能量管理系统范文10篇

1能量管理系统EMS的发展概述

电力系统自动化经历了“元件自动化”、“局部自动化”、“单一岛自动化”到“综合自动化(EMS)”的发展阶段，能量管理系统将各个自动化孤岛连接成为一个有机的整体。20世纪60年代提出的在线安全分析的急迫性，促进了能量管理系统的诞生；20世纪80年代频繁出现的大型电力系统电压崩溃事故，使EMS的重要性更为突出；20世纪90年代以来实行的电力市场，使电力系统的运营从垄断走向开放、走向市场，：EMS的功能子模块重新面临技术改造和补充完善的严峻挑战，突出表现在实时电价计算、最大输电能力计算、输电路径优化、输电费用计算、输电服务预调度和实时调度等。

能量管理系统的开发和应用可大致划分为四个阶段，如表1所示。

2能量管理系统EMS主要应用软件

根据各主要软件的功能及用途，可将EMS划分为五大类别：发电控制类、发电计划类、网络分析类、调度员培训模拟类、市场交易与管理类。

2.1发电控制类软件

1能量管理系统EMS的发展概述

电力系统自动化经历了“元件自动化”、“局部自动化”、“单一岛自动化”到“综合自动化(EMS)”的发展阶段，能量管理系统将各个自动化孤岛连接成为一个有机的整体。20世纪60年代提出的在线安全分析的急迫性，促进了能量管理系统的诞生；20世纪80年代频繁出现的大型电力系统电压崩溃事故，使EMS的重要性更为突出；20世纪90年代以来实行的电力市场，使电力系统的运营从垄断走向开放、走向市场，：EMS的功能子模块重新面临技术改造和补充完善的严峻挑战，突出表现在实时电价计算、最大输电能力计算、输电路径优化、输电费用计算、输电服务预调度和实时调度等。

能量管理系统的开发和应用可大致划分为四个阶段，如表1所示。

2能量管理系统EMS主要应用软件

根据各主要软件的功能及用途，可将EMS划分为五大类别：发电控制类、发电计划类、网络分析类、调度员培训模拟类、市场交易与管理类。

2.1发电控制类软件

论文主题词：能量管理系统外网实用化

论文摘要：开展能量管理系统(ems)实用化工作，必须有一个良好的scada基础平台做保证。在公司领导和省调的关心支持下，在更新地调自动化系统主站的同时，结合基建、大修、技改、变电所无人值班改造和两网改造等项目，新建了多套厂站端远动设备，对部分老变电所容量小、精度低的rtu进行更换，基本把站端统一为新型交流采样rtu，使各项精度有了大幅度的提高，特别是无功测量精度。同时对各站rtu的供电电源加以改造，保证了交直流双电源供电。在做好各项基础工作之后，建成的电网能量管理系统(ems)率先通过实用化验收。针对某电网能量管理系统出现的问题进行了分析，如状态估算覆盖率低、变电所主要档位的采集、提高测点冗余度及scada断面实时映射等问题。对这些问题提出了解决方案，实践结果表明，解决问题的处理方法既实用又效果显著。

开展能量管理系统(ems)实用化工作，必须有一个良好的scada基础平台做保证。在公司领导和省调的关心支持下，在更新地调自动化系统主站的同时，结合基建、大修、技改、变电所无人值班改造和两网改造等项目，新建了多套厂站端远动设备，对部分老变电所容量小、精度低的rtu进行更换，基本把站端统一为新型交流采样rtu，使各项精度有了大幅度的提高，特别是无功测量精度。同时对各站rtu的供电电源加以改造，保证了交直流双电源供电。在做好各项基础工作之后，建成的电网能量管理系统(ems)率先通过实用化验收。本文总结了ems工程实用化的经验，介绍了实用化过程中一些问题的解决方案。

