簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 吳建寬
Chien-Kuan Wu
論文名稱: 應用射頻技術與優先順序法於家庭電能管理系統之研究
Study on Home Energy Management System by RF Technology and Priority-List Method
指導教授: 張宏展
Hong-Chan Chang
口試委員: 吳瑞南
Ruay-Nan Wu
郭政謙
Cheng-Chien Kuo
李俊耀
Chun-Yao Lee
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2016
畢業學年度: 104
語文別: 中文
論文頁數: 76
中文關鍵詞: 智慧插座Modbus能源管理
外文關鍵詞: intelligent meter, Modbus, energy management
相關次數: 點閱:176下載:13
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 隨著科技資訊的發展,能源的大量使用,人們對於生活水準要求不斷提高,生活方式與過去有所不同。以及全球暖化和能源短缺日益嚴重,節能減碳的觀念也逐漸受到重視,如何發展適當的節能技術與有效降低能源使用,都是值得研究的議題。

    本論文以Visual Studio作為軟體平台基礎,規劃一套家庭電能管理系統,並研製智慧型插座其整合微處理機及電能晶片,實現智慧家庭的概念。該管理系統主要以無線RF模組作為通訊媒介,透過無線RF對智慧型插座讀取用電參數,並將所得數值回傳至電腦上儲存,可查看負載設備的即時和歷史用電資料。透過本文所設計的人機介面,利用手動卸除負載、自動定時卸除負載與優先順序負載控制機制,來改變使用者用電習慣,達到節省用電支出。文末並以案例模擬方式來評估提出能源管理系統之可行性。


    With the development of scientific and technical information and extensive utilization of energy, people's requirement for living standard grows continuously, the life style has changed. In addition, the global warming and energy shortage become severe increasingly, the concept of energy saving and carbon reduction is paid attention to gradually. How to develop appropriate energy-saving technology and to reduce the energy use effectively are the subjects worth studying.

    This thesis uses Visual Studio as software platform basis to design a home energy management system, and develops intelligent meters which is integrated with microprocessor and energy metering chip, to implement the concept of smart home. The management system uses wireless RF module as communication medium, the power consumption parameter is read from the intelligent meters via wireless RF, and the obtained value is fed back to the computer, the real-time and historical power consumption data of loading equipment can be viewed. Based on the human-machine interface designed in this thesis, the user's power consumption habit is changed by manual load shedding, automatic timed load shedding and priority-list load control mechanism, so as to economize the power expense. The feasibility of energy management system is evaluated by case simulation at the end.

    第一章 緒論 1 1.1 研究背景及動機 1 1.2 研究方法及步驟 3 1.3 論文架構描述 6 第二章 軟體系統架構設計與通訊技術 7 2.1 系統架構 7 2.2 電能管理系統 8 2.3 Modbus通訊協定 17 第三章 智慧插座設計及製作 25 3.1 硬體架構 25 3.2 電源電路單元 26 3.3 電能運算單元 27 3.4 負載控制單元 36 3.5 通訊單元 37 3.5.1 RS-485通訊單元 37 3.5.2 無線RF通訊 41 3.6 智慧插座之整合 42 第四章 案例模擬與實測分析 44 4.1 環境系統架設 44 4.2 電能管理系統操作 48 4.3 電能管理系統之實測 52 第五章 結論及未來研究方向 59 5.1 結論 59 5.2 未來研究方向 60 參考文獻 62

    [1]. 陳佑霖,"以Sketchup為基礎之家庭能源管理系統人機介面設計",碩士論文,國立臺北科技大學自動化科技研究所,2013年7月。
    [2]. 吳家勇,"配合需量反應之智慧型數位單相插座規劃與設計",碩士論文,國立高雄應用科技大學,2011年7月。
    [3]. 藍明仁,"需量反應中顧客排程用電最佳化之研究",碩士論文,國立臺北科技大學,2013年6月
    [4]. "能源統計月報",經濟部能源局,2016年2月。
    [5]. "需量反應措施",台灣電力公司業務處,2014年4月。
    [6]. "需量反應負載管理措施",台灣電力公司業務處,2016年3月。
    [7]. "時間電價與季節電價",台灣電力公司業務處,2015年10月。
    [8]. 陳文瑞,"台灣需量反應(需求側響應)之作法、經驗與後續發展",財團法人資訊工業策進會,智慧網通系統研究所,2013年7月。
    [9]. 鄭乃誠,"智慧電網架構下減少用電措施之研究",台灣電力公司業務處,2014年8月。
    [10]. 黃怡碩,"澎湖智慧電網示範系統建置",綠能與環境研究所,工業技術研究院,2015年11月。
    [11]. 張文贏,"澎湖100戶智慧家庭能源管理示範系統建置",財團法人工業技術研究院,2015年11月。
    [12]. "V9401 Data Sheet", Vango Technologies, Inc.
    [13]. 許志義,吳仁傑,"論電力需量反應與虛擬電廠發展趨勢",台灣經濟論衡,2014年06月。
    [14]. 馮明惠,蔡家緯,"智慧電網需量反應之探討",網路通訊國家型科技計畫簡訊 45 期,2012年 11 月。
    [15]. 李易霖,"支援需量反應供能之多回路集合插座設計",碩士論文,國立中山大學,2014年6月。
    [16]. "電能管理需量控制氣Q&A節能技術手冊",財團法能台灣綠色生產力基金會,2006年10月。
    [17]. "Modicon Modbus Protocol Reference Guide", Modicon Inc. June 1996.
    [18]. "SRD-Series", SANYOU RELAYS.
    [19]. "Modbus" Website: http://www.modbus.org/ , May 2016.
    [20]. "MODBUS APPLICATION PROTOCOL SPECIFICATION ", Modbus-IDA, December 28 2006.
    [21]. "MODBUS over Serial Line Specification and Implementation Guide", Modbus-IDA, December 20 2006.
    [22]. "LNK562-564 Data Sheet", Rev. H 11/08, POWER Integrations.
    [23]. 何信威,"智慧插座電源偵測系統",碩士論文,國立台灣科技大學,2010年7月。
    [24]. 蔡明韋,"家庭能源管理系統平台開發與設計",碩士論文,國立台北科技大學,2012年6月。
    [25]. 黃雅琪,"智慧電網產業的先鋒部隊-先進讀表系統發展概況",Website: http://www.modbus.org/,2010年8月。
    [26]. Website:http://www.nfa.gov.tw/main/List.aspx?ID=&MenuID=342,內政部消防署,2016年5月。
    [27]. "LTV-816S-TA1 Data Sheet" Lite-On, Nov 6 2013.
    [28]. 梁適安,"交換式電源供給器之理論與實務設計",全華科技圖書股份有限公司出版,2008年9月。

    QR CODE