EMS能量管理系统介绍
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EMS能量管理系统
1 引言 1.2.1 项目名称 名称：EMS能量管理系统 研发设备： 1、监控主机 2、EMS Master 3、EMS Slave 1.2.4 用户 1）直接用户 项目完成后的直接用户为微网电站。 2）潜在用户 海岛、政府办公大楼、小区建筑型等是其潜在用户，也可以应用于其它储能微网项目、或并网项目。 1.2.5同其他系统或其他机构基本的相互来往关系 随着电子技术和计算机技术，特别是电力电子技术的飞速发展，以及各类型蓄电池的成本减低和普及，微网、储能电站会有一个越来越大的市场。 在微网系统中，为了协调各个发电设备，需要有一个功能调度设备完成功率分配工作。 本系统带有RS485接口，可以满足与远程监控系统接口，可实现太阳能光伏发电系统的无人值守。 1.2.6与其他监控系统通信 通信协议：MODBUS RTU
物理接口：RS-485 1.3 定义 EMS能量管理系统：微网中负责管理各种发电设备、负载设备的功能调度、管理设备。 EMS上位机： EMS Master： EMS Slave： 2．可行性研究的前提 2.1 要求 2.1.1 功能要求 随着全球范围内能源紧缺和环境保护问题的日益突出，可再生能源的利用引起广泛的重视。大规模太阳能光伏微网发电系统是充分利用太阳能的一种有效方式之一，微网系统中发电调度是系统中最核心的装置之一，直接关系到电网的稳定和太阳能的利用和转换效率，一直是人们关注和研究的热点问题之一。 能量管理单元是根据收集到的各个发电设备运行状态数据、负载的用电数据，做出合适的判断，管理、控制各设备正常运行、保证电网稳定的装置。将光伏、风电和柴油发电相结合，以获得间歇性太阳能和风能资源发电的最大化利用，同时保证能够提供持续的高质量电能供应。另外，系统运行费用以及对环境的污染均降低了。光伏阵列、蓄电池、风电机组、负荷、柴油发电机组是这个系统中的主要部分，如何能保证能量在这几部分中合理的分配以达到整个系统的稳定运行是建设永兴岛微电网需要解决的一个关键问题。能量管理系统就是要解决光/风/柴/储/负荷之间的配合问题，使得系统能够协调运行，既保证可再生能源的充分利用、降低柴油消耗、保护环境。
三系统功能 1、术语和定义 1）电力用户用电信息采集系统 是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统，实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能。包括5类用户和1个公变考核计量点： A类——大型专变用户 B类——中小型专变用户 C类——三相一般工商业用户 D类——单相一般工商业用户 E类——居民用户 F类——公变考核计量点 2）用电信息采集终端 是对各信息采集点用电信息采集的设备，简称采集终端。可以实现电能表数据的采集、数据管理、数据双向传输以及转发或执行控制命令的设备。用电信息采集终端按应用场所分为专变采集终端、集中抄表终端（包括集中器、采集器）、分布式能源监控终端等类型。 3）专变采集终端 专变采集终端是对专变用户用电信息进行采集的设备，可以实现电能表数据的采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测，以及客户用电负荷和电能量的监控，并对采集数据进行管理和双向传输。 4）集中抄表终端 集中抄表终端是对低压用户用电信息进行采集的设备，包括集中器、采集器。集中器是指收集各采集器或电能表的数据，并进行处理储存，同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备。采集器是用于采集多个或单个电能表的电能信息, 并可与集中器交换数据的设备。 采集器依据功能可分为基本型采集器和简易型采集器。基本型采集器抄收和暂存电能表数据，并根据集中器的命令将储存的数据上传给集中器。简易型采集器直接转发集中器与电能表间的命令和数据。 5）分布式能源监控终端 是对接入公用电网的用户侧分布式能源系统进行监测与控制的设备，可以实现对双向电能计量设备的信息采集、电能质量监测，并可接受主站命令对分布式能源系统接入公用电网进行控制。
配电网电能量采集管理系统应用中存在的问题及处理措施 发表时间：2018-07-06T11:26:20.953Z 来源：《电力设备》2018年第7期作者：李昌恽 [导读] 摘要：随着电力工业体制改革的逐步深入和电力市场的初步形成，“厂网分开，竞价上网”政策的实行，电力系统行业垄断的机制被打破，发、供电交易按照市场的规则来进行，各关口电力电量及线损的计量系统的实时、准确、可靠就尤显重要，实时采集各个关口的电力电量及线损数据是保证市场正常交易的技术基础。 （江苏东台市许河供电所 224323） 摘要：随着电力工业体制改革的逐步深入和电力市场的初步形成，“厂网分开，竞价上网”政策的实行，电力系统行业垄断的机制被打破，发、供电交易按照市场的规则来进行，各关口电力电量及线损的计量系统的实时、准确、可靠就尤显重要，实时采集各个关口的电力电量及线损数据是保证市场正常交易的技术基础。本文在利用公网资源--移动通讯网作为数据通道的基础上，讨论了配电网电能量采集及线损实时监测管理系统的研究与开发过程。 