一、状态估计覆盖率低的问题

本文所指状态估计覆盖率低，并不是指某些变电所没有数据采集装置，而是指本地调管辖范围内的一些220kv供电小区的电源来自无量测的外网。例如，该地调管辖的安平供电小区。该小区的安平220kv变电所的两条220kv进线分别来自外网的东寺220kv变电所和束鹿220kv变电所，与电厂主网没有任何电气连接。在状态估计时由于软件th2100系统只估计最大的可观测岛，国外有些软件可以估计两个以上的可观测岛，但由于两个可观测岛无电气连接，即使能计算，其所得的某些数据，例如相角等结果也多是不准确的，所以安平小区就成为死岛。直接导致状态估计覆盖率低于实用化要求指标，后经与省调多次协商，决定采用三级数据网将该电网所需的全部外网数据传至地调主站端。使状态估计覆盖率达到100％。

二、各220kv变电所主变档位的采集

摘要摘要：针对衡水电网能量管理系统出现的新问题进行了分析，如状态估算覆盖率低、变电所主要档位的采集、提高测点冗余度及scada断面实时映射等新问题。对这些新问题提出了解决方案，实践结果表明，解决新问题的处理方法既实用又效果显著。

摘要：能量管理系统外网实用化

开展能量管理系统(ems)实用化工作，必须有一个良好的scada基础平台做保证。在公司领导和省调的关心支持下，在更新地调自动化系统主站的同时，结合基建、大修、技改、变电所无人值班改造和两网改造等项目，新建了多套厂站端远动设备，对部分老变电所容量小、精度低的rtu进行更换，基本把站端统一为新型交流采样rtu，使各项精度有了大幅度的提高，非凡是无功测量精度。同时对各站rtu的供电电源加以改造，保证了交直流双电源供电。在做好各项基础工作之后，建成的衡水电网能量管理系统(ems)于2003年1月15日在河北省南网率先通过省公司组织的实用化验收。本文总结了ems工程实用化的经验，介绍了实用化过程中一些新问题的解决方案。

1状态估计覆盖率低的新问题

本文所指状态估计覆盖率低，并不是指某些变电所没有数据采集装置，而是指本地调管辖范围内的一些220kv供电小区的电源来自无量测的外网。例如，衡水地调管辖的安平供电小区。该小区的安平220kv变电所的两条220kv进线分别来自外网的东寺220kv变电所和束鹿220kv变电所，和衡水主网没有任何电气连接。在状态估计时由于软件th2100系统只估计最大的可观测岛，国外有些软件可以估计两个以上的可观测岛，但由于两个可观测岛无电气连接，即使能计算，其所得的某些数据，例如相角等结果也多是不准确的，所以安平小区就成为死岛。直接导致状态估计覆盖率低于实用化要求指标，后经和省调多次协商，决定采用三级数据网将衡水电网所需的全部外网数据传至地调主站端。使状态估计覆盖率达到100％。

2各220kv变电所主变档位的采集

摘要：现阶段我国楼宇内部对于电能能源的消耗相对较大，所配备的用电设备相对较多且较为复杂，使用过程中往往会出现能源浪费。此外，现阶段我国在楼宇管理方面自动化程度相对较低，因此采用无线传感设备监理其智能化程度相对较高的楼宇能量管控系统，对于此系统来讲能够对楼宇的相应位置进行无线传感器的安装，采用合理的能量消耗管理计算方式对楼宇建筑内相关参数展开科学有效的分析，从而对楼宇建筑能的用电能耗方面进行有效调节，使得楼宇建筑内的用电能量可进行自动化的检测及合理管控。

关键词：楼宇建筑；智能化；用电；能量控制

近些年来我国经济领域的发展速度相对较快，同时也伴随着我国能源方面的消耗不断的增加尤其是电能资源。结合实际情况来讲目前我国楼宇建筑内对于电力资源方面的能耗在社会活动中占有相对较大的比重。同时我国在经济领域的不断发展的影响下城市化水平也在不断的提高，从而造成了楼宇建筑在电力资源方面的消耗将逐渐的提高，并且在社会能耗放慢的比重也越来越大所以对于楼宇用电能量方面的管理系统具有深远的影响。

