電能管理系統

EMS(Energy Management System)系統，即電能管理系統。EMS是按用戶的需求，遵循配電系統的標準規範而二次開發的一套具有專業性強、自動化程度高、易使用、高性能、高可靠等特點的適用於低壓配電系統的電能管理系統。通過遙測和遙控可以合理調配負荷，實現最佳化運行，有效節約電能，並有高峰與低谷用電記錄，從而為能源管理提供了必要條件。同時對電能按照明插座用電、動力用電、空調用電、特殊用電進行分項計量，為企、事業單位電能節能審計提供依據。

基本介紹

• 中文名：電能管理系統
• 外文名：Energy Management System

簡介

在電力系統調度自動化的控制系統中，EMS系統不僅具有與所屬電廠及省級調度等進行測量讀值、狀態信息及控制信號的遠距離的高可靠性的雙向交換，而且本身具有協調功能。其中協調功能包括安全監控及其他調度管理與計畫等功能。右圖為EMS的功能組合示意框圖，其中的SCADA子系統直接對所屬廠、網進行實時數據收集，以形成調度中心對全系統運行狀態的實時監視功能：同時又向執行協調功能的子系統提供數據，形成資料庫，必要時還可人工輸入有關資料，以利於計算與分析，形成協調功能。協調後的控制信息再經由SCADA系統傳送至有關網、廠，形成對具體設備的協調控制，右圖同時也表示EMS信息流程的主線。

EMS信息流程的主線示意圖

系統結構

電能管理系統可對低壓設備消耗的電能進行分項計量。其軟體運行於windows作業系統，包括windows2000、windows NT、windowsXP等windows系列作業系統。還支持數百種各種硬體設備，包括目前流行的各種板卡、儀表、PLC等。支持各種常用電力通信規約，如部頒CDT規約、POLLING、1801、101、DNP等電力規約。

