电网能量管理系统应用分析
微电网中能量管理与调度方法研究
微电网中能量管理与调度方法研究微电网是指由多种能源资源组成的、能够自主运行的小型电力系统，它既可以与传统的电网互联，也可以独立运行。
在微电网中，能量管理和调度是确保能源供需平衡、优化能源利用并实现能源可持续发展的重要任务。
本文将探讨微电网中能量管理与调度的方法研究。
一、能量管理与调度的意义和目标在微电网中，能量管理与调度的主要目标是确保能源供给的可靠性和经济性，并实现对能量的高效利用。
这一过程包括对不同能源资源的采集、存储和利用进行合理规划和调度，以满足微电网内部的能源需求。
能量管理与调度的意义在于优化能源资源的利用效率，减少对传统能源的依赖，推动能源的可持续发展。
通过合理安排能源的采集和利用，微电网可以最大限度地利用可再生能源，并与传统电网进行灵活互联，提高能源供应的可靠性和稳定性。
二、能量管理与调度的方法1. 能源需求预测和规划在微电网中，准确预测和规划能源需求是实现能量管理与调度的基础。
通过对历史能源数据和用电负荷的分析，可以建立能源需求的模型，并预测未来的需求变化。
基于这些预测结果，可以制定合理的能源规划，包括能源的采集、存储和利用方式。
2. 分布式发电和能量存储微电网中的能量管理与调度需要合理利用分布式发电和能量存储技术。
分布式发电包括太阳能光伏发电、风能发电等，通过将分布式发电系统与微电网相连，可以有效利用可再生能源资源。
同时，能量存储技术如电池、超级电容器等的应用可以使能源的供需更加平衡，并提高微电网的容错能力。
3. 能量调度策略与优化为了实现微电网中的能量管理与调度，需要制定合理的调度策略并进行优化。
调度策略可以包括能源的分配方案、能源存储和释放的时机等。
通过建立数学模型和利用优化算法，可以实现能量的最优调度，提高能源的利用效率。
4. 能源市场交易与协调微电网中的能源管理与调度需要实现各种能源资源的交易和协调。
通过建立微电网内部的能源市场，可以实现各种能源的灵活交易和价格形成机制。
能量管理系统(sCAD／EMS)及网络现状
能量管理系统(sCAD／EMS)及网络现状来源：无线测温系统 1．系统业务及特点调度自动化系统iES 500u能量管理系统，主要包括数据采集和监控系统(SCADA)、PAS高级应用软件、WEB模块、调度员仿真培i／~I(DTS)软件，系统从厂站接收遥测、遥信数据，这类数据实时性较强，每秒都有数据传输：同时向厂站发送遥控、遥调、校时命令及计划数据，这类数据可靠性要求较高，与电网安全直接相关。
而调度员仿真培iJII(DTS)软件从主站系统取实时数据。
根据安全分区的原则，结合调度中心应用系统和功能模块的特点，调度自动化SCADA 系统、PAS系统属于生产控制大，生产控制类中的基于TCP／IP的数据业务，速率要求不高，数据流基本恒定，但、l 务实时性较强，其中遥控遥调更与电网安全直接相关，可靠性要求较高；与计费相关的电力市场业务对安全性有特殊要求，小仪要求可靠，原始数据还要求保密。
WEB模块属丁管理信息犬区调度员仿真培训模拟系统(DTS)属于非控制，从应用范围来看，生产控制类、务分布在各网地调及大量发电厂和变电站，属于较特殊的一类窄带业务。
2．数据交换方式主站各工作站、服务器通过100M ／10M 自适应HUB互连，系统的主眼务器设计为带磁盘阵列的双备冗余结构，互为热备用，在单点故障的情况下系统能够小间断可靠运行，无论是主饥或通道出现故障，均可通过主／备切换来保证通信和数据的完整性；但在两台服务器均故障或磁盘阵列故障时，系统将不能正常运行。
一旦调度丰站数据出现意外灾难，系统将崩溃。
系统提供了需进行身份认旺的拨号访问供远程维护的需要。
调度WEB服务摸块通过经国家认证的正向犁网络隔离装置从调度自动化SCADA系统获取实时数据，web服务器又通过硬件防火墙与局域网相连，把信息传至其它部门。
3．安全防护技术SCADA／EMS系统的物理边界有4个：拨号网络(远程维护)边界、传统专J咩j远动通道、纵向网络边界、横向边界。