1楼宇用电能量控制系统的架构概述

对于楼宇其用电能量方面的控制系统来讲其是有若干个子系统组成的：第一，楼宇自动化控制系统，其中主要涉及到空调系统还有楼宇各单元的照明系统还有空气方面的检测系统以及配电监控等方面的系统。第二，则是风电光伏子系统，该系统主要是针对楼宇建筑在今后大量采用清洁环保能源的阶段。第三，V2G系统，该系统主要的功能在于将电力能源的新能源汽车视为了移动存储能量的单元进行与电网的对接，以此使得电网还有电动新能源车辆建立起双向的互动联系从而可以进行对负荷展开有效的平衡调节作用。第四，智能变电站系统，反应了APF还有SVG+技术方面对于楼宇建筑内部的电能资源质量方面的提高。第五，空调系统，体现了地源热泵还有吸附式的空调等系统成为新的负荷式用电设备完成的智能化用电概念还有能量方面的有机结合使用。对于楼宇智能用电能量管理系统的子系统来讲其集成活动主要涉及到了对楼宇建筑内相关数据信息的收集还有处理分析还有反馈等方面的功能。并且楼宇智能用电能量管理系统的若干子系统在数据信息方面收集还有处理以及分析的结果作为机型对楼宇用电方面的规划参数，同时采用联动控制展开对所有的子系统的有效管控从而实现楼宇用电方面的科学化与节能化。根据楼宇用电能量管理系统的各方面的要求来讲，其主要采用的是分层分布式的结构，其中主要涉及到监控管理层还有通信层以及建筑内设备层。所谓的监控管理层其作用在进行对参与管理楼宇的工作人员提供相应的有效的信息进行对优化用电能量措施还有提高设备工作，采用与物联网技术相结合从而展开楼宇建筑内的能效方面的管理，实现节能减排。通信层指的是采用通信网关设备将若干个子系统应用的非标准通信协议都转换成标准的通信协议，把监测信息还有设备工作状态送至楼宇建筑用电能量管理系统中。对于现场设备层来讲其主要指的是在高低压配电柜内的测控保护装置还有仪表以及所有子系统SCADA系统。

2关于楼宇用电能量控制系统的设计分析

摘要：为适应电力市场发展改革、火电厂指标考核及日常电能量统计、平衡率计算的需要，在火电厂建立一套稳定可靠的电能量自动采集系统已成为必然。本文以江苏新海发电有限公司电能量自动采集系统的建设为例，探讨了火电厂电能量自动采集系统的建设的若干问题。

关键词：电厂电能量自动采集系统平衡率

在电力市场运营过程中，买卖双方交易的物理量是电能量，对发、供电量、联络线交换电量、网损（线损）电量及分时、分类电量的采集、监视、统计、分析、运算是电力市场运营的主要内容；建设电能量自动采集系统是实现电力市场运营的基础。对火力发电厂，主要对发、供电量进行统计，对机组平衡率、交接班电量等进行统计计算，以加强管理，并采取相应措施降低损耗，提高效率。

以我们江苏新海发电有限为例，每天分四班，传统的方式是每次交接班时抄表，人工录入进行统计计算；这种人工抄表、统计不能满足实时、分时及动态分析管理的要求，电能量采集方式的改变已势在必行。江苏新海发电有限公司电能量自动采集系统于2001年9月底基本建成。该系统已采集了所有机组的全部电能量数据，完成了电能量的自动采集、存储、总加计算、统计、报表打印等功能；系统代替了人工抄表，提高了数据的同步性、及时性、准确性和完整性；系统对全公司发电情况和各类平衡率进行自动统计，提高了统计计算速度和自动化水平；利用系统进行分班次考核，提高了企业的管理水平和效率；各部门可通过Web查看所有数据和报表，进行不同的二次开发，提高了电能数据的利用率。系统（如图1所示）分主站和采集终端（ERTU）两部分，主站与ERTU之间采用网络通信方式进行数据传输。主站采用南京华瑞杰自动化设备有限公司的COM-2000系统、厂站采用该公司的MPE-III电能量远方数据终端。

