能量管理系統范文10篇

1能量管理系統EMS的發展概述

電力系統自動化經歷了“元件自動化”、“局部自動化”、“單一島自動化”到“綜合自動化(EMS)”的發展階段，能量管理系統將各個自動化孤島連接成為一個有機的整體。20世紀60年代提出的在線安全分析的急迫性，促進了能量管理系統的誕生；20世紀80年代頻繁出現的大型電力系統電壓崩潰事故，使EMS的重要性更為突出；20世紀90年代以來實行的電力市場，使電力系統的運營從壟斷走向開放、走向市場，：EMS的功能子模塊重新面臨技術改造和補充完善的嚴峻挑戰，突出表現在實時電價計算、最大輸電能力計算、輸電路徑優化、輸電費用計算、輸電服務預調度和實時調度等。

能量管理系統的開發和應用可大致劃分為四個階段，如表1所示。

2能量管理系統EMS主要應用軟件

根據各主要軟件的功能及用途，可將EMS劃分為五大類別：發電控制類、發電計劃類、網絡分析類、調度員培訓模擬類、市場交易與管理類。

2.1發電控制類軟件

1能量管理系統EMS的發展概述

電力系統自動化經歷了“元件自動化”、“局部自動化”、“單一島自動化”到“綜合自動化(EMS)”的發展階段，能量管理系統將各個自動化孤島連接成為一個有機的整體。20世紀60年代提出的在線安全分析的急迫性，促進了能量管理系統的誕生；20世紀80年代頻繁出現的大型電力系統電壓崩潰事故，使EMS的重要性更為突出；20世紀90年代以來實行的電力市場，使電力系統的運營從壟斷走向開放、走向市場，：EMS的功能子模塊重新面臨技術改造和補充完善的嚴峻挑戰，突出表現在實時電價計算、最大輸電能力計算、輸電路徑優化、輸電費用計算、輸電服務預調度和實時調度等。

能量管理系統的開發和應用可大致劃分為四個階段，如表1所示。

2能量管理系統EMS主要應用軟件

根據各主要軟件的功能及用途，可將EMS劃分為五大類別：發電控制類、發電計劃類、網絡分析類、調度員培訓模擬類、市場交易與管理類。

2.1發電控制類軟件

論文主題詞：能量管理系統外網實用化

論文摘要：開展能量管理系統(ems)實用化工作，必須有一個良好的scada基礎平臺做保證。在公司領導和省調的關心支持下，在更新地調自動化系統主站的同時，結合基建、大修、技改、變電所無人值班改造和兩網改造等項目，新建了多套廠站端遠動設備，對部分老變電所容量小、精度低的rtu進行更換，基本把站端統一為新型交流采樣rtu，使各項精度有了大幅度的提高，特別是無功測量精度。同時對各站rtu的供電電源加以改造，保證了交直流雙電源供電。在做好各項基礎工作之后，建成的電網能量管理系統(ems)率先通過實用化驗收。針對某電網能量管理系統出現的問題進行了分析，如狀態估算覆蓋率低、變電所主要檔位的采集、提高測點冗余度及scada斷面實時映射等問題。對這些問題提出了解決方案，實踐結果表明，解決問題的處理方法既實用又效果顯著。

開展能量管理系統(ems)實用化工作，必須有一個良好的scada基礎平臺做保證。在公司領導和省調的關心支持下，在更新地調自動化系統主站的同時，結合基建、大修、技改、變電所無人值班改造和兩網改造等項目，新建了多套廠站端遠動設備，對部分老變電所容量小、精度低的rtu進行更換，基本把站端統一為新型交流采樣rtu，使各項精度有了大幅度的提高，特別是無功測量精度。同時對各站rtu的供電電源加以改造，保證了交直流雙電源供電。在做好各項基礎工作之后，建成的電網能量管理系統(ems)率先通過實用化驗收。本文總結了ems工程實用化的經驗，介紹了實用化過程中一些問題的解決方案。