关键词：配电网；电能量采集；问题与对策 随着电力市场地不断发展，电力营销业务作为电力销售管理环节逐渐受到电力企业的重视，然而目前依靠人工抄表、手工录入的营销管理体现出的配置人员多，准确性差、效率低、同时抄表周期长等已经无法满足电力营销发展的要求。现有的营销管理模式限制了电力服务水平的提高，主要体现在电能量信息的采集以及通信技术不发达，数据处理以及分析方式的落后等原因，所以建立一套高效的电能量采集与监控系统对电力发展显得尤为重要。 1 电能量采集系统构成 1.1 硬件设计 地区电网电能平衡分析系统中，为满足计费和监测线损的严格要求，对采集终端的性能必须明确，它必须具有采集精度高、可靠性高、容量大、开放性好、性能价格比高、安装维护简便等基本特点。另外，由于各个采集终端安装的位置和工作环境不同，要求采集器要有抗雷击、防震动，可以有效的抗击各类干扰，确保设备运行可靠，数据准确安全。硬件设计的可靠性：模板化硬件设计:全部模板选用工业级标准，采用“AllInOne”单板工控机技术，模板接口采用PC总线标准。先进的数据存储方法:选用单片闪烁电子盘存储器，数据保存安全，掉电后可以永久保存。非易失性实时时钟:抗干扰性强，掉电后连续运行10年以上。支持通过本地RS一232接入GPS时钟。电源设计:AC220v、DC22OV自动适应，具有电源自动切换功能。冲击电压、电快速瞬变脉冲群、工频耐压等达到或超过相关标准。可靠的电话防雷、RS一485防雷技术措施。 1.2 软件系统 软件系统是整个系统的核心，该系统采用WindowsXP，主站采用嵌入式系统的Java语言作为开发工具，数据库采用SQLSERVER2005，这样从软件方面保证了系统的优越性能。可靠的系统软件平台:要采用Mircorsoft操作系统或其他嵌入式操作系统，系统成熟可靠，不但能方便增强终端功能，并能顺利的进行软件升级和功能扩充。采用模块化面向对象的软件设计:实时多任务操作，采用标准的网络接口。采用商用型数据库进行数据管理:数据管理安全可靠，既符合数据库的标准接口和操作，又能满足系统实时性的要求。具有多级数据库安全管理措施，提供冗余和备份手段及系统维护工具。具有本地和远程连接的身份确认和密码识别功能，有效防止非法用户操作设备或数据。 1.3 通信系统的设计 系统通信网是电力系统不可缺少的组成部分，是电网调度自动化和管理现代化的基础，是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段，是电力系统重要的基础设施。我们决定充分利用公网资源——移动通讯网为数据通道，通过比较GPRS、CDMA、小灵通等多种通讯模式，联通CDMA1X具有传输速率快、网络成本低、抗干扰性好，抗多径衰落，保密安全性高等特性，能够满足无线数据传输和无线监测、监控业务的实时性、保密性和可靠性要求，资费等方面也具有较大优势，同时公网由联通维护，免除了供电公司的通道维护工作。 1.4 总体结构 前端采用多种软硬件平台（用户可定制），配合相应的软件系统适应多种行业应用。使用CDMA1X无线公网传输数据，不需申请频点，避免了组建专用网的麻烦，不需要进行网络维护，又可以随时随地采集数据信息。数据传输过程稳定、安全、效率高、费用低。扩展性强，随着CDMA1X网的不断扩容和改善而变得越来越快。采用标准TCP/IP协议组网，通用性强。系统后端采用WEB技术，易操作、易扩充、易维护。可以实现生产、经营全面现代化的管理需求，使运营管理水平和效益得到显著地提高。 2 系统应用中存在的问题及处理措施 2.1 存在的问题 电能量采集管理系统在经过1年多的实际应用后，系统硬件基本没有出现较大的故障，目前系统已经实现与用电客户服务技术支持系统的数据共享，系统的WEB服务已经实用化，可以向各个部门进行数据共享和发布。但是系统在数据的完整采集、后台计算处理、报表发布等方面还存在以下问题。a．在执行定时抄表任务中，出现集中器没有返回数据或者丢包情况。b．档案中的集中器所接用户界面，不能批量删除用户。c．居民集抄接口上传数据有问题，台区总表和居民户数据上传中间表时无数据。在SG186系统里查不到已上传的数据。集抄系统数据在中间表有数据，不能把中间表的数据传到系统。d．在数据发布方面，主站系统的功能不能完全满足系统应用的需要。 2.2 处理措施 a．系统补采选取当天服务器工作任务较少时段进行，将统一补采定时任务的时间设置为每天的22:00。如果再次补采仍未成功，根据人工实时监测结果，进行人工补采。b．针对区档案下发接口上数据处理细节上的问题，对主站后台系统进行二次开发后，实现了功能上的完善，满足了日常工作的需要。c．为了使系统界面更加人性化，更加便于使用，对主站采集任务进行了如下设置：将监测的每日最大功率达到变压器额定容量的90%、80%、70%时，分别变更颜色为红色、蓝色和绿色，并排序；卡表欠费判据，增加根据不同用户、设定不同的超购电用电阀值，超阀值告警；每日早晨8：00前，自动完成档案更新，给出前一天所有变更的大用户、低压用户的一览表。 3 智能电能量采集系统的应用效果 智能电能量采集系统的应用实现了如下几点效果：（1）减少主观因素的损失。由于系统的投入，有效减少了人为因素造成的损失，降低线损电量，准确反映计量设备的工况。（2）提高工作效益。通过电能量系统的报警功能，工作人员可以在正常上班时间发现异常，减少计量故障时间也差错电量，可以实现减少供电局处理计量故障的周期。（3）线损降低。通过系统直观的线损反映情况工作人员直接的依
