)時(shí)電價(jià)

圖7 未使用調(diào)度算法時(shí)多用戶用電量

圖8 功率上限閾值為7.5 kW時(shí)多用戶用電量

圖9 功率上限閾值為5.5 kW時(shí)多用戶用電量

圖10 功率上限閾值為9.5 kW時(shí)多用戶用電量

功率上限閾值決定了電網(wǎng)的負(fù)荷峰值與用戶舒適度。當(dāng)閾值過(guò)小，將導(dǎo)致有開(kāi)啟任務(wù)的設(shè)備在交叉時(shí)段內(nèi)不能完成運(yùn)行任務(wù)，影響用戶電費(fèi)支出與用戶舒適度，如圖9所示，對(duì)比于圖8，當(dāng)功率上限閾值為5.5 kW時(shí)，電網(wǎng)側(cè)將會(huì)出現(xiàn)負(fù)載小高峰，并且有5個(gè)家居設(shè)備未在交叉時(shí)段內(nèi)完成運(yùn)行，增加了用戶電費(fèi)開(kāi)支；當(dāng)閾值過(guò)大時(shí)，將降低算法的效果，無(wú)法避免家居設(shè)備密集開(kāi)啟的情況，達(dá)不到使電網(wǎng)負(fù)載曲線平緩的目的，如圖10所示，對(duì)比于圖8，當(dāng)功率上限閾值為9.5 kW時(shí)，4：00和5：00兩個(gè)小時(shí)內(nèi)沒(méi)有設(shè)備運(yùn)行，造成了低電價(jià)時(shí)間的浪費(fèi)，并且遏制反彈高峰效果不明顯。通過(guò)對(duì)比4次運(yùn)行結(jié)果，可以得到交叉時(shí)段內(nèi)的峰均比依次為2.21，1.22，1.47，1.64，因此，最多可以實(shí)現(xiàn)44.86%的峰均比的降低，有效地保障了電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)單用戶戶內(nèi)家居設(shè)備調(diào)度導(dǎo)致的在電網(wǎng)側(cè)電價(jià)較低時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)反彈高峰問(wèn)題，以及多用戶戶間能源調(diào)度不能保障用戶舒適度的問(wèn)題，提出了基于設(shè)備二維動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的智能家居戶間能源調(diào)度算法。仿真結(jié)果表明，提出的算法可以協(xié)調(diào)多用戶家居設(shè)備運(yùn)行，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，同時(shí)很好地保障了用戶舒適度體驗(yàn)。

[1] 羅達(dá)，付蔚，蔡林沁，等.一種智能家居系統(tǒng)的集群識(shí)別調(diào)度的研究[J].電視技術(shù)，2012，36(19)：8-10.

[2] ARGHIRA N，HAWARAH L，PLOIX S，et al. Prediction of appliances energy use in smart homes[J].Energy，2012，48(1)：128-134.

[3] KIM T T，POOR H V. Scheduling power consumption with price uncertainty[J].IEEE Trans. Smart Grid， 2011，2(3)：519-527.

[4] KISHORE S，SNYDER L V. Control mechanisms for residential electricity demand in SmartGrid [C]//Proc. 1st IEEE International Conference on Smart Grid Communications (SmartGridComm).Gaithersburg：IEEE Press，2010：443-448.

[5] ZHAO Zhuang，WON C L，YOAN S，et al. An optimal power scheduling method for demand response in home energy management system[J].IEEE Trans. Smart Grid，2013，4(3)：1391-1400.

[6] DUPONT B，TANT J，BELMANS R. Automated residential demand response based on dynamic pricing [C]//Proc. 3rd IEEE PES International Conference and Exhibition on Innovative Smart Grid Technologies (ISGT Europe). Berlin：IEEE Press，2012：1-7.

[7] KOLTER J Z，JOHNSON M J. REDD：a public data set for energy disaggregation research[C]//Proc. KDD Workshop on Data Mining Applications in Sustainability(SustKDD 2011). San Diego：Springer Press，2011：59-62.

[8] Real-time pricing for residential customers，ComEd’s RRTP program Jul. 2014 [EB/OL].[2015-01-02].https：//rrtp.comed.com/.

高思遠(yuǎn)(1989— )，女，碩士生，主研無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)；

趙繼軍(1970— )，博士后，教授，碩士生導(dǎo)師，主研無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)、光通信技術(shù)；

白 巍(1988— )，博士生，主研智能家居、下一代光網(wǎng)絡(luò)。

責(zé)任編輯：時(shí) 雯

Energy Scheduling Algorithm in Multiple Smart Homes Based on Dynamic Priority

GAO Siyuan1，ZHAO Jijun1，BAI Wei2

(1. School of Information and Electric Engineering，Hebei University of Engineering，Hebei Handan 056038，China； 2. Institute of Information Photonics and Optical Communications，Beijing University of Posts and Telecommunications，Beijing 100876，China.)

Aiming at the problems that the demand of smart grid stability is ignored in single house energy scheduling and the users comfort is not well guaranteed in multi-house energy scheduling， an energy scheduling algorithm in multiple smart homes is proposed. By analyzing features of appliances and demands of users， the periods of users using power and appliances types are classified， and then the dynamic priority is proposed. The energy scheduling algorithm designed on this basis is intended to guarantee the users comfort， decrease the cost of electricity and guarantee the smart grid stability. Finally， the feasibility and effectiveness of the algorithm are verified by simulation.

smart home； energy scheduling； dynamic priority； users comfort； smart grid stability

河北省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(QN20131064；Q2012045)；邯鄲市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(1121103137)

TP273

A

10.16280/j.videoe.2015.20.012

2015-01-24

【本文獻(xiàn)信息】高思遠(yuǎn)，趙繼軍，白巍.基于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的智能家居戶間能源調(diào)度算法[J].電視技術(shù),2015，39(20).