一、狀態估計覆蓋率低的問題

本文所指狀態估計覆蓋率低，并不是指某些變電所沒有數據采集裝置，而是指本地調管轄范圍內的一些220kv供電小區的電源來自無量測的外網。例如，該地調管轄的安平供電小區。該小區的安平220kv變電所的兩條220kv進線分別來自外網的東寺220kv變電所和束鹿220kv變電所，與電廠主網沒有任何電氣連接。在狀態估計時由于軟件th2100系統只估計最大的可觀測島，國外有些軟件可以估計兩個以上的可觀測島，但由于兩個可觀測島無電氣連接，即使能計算，其所得的某些數據，例如相角等結果也多是不準確的，所以安平小區就成為死島。直接導致狀態估計覆蓋率低于實用化要求指標，后經與省調多次協商，決定采用三級數據網將該電網所需的全部外網數據傳至地調主站端。使狀態估計覆蓋率達到100％。

二、各220kv變電所主變檔位的采集

摘要摘要：針對衡水電網能量管理系統出現的新問題進行了分析，如狀態估算覆蓋率低、變電所主要檔位的采集、提高測點冗余度及scada斷面實時映射等新問題。對這些新問題提出了解決方案，實踐結果表明，解決新問題的處理方法既實用又效果顯著。

摘要：能量管理系統外網實用化

開展能量管理系統(ems)實用化工作，必須有一個良好的scada基礎平臺做保證。在公司領導和省調的關心支持下，在更新地調自動化系統主站的同時，結合基建、大修、技改、變電所無人值班改造和兩網改造等項目，新建了多套廠站端遠動設備，對部分老變電所容量小、精度低的rtu進行更換，基本把站端統一為新型交流采樣rtu，使各項精度有了大幅度的提高，非凡是無功測量精度。同時對各站rtu的供電電源加以改造，保證了交直流雙電源供電。在做好各項基礎工作之后，建成的衡水電網能量管理系統(ems)于2003年1月15日在河北省南網率先通過省公司組織的實用化驗收。本文總結了ems工程實用化的經驗，介紹了實用化過程中一些新問題的解決方案。

1狀態估計覆蓋率低的新問題

本文所指狀態估計覆蓋率低，并不是指某些變電所沒有數據采集裝置，而是指本地調管轄范圍內的一些220kv供電小區的電源來自無量測的外網。例如，衡水地調管轄的安平供電小區。該小區的安平220kv變電所的兩條220kv進線分別來自外網的東寺220kv變電所和束鹿220kv變電所，和衡水主網沒有任何電氣連接。在狀態估計時由于軟件th2100系統只估計最大的可觀測島，國外有些軟件可以估計兩個以上的可觀測島，但由于兩個可觀測島無電氣連接，即使能計算，其所得的某些數據，例如相角等結果也多是不準確的，所以安平小區就成為死島。直接導致狀態估計覆蓋率低于實用化要求指標，后經和省調多次協商，決定采用三級數據網將衡水電網所需的全部外網數據傳至地調主站端。使狀態估計覆蓋率達到100％。

2各220kv變電所主變檔位的采集

摘要：現階段我國樓宇內部對于電能能源的消耗相對較大，所配備的用電設備相對較多且較為復雜，使用過程中往往會出現能源浪費。此外，現階段我國在樓宇管理方面自動化程度相對較低，因此采用無線傳感設備監理其智能化程度相對較高的樓宇能量管控系統，對于此系統來講能夠對樓宇的相應位置進行無線傳感器的安裝，采用合理的能量消耗管理計算方式對樓宇建筑內相關參數展開科學有效的分析，從而對樓宇建筑能的用電能耗方面進行有效調節，使得樓宇建筑內的用電能量可進行自動化的檢測及合理管控。

關鍵詞：樓宇建筑；智能化；用電；能量控制

近些年來我國經濟領域的發展速度相對較快，同時也伴隨著我國能源方面的消耗不斷的增加尤其是電能資源。結合實際情況來講目前我國樓宇建筑內對于電力資源方面的能耗在社會活動中占有相對較大的比重。同時我國在經濟領域的不斷發展的影響下城市化水平也在不斷的提高，從而造成了樓宇建筑在電力資源方面的消耗將逐漸的提高，并且在社會能耗放慢的比重也越來越大所以對于樓宇用電能量方面的管理系統具有深遠的影響。