1. 什么是电力系统状态估计和可观察性。 电力系统状态估计：对给定的系统结构及量测配置，在量测量有误差的情况下，通过计算得到可靠地并且位数最少的状态变量值----各母线上的电压相角与模值及各元件上的潮流。 当收集到的量测量通过量测方程能够覆盖所有母线的电压幅值和相角时，则通过状态估计可以得到这些值，称该系统是可观测的，每一时刻的测量量维数至少应该与状态量的维数相等。 2. 电力系统状态估计的作用。 提高数据精度，去除不良数据 计算出难以测量的电气量，相当于补充了量测量。 状态估计为建立一个高质量的数据库提供数据信息，以便于进一步实现在线潮流、安全分析及经济调度等功能。 3. 运行状态估计必须具备什么基本条件？ 实现状态估计需要的条件： 1.量测冗余度：量测冗余度是指量测量个数m 与待估计的状态量个数n 之间的比值m/n 。系统冗余度越高，对状态估计采用一定的估计方法排除不良数据以及消除误差影响就越好。冗余量测的存在是状态估计可以实现提高数据精度的基础。 2. 分析系统可观性：当收集到的量测量通过量测方程能够覆盖所有母线的电压幅值和相角时，则通过状态估计可以得到这些值，称该系统是可观测的。 4. 状态估计与常规潮流计算的区别和联系？ 潮流计算方程式的数目等于未知数的数目。而状态估计的测量向量的维数一般大于未知状态向量的维数，即方程数的个数多于未知数的个数。其中，测量向量可以是节点电压、节点注入功率、线路潮流等测量量的任意组合。 两者求解的数学方法也不同。潮流计算一般用牛顿-拉夫逊法求解 个非线性方程组。而状态估计则是根据一定的估计准则，按估计理论的方法求解方程组 状态估计中的“估计”不意味着不准确，相反，对于实际运行的系统来说，不能认为潮流计算是绝对准确的，而状态估计的值显然更准确。 状态估计可认为是一种广义潮流，而常规潮流计算是一种狭义潮流，及状态估计中m=n 的特例。 5. 数学期望，测量误差，状态估计误差和残差的概念？ 数学期望：统计数据的平均值。 状态估计误差：状态量的估计值与真值之间的误差。 6. 电力系统的配置。 ? 状态估计的误差为，可得?-x x []1?()()()T --=-∑-x x x H x R z h x ?测量误差：v = z -h (x ) ? 残差：量测量与量测估计值之差。?-z z
动力电池能量管理系统 检测时间：2016-05-23 09:39:53 摘要 近年来,由于日益严重的环境污染问题和日益增长的石油和能源消耗,新能源汽车的发展,越来越多的政府和世界主要汽车制造商的关注。三个电动汽车的发展。 本文介绍了电动汽车电池管理系统的主要功能和开发国内外介绍问题的根源,介绍了铅酸蓄电池工作原理和关键的操作特性,描述铅酸电池剩余量预测几个模型的设计和项目的特点,基于大量的电池充电和放电的实验数据,提出了这种设计方法来估计剩下的电池供电。 上述功能需求,设计提出使用主芯片单片机,分散的集合和集中控制的解决方案结合硬件、单片机的选择,电池参数收集,平衡和保护电路、功率转换电路和外部通信和其他主要模块硬件设计详细描述和基于C51单片机凯尔软件开发和设计环境软件解决方案设计的电池管理系统3主要流程:充电、放电和静态软件设计。最后,整个硬件和软件系统充电和放电的疲劳试验通过收集大量的实验数据,验证了硬件和软件设计的可行性和稳定性 关键词电动汽车; 电池管理系统;电池SOC估算;单片机;充电均衡控制
ABSTRACT In recent years, due to the increasingly serious problem of environmental pollution and the increasing consumption of oil and energy, new energy vehicles
Development, more and more governments and the world's major carmakers attention. Develop three electric vehicles The key technology is the motor drive system consists of three parts, the vehicle control system and power management systems, steam current Automotive battery life is short-range, low battery life, high maintenance costs and popular, therefore, Power management technology for energy management and vehicle power battery protection control is becoming increasingly important. This article describes the electric vehicle battery management system The main function of the system and the development of domestic and foreign