地区电网能量管理系统的规划研究与应用
地 区电 网 Ｅ ＭＳ 涉 及 的 数 据 种 类 复 杂 ，数 据 量
大 ，相 互 眨 系 密 切 ． Ｈ 有 从 系 统 的 角 度 仔 细 设 计 数 据 库 ．才 能 把 不 同的 应 用 软 件 有 机 地 组 成 Ｅ Ｓ，并 Ｍ
适 应 电 力 系 统 和 软 佧 功 能 的 扩 展
进 建 议 ， 在 此 基 础 上 ，对 新 一 代 Ｅ Ｓ进 行 了展 望 ， Ｍ 关 键 词 ：能 量 管 理 系统 ；地 区 电 网 ； 高级 应 用 软 件 ；数 据 收 集 与 监 控 ； 调 度 员培 训 系统 中国分 类 号 ： ＴＫ７ ７ ２ ２ ． 文 献标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ： １０ ２ （ ０ ２ ０ —０ ８０ １ ７ ３ ０ ２ ０ ） ２０ ５ —４ ６ ８ ０和 Ｓ ０ ０系 列 等 中 Ｒ 一 ８ ０系列 已发 展 ０ Ｄ ６０ 其 Ｄ ０
到 第 三 版 ＯＰ － ２ ０ ，太 同 地 区 电 网 采 用 的 第 二 ＥＮ－ ０ ０
地 区 电 网 是 承 担 控 制 服 务 各 行 业 大 多 数 用 广 供
用 电任务 的 主力军 ． 当前 电力 逐步走 向市场之 际 ， 在
调 度 系 统 作 为 公 平 交 易 的 代 数 ，要 做 刘 既 保 障 本 行
地 区 电 网 ＥＭＳ 应 用 的 数 据 有 实 时 数 据 、 预 报 和 计 划 数 据 、 电 力 系 统 基 本 数 据 、 历 史性 数 据 、 临 时 性 数据 ；直用 的数 据库 分 为 Ｓ ＣＡＤＡ 、能 量 管 理 （ 电 和 负 荷 ） 网 络 分 析 和 培 训 模 拟 其 中 Ｓ 发 、 ＣＡＤＡ 数据 库 主 要面对量 测 对象 （ 电力 系 统 １ 和 量 测 设 备
大屯电网电能量管理监控系统应用总结报告
啊
ｌ
大屯 电网电能量管理 监控 系统应用总结报告
朱勇涛
（ 上海 能源 股份 有 限公司发 电厂 上海 ２ １ ０） ２ ６ ０
中图分类号 ：Ｍ ６ Ｔ ７４
文献标 识码 ： Ａ
文 章编号 ：０９ ９４ （０ ０ ３ ５ ９Ｏ １０ １Ｘ ２１ ）５ ０４ １
近年来， 智能 电网概 念逐渐成 熟， 受到业界广泛认 同， 在国网 公司大规模 推 广 电力信息化 建设规划 即将推 出的背景下 ， 作为 电力 信息化基 础建 设的 电能 量 采集 管 理系 统全 面推 开 已是 大势 所趋 ， 势在 必行 。 １项 目概 况 大 屯 电网 电能量管 理监控 系统 项 目 自２ ０ 年 ｌ ０８ ０月签约 ， 经过 一年 的研 发 、安 装 、调试 ， ２ ０ 于 ０ ９年 １ １月 投入 正 式运 行 。 本项 目的实施是为 了逐步提 高矿区 电网 电力信 息化水平， 应 电网精 细化 适 管理要 求， 结合本 地 区电力运 营 的实 际状 况与 需求提 出 的。为 稳妥起 见 、本 着 循序 渐进 、打好基 础 、开放扩 展 的原则 ， 期项 目覆 盖范 围 限于 中心区 中 本 低 压 电网 ２ ７个主要 ６ ｖ变 电站 、箱变 （ 、低 压动 力箱 ， 现管 辖 范围 内 ｋ 站） 实 各 线路 全 部 电能 量参 数 的采 集 、建 库 、监 控 、管 理，构建 涵 盖用 电档 案 资 料及 用 电实时数据 的 中型数据 库， 完成 电网 电能量监 控管理 的基 本功 能， 为未 来逐 步 实现 全 网营销 信 息 化系 统建 设打 好 基础 。 系 统 由本 地终端 数据采 集系统 及主 站应用 管理 系统 组成 。本地采 集系 统 由智 能 电表及 数 据采 集 终端 ， 基于 ４ ５方式 连接 建 立 。 由于 中低压 电网 各 ８ 站、箱 的通讯 条件只 适于无 线方 式， 本地 终端 与主站 间采用 Ｇ Ｒ 通讯 方式 构 ＰＳ 建通道 。主站采 用 Ｊ Ｅ ２ Ｅ跨平 台架构 ， 过 中心控 制及 ｗ ｂ发布 系统实 现结 构 通 ｅ 建立 和 数 据 发 布 。 最终形 成 网架 结构 如下 ：