1樓宇用電能量控制系統的架構概述

對于樓宇其用電能量方面的控制系統來講其是有若干個子系統組成的：第一，樓宇自動化控制系統，其中主要涉及到空調系統還有樓宇各單元的照明系統還有空氣方面的檢測系統以及配電監控等方面的系統。第二，則是風電光伏子系統，該系統主要是針對樓宇建筑在今后大量采用清潔環保能源的階段。第三，V2G系統，該系統主要的功能在于將電力能源的新能源汽車視為了移動存儲能量的單元進行與電網的對接，以此使得電網還有電動新能源車輛建立起雙向的互動聯系從而可以進行對負荷展開有效的平衡調節作用。第四，智能變電站系統，反應了APF還有SVG+技術方面對于樓宇建筑內部的電能資源質量方面的提高。第五，空調系統，體現了地源熱泵還有吸附式的空調等系統成為新的負荷式用電設備完成的智能化用電概念還有能量方面的有機結合使用。對于樓宇智能用電能量管理系統的子系統來講其集成活動主要涉及到了對樓宇建筑內相關數據信息的收集還有處理分析還有反饋等方面的功能。并且樓宇智能用電能量管理系統的若干子系統在數據信息方面收集還有處理以及分析的結果作為機型對樓宇用電方面的規劃參數，同時采用聯動控制展開對所有的子系統的有效管控從而實現樓宇用電方面的科學化與節能化。根據樓宇用電能量管理系統的各方面的要求來講，其主要采用的是分層分布式的結構，其中主要涉及到監控管理層還有通信層以及建筑內設備層。所謂的監控管理層其作用在進行對參與管理樓宇的工作人員提供相應的有效的信息進行對優化用電能量措施還有提高設備工作，采用與物聯網技術相結合從而展開樓宇建筑內的能效方面的管理，實現節能減排。通信層指的是采用通信網關設備將若干個子系統應用的非標準通信協議都轉換成標準的通信協議，把監測信息還有設備工作狀態送至樓宇建筑用電能量管理系統中。對于現場設備層來講其主要指的是在高低壓配電柜內的測控保護裝置還有儀表以及所有子系統SCADA系統。

2關于樓宇用電能量控制系統的設計分析

摘要：為適應電力市場發展改革、火電廠指標考核及日常電能量統計、平衡率計算的需要，在火電廠建立一套穩定可靠的電能量自動采集系統已成為必然。本文以江蘇新海發電有限公司電能量自動采集系統的建設為例，探討了火電廠電能量自動采集系統的建設的若干問題。

關鍵詞：電廠電能量自動采集系統平衡率

在電力市場運營過程中，買賣雙方交易的物理量是電能量，對發、供電量、聯絡線交換電量、網損（線損）電量及分時、分類電量的采集、監視、統計、分析、運算是電力市場運營的主要內容；建設電能量自動采集系統是實現電力市場運營的基礎。對火力發電廠，主要對發、供電量進行統計，對機組平衡率、交接班電量等進行統計計算，以加強管理，并采取相應措施降低損耗，提高效率。

以我們江蘇新海發電有限為例，每天分四班，傳統的方式是每次交接班時抄表，人工錄入進行統計計算；這種人工抄表、統計不能滿足實時、分時及動態分析管理的要求，電能量采集方式的改變已勢在必行。江蘇新海發電有限公司電能量自動采集系統于2001年9月底基本建成。該系統已采集了所有機組的全部電能量數據，完成了電能量的自動采集、存儲、總加計算、統計、報表打印等功能；系統代替了人工抄表，提高了數據的同步性、及時性、準確性和完整性；系統對全公司發電情況和各類平衡率進行自動統計，提高了統計計算速度和自動化水平；利用系統進行分班次考核，提高了企業的管理水平和效率；各部門可通過Web查看所有數據和報表，進行不同的二次開發，提高了電能數據的利用率。系統（如圖1所示）分主站和采集終端（ERTU）兩部分，主站與ERTU之間采用網絡通信方式進行數據傳輸。主站采用南京華瑞杰自動化設備有限公司的COM-2000系統、廠站采用該公司的MPE-III電能量遠方數據終端。

