6、智能家居能源管理优化：算法对比与策略探讨

智能家居能源管理优化：算法对比与策略探讨

1. 家电分类与系统模型

在智能家居能源管理中，家电可分为三类：固定负载家电、可转移负载家电和可中断负载家电。以下是不同类型家电的功率和运行时长：
| 家电分组 | 家电名称 | 功率（kWh） | 运行时长 |
| — | — | — | — |
| 固定负载家电 | 照明 | 0.6 | 9 |
| 固定负载家电 | 风扇 | 0.75 | 16 |
| 固定负载家电 | 电熨斗 | 1.5 | 8 |
| 固定负载家电 | 微波炉 | 1.18 | 8 |
| 固定负载家电 | 烤面包机 | 0.5 | 5 |
| 固定负载家电 | 咖啡机 | 0.8 | 9 |
| 可转移负载家电 | 洗衣机 | 0.78 | 5 |
| 可转移负载家电 | 洗碗机 | 3.60 | 5 |
| 可转移负载家电 | 干衣机 | 4.40 | 5 |
| 可中断负载家电 | 空调 | 1.44 | 10 |
| 可中断负载家电 | 冰箱 | 0.77 | 16 |
| 可中断负载家电 | 热水器 | 4.45 | 10 |

智能电网包含多种操作和能源测量功能，其中智能电表用于智能家居中的智能家电。智能电表实现了用户与电力公司之间的双向通信，有助于用户在非高峰时段消耗更多电能。在本次研究中，采用单一家庭的十六台家电进行分析，运用分时电价（ToU）作为电价计算方案，重点在于将负载从高峰时段转移到非高峰时段，以降低成本并保持用户舒适度。

2. 优化算法介绍

2.1 和声搜索算法（Harmon