presentation Root of the problem, and introduces the principle of lead-acid batteries and key operating characteristics described Lead-acid battery remaining amount prediction model design and features of several projects, based on a lot of battery Charging and discharging of the experimental data, this design method is proposed to estimate the remaining battery power. The above functional requirements, the design proposed to use the main chip microcontroller, decentralized collection And centralized control solutions combine hardware, MCU selection,
电能量采集与管理系统 周达洪12杨少华12章旭东2董华2 （1南京供电公司江苏南京210008 2江苏苏源高科技有限公司江苏南京210008） 摘要：本文简述了ECU-1000电能量采集系统的基本功能，实现原理。该系统于2004年11月4日通过了省科技厅委托组织的技术鉴定，目前已在南京高淳供电公司各变电站应用投入。 关键词：电量采集，集中控制 1.概述 对电能计量关口和大用户电能数据的自动采集、传送、存贮和相应业务处理，已成为电力公司生产和运营管理的主要手段，也将为电力市场结算等提供依据，电能量采集和管理系统将成为电力行业市场化运营所必需的重要技术支持系统。在任何情况下原始计量数据（包括时标）都不会丢失或被修改；系统采集的电能量数据范围包括所有参与电力市场的电能量计量关口点和网间交换电能量计量关口点。随着电力公司各个关口电表已逐步更改为多功能电子表后，在此基础上，可以方便地开发一套关口电表集中自动采集和管理系统，从关口电能表或FAG的通讯端口直接读取数据，利用供电公司日益完善的企业内部电力信息网络和通用接口，把数据传向信息系统，在信息系统中实现实时电量分析，实时诊断分析电表运行状态、电量平衡，网损计算和各种管理功能。正是基于以上考虑，南京供电公司联合江苏苏高科技有限公司联合研发了“ECU-1000电能量采集与管理系统”，该系统目前在南京供电公司高淳县供电公司投入运行，并在溧水县公司中推广应用。 2.设计思想 ECU-1000电能量采集与管理系统在设计时运用了Rational Rose等设计工具，采用组态和对象模型以及分层、分布、开放型结构，加强软件对象和硬件组态的内聚性，减少对象和组态的偶合性,从而提高了系统的开放性、兼容性、可移植性、可维护性。系统是应用先进的计算机网络通讯和控制技术，实现对变电站电能量的远程自动采集、前端数据处理及电量统计分析应用为一体的综合系统。系统由电能量采集器、网络设备、GPS时钟接收设备、前置机、数据库服务器、Web服务器、客户工作站等组成。 3.系统体系结构 3.1硬件架构 电能量采集器是介于主站和电表之间的中间层设备。采集器采用了嵌入式工业主板和SOC作为核心采集单元，将原来由许多板卡完成的任务集成在一块嵌入式芯片中，达到高度一体化。它具有数据采集、数据暂处理、数据存储和数据转发的功能。可实现电能表数据的自动采集，并可通过多种远程通讯方式连接主站系统，定时发送所采集的数据。一个电能量采集器可以接32块不同厂家的电表（可扩展到128块）。每个采集器的采集端口可根据表类型，进行自适应匹配。采集器时钟由前置机进行统一自动校时。采集器对数据的保存周期为一个月并可扩展。 前置机负责对采集器传送来的数据进行二次处理。当厂站端与主站端的网络出现故障并恢复后，前置机可在第一时间内，主动将漏传数据补召回主站端。 数据库服务器负责对前置机处理后的数据进行存储、数据挖掘和数据统计。 Web服务器对客户工作站的浏览器上的Http请求做出应答，并于数据库服务器进行数据交换。
状态估计的定义（课后题） 状态估计的作用和步骤（课后题） 状态估计与潮流计算的联系和区别（课后题） 各种状态估计模型和算法的特点（课后题） 相关的概念和定义（课后题） 电力系统状态估计的主要内容是什么？有哪些变量需要状态估计？（06B） 通常称能够表征电力系统特征所需最小数目的变量为电力系统的状态变量。电力系统的状态估计就是要求能在测量量有误差的情况下，通过计算以得到可靠的并且为数最小的状态变量值。 电力系统的测量量一般包括支路功率、节点注入功率、节点电压模值等；状态变量是各节点的电压模值和相角。 什么是状态估计？ 环境噪声使理想的运动方程无法精确求解。测量系统的随机误差，使测量向量不能直接通过理想的测量方程求出状态真值。通过统计学的方法加以处理以求出对状态向量的估计值。这种方法，称为状态估计。按运动方程与以某一时刻的测量数据作为初值进行下一时刻状态量的估计，叫做动态估计，仅仅根据某时刻测量数据，确定该时刻的状态量的估计，叫做静态估计。 电力系统状态估计的必要性？ 