1、江苏新海发电有限公司电能量自动采集系统配置

1.1主站系统配置

摘要：为适应电力市场发展改革、火电厂指标考核及日常电能量统计、平衡率计算的需要，在火电厂建立一套稳定可靠的电能量自动采集系统已成为必然。本文以江苏新海发电有限公司电能量自动采集系统的建设为例，探讨了火电厂电能量自动采集系统的建设的若干问题。

关键词：电厂电能量自动采集系统平衡率

在电力市场运营过程中，买卖双方交易的物理量是电能量，对发、供电量、联络线交换电量、网损（线损）电量及分时、分类电量的采集、监视、统计、分析、运算是电力市场运营的主要内容；建设电能量自动采集系统是实现电力市场运营的基础。对火力发电厂，主要对发、供电量进行统计，对机组平衡率、交接班电量等进行统计计算，以加强管理，并采取相应措施降低损耗，提高效率。

以我们江苏新海发电有限为例，每天分四班，传统的方式是每次交接班时抄表，人工录入进行统计计算；这种人工抄表、统计不能满足实时、分时及动态分析管理的要求，电能量采集方式的改变已势在必行。江苏新海发电有限公司电能量自动采集系统于2001年9月底基本建成。该系统已采集了所有机组的全部电能量数据，完成了电能量的自动采集、存储、总加计算、统计、报表打印等功能；系统代替了人工抄表，提高了数据的同步性、及时性、准确性和完整性；系统对全公司发电情况和各类平衡率进行自动统计，提高了统计计算速度和自动化水平；利用系统进行分班次考核，提高了企业的管理水平和效率；各部门可通过Web查看所有数据和报表，进行不同的二次开发，提高了电能数据的利用率。系统（如图1所示）分主站和采集终端（ERTU）两部分，主站与ERTU之间采用网络通信方式进行数据传输。主站采用南京华瑞杰自动化设备有限公司的COM-2000系统、厂站采用该公司的MPE-III电能量远方数据终端。

1、江苏新海发电有限公司电能量自动采集系统配置

1.1主站系统配置

摘要：城市轨道交通是城市发展的重要基础设施，地铁供电系统是为城市轨道交通运营提供所需电能，也是能耗较大的系统，在保障地铁正常运营的前提下，应用有效的节能降耗技术降低运营成本、节约能源是目前地铁供电系统运行中必须考虑的环节。本文结合贵阳地铁建设和运营情况，分析地铁主要能耗因素，提出节能降耗方案，为地铁运营更好地实现节能减排、绿色环保提供参考。

关键词：地铁；低压；供电系统；节能降耗；技术

城市轨道交通供电系统的节能降耗一直以来受到业界人士的高度关注，提出了各类节能降耗实施方案，但其思路大都重点放在了设计和建设阶段。其中设计阶段主要考虑各级变电所与变压器的容量设置、中压网络电压等级及接线形式、运行方式、电缆的选择、牵引网的设置等；建设阶段主要考虑各种能耗设备的选型，在满足运营要求的前提下重点考虑节能指标。由于不同的地区气候条件不同，运营线路客流量不同，商业及办公模式也有所不同，因此，分析运营阶段能源需求，采用相应的管理手段也是实现节能降耗的重要措施。本文主要研究地铁线路运营阶段供电系统的节能降耗技术及相应管理措施。