1、江蘇新海發電有限公司電能量自動采集系統配置

1.1主站系統配置

摘要：為適應電力市場發展改革、火電廠指標考核及日常電能量統計、平衡率計算的需要，在火電廠建立一套穩定可靠的電能量自動采集系統已成為必然。本文以江蘇新海發電有限公司電能量自動采集系統的建設為例，探討了火電廠電能量自動采集系統的建設的若干問題。

關鍵詞：電廠電能量自動采集系統平衡率

在電力市場運營過程中，買賣雙方交易的物理量是電能量，對發、供電量、聯絡線交換電量、網損（線損）電量及分時、分類電量的采集、監視、統計、分析、運算是電力市場運營的主要內容；建設電能量自動采集系統是實現電力市場運營的基礎。對火力發電廠，主要對發、供電量進行統計，對機組平衡率、交接班電量等進行統計計算，以加強管理，并采取相應措施降低損耗，提高效率。

以我們江蘇新海發電有限為例，每天分四班，傳統的方式是每次交接班時抄表，人工錄入進行統計計算；這種人工抄表、統計不能滿足實時、分時及動態分析管理的要求，電能量采集方式的改變已勢在必行。江蘇新海發電有限公司電能量自動采集系統于2001年9月底基本建成。該系統已采集了所有機組的全部電能量數據，完成了電能量的自動采集、存儲、總加計算、統計、報表打印等功能；系統代替了人工抄表，提高了數據的同步性、及時性、準確性和完整性；系統對全公司發電情況和各類平衡率進行自動統計，提高了統計計算速度和自動化水平；利用系統進行分班次考核，提高了企業的管理水平和效率；各部門可通過Web查看所有數據和報表，進行不同的二次開發，提高了電能數據的利用率。系統（如圖1所示）分主站和采集終端（ERTU）兩部分，主站與ERTU之間采用網絡通信方式進行數據傳輸。主站采用南京華瑞杰自動化設備有限公司的COM-2000系統、廠站采用該公司的MPE-III電能量遠方數據終端。

1、江蘇新海發電有限公司電能量自動采集系統配置

1.1主站系統配置

摘要：城市軌道交通是城市發展的重要基礎設施，地鐵供電系統是為城市軌道交通運營提供所需電能，也是能耗較大的系統，在保障地鐵正常運營的前提下，應用有效的節能降耗技術降低運營成本、節約能源是目前地鐵供電系統運行中必須考慮的環節。本文結合貴陽地鐵建設和運營情況，分析地鐵主要能耗因素，提出節能降耗方案，為地鐵運營更好地實現節能減排、綠色環保提供參考。

關鍵詞：地鐵；低壓；供電系統；節能降耗；技術

城市軌道交通供電系統的節能降耗一直以來受到業界人士的高度關注，提出了各類節能降耗實施方案，但其思路大都重點放在了設計和建設階段。其中設計階段主要考慮各級變電所與變壓器的容量設置、中壓網絡電壓等級及接線形式、運行方式、電纜的選擇、牽引網的設置等；建設階段主要考慮各種能耗設備的選型，在滿足運營要求的前提下重點考慮節能指標。由于不同的地區氣候條件不同，運營線路客流量不同，商業及辦公模式也有所不同，因此，分析運營階段能源需求，采用相應的管理手段也是實現節能降耗的重要措施。本文主要研究地鐵線路運營階段供電系統的節能降耗技術及相應管理措施。