1)电力系统需要随时监视系统的运行状态； 2)需要提供调度员所关心的所有数据； 3)测量所有关心的量是不经济的，也是不可能的，需要利用一些测量量来推算其它电 气量； 4)由于误差的存在，直接测量的量不甚可靠，甚至有坏数据； 状态估计的作用和流程？（下图左） 1)降低量测系统投资，少装测点； 2)计算出未测量的电气量； 3)利用量测系统的冗余信息，提高量测数据的精度（独立测量量的数目与状态量数目 之比，成为冗余度）。 状态估计与潮流计算的关系？（上图右） 1)潮流计算是状态估计的一个特例； 2)状态估计用于处理实时数据，或者有冗余的矛盾方程的场合； 3)潮流计算用于无冗余矛盾方程的场合； 4)两者的求解算法不同； 5)在线应用中，潮流计算在状态估计的基础上进行，也就是说，由状态估计提供经过 加工处理过的熟数据，作为潮流计算的原始数据。
电力系统状态估计研究综述 摘要：电力系统状态估计是当代电力系统能量管理系统(EMS)的重要组成部分。本文介绍了电力系统状态估计的概念、数学模型，阐述了状态估计的必要性及其作用，系统介绍了状态估计的研究现状，最后对状态估计的研究方向进行了展望。关键词：电力系统；状态估计；能量管理系统 0 引言 状态估计是当代电力系统能量管理系统(EMS)的重要组成部分, 尤其在电力市场环境中发挥更重要的作用。它是将可用的冗余信息(直接量测值及其他信息)转变为电力系统当前状态估计值的实时计算机程序和算法。准确的状态估计结果是进行后续工作(如安全分析、调度员潮流和最优潮流等)必不可少的基础。随着电力市场的发展，状态估计的作用更显重要[1]。 状态估计的理论研究促进了工程应用，而状态估计软件的工程应用也推动了状态估计理论的研究和发展。迄今为止，这两方面都取得了大量成果。然而，状态估计领域仍有不少问题未得到妥善解决，随着电力系统规模的不断扩大，电力工业管理体制向市场化迈进，对状态估计有了新要求，各种新技术和新理论不断涌现，为解决状态估计的某些问题提供了可能。本文就电力系统状态估计的研究现状和进一步的研究方向进行了综合阐述。 1 电力系统状态估计的概念 1.1电力系统状态估计的基本定义 状态估计也被称为滤波，它是利用实时量测系统的冗余度来提高数据精度，自动排除随机干扰所引起的错误信息，估计或预报系统的运行状态(或轨迹)。状态估计作为近代计算机实时数据处理的手段，首先应用于宇宙飞船、卫星、导弹、潜艇和飞机的追踪、导航和控制中。它主要使用了六十年代初期由卡尔曼、布西等人提出的一种递推式数字滤波方法，该方法既节约内存，又大大降低了每次估计的计算量[2,4]。 电力系统状态估计的研究也是由卡尔曼滤波开始。但根据电力系统的特点，即状态估计主要处理对象是某一时间断面上的高维空间(网络)问题，而且对量测误差的统计知识又不够清楚，因此便于采用基于统计学的估计方法如最小方差估计、极大验后估计、极大似然估计等方法，目前很多电力系统实际采用的状态估计算法是最小二乘法。 1.2电力系统状态估计的数学模型 状态估计的数学模型是基于反映网络结构、线路参数、状态变量和实时量测之间相互关系的量测方程： z+ =) ( h v x 其中z是量测量；x是状态变量，一般是节点电压幅值和相位角；v是量测误差；z和v都是随机变量。 状态估计器的估计准则是指求解状态变量x的原则, 电力系统状态估计器采用的估计准则大多是极大似然估计, 即求解的状态变量x*使量测值z被观测到的可能性最大, 用数学语言描述, 即： z f x f= z (x , )] , ( *) max[ 其中f(z)是z的概率分布密度函数[3]。
电能量采集系统在电网管理中的应用分析 发表时间：2018-01-30T17:40:10.840Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：魏伟枫[导读] 摘要：近年来，我国社会经济发展速度在不断加快，人们对电能的需求也在不断增加。 （国网三明供电公司电力调度控制中心福建三明 365000）摘要：近年来，我国社会经济发展速度在不断加快，人们对电能的需求也在不断增加。因此，我们必须建立完善的电能量采集系统，以此来满足人们对电能的需求。在建立电能量采集系统方面，相关部门必须从电网实际情况入手，结合实际建立出科学规范的电能量采集系统。电能量采集系统在电网管理中的主要作用就是使电力企业能够进一步完善信息管理。本文对电能量采集系统概况进行简要的阐述， 然后针对其在电网管理的中应用进行详细分析。 关键词：电能量采集系统；电网管理；用电需求；应用从当前社会发展形势来看，人们对电能的需求越来越高，电力市场也因此得到全面的发展。同时电能量采集系统在电网管理中的应用越来越多。电能量采集系统是一种涉及面积较广的系统工程，这个系统在运行过程中会涉及到电力市场多个方面。电能量采集系统的不断完善，使得电网管理不断进步，同时也代表着我国科学管理技术在不断革新，电力市场已经逐渐融入科学技术管理方式，已经能够逐渐适应当今社会的发展步伐。 一、系统概况 电能量采集系统构造较为复杂，主要是由多个自动化系统相互连接而成，其工作原理是对当前电力企业内部正在使用的数据库技术和计算机网络技术进行信息整合，对其中的用电量和耗电量等信息进行采集和整合计算，然后进行自动存储，通过电能量采集系统整合出来的信息报表能够使供电局及企业获得最真实、最有效的信息，从而建立起全面的反应机制，以此来加强对我国电网管理的服务。