家庭能量管理系统以电力公司的需求响应措施为约束条件,通过对家电的开关状态和电能的分配进行科学合理地调度以达到节能减排的目标。家庭能量管理系统属于智能电网的一部分,它的普及将有利于促进智能电网的发展。针对如何科学合理地对家庭能量进行优化调度的问题,本研究分析和总结了前人研究成果的优点和缺点,详细介绍了家庭能量管理的相关概念和技术,提出了新的动态调度模型。本研究利用智能优化算法来实现家庭能量管理系统中家电和能量的动态优化调度,通过优化调度达到节省能量、减少温室气体排放和节约电费开支的目标。首先,本文提出了一种基于专家系统的动态调度模型。根据用户需求的不同,将系统模型分为经济模式和环保模式,经济模式的控制目标是为用户减少电费开支,环保模式的控制目标是尽量削减二氧化碳的排放量。该模型考虑了家用蓄电池和光伏系统的使用成本问题,提出了家用蓄电池使用过程中的约束条件,分析了家庭能量管理系统各部分之间的相互关系,总结出经济模式专家规则和环保模式专家规则。其次,本文针对电动汽车的出行需求和家庭能量管理系统之间相互制约的问题,提出了一种家庭能量动态调度模型。模型的控制目标是在电动汽车尽量满足用户出行需求的前提下为用户节省电费开支。本研究对光伏系统发电量进行了预测,提出了电动汽车使用过程中的约束条件,利用专家系统对家庭能量进行动态优化调度。本研究提出的两种调度模型是对包括家用电器、公用电网、光伏系统和储能设备在内的家庭能量管理系统的整体进行优化调度,尤其是在第二种模型中还充分考虑了电动汽车出行需求和家庭能量管理之间的相互制约关系。最后,通过仿真实验以及和既存调度方法的对比,验证了所设计的调度模型的可行性和有效性。