一种基于模糊控制的智能家庭能量管理系统

李德智，董明宇，尹忠东，李晓强，林 挚

(1.需求侧多能互补优化与供需互动技术北京市重点实验室，北京 100192；2.中国电力科学研究院，北京 100192； 3.华北电力大学，北京 102206；4.国家电网公司，北京 100031)

0 引 言

智能电网(Smart Grid)的概念最初起源于美国，美国电科院(EPRI)最早于2000年提出了这个概念，并认为是21世纪电网的主要发展态势[1]。2009年以来，欧盟、美国、中国及其他一些国家根据本地区的特点，制定了各自的智能电网发展路线，并启动了研发和示范项目。如今，智能电网发展已步入关键时期。欧美国家在政府资金支持下开展的研发和示范项目大部分已完成，需要总结成熟技术、提出合理的市场机制和商业模式，建立各方普遍认可的标准体系，以激励电力公司和其他私有资金投入以及用户的积极参与，为智能电网技术的大范围推广实施扫清障碍[2]。如果将智能电网称作“电网2.0”，那么能源互联网可理解为“电网3.0”，能源互联网除了具有智能电网诸如自愈、安全可靠、经济高效、兼容、与用户友好互动等特点外，也在智能电网技术的基础上进行了升级与拓展[3]。在由美国北卡州立大学提出的未来电网FREEDM(Future Renewable Electric Energy Delivery and Management)系统中，为了加速消纳分布式电源，针对居民侧用户提出了以家庭为单位与智能电网的接口，也可以称为分布式智慧(Distributed Intelligence)[4]，或是本文所提到的智能家庭能量管理系统(HEMS, Home Energy Management System)。智能家庭能量管理系统作为拥有智能信息感知能力的电网末梢，将大力推动电网发展。智能电网技术也为智能家庭能量管理系统带来新的发展，在各种传感器、通讯网络的技术支持下，可以实现家用电器的监控及投切[5]，为家庭内能流优化、新能源就地消纳打下了基础。……