从当前已经存在的电能量采集系统来看，被广泛应用的是YJDDN2000系统，在数据管理方面所运用的系统是COM2000，目前电力企业所应用的电能表都是基于互联网技术之上的智能表，这样能够让店里企业实现电能量数据采集的自动化。电能量采集系统主要分为采集源头、电能表、电网管理系统和信息发布系统等组成。 二、系统硬件的结构和主要技术介绍 电能量采集系统结构主要包括采集电能源头、采集通信最末端，采集通信的潜质、电网管理系统和信息发布系统等。 1、规约插件技术 在电能量采集系统内部使用规约插件技术，这种方式能够帮助电力企业电表和各种电力终端规约，在进行配置插件时，必须要做的就是按照规约的标准进行，只有这样才能够实现更好的插件配置。在规约中，其插件的选择是要结合多种规约来进行的，结合完毕后再对公约进行抽象化分析，在这一过程中要注意的是渡河规约的相关规定，以此来满足当前电能量采集系统中的各种规约需求。 2、负载均衡技术 负载均衡技术是由对台服务器共同组合而成的技术表现形式，在负载均衡技术中每个服务器所处位置是平等的，在问题处理上能够对不同的问题进行单独处理。在电能量采集系统中运用负载均衡技术能够有效避免访客量大的情况下出现失误，反之当出现访客量过大的情况时，运用负载均衡技术能够将用户数据分别移到不同的设备上处理，并且每台设备处理完毕后都能对该访问进行信息统计，然后将统计结果告知用户，这种方式大大加强电能量采集系统的工作效率，提高其安全性。尤其是在电能量采集系统中接口平台和平武平台中，这种技术方式对其尤其重要。 三、电能量采集系统在电网管理中的应用 1、能够可靠、准确、快捷自动等多种技术手段的电量信息采集功能 电能量采集系统最大的优势就是其可靠性高、采集电能方面方便快捷等。除此之外，电能量采集系统能够适应多个渠道进行数据信息的同时采集，也就是多个工作站同时工作，这样能够有效保证变电站所获得的数据时即时的、完整的、正确的，从而提高电力企业的工作效率。 2、数据的实用和处理功能，有助于电量信息从生产管理到经营管理的使用 在电网管理中对电能量采集系统的数据处理功能进行重点标明，这样能够使的电量信息更加明确，帮助电力企业生产和经营过程中不会出现用电量方面的错误。在电能量采集系统中通过对电表窗口的各项数据进行详细的分析和采集，这不仅能够将电力企业数据控进行统一规范化，还能使数据库得到有效的开发和利用。同时，对数据库中的数据也具有一定的保障，确保其数据的准确性。在搜集完所有电能数据之后，电能量管理系统还需要做的就是将数据进行整合、统一处理，对数据进行图形、表格等形式的统计。使其能够实现更好的为电力部门服务，主要表现为以下几点：第一点，电量数据根据电压的不同而呈现出不同的数据值，电能量采集系统是将数据值进行年月日形式的分别计算。第二点，能够对系统中的各数据报表进行重新命名，能够更换其存储格式，选用最便于用户使用的格式进行保存。第三点，清晰明了的系统界面，在进行数据录入时可以利用人工来进行操作，电能量数据采集系统还能够与其他在线设备相结合，共同整合电能参数，对电力业务流程进行更好、更全面的管理。第四点，能够完善数据统计流程，对每个流程的数据都进行严格的审核。第五点，电能量采集系统还能够结合不同部门的不同需企业，对这些数据进行精密计算，方便各系统对信息的采集和统计。 3、各种安全认证机制和数据审核机制 电能量采集系统是经过专业认证之后才被使用的，在该系统中各项功能都有严格的安全限制和级别限制，无论是查询、访问还是修改都需要通过安全认证才能够完成，再加上其对系统区域也有严格的限制，已经对不同区域的工作职责和工作时间等进行详细的划分，这种方式有助于电能量采集信息的管理。同时，其对每次的系统操作都有详细的记录，无论是修改时间还是删除时间都有详细的时间记录，这样很好的避免信息的丢失。 4、基于因特网技术的信息进行实时发布和数据查询 在因特网的基础上对相关技术信息进行发布和管理，同时也在广域网中进行发布信息。当用户想要登录电能量采集系统时，该系统要求用户需要先进性用户身份确认，然后根据用户信息来搜集系统中的相关数据，该数据要经过层层筛选才能够确认发布，同时，系统报表和系统原有数据也要经过周密的筛选才能够在因特网中发布，这样电力企业各部门就能够利用因特网搜索到实时、真实的信息，进而才能够确认是否采纳该数据。
电能量采集系统在用电管理中的应用分析 近年来，电网建设的速度不断加快，对用电管理工作提出了更高的要求，在目前用电管理现代化建设中，电能量采集系统是非常重要的一项技术手段，其是由多个综合自动化系统所组成的数据应用平台，充分的利用了网络技术和数据库应用技术，确保了所采集的电能量原始数据和信息的安全性和可靠性，而且可以对电流、电压、负荷及用电客户等一项基础性信息进行自动采集、处理、技术和管理，具有较强的实用功能，为电力营销管理工作的开展提供了极大的便利条件。文章对电能量采集系统的优势进行了分析，并进一步对利用电能量采集系统功能实现用电管理自动化进行了具体的阐述。 标签：电能量采集系统；用电管理；计量；自动化 前言 随着科学技术的快速发展，电能量采集系统的实用化进程得以快速推进，该系统在电力行业发展中的重要性日益显现出来。目前在电能量采集系统的实用化过程中仍然存在着一些问题，需要对电能量采集系统进一步进行改进和完善，使其功能更好的发挥出来，特别是在当前电力行业快速发展的情况下，需要不断的扩大电能量的采集规模，从而加快推动电力企业的营销管理。 