能量管理系统简介可编辑精选

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1、第九章能量管理系统简介一、概述（一）EMS技术的发展能量管理系统（EnergyManagementSystem）是以计算机技术和电力系统应用软件技术为支撑的现代电力系统综合自动化系统，也是能量系统和信息系统的一体化或集成。“管理”指的是对不同自动化系统的综合管理，它是以数字计算技术代替模拟计算技术，以软件实现大部分功能替代用硬件实现为特征。狭义的能量管理专指发电控制和发电计划。一般的EMS应包括数据收集、能量管理和网络分析三大功能。广义的EMS还应包括调度员培训系统DTS（DispatcherTrainingSimulator）功能。EMS主要面向发电和输电系统

2、即大区级电网和省级电网的调度中心，而面向配电和用电系统的综合自动化系统称为配电管理系统DMS（DistributionManagementSystem）。EMS是以调度自动化为核心内容。随着计算机技术和计算技术的发展，EMS使传统的调度自动化向广义的调度功能一体化乃至全网的综合自动化方向发展。最初的EMS系统是在20世纪70年代中期产生的。它在数据收集和监控系统SCADA的基础上，将自动发电控制AGC（AutomaticGenerationControl）和部分网络分析软件功能集成一体，用数字计算机系统实现其全部功能。EMS的计算机硬件系统经历了从初期采用专用控

3、制型计算机到全部采用通用计算机的过程。EMS的计算机软件经历了从专门设计控制程序到采用通用控制系统、专门开发数据库和画面编译系统及形成专门的EMS支持平台的过程。随着电力系统模型与算法的发展，EMS的高级应用软件也逐步完善和丰富。尤其是面向电力市场的环境，电网管理由垄断走向开放，EMS的功能将面临新的改造和更新。我国的EMS经历了70年代基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统的第一代；80年代基于通用计算机的第二代；90年代基于RISC/UNIX的开放式分布式的第三代。第四代的主要特征是采用JAVA、因特网、面向对象等技术并综合考虑电力市场环境中的安全运行

4、及商业化运营要求，它将在本世纪诞生。二EMS的总体结构EMS的总体结构如图9－4所示。它的主要组成部分有：计算机、操作系统、支持系统、数据收集、能量管理（发电控制和发电计划）、网络分析及调度员培训模拟系统。能量管理系统培训系统网络分析网络分析能量管理能量管理SCADASCADA支持系统支持系统操作系统操作系统计算机计算机图9－1EMS的总体结构计算机、操作系统、支持系统构建了EMS的支撑平台。数据收集、能量管理、网络分析组成了EMS的应用软件。数据收集是能量管理和网络分析的基础和基本功能；能量管理是EMS的主要功能；网络分析是EMS的高级应用软件功能。培训模拟系

5、统则可以分为两种类型：1一是离线运行的独立系统，一是作为在线运行的EMS组成部分。二、EMS的支持系统EMS的支持系统包括计算机系统、操作系统和支持系统。此处重点介绍EMS的计算机系统和支持系统中有关EMS实际应用的数据库。（一）EMS的计算机体系结构EMS对计算机的要求是要满足可靠性、速度、容量和可扩充性。随着计算机技术的发展，EMS计算机体系结构经历了集中式－分布式－开放式的发展过程。1、集中式计算机体系结构集中式计算机体系结构是所有处理任务由2台（或多台）计算机纵向分担。实施方案分为双主机配置、前置机配置，如图9－5所示。前置机可用多机组成。这种系统的特点

6、是在一套主机和前置机故障的情况下另一套主机和前置机可继续正常工作。前置机的主要任务是进行数据收集和规约转换工作，以减轻主机的工作负担。我国第一、二代EMS基本属于这种计算机体系结构。计算机通信BSC，X.25VAX-11/785VAX-11/78512MB12MB主机11×CRT2双机切换2×456MB2×456MB以太网前置前置前置前置4×PDP-11/73512KB15×PTUCDT图9－2集中式能量管理系统的配置框图2、分布式计算机体系结构分布式结构是通过通信系统将多处理机连接在一起，各处理机分担EMS不同的功能并共享输入输出处理器及外部设备。因此，分布式

7、结构的特点主要体现了硬件和任务的分布关系。90年代初国家电力调度通信中心引进的西门子SCADA/EMS系统属分布式结构。2至RTUMODEM通信控制器SCADA调度员通信工作站服务器工作站工作站局域网人机联系EMS高级其他其他工作站应用软件工作站工作站工作站图9－3客户－服务器分布式结构的系统框图3、开放式计算机体系结构对开放式计算机体系结构曾有多个定义。它们的主要思想是强调多厂家的系统集成和用户界面及各方面软件接口的标准化。开放式计算机结构应满足：①工作站为基本单元，系统可灵活组成。②各子系统冗余配置。③严格遵守工业标准，它包括操作系统的POSIX标准。④采用

8、外壳技术，将专用软件与操