1地鐵供電系統電能消耗分析

城市軌道交通供電系統負責提供車輛及設備運行所需的電能，主要由高壓供電源系統、牽引供電系統和低壓配電系統3大部分組成。其中高壓供電源系統主要是從城市電網引入110kV等級電壓，通過主變電所降壓后分配給降壓所和牽引所，為電客車和動力照明設備提供電能，該部分的電能消耗主要為設備運行中的線路損耗、空載損耗、熱損耗等，已在設計階段有所考慮。本文以貴陽地鐵某線路為例，主要分析運營階段牽引供電系統和低壓配電系統的電能消耗問題。統計貴陽地鐵某線路運營一年的平均電能消耗如表1、圖1所示。1.1牽引供電系統在運營中的電能消耗。牽引供電系統由牽引變電所、牽引網、鋼軌、回流線等部分組成，其電能消耗主要為電客車的運行牽引消耗，同時也是城市軌道交通供電系統中能源消耗的主要部分。在城市軌道交通運營中，牽引能耗主要與行車間隔、載客量、線路坡度、運營速度和運營時間等因素有關。1.2低壓配電系統在運營中的電能消耗。低壓配電系統由降壓變電所和動力照明配電線路等組成，為車輛段、車場、車站、區間、各類照明、辦公、商業、電扶梯、風機空調、水泵等動力設備及通信、信號、自動化等設備提供電源。在城市軌道交通運營中，低壓配電系統能耗主要由以下幾部分組成：（1）地鐵通風制冷、給排水系統能量消耗。通風制冷、給排水系統能耗僅次于牽引供電系統的能耗，這2個系統含有冷水機組、冷卻泵、冷凍泵、各大風機、消防水泵、污水泵，需要消耗較多能量，而且地鐵在運營期間，空調通風制冷系統長時間處于固定運行模式，能量消耗巨大，且單一運行模式還會縮短空調的使用壽命，導致地鐵空調通風系統的能量消耗增加。（2）地鐵門梯系統能量消耗。地鐵規模不斷擴大，設備眾多，各大地鐵站使用電梯的種類也不盡相同，如雜物梯、自動扶梯、客梯、貨梯等，這些電梯和扶梯設備在運營時間段需要保持在啟動狀態；各地鐵車站的站臺門在運營時間段根據電客車的到出站情況隨時開關，這些大型動力設備運行均需消耗大量的電能。（3）地鐵照明系統能量消耗。地鐵照明系統對于地鐵運營非常重要，其能量消耗較大，照明裝置類型繁多。由于地鐵車站基本設置在地下，照明設備不僅在站臺和站廳需要設置，在設備房、辦公區、隧道區間、電纜通道等區域均需設置，且基本保持全天24h不間斷照明，因此整條地鐵線路的照明電能消耗量也較大。（4）其他系統消耗電能。地鐵信號、自動售檢票、綜合自動化等系統在地鐵運營中為弱電設備，但為保障多個弱電系統設備的穩定運行，必須確保全天24h不間斷供電及為弱電設備蓄電池充電，雖然單個設備用電量不大，但各系統設備較多，綜合用電量則相當大。另外，地鐵運營中還涉及辦公用電以及物業開發等商業用電，辦公電能消耗主要為車站及車輛段和停車場辦公環境中空調設備、照明設備、電梯設備、辦公設備等；商業電能消耗主要為地鐵站物業開發、地鐵站商業建設施工、商鋪開發用電等。

2地鐵供電系統節能降耗管理及應用

【摘要】因此，對于無線傳感器的自供能特性也隨之被提上了研究日程。在本文中，筆者針對于實際情況，對傳統無線傳感器的優缺點進行細致入微的分析，從而根據無線傳感器的特性，提出了利用振動所產生的能量轉化為電能，以此來為無線傳感器進行供電。同時，本文也對自供能無線傳感器的設計思路進行了詳細的闡釋，經過研究表明能夠全方位的提升傳感器的使用壽命。

【關鍵詞】無線傳感器；驅動；自供能

現階段，隨著技術水平的日益提高，傳感器已經成為了各種尖端儀器設備中所廣泛使用的一種重要的元器件。傳感器具有多功能化、智能化、體積小、信息接收快等特點，具有極強的適應性，能夠充分的與各種設施設備相融合。并且在近幾年來，分布式無線傳感器得到了廣泛的應用，通過大量的使用這種無線傳感器節點所組成的無線傳感器網絡，以其體積小，環境適應力強等特點，受到了相關人士的廣泛關注。與此同時，隨著研究的逐漸深入，傳統傳感器的劣勢也越來越凸顯出來。一般來說，傳統傳感器的供能方式一般采用電池供電，這樣一來就導致了傳統傳感器的整體體積變大，同時使用壽命較短，并且還會存在一定程度上的污染。鑒于這種情況，傳感器的自供能研究就顯得尤為重要。經過研究發現，振動這種能量方式，在各種各樣復雜的環境下都能夠很好的發揮其作用，因此我們可以采用振動驅動的自供能方式，從而替代無線傳感器的電池供電方式，對于傳感器節點的性能來說可謂是一個相當大的提升。