电力电子技术在电力系统能量管理中的应用
电力电子技术在电力系统能量管理中的应用电力电子技术是指应用于电力系统中的电子元器件和电子设备，以实现能量的调控、转换和管理的技术。
随着能源的日益紧缺和环境问题的日益严重，电力电子技术在电力系统的能量管理中发挥着越来越重要的作用。
本文将重点论述电力电子技术在电力系统能量管理中的应用。
一、能量调控与转换1. 无功补偿技术无功补偿技术通过电力电子设备，可以实现对电力系统中电流的调控，提高功率因数，减少无功功率损耗，提高电能利用效率。
常见的无功补偿设备包括静止无功发生器（SVC）、静止无功补偿装置（STATCOM）等。
这些设备通过电容器或电感器的合理组合，对电力系统中的无功功率进行补偿，实现电能的高效利用。
2. 变频技术变频技术是电力电子技术在电力系统中的一项重要应用。
通过变频技术，可以将直流电能转换为交流电能，实现不同频率的电能传输和转换。
变频技术广泛应用于电力系统中的电机控制、交流输电、电力负荷调整等方面，提高了电能的利用效率和稳定性。
二、能量管理系统1. 能量监测与控制系统能量管理系统是指通过电力电子技术，实现对电力系统中的能量流进行实时监测和控制的系统。
能量监测与控制系统可以实时采集电网中的电压、电流、功率等参数，通过对这些数据的分析和处理，实现对电力系统的能量流量的控制和管理。
2. 储能技术储能技术是电力电子技术在电力系统能量管理中的另一重要应用。
通过储能技术，可以将电能转化为其他形式的能量储存起来，以便在需要时释放。
常见的储能技术包括电池储能、超级电容储能、储热技术等。
这些储能技术可以提高电力系统的供电可靠性，减少对传统能源的依赖。
三、能量管理策略1. 频率调控策略频率调控策略是电力电子技术在电力系统能量管理中的一种重要应用。
通过对电力系统中的频率进行调节，可以实现对供电负荷的动态平衡。
频率调控策略可以提高电力系统的稳定性和供电质量，同时减少对传统能源的消耗。
2. 负荷优化策略负荷优化策略是指通过电力电子技术对电力系统中的负荷进行智能调度和优化，以提高能量利用效率。
基于物联网的微电网能量管理系统设计与实施研究
基于物联网的微电网能量管理系统设计与实施研究随着全球对可再生能源的需求不断增加，微电网作为分布式能源系统的一种新兴形式，吸引了广泛关注。
而在微电网的运行过程中，有效的能量管理系统起着至关重要的作用。
本文将围绕基于物联网技术实现微电网能量管理系统的设计与实施进行研究，并探讨该系统在实际应用中的效果与可行性。
一、引言随着能源需求的不断攀升以及对环境影响的关注，可再生能源的利用变得越来越重要。
然而，可再生能源的不稳定性和间歇性给电网的稳定运行带来了挑战。
微电网因其灵活性和可靠性被认为是解决这一问题的有效途径。
微电网由分散的可再生能源源头、储能系统和负载组成，可以在与主电网连接或独立运行的状态下提供可靠的电力供应。
在微电网的运行过程中，能量管理系统起着至关重要的作用，它能够实时监测、分析和优化能源的使用，以满足不同负载的需求和优化系统的能源利用效率。
二、微电网能量管理系统设计1. 系统架构微电网能量管理系统的设计首先需要明确系统架构。
基于物联网技术的微电网能量管理系统包括四个主要组件：数据采集设备、数据传输网络、能源管理中心和执行设备。
数据采集设备通过传感器等设备实时采集微电网中各个节点（包括可再生能源发电设备和负载设备等）的信号和数据，并通过数据传输网络将这些数据发送到能源管理中心。
能源管理中心通过对数据的处理和分析，制定相应的调度策略，并将优化策略下发到执行设备上，实现对微电网中各个节点的实时监控和能量调度。
2. 数据采集与传输数据采集设备在微电网中广泛分布，通过传感器等设备实时采集、监测和传输各个节点的电力数据。
