振兴发展趋势分析

能量管理系统是承载信息采集与发布业务系统、业务管理系统、数据库系统等多项关键能源业务的应用系统。智慧能源管控服务是利用为特定行业、企业、家庭开发的能源管理系统，开展智能化用能管理和能效优化服务。随着能源互联网的发展建设，将突显出巨大的市场空间。通过能源计划、能源监控、能源统计、能源消费分析、重点能耗设备管理、能源计量设备管理等多种手段，使企业管理者对企业的能源成本比重、发展趋势有准确的掌握，并将企业的能源消费计划任务分解到各个生产部门，使节能工作责任明确。

能源微网管理系统是微网中对发电、制热、储能、负荷及电力系统、热力系统等进行一体化监控的管理系统，多个能源微网管理系统的互联互通构成了能源微网云平台系统。能源微网管理系统应在以下关键方面取得战略性突破：多电源、多热源的匹配耦合，微网储能系统的充放电控制，负荷的自动化管理，环境、安防与用能的一体化监控系统，能效控制器，能量路由器，终端界面系统。

交通能源管理系统是对车辆燃机、电动机、电池、空调等设备和能耗情况，实行集中监视、管理和分散控制的管理和控制系统，是实现交通节能的硬件系统和软件系统的统称。智能交通能源管理系统应在以下关键方面取得战略性突破：交通终端用能利用效率管理模型，汽油发动机、柴油发动机、电力机车能效管控，柴油机、汽油机的余热利用。

建筑能源管理系统是针对建筑物或者建筑群内的变配电、照明、电梯、空调、供热、给排水等能源使用状况，实行集中监视、管理和分散控制的管理和控制系统，实现建筑能耗在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。建筑能源管理系统应在以下关键方面取得战略性突破：建筑结构、给排水、热力、空气调节等标准化、自动化，智能电气、智能燃气、智能消防和防火，智能楼宇自动化控制管理，保温系统，集中抄表系统，小区储能管理系统。近几年国内开发的与公共建筑能耗有关的监测平台至少有一百多种，其中97%是能耗监测平台，而不是能量管理平台。原因是全社会对于建筑节能的认识和技术储备目前只达到能耗数据采集和初步分析的阶段，没有到达建筑能量管理的高度。就建筑能耗监测平台建设而言，全国的发展水平差距也甚大。

目前，已有较多研究机构和企业进行了能量管理系统相关的信息采集、通信架构、数据库及大数据技术、检测管控系统等的研究和设想，以下为一些代表性的成果。

（1）能源管理系统采用分层分布式系统体系结构，在架构上采用“云计算”体系，通过分布式存储、分布式计算、模块化等技术实现面向服务（SOA）的“私有云”数据中心平台，将能耗数据、物业操作管理数据、用户交互数据、费用数据、建筑信息、节能过程记录数据等相关数据和信息全部接入该中心平台进行计算和处理，并可以通过灵活的方式将信息分发到PC机、大尺寸显示屏、手机等多种形式的终端设备。平台要求通过互联网进行数据的采集上报，以实现数据采集、远程传输、数据运算、数据分析、数据图形化显示、数据发布以及提出解决方案的数据综合处理信息系统。(www.xing528.com)

（2）微电网能量管理平台架构如图13所示。集中调度层主要负责微电网内分布式单元的监控、下发分布式单元的运行指令、不可控发电单元和负荷的功率预测、优化运行和实时调度等，集中调度层是整个联供型微电网管理平台的核心。物理层是能量管理平台的底层，包括风力发电单元、光伏发电单元、燃气轮机、燃料电池、辅助锅炉、吸附式制冷机、储能单元（蓄热/蓄电）以及各分布式单元控制器等。物理层负责向能量管理平台提供分布式单元的状态信息，同时接受能量管理平台下发的指令并执行相应的调度控制。集中调度层和物理层之间要求双向通信，上层可以与配网调度中心之间实现信息交互（实时电价、上级调度计划信息等）。

图13　微电网能量管理平台

（3）能量管理平台的通信机制如图14所示。因其监控数据量大、距离远，所以采用光纤、工业以太网、RS485等有线连接方式，保证数据传输稳定、高效、实时。由于用户侧数据量小，对实时性要求不高，可以采用无线通信网络进行数据传输。各层之间的通信应采用双环自愈连接光缆，具有双对收、发端口的双路双向的自愈型网络，光缆断裂或者某一节点设备发生故障时，其相邻节点主、备通路各自自动环回，保证了信号传输的畅通。控制通信协议采用IEC 61850标准。IEC 61850全面支持信息扩充，具有良好的互操作性，以及能够通过规约转换器（IED）进行多设备协同操作的能力。软件平台信息模型采用IEC 61970标准。IEC 61970能够实现EMS的应用软件无缝集成，提高电网调度自动化水平。

图14　能量管理平台的通信机制示意图