1地铁供电系统电能消耗分析

城市轨道交通供电系统负责提供车辆及设备运行所需的电能，主要由高压供电源系统、牵引供电系统和低压配电系统3大部分组成。其中高压供电源系统主要是从城市电网引入110kV等级电压，通过主变电所降压后分配给降压所和牵引所，为电客车和动力照明设备提供电能，该部分的电能消耗主要为设备运行中的线路损耗、空载损耗、热损耗等，已在设计阶段有所考虑。本文以贵阳地铁某线路为例，主要分析运营阶段牵引供电系统和低压配电系统的电能消耗问题。统计贵阳地铁某线路运营一年的平均电能消耗如表1、图1所示。1.1牵引供电系统在运营中的电能消耗。牵引供电系统由牵引变电所、牵引网、钢轨、回流线等部分组成，其电能消耗主要为电客车的运行牵引消耗，同时也是城市轨道交通供电系统中能源消耗的主要部分。在城市轨道交通运营中，牵引能耗主要与行车间隔、载客量、线路坡度、运营速度和运营时间等因素有关。1.2低压配电系统在运营中的电能消耗。低压配电系统由降压变电所和动力照明配电线路等组成，为车辆段、车场、车站、区间、各类照明、办公、商业、电扶梯、风机空调、水泵等动力设备及通信、信号、自动化等设备提供电源。在城市轨道交通运营中，低压配电系统能耗主要由以下几部分组成：（1）地铁通风制冷、给排水系统能量消耗。通风制冷、给排水系统能耗仅次于牵引供电系统的能耗，这2个系统含有冷水机组、冷却泵、冷冻泵、各大风机、消防水泵、污水泵，需要消耗较多能量，而且地铁在运营期间，空调通风制冷系统长时间处于固定运行模式，能量消耗巨大，且单一运行模式还会缩短空调的使用寿命，导致地铁空调通风系统的能量消耗增加。（2）地铁门梯系统能量消耗。地铁规模不断扩大，设备众多，各大地铁站使用电梯的种类也不尽相同，如杂物梯、自动扶梯、客梯、货梯等，这些电梯和扶梯设备在运营时间段需要保持在启动状态；各地铁车站的站台门在运营时间段根据电客车的到出站情况随时开关，这些大型动力设备运行均需消耗大量的电能。（3）地铁照明系统能量消耗。地铁照明系统对于地铁运营非常重要，其能量消耗较大，照明装置类型繁多。由于地铁车站基本设置在地下，照明设备不仅在站台和站厅需要设置，在设备房、办公区、隧道区间、电缆通道等区域均需设置，且基本保持全天24h不间断照明，因此整条地铁线路的照明电能消耗量也较大。（4）其他系统消耗电能。地铁信号、自动售检票、综合自动化等系统在地铁运营中为弱电设备，但为保障多个弱电系统设备的稳定运行，必须确保全天24h不间断供电及为弱电设备蓄电池充电，虽然单个设备用电量不大，但各系统设备较多，综合用电量则相当大。另外，地铁运营中还涉及办公用电以及物业开发等商业用电，办公电能消耗主要为车站及车辆段和停车场办公环境中空调设备、照明设备、电梯设备、办公设备等；商业电能消耗主要为地铁站物业开发、地铁站商业建设施工、商铺开发用电等。

2地铁供电系统节能降耗管理及应用

【摘要】因此，对于无线传感器的自供能特性也随之被提上了研究日程。在本文中，笔者针对于实际情况，对传统无线传感器的优缺点进行细致入微的分析，从而根据无线传感器的特性，提出了利用振动所产生的能量转化为电能，以此来为无线传感器进行供电。同时，本文也对自供能无线传感器的设计思路进行了详细的阐释，经过研究表明能够全方位的提升传感器的使用寿命。

【关键词】无线传感器；驱动；自供能

现阶段，随着技术水平的日益提高，传感器已经成为了各种尖端仪器设备中所广泛使用的一种重要的元器件。传感器具有多功能化、智能化、体积小、信息接收快等特点，具有极强的适应性，能够充分的与各种设施设备相融合。并且在近几年来，分布式无线传感器得到了广泛的应用，通过大量的使用这种无线传感器节点所组成的无线传感器网络，以其体积小，环境适应力强等特点，受到了相关人士的广泛关注。与此同时，随着研究的逐渐深入，传统传感器的劣势也越来越凸显出来。一般来说，传统传感器的供能方式一般采用电池供电，这样一来就导致了传统传感器的整体体积变大，同时使用寿命较短，并且还会存在一定程度上的污染。鉴于这种情况，传感器的自供能研究就显得尤为重要。经过研究发现，振动这种能量方式，在各种各样复杂的环境下都能够很好的发挥其作用，因此我们可以采用振动驱动的自供能方式，从而替代无线传感器的电池供电方式，对于传感器节点的性能来说可谓是一个相当大的提升。

