用户用电是智能电网的重要一环,传统的用户用电方式是一种被动的用电方式,电力公司仅采集用户的电能消耗信息并进行计费,用户不能从电力公司获得信息,更不能参与电力系统的运行与管理。智能用电管理系统作为高级量测体系的主要组成部分,以信息采集、网络通信、远程控制、数据分析、数据存储和物联网等作为技术支撑,可以让家庭用户在任何时间和地点都能实时了解其能耗情况,并能和电力公司进行双向信息互动、在不影响用户舒适度的前提下为用户定制合理的用电计划。本文以为家庭用户节省用电费用为目的,搭建了家庭智能用电管理系统,建立了家庭用电规划模型,基于遗传算法提出了家庭智能用电优化算法。首先,在分析蓝牙、Wi Fi、Zig Bee和GPRS等无线通信技术基础上,基于Zig Bee和GPRS构建了由智能交互终端、智能开关/插座、智能手机APP和用电设备等组成的家庭智能用电管理系统;根据用户的实际需求,确定了家庭智能用电管理系统的主要功能;在分析SMS、利用固定IP或花生壳软件自己搭建服务器、租赁第三方服务器或搭建VPS(虚拟服务器)等几种智能交互终端GPRS模块和智能手机之间通信方式的基础上,确定采用VPS方式实现家庭用电设备的远程监控功能。其次,确定了智能交互终端、智能开关/插座和智能手机APP的主要功能,制定了智能交互终端和智能开关/插座、智能交互终端和智能手机之间的通信协议;以微控制器STM32F407ZGT6、Zig Bee芯片CC2530F256、GSM/GPRS模块SIM900A为核心,设计了智能交互终端硬件电路;编写了智能交互终端软件,采用em Win图形用户界面编写软件设计了智能交互终端人机界面;设计了智能开关/插座硬件电路,编写了相应软件;基于Android操作系统及其SQLite数据库,开发了智能手机APP;在LAMP(Linux+Apache+Mysql+PHP)架构下,采用Web网页方式,搭建了VPS(虚拟服务器),实现了智能手机与智能交互终端的远程通信功能。最后,研究了遗传算法的基本原理,给出了遗传算法的具体实现流程;为在实施分时电价或实时电价情况下为家庭用户节省用电费用,分别建立了基于分时电价和实时电价的家庭用电规划模型;以用电设备起始工作时间为变量,基于遗传算法分别提出了基于分时电价和实时电价的家庭智能用电优化算法;利用MATLAB进行了仿真,验证了所提家庭智能用电优化算法的有效性;为了在用户节省用电费用的同时避免引入新的波峰、波谷,提出了改进的基于分时电价和实时电价的家庭智能用电优化算法,利用MATLAB进行了仿真,验证了所提改进的家庭智能用电优化算法的有效性。