智慧能源管理系统

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一、 智慧能源管理系统概述

智慧能源管理系统EMS(Energy Management System),是实现低碳社会可持续发展的重要因素之一,系统目标为维持和提高“舒适”、“放心”的居住环境,减少二氧化碳排放,最大限度地减轻环境负担,抑制社会的总体成本。

智慧能源管理系统能够以智慧内纷繁复杂的个人信息和控制信息等庞大的数据为基础进行各种处理或调控。因此,要想构建和运用该系统的核心基础,必须具备拥有能够收集、关联、灵活利用各种庞大信息的“信息通讯技术”、能够根据信息迅速做出反应的“控制技术”、能够保护个人信息或进行机器认证的“安全技术”以及能够熟练运用各类机器、设备和系统的丰富经验。

二、 智慧能源管理系统架构

EMS架构为两层网络,第一层为放置在各应用客户端的控制终端,控制终端为一嵌入式计算机系统,其基本功能与网关设备有些近似,它主要的工作任务是通过协议通讯的方式收集各个自动化(智能化)系统或智能化仪表和自控设备所采集的数据,并转发。同时按照运行策略实现对各自动化(智能化)系统的控制。第二层为放置在管理中心的管理平台,它承担这对综合服务平台的整个管理、数据处理、应用功能的实现。客户可通过互联网访问该平台以获得相应授权内的服务,专业技术人员也可通过管理平台进行对授权内的企业或能源供应系统进行节能运行策略训练和掌握其运行状况。专业技术人员还可以通过管理平台嵌入各种专业服务模块,为客户提供相应的节能服务。系统管理人员通过管理平台进行各种管理操作等。  

在系统的结构设计中,我们采用分布式计算的方式将第一层的“控制终端”和第二层的“管理中心”构建成了一个动态的系统结构,针对每一个控制终端都是一个分布式的终端设备,它具备相对完善的结构和相对固定的功能,同时每个控制终端都有不同的配置和运行不同的策略算法。管理中心在对所有控制终端进行动态调度的过程中,每一个控制终端中的控制策略的过程结果都会实时反馈给管理中心,管理中心自动将效果不好的反馈结果传递给每一个采用该策略的控制终端,这样其他的控制终端中就可以避免由于控制策略参数或配置不正确导致的不良影响,始终会保持将策略运行在高效范围内,这就是我们利用分布式计算技术形成的动态策略算法调度。基于分布式技术,我们结合了目前主流的数据计算处理方法,引进了由微软和IBM共同制定的云计算技术,通过云计算技术将第一层和第二层的所有设备构成了一个宏观云,通过云计算技术实现云诊断、云策略、云控制和云服务等多项服务性功能,同时结合云计算技术我们构建了一个动态系统结构,所有的服务项内容都可以动态添加和删除。

 

 

三、 智慧能源管理系统功能

整个EMS平台将由电力公司的EMS和地区DER监控系统(DERC:Distributed Energy Resource Controller)、需求方的HEMS、FEMS、BEMS、EV充电系统以及其他服务商的相关系统连接而成。需求方的EMS和EV充电系统通过HEMS中心、BEMS中心和EV充电中心等系统进行连接。另外,家用及办公的太阳能发电装置(PV:Photovoltaic Power Generation)将由HEMS或BEMS实施监控。

 

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