1振动驱动的能量收集装置浅析

通过振动驱动的自供能无线传感器，其根本原理就是电磁感应的合理运用。在这个能量收集的过程中，通过振动-电磁能量的收集装置，根据电磁感应的方式，从而使线圈和永磁体发生一定强度的相对振动，这样就使线圈中的磁通量发生变化。通过这种反应形式，就能够产生相应的感应电动势，振动能便能够成功的转化成为电能。图1直线型振动-电磁能量收集装置结构示意图一般来说，我们采用直线型振动-电磁能量收集装置来完成无线传感器自供能的能量收集工作，这种装置的工作机理是通过线圈与永磁体之间的振动位移，从而完成能量的收集工作。具体的结构如图1所示。从图中我们可以看出，这种装置的功能区分可以分为两部分，第一部分是振动能量转换系统，第二部分是磁电能量转换系统。这两部分系统相辅相成，共同构成了整套的振动-电磁能量收集装置。其中，振动能量转换系统的决定因素，是由振动能量的收集效率，以及振子振动的特性所共同决定的。而磁电能量转换系统的决定因素，是由磁电转换效率以及电能输出特性所决定的，这一点需要相关的研究人员着重把握。

2振动驱动自供能无线传感器节点设计的具体方案

论文主题词：能量管理系统外网实用化

论文摘要：开展能量管理系统(ems)实用化工作，必须有一个良好的scada基础平台做保证。在公司领导和省调的关心支持下，在更新地调自动化系统主站的同时，结合基建、大修、技改、变电所无人值班改造和两网改造等项目，新建了多套厂站端远动设备，对部分老变电所容量小、精度低的rtu进行更换，基本把站端统一为新型交流采样rtu，使各项精度有了大幅度的提高，特别是无功测量精度。同时对各站rtu的供电电源加以改造，保证了交直流双电源供电。在做好各项基础工作之后，建成的电网能量管理系统(ems)率先通过实用化验收。针对某电网能量管理系统出现的问题进行了分析，如状态估算覆盖率低、变电所主要档位的采集、提高测点冗余度及scada断面实时映射等问题。对这些问题提出了解决方案，实践结果表明，解决问题的处理方法既实用又效果显著。

开展能量管理系统(ems)实用化工作，必须有一个良好的scada基础平台做保证。在公司领导和省调的关心支持下，在更新地调自动化系统主站的同时，结合基建、大修、技改、变电所无人值班改造和两网改造等项目，新建了多套厂站端远动设备，对部分老变电所容量小、精度低的rtu进行更换，基本把站端统一为新型交流采样rtu，使各项精度有了大幅度的提高，特别是无功测量精度。同时对各站rtu的供电电源加以改造，保证了交直流双电源供电。在做好各项基础工作之后，建成的电网能量管理系统(ems)率先通过实用化验收。本文总结了ems工程实用化的经验，介绍了实用化过程中一些问题的解决方案。

一、状态估计覆盖率低的问题

本文所指状态估计覆盖率低，并不是指某些变电所没有数据采集装置，而是指本地调管辖范围内的一些220kv供电小区的电源来自无量测的外网。例如，该地调管辖的安平供电小区。该小区的安平220kv变电所的两条220kv进线分别来自外网的东寺220kv变电所和束鹿220kv变电所，与电厂主网没有任何电气连接。在状态估计时由于软件th2100系统只估计最大的可观测岛，国外有些软件可以估计两个以上的可观测岛，但由于两个可观测岛无电气连接，即使能计算，其所得的某些数据，例如相角等结果也多是不准确的，所以安平小区就成为死岛。直接导致状态估计覆盖率低于实用化要求指标，后经与省调多次协商，决定采用三级数据网将该电网所需的全部外网数据传至地调主站端。使状态估计覆盖率达到100％。

二、各220kv变电所主变档位的采集