传统的数据采集方式面临着设备安装复杂、数据传输延迟高等问题，而基于物联网技术的数据采集设备可以实现远程获取数据、自动安装和智能监控等功能。
同时，数据的传输需要考虑到微电网内数据的实时性以及传输的安全性。
3. 能源管理中心能源管理中心是微电网能量管理系统的核心。
在能源管理中心内，运用数据分析和建模技术，实时监测和预测微电网中各个节点的能量状态和负载需求，为微电网提供最优的能量调度策略。
面向电网微网顶层控制的能量管理系统设计与实现
面向电网微网顶层控制的能量管理系统设计与实现近年来，随着能源危机日益严峻和社会对环保的需求不断增大，电网微网应运而生。
电网微网是由多个小规模的能源资源集成在一起的电力系统，可以实现本地用电，同时向电网提供电力。
然而，电网微网的管理和控制比较困难，需要一套高效、稳定、可靠的能量管理系统（EMS）来解决。
1、电网微网EMS的发展现状目前，国内外对电网微网EMS的研究已取得了一些成果。
国内外学者已在该领域进行了大量的理论研究和实践探索。
电网微网EMS的发展趋势主要体现在以下几个方面：（1）进一步优化算法：电网微网EMS算法的优化对实现能量管理系统的效率至关重要。
学者们利用现代数学等技术，针对各种电力系统提出了不同的优化算法，如模糊逻辑和人工神经网络等。
（2）加强技术整合：为了提高EMS的管理效率，学者们还加强了技术整合，将不同的技术结合在一起，如数据挖掘技术、功率电子技术、智能控制技术等。
（3）提高EMS的管理水平：电网微网EMS管理水平的提高对于推动电网微网的发展十分重要。
学者们在实践中逐步总结经验并推广使用。
2、电网微网EMS的功能要求在设计和实现电网微网EMS时，需要考虑以下功能要求：（1）采集能量信息：EMS需要实时监测电气参数、能量流动等信息。
（2）实时分析：能够根据能量信息实时分析微网状态，包括负载变化、能源消耗量等。
（3）控制微网：EMS需要实现对微网的集中控制，通过控制微网的运行状况，实现能量的高效利用。
（4）预测微网状态：EMS需要预测微网的状态，提前判断微网的运行情况，提出改善措施。
（5）与电网的交互：EMS需要实现与电网的交互，包括能量的双向流动、电网负荷管理等。
3、电网微网EMS的设计与实现在设计和实现电网微网EMS时，需要考虑以下方面：（1）确定EMS的体系结构：EMS需要包括各个组成要素，如储能系统、逆变器、控制系统等。
需要根据微网系统的特点和要求设计出合适的体系结构。
（2）提高EMS的实时性能：为了实现高效的能量管理，EMS需要具有高实时性。
能量管理系统
能量管理系统摘要:能量管理系统(EMS)是一套大型计算机应用软件,在传统的垂直一体化的电力系统中,其主要的功能模块有数据采集与监视(SCADA)、负荷预测、自动发电控制(AGC)、网络分析(NA)、在线经济调度、预想事故与潮流分析、发电与输电计划、开断计划等。
文章在简要概述能量管理系统(EMS)发展历史及其应用软件的基础上,以SE-9000系统为实例对能量管理系统(EMS)应用进行分析。
关键词:能量管理系统;EMS;应用软件;SE-90001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发电控制类软件这类软件主要由自动发电控制、发电成本分析、交换计划评估和机组计划组成。
①自动发电控制(AGC)。
自动发电控制是一项成熟的技术,它有40多年的历史而且已经由模拟系统发展到数字系统,由线形反馈控制发展到最优控制。
自动发电控制的基本功能包括:负荷频率控制,维持系统频率(50Hz)或/和维持区域间联络线交换功率为计划值;经济调度,确定各机组的经济基准运行点;系统备用容量监视;AGC系统性能监视。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电网能量管理系统应用分析