1振動驅動的能量收集裝置淺析

通過振動驅動的自供能無線傳感器，其根本原理就是電磁感應的合理運用。在這個能量收集的過程中，通過振動-電磁能量的收集裝置，根據電磁感應的方式，從而使線圈和永磁體發生一定強度的相對振動，這樣就使線圈中的磁通量發生變化。通過這種反應形式，就能夠產生相應的感應電動勢，振動能便能夠成功的轉化成為電能。圖1直線型振動-電磁能量收集裝置結構示意圖一般來說，我們采用直線型振動-電磁能量收集裝置來完成無線傳感器自供能的能量收集工作，這種裝置的工作機理是通過線圈與永磁體之間的振動位移，從而完成能量的收集工作。具體的結構如圖1所示。從圖中我們可以看出，這種裝置的功能區分可以分為兩部分，第一部分是振動能量轉換系統，第二部分是磁電能量轉換系統。這兩部分系統相輔相成，共同構成了整套的振動-電磁能量收集裝置。其中，振動能量轉換系統的決定因素，是由振動能量的收集效率，以及振子振動的特性所共同決定的。而磁電能量轉換系統的決定因素，是由磁電轉換效率以及電能輸出特性所決定的，這一點需要相關的研究人員著重把握。

2振動驅動自供能無線傳感器節點設計的具體方案

論文主題詞：能量管理系統外網實用化

論文摘要：開展能量管理系統(ems)實用化工作，必須有一個良好的scada基礎平臺做保證。在公司領導和省調的關心支持下，在更新地調自動化系統主站的同時，結合基建、大修、技改、變電所無人值班改造和兩網改造等項目，新建了多套廠站端遠動設備，對部分老變電所容量小、精度低的rtu進行更換，基本把站端統一為新型交流采樣rtu，使各項精度有了大幅度的提高，特別是無功測量精度。同時對各站rtu的供電電源加以改造，保證了交直流雙電源供電。在做好各項基礎工作之后，建成的電網能量管理系統(ems)率先通過實用化驗收。針對某電網能量管理系統出現的問題進行了分析，如狀態估算覆蓋率低、變電所主要檔位的采集、提高測點冗余度及scada斷面實時映射等問題。對這些問題提出了解決方案，實踐結果表明，解決問題的處理方法既實用又效果顯著。

開展能量管理系統(ems)實用化工作，必須有一個良好的scada基礎平臺做保證。在公司領導和省調的關心支持下，在更新地調自動化系統主站的同時，結合基建、大修、技改、變電所無人值班改造和兩網改造等項目，新建了多套廠站端遠動設備，對部分老變電所容量小、精度低的rtu進行更換，基本把站端統一為新型交流采樣rtu，使各項精度有了大幅度的提高，特別是無功測量精度。同時對各站rtu的供電電源加以改造，保證了交直流雙電源供電。在做好各項基礎工作之后，建成的電網能量管理系統(ems)率先通過實用化驗收。本文總結了ems工程實用化的經驗，介紹了實用化過程中一些問題的解決方案。

一、狀態估計覆蓋率低的問題

本文所指狀態估計覆蓋率低，并不是指某些變電所沒有數據采集裝置，而是指本地調管轄范圍內的一些220kv供電小區的電源來自無量測的外網。例如，該地調管轄的安平供電小區。該小區的安平220kv變電所的兩條220kv進線分別來自外網的東寺220kv變電所和束鹿220kv變電所，與電廠主網沒有任何電氣連接。在狀態估計時由于軟件th2100系統只估計最大的可觀測島，國外有些軟件可以估計兩個以上的可觀測島，但由于兩個可觀測島無電氣連接，即使能計算，其所得的某些數據，例如相角等結果也多是不準確的，所以安平小區就成為死島。直接導致狀態估計覆蓋率低于實用化要求指標，后經與省調多次協商，決定采用三級數據網將該電網所需的全部外網數據傳至地調主站端。使狀態估計覆蓋率達到100％。

二、各220kv變電所主變檔位的采集