按照國家對電能計量的相關要求，本系統對耗電量進行分項計量，包括：

（1）照明插座用電：為建築物主要功能區域的照明、插座等室內設備用電。主要包括照明和插座用電、走廊和應急照明用電、室外景觀照明用電。

（2）空調用電：主要包括冷熱站用電、空調末端用電。

（3）動力用電：主要包括電梯用電、水泵用電、通風機用電。

（4）特殊用電：主要包括信息中心、洗衣房、廚房餐廳、游泳池、健身房或者其他特殊用電。

功能介紹

電能管理系統的功能主要包括有：

1. 前台人機互動界面 設計適合客戶要求的互動界面；標準圖元庫，方便調用組合；實時數據採集和顯示；數據信息的自動邏輯計算和處理；設備參數遠程更改設定；合、分閘狀態顯示和強制操作。
2. 信息處理 利用採集信息及特定方法進行計算；統計總功率、最大需量、開關次數；採集功率因數、設定上下限；記錄負荷狀況分析電能質量；溫濕度信息的採集和處理顯示（該功能須配備溫濕度控制器）。
3. 報警/異常/事件存儲 斷相報警實時顯示；通訊異常記錄存儲；合、分閘操作記錄；當日報警事件的實時顯示；歷史事件的查詢、列印。
4. 曲線及報表管理設定功能 客戶要求的電參量的趨勢曲線；正/反向有/無功電度的歷史趨勢；設計滿足客戶需求的各種報表；自動生成電能計量的日、月、年報表；可根據常用的MS Excel設定模板並生成相應報表，使用戶輕鬆使用；查詢任意時刻報表、顯示並列印。
5. 後台資料庫管理 套用廣泛的資料庫軟體如Access、MSSQL；建立開放式、網路化資料庫；存儲指定年限或所有的數據信息；軟體系統實現的動態程式庫；實時數據信息更新安全可靠；支持C/S、B/S方式，實現數據遠傳。
6. 多級許可權用戶管理 密碼登錄後台，保證設定安全；高許可權對低許可權管理，分級操作，各許可權均具修改密碼功能。
7. 通訊管理設定 各串口自主配置，操作方便；不同設備的通訊協定選擇；通訊波特率自主選擇；系統根據選擇結果自動對該前置機某連線埠所連各設備進行統一的遙控配置。
8. 網路功能 雙機熱備功能，支持雙機、雙網、雙設備等冗餘，並採用熱備份的形式確保系統穩定可靠的運行，配置簡單、方便。網路上任意一台機器可指定為I/O伺服器（即前置機），網路上的其他機器可方便地從該機器上獲取數據。
9. 其它功能及特點; 主接線圖、潮流圖顯示、實時數據顯示均可螢幕拷貝。
10. 實時顯示電站各實時電量，開關狀態，信號狀態及動作累計數據。
11. 實時顯示當前各模組，通訊，印表機等工作狀態，出錯自動報警。
12. 正常顯示主接線圖、潮流圖、地理圖等圖形工況。其上數據自動刷新，大於整屏畫面可漫遊移動。
13. 正常顯示各主變溫度，設備電壓，電流，負荷棒圖並定時存儲相關歷史數據，根據運行工況及現場情況，可線上修改各測量電量各種特徵。最佳化及擴充系統。
14. 可動態顯示及修改各保護裝置內保護定值，可線上投退保護裝置內各保護功能對於各類檢測電量的修改及功能操作，系統配有多種授權密碼，整個系統操作控制方便可靠。
15. 通過ODBC接口支持各種資料庫，如ORACAL、SYBASE、SQLSERVER、ACCESS等等。
16. WEB發布功能，製作的所有畫面均可以HTML的格式在網上發布，遠方計算即可通過INTERNET利用IE瀏覽器登錄到WEB伺服器上瀏覽系統實時數據。
17. 故障錄波的處理，可記錄故障錄波數據，以曲線形式顯示波形以供分析。
18. 事故追憶，能以表格的形式列出事故發生時各開關的變位順序和相關遙測量的數據值。

軟體界面數據採集

軟體界面數據採集

可採集和處理電力系統常用的各種遙測量、遙信量、脈衝量及非電量：

• 遙測量：電壓、電流、有功、無功等；
• 遙信量：開關狀態、刀閘位置、保護動作信號、事故跳閘總信號、預告信號等；
• 脈衝量：電度量、周波、時間量、設備參數、保護定值等；
• 非電量：溫度、壓力、濕度、火災報警、防盜報警等。

報警處理

事件報警：包括開關量報警，模擬量越限報警。

當產生報警時，可自動推出報警視窗，列表顯示報警信息，在報警視窗中，可完成瀏覽、篩選、確認等操作；報警產生時，可同時進行聲光、語音等報警；可列印報警記錄。

趨勢曲線圖顯示

可實現電壓、電流、功率等電參數的實時和歷史趨勢曲線顯示，對某一時刻的電參數變化進行查詢。

主界面顯示

可根據現場的設備安裝情況及布局將其用圖形界面形象的表示出來，圖為低壓系統的配電圖。

實時報表顯示

可進行報表的查詢和列印， 包括有三相電流、三相電壓，功率因數、等參數的查詢和列印。

月抄表數據的查詢

可顯示某個月的電錶數據，可進行自定義查詢，列印輸出

系統運行狀況圖

系統開關量、模擬量、脈衝量一覽表，記錄開關量變位動作次數，系統各保護裝置保護投退表、保護定值表、各微機裝置內信號表，系統安全運行天數。系統各脈衝電量讀取，日、月、年統計一覽表等。

顯示現場系統設備當前的運行狀態及系統運行信息。

系統性能指標

• 平均無故障工作時間>30000小時；
• 遙測傳送時間<3S；
• 遙信量：遙信變位時間<3S，遙信正確率100%；
• 遙控、遙調：遙控、遙調傳送時間<3S，遙控正確率100%；
• 螢幕畫面調用回響時間<3S；
• 告警回響時間<2S；
• 畫面實時數據更新時間<3S；
• 開關量在資料庫中更新時間<2S；
• 模擬量在資料庫中更新時間<2S；
• 系統容量根據硬體配置的擴充無限擴容。