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。
主题词：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，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
在ems的实际应用中我们发现，由于220kv变电所是所在供电小区的电压支点，220kv主变档位是否正确直接影响遥测合格率的高低，而遥测合格率是保证高级应用软件正常工作的关键指标。
试运行初期，档位仅靠调度员来手工置位，这对于负荷峰谷变化和电压变化较大的电网是力不从心的。
所以我们自行研制简
易主变档位采集装置分期分批将所辖10台220kv主变中的9台档位全部采集至调度端(另外1台是无载调压)。
仅此一项，将ems的遥测合格率平均提高近5个百分点。
三、提高测点冗余度
实现了各110kv主变高压侧量测的采集，由于早期建设的110kv变电所高压侧均未设量测点，一般取中、低压侧p、q值相加代替高压侧量测，实践证明误差较大，特别是q值受主变阻抗角的影响，制约着遥测合格率的提高。
我们分别配合主变停电检修的机会从主变高压侧套管ta备用二次线圈处将量测值采集上来，使测点冗余度明显提高。
四、等值负荷、线路电纳
将220kv变电所的35kv侧和110kv变电所的10kv侧的线路按负荷或等值负荷处理，是在保证精度的前提下简化工程量的好办法；线路的电纳参数最好填入，因为它对处理单端开断的支路是有影响的，其参数值可以通过上级调度部门和实测得到。
五、scada断面实时映射
我们知道，ems在实践中更侧重于电网的安全性和可靠性等的分析，而不注重数据采集的实时性，也就是说，scada的量测数据不必实时传输至ems。
电厂ems以ftp文件传输方式每5min由scada请求一个断面，这样就保证了ems大部分功能的正常需要，又不至于使scada主系统的服务器负荷率过高。
但在实际应用过程中，我们又发现，在进行电网解合环等操作过程中，拉合断路器的操作时间间隔很短，映射断面还来不及刷新，因而调度员也就来不及进行潮流分析，为此，我们修改了scada软件，增加了手动截取断面文件的功能。
实践证明，该功能实现方法虽然简单，却为潮流计算等功能模块的真正实用化奠定了坚实的基础。
六、隔离开关问题
隔离开关数量远远多于断路器，全部实时采集是不可能的，但若维护不及时则会导致计算母线模型与实际运行方式不同，造成计算结果不收敛或精度差。
为此，我们修改了系统软件，增加了离线隔离开关置位功能，并根据实际运行情况，对电网内所有在运行的隔离开关全部进行了置初位。
同时，制定严格的运行管理制度，电网每次进行操作和方式改变时，由运方人员及时通知ems维护人员，在scada系统上进行相应的置位。
这样，既保证了scada实时信息的可读性，又大大提高了ems的各项相应指标。
七、人员的培训
ems是远动、调度和自动化等多专业融合在一起的一门边缘科学技术，要想
真正应用好ems，需要电网、计算机、自动化甚至包括通信等多学科专业，近年来，我们先后组织人员多次到金华地调、南通地调、清华大学、烟台等地学习ems新技术，同时加强人员培训，组织专题讲座，使各相关专业有机地结合在一起，为更好地开展ems实用化工作提供了技术保障。
八、程序质量
ems结合电网实际，核心程序采用了先进的、有效的和实用的算法，算法性能优良。
例如，状态估计中采用国际领先的递归量测误差估计辨识法，最优潮流使用有功、无功交叉逼近算法。
同时，一套先进完整的程序，在不同的应用环境和应用条件下，总会做相应的改动，例如现场提出的一些功能要求以及与scada 系统的接口程序等。
首先，做程序改动必须慎之又慎；其次，改动后的程序质量异常重要，它将直接影响系统运行的整体稳定性。
九、小结
根据几年来的应用实践，使我们积累了一定的运行经验，真正实现了ems 的实用化。
目前该系统运行稳定可靠，为电网的安全、稳定和经济运行正在发挥越来越大的作用。