基于嵌入式internet的住宅用电监控系统设计开题报告

1.1 研究背景：

随着经济全球化，能源需求持续增长，全球化石能源资源的短缺，气候变暖环境保护问题日益严峻，与此同时伴随电力的市场化进程不断推进以及电力用户对电能品质要求的不断提升，这些都要求未来的电网必须能够提供更优质、更安全、更清洁电力供应，除此之外，未来的电网还要适应不同电力用户的自主需求预设，能够适应多种能源类型的发电方式需求。为此以美国和欧盟为代表的多个国家和组织从各自的实际情况出发，不约而同地提出要建设灵活、清洁、安全经济、友好的智能电网，将智能电网作为未来电网的重点发展方向，同时出台不同的政策和战略促进智能电网的研究、建设和发展。智能电网，就是电网的智能化，迄今为止，智能电网还没有统一的概念，从美国、欧洲以及国内的研究来看，智能电网包括了发、输、变、配、用与调度六个环节，以现有物理电网为基础，通过利用现代先进的传感和测量技术、通信和信息技术、计算机和网络技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术，以充分满足用户对电力的需求、优化资源配置、确保安全供电、适应电力市场发展、兼容分布式发电为目标，建设信息化、数字化、自动化和交互化的电网，实现对用户可靠经济、高效、清洁、互动的电力供应和其它增值服务，其主要特征有自愈、交互优化、坚强、可再生能源和分布式发电的接入以及活跃电力市场几个方面。

1.2 研究目的及意义：

随着经济的发展和科技的进步，智能家居理念在当今社会逐步深入，人们对住宅和家电智能化的需求越来越大。其次，能源危机、全球变暖为当下紧迫的国际性问题，低碳节能已然成为当今社会的主旋律。人们在渴望享受舒适、便捷的智能生活的同时，更趋向于对智能用电，即节能用电和安全用电的需求。智能插座作为智能家居的基本配置，以其可对家电设备远程遥控、定时开关、能源管理的功能成为了将传统家电智能化、打造智能家庭的“敲门砖”。目前，市场上最为广泛的就是具备电能计量的智能插座，用户可以通过在手机客户端显示的电器电量数据、图形曲线实时监测家电的耗电情况，但若非专业人员无法仅仅通过电器耗电量得知家电是否正常工作？怎样使用电器才能更好的省电节能？因为大多数用户对家电的用电构成不清楚，对关键电器如冰箱、空调、热水器等耗电细节不了解。所以，单纯的电器电量数据监测意义并不大，只有对电器工作状态的监测才是满足用户节能用电和安全用电需求，使家电智能化以及信息化的必要手段。电器状态监测系统的实现可以让用户实时掌控家中电器设备的工作状态，便于用户及时发现问题，确保电器使用安全。同时，为用户了解家电的具体耗电细节提供准确的判断依据和数据支持，从而规范自身用电行为，调整用电习惯，这对保证家电的健康使用和家电的整体节能均具有重要意义。

另一方面，随着智能电网的提出，智能用电作为一个重要环节打破了传统电力系统对用电负荷粗放式管理的局面。在智能电网中，电力需求侧管理（Demand Side Management）是实现全社会合理节能节电的重要手段，是支持国民经济和电力工业可持续发展的必然选择，对全社会的节能减排工作意义重大。其中，电力负荷预测管理作为电力需求侧管理中的重要部分，为支撑用户用电水平监测与反馈、节能调度、用户节能改造等多方面工作起到指导性作用。随着我国用电负荷及用电总量的快速增长，智能电网建设中数据挖掘及价值应用水平不断提高，全面推进电力负荷监测理论与方法的创新应用，对于推动电力需求侧管理水平具有重要意义。以往电力系统对用电负荷的监测能力仅仅局限于用户的电表，对用户内部用电的电器种类和用电方式、习惯等都缺乏感知和测量的能力，从而无法从真正意义上满足智能电网中需求侧管理与控制需求，因此，建立高效的电器状态监测系统是十分必要的。用户电器状态监测系统的实现可以使电力系统深入感知用户用电情况，为上一级配电网提供详细的用户用电信息，为科学制定供电计划提供数据支持，从而实现智能用电以及智能电网的整体规划。

综上，电器状态监测系统的研究不论是对智能家居的发展，还是对智能电网的建设均有重大意义。电器状态监测已然成为在家庭能效管理、用户安全用电、智能电网需求侧电力分配上的关键应用。