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论文首发 | 微网嵌入式能量管理系统的工程实践
论文首发 | 微网嵌入式能量管理系统的工程实践
发布:2025-09-06
近日,极简物控核心技术团队完成《微网嵌入式能量管理系统的工程实践》一文,正式在《电力系统自动化》期刊网络首发,论文系统阐述了极简自主研发的微网嵌入式能量管理系统(EEMS)的技术架构与工程实践成果。
一、研究背景与问题提出
在新型电力系统建设背景下,微网中分布式新能源占比提升与用户需求多样化,对微网能量管理系统(EMS)提出更高要求,传统EMS存在策略通用性差、动态调整能力不足、缺乏边缘求解与就地决策能力等问题,难以适应工程实践需求。
二、微网EMS概述及传统系统局限
传统微网EMS硬件由底层设备控制器、数据采集装置等多级设备组成,软件包含通用业务、数据通信等模块,核心业务涵盖态势感知、优化调度等功能。
然而,目前国内外主流企业(如西门子、ABB等)的EMS虽有一定应用,但普遍存在结构复杂、定制化程度高、策略调整困难等问题,尤其在资源受限场景中表现不足。
三、全链路可组态的微网嵌入式能量管理系统
全链路可组态的微网嵌入式能量管理系统(embedded energy management system,EEMS)采用嵌入式架构,将采集、控制等功能集成于单一设备,通过测点、通道、控制、图形四类组态机制实现全链路无代码配置,支持策略快速构建与部署。

EEMS组态架构
关键技术
测点组态:统一数据格式,基于嵌入式数据库存储信息。
通道组态:解析多协议报文,支持多通道并行通信。
控制组态:基于混成控制理论和边活动网络(AOE)实现事件驱动控制,支持动态调整与边缘求解。
图形组态:提供Web可视化界面,降低二次开发难度。

EEMS与传统EMS对比
优势对比:与传统EMS相比,EEMS在硬件集成、策略通用性、边缘计算等方面优势显著,设备数量减少约60%,开发成本降低约80%。
四、工程实践验证
孤岛微网:在吉林长春中石化矿区,EEMS实现黑启动自主控制(2.164秒完成储能启动)和燃机功率动态分配,保障离网稳定运行。
台区微网:在浙江富北村,EEMS解决电压波动和负载率越限问题,实现电压偏差率<10%、台变全天候不过载。
园区微网:在义乌商贸城和宁波杭湾工业园,EEMS实现储能功率优化(日均收益提升163.16元)、需求响应快速执行及负载均衡(偏差≤10%),提升能源利用效率。

商业园区网架构
五、结论与展望
EEMS通过嵌入式架构和全链路组态技术,有效解决传统EMS的工程瓶颈,在多场景中表现出良好适应性。未来需进一步研究事件驱动控制收敛性、微网事件标准化及AI策略生成等相关技术。