1 电能量采集系统的优势 1.1 抄表、核算速度快、效率高 利用电能量采集系统可以实现快速抄表的工作，因为电能量采集系统抄回一块表的数据只需要几秒钟的时间，而且每具采集器可采回八块表的数据，在开闭站内安装的专用采集器则可以采回32块表的数据。所以对于一个用电客户或是一个用电单位，通常情况下只需要安装一个采集器，可能在极短时间内完成电表能读数的采集，而且所采集的数据可以精确到小数点后二位，而如果对1000个用电客户进行抄表操作，则利用一个多小时的时间即可完成，但如果采用传统的人工抄表方式，派十个抄表人员则需要花费两天的时间才可能完成抄表任务。 利用电能量采集系统不仅可以实现准确、快速的进行抄表，而且在对电费核算上也可以快速的进行核算，具有较高的效率。电能量采集系统可以自动将采集器上的数据进行分类处理，对每一个用电客户的各种电量的数据通过报表或是曲线形式进行表现出来，可能打印出来。这样在进行电费结算时，则可以制作出抄表单，从而生成每个用户当月累计的售电量，同时这些数据在中间库进行存储，通过电费程序接口进行转换，传输到营销业务的应用系统中，从而进行电费教育处。这种核算方式有效的降低了劳动强度，提高了工作效率，而且实现了供电量和售电量的抄表时间上的一致性。 1.2 可降低电费应收差错率
3节电系统状态估计报告【任务说明】 :闭合的开关 :打开的开关:打开的刀闸 :线路:负荷 G:发电机:母线 :连接线(没有阻抗) Unit2Unit1 3节点系统主接线图 任务： 1、采用最小二乘状态估计算法,所有量测的权重都取1.0,编写状态估计程序(C/Matlab)。 2、按量测类型，列出量测方程（每一类写出一个方程） 3、画出程序流程 4、提交源程序，程序中每个函数的作用 5、提交计算的输出结果(屏幕拷贝) 系统参数： 功率基值：100MW 电压基值：230 kV 线路阻抗参数（标么值）： 线路量测(流出母线为正)：
母线电压量测： 负荷量测(流出母线为正)： 发电量测(流入母线为正)： 注：量测存在误差 【数据预处理】 首先根据基值将已知的量测值均转换为标幺值，并将功率值转换为流入量，得到如下数据： 线路导纳参数（标么值）： 线路注入功率量测(标幺值)： 负荷点注入功率量测(标幺值)：
发电机节点注入量测(流入母线为正)： 母线电压量测（标幺值）： 【量测方程】 选择节点1的电压相角为参考，为0度，以vi表示误差值。 1）节点1电压量测方程： Vi=Vi+v1 即1.0087=V1+v1 2）1-3支路1号节点处注入有功功率功率： P ij=V i2g ij-V i V j(g ij cos+b ij sin)+v2 0.613=V12g13-V1V3(g13cos+b13sin)+v2 即0.613=-1.6171V12-V1V3(-1.6171cos +13.698sin)+v2 3）1号节点注入功率： P i=V i2G ii +G ij cos+B ij sin+v3 P1=V12G11+G1j cos+B1j sin+v3 即-1.11=3.5613V12+V1V2(-1.9442cos -10.5107sin) +V1V3(-1.6171 cos -13.698 sin)+v3
能量管理系统 能量管理系统(EMS)包括： 数据采集和监控系统(SCADA系统)，自动发电控制(AGC)和经济调度控制(EDC)，电力系统状态估计(State Estimator)，安全分析(Security Analysis)，调度员模拟培训系统(DTS)。 科技名词定义 中文名称：能量管理系统 英文名称：energy management system，EMS;energy management system 定义1：一种计算机系统，包括提供基本支持服务的软件平台，以及提供使发电和输电设备有效运行所需功能的一套应用，以便用最小成本保证适当的供电安全性。 所属学科：电力（一级学科）；调度与通信、电力市场（二级学科） 定义2：用能量状态近似法作为飞行轨迹优化算法的性能管理系统。 所属学科：航空科技（一级学科）；飞行控制、导航、显示、控制和记录系统（二级学科） 能量管理系统(EMS)包括： 数据采集和监控系统(SCADA系统)，自动发电控制(AGC)和经济调度控制(EDC)，电力系统状态估计(State Estimator)，安全分析(Security Analysis)，调度员模拟培训系统(DTS)。 配电网管理系统(DMS)包括： 配电自动化系统（DAS），地理信息系统（GIS），配电网重构，管理信息系统（MIS），需求侧管理（DSM）。 1、SCADA系统 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统；它应用领域很广，可以应用于电力、冶金、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
