家庭能量管理系统作为智能电网在用户消费侧的关键组成部分,对于减少用户的能量消费具有重要意义。本文设计并实现了一种基于电力线通信的家庭能量管理系统,用以监测和管理电器能量的使用。本文主要完成了以下工作:1.提出了一种基于多主站模式的电力线通信网络层管理协议,其核心是多主站环境下的网络地址配置机制。该协议的优点在于能够确保电力线通信网络中的各节点自由申请、配置并管理自身的网络地址,节点之间的通信也可以自主完成,无需专用的网络管理设备来干预。实验证明,该协议简单、灵活、可靠,尤其适用于电力线通信网络中那些种类繁多、运行灵活、即插即用的设备。2.设计了由智能插座和电能网关组成的家庭能量管理系统,智能插座和电能网关通过电力线通信组成用户内部网络实现用户能量信息采集,并在电能网关中实现嵌入式的web server以便用户内部网络与Internet进行信息交互。3.进行了智能插座、电能网关以及PC机的联合调试,通过web浏览器实现了用户能量使用的管理,达到了家庭能量管理系统预期的目标。该系统可以实时显示能量消费情况,以便制定合理的用电方案,最大限度的减少用户能量消费支出。实验证明,该系统非常适用于智能家居和办公系统的能量管理系统,同时也可用于低速、低实时性的工业能量管理系统。