第20卷第9期2000年9月中 国 电 机 工 程 学 报 Proceedings of the CSEE Vol.20No.9 Sep.2000 文章编号:025828013(2000)0920026206 M估计方法及其在电力系统状态估计中的应用 郭 伟,单渊达 (东南大学电气工程系,江苏省南京市210096) M2ESTIMATION AN D ITS APPL ICATION IN POWER SYSTEM STATE ESTIMATION GUO Wei,SHAN Yuan2da (Southeast University,Nanjing210096,China) ABSTRACT:In view of the disadvantages of QL and QC esti2 mation,a new power system robust estimation method based on M2estimation is presented.On the basis of this method,apply2 ing residual sensitivity matrix,a measure that can reduce resid2 ual masking effect is presented.Simulation result shows that this new method can be well combined with the conven2tional method.The calculation is simple and fast.It can overcome residual masking effect to some extent. KE Y WOR DS:power system state estimation;M2estimation; residual masking effect 摘要:针对QL及QC估计的缺点,提出了一种新的电力系统稳健估计方法。在此基础上,利用残差灵敏度矩阵,提出了减少残差屏蔽效应的措施。分析表明,新方法可以结合现有常规状态估计方法。计算上易于实现且速度较快,在一定程度上克服了残差屏蔽效应。 关键词:电力系统状态估计;M估计;残差屏蔽效应 中图分类号:TM7110212 文献标识码:A 1 引言 电力系统状态估计中一个非常重要的部分是不良数据的检测、辨识。在不良数据的处理上,大致可分为2类方法[1,2]:①先进行状态估计,然后对不良数据进行检测、辨识;②在估计过程的同时辨识并消除不良数据,其中大部分属稳健估计方法。 稳健估计是指:在粗差不可避免的情况下,选择适当的估计方法使未知量的估计值尽量少受粗差的影响[3,4]。稳健估计中,主要分3类:M估计;L估计及R估计。早在70年代发展的非二次准则方法属于M估计,这类方法计算时间较长,受当时计算机技术的限制,并未得到广泛的应用。 随着稳健估计理论的发展及计算机技术的进步,使得稳健估计在电力系统状态估计中的应用越来越受到关注[5]。其中的M估计可以通过等价权与常规最小二乘估计有机地结合,文[4]将其称为抗差最小二乘法。利用抗差最小二乘法,使得M估计能转化为与常规最小二乘法完全一致的形式,在计算上较方便。 目前电力系统状态估计的M估计方法中,主要有QL(Huber)估计及其变种QC估计,以及在此基础上采用一定计算技巧后得到的零残差辨识法。文[6,7]的研究表明,QC估计及QL估计均能辨识及抑制不良数据,而QC估计对残差超阈值量测以0权重,因而获得的是接近排除不良数据的最优状态估计,结果可直接应用,而且收敛性能更好。 QC估计的实质是对残差超阈值量测以0权重,仿真计算表明,如果不良数据较多或其值偏离正常值较大,则可能由于0权重量测过多而导致收敛速度较慢,或精确性较差等问题。QL估计的权重变化平缓,可以在一定的迭代次数后使不良数据上的残差越来越突出,但收敛速度较慢,而且由于Ψ函数的特点,得不到最优状态估计。 本文提出一种新的稳健估计方法,分2阶段选择等价权,简称为“2阶段法”。另外,针对残差屏蔽效应,提出了相应的处理方法。 2 M估计及计算 2.1 M估计及其发展 M估计是稳健估计中重要的一类,是Huber对
能量管理系统简介 能量管理系统(EMS)包括：数据采集和监控系统(SCADA系统)，自动发电控制(AGC)和经济调度控制(EDC)，电力系统状态估计(State Estimator)，安全分析(Security Analysis)，调度员模拟培训系统(DTS)。 EMS的总体结构主要组成部分有：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。 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。培训模拟系统则可以分为两种类型：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。 一、EMS的计算机结构 如今常见的EMS计算机体系结构为开放式计算机体系结构。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采用外壳技术，将专用软件与操作系统相隔离，这个外壳软件层是一个符合POSIX标准的插头，可插到符合该标准化的各种操作系统上。 ⑤采用商用数据库。 ⑥硬件可采用多家产品。 ⑦实现系统内部采用局域网互联，并可与其他信息系统相连。 二、EMS的数据库 EMS的数据库是实现EMS所有功能的所需的数据源。EMS数据库设计是将物理模型化为数学模型的定义过程。不同公司设计的EMS数据库有不同的定义及不同的数据库形式。但就EMS的数据来源而言无非有这样一些类型：实时量测数据、预测与计划数据、基本数据、历史数据和临时数据。