嵌入式能量管理系统研制与工程实践

董树锋; 郑欣怡; 吴振冲; 葛明阳; 练润哲; 徐成司

doi:10.7500/AEPS20240104005

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嵌入式能量管理系统研制与工程实践

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 嵌入式能量管理系统研制与工程实践
- Development and Engineering Practice of Embedded Energy Management System
- 电力系统自动化 2024年48卷第19期页码：129-138
- 作者机构：
  
  浙江大学电气工程学院，浙江省杭州市 310027
- 作者简介：
  
  董树锋(1982—)，男，通信作者，博士，副教授，博士生导师，主要研究方向：综合能源系统与微电网优化运行、信息技术与高性能计算技术在电力系统中的应用。E-mail： dongshufeng@zju.edu.cn
  郑欣怡(2000—)，女，硕士研究生，主要研究方向：微电网能量管理系统。E-mail：zhengxy00@zju.edu.cn
  吴振冲(2000—)，男，博士研究生，主要研究方向：高性能计算技术在电力系统中的应用。E-mail：wuzhenchong@zju.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(52077193)
- DOI：10.7500/AEPS20240104005
  中图分类号：
- 收稿：2024-01-04，
  
  修回：2024-04-02，
  
  网络出版：2024-07-16，
  
  纸质出版：2024-10-10
- 稿件说明：
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董树锋,郑欣怡,吴振冲等.嵌入式能量管理系统研制与工程实践[J].电力系统自动化,2024,48(19):129-138.

DONG Shufeng,ZHENG Xinyi,WU Zhenchong,et al.Development and Engineering Practice of Embedded Energy Management System[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(19):129-138.
董树锋,郑欣怡,吴振冲等.嵌入式能量管理系统研制与工程实践[J].电力系统自动化,2024,48(19):129-138. DOI： 10.7500/AEPS20240104005.

DONG Shufeng,ZHENG Xinyi,WU Zhenchong,et al.Development and Engineering Practice of Embedded Energy Management System[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(19):129-138. DOI： 10.7500/AEPS20240104005.

摘要

传统能量管理系统硬件组成复杂、设备接入成本高、扩展性及通用性弱，难以适配中小规模新兴场景的多能自主管控需求。为此

文中提出一种嵌入式能量管理系统。首先，基于混成控制理论提出控制组态技术，实现策略的通用开发；其次，基于自动微分开发边缘优化求解器，并结合嵌入式数据库、异步非阻塞通信技术构建轻量Web应用；最后，结合Simulink开展半实物仿真测试以验证控制的有效性。文中提出的嵌入式能量管理系统已在杭州亚运村世纪变电站和多个工业园区投入实际应用，交付周期显著缩短，部署成本降低50%以上，性能表现良好。

Abstract

The traditional energy management system exhibits intricate hardware components

high equipment access cost

limited scalability and generality

making it challenging to meet the requirements of multi-function autonomous management and control in small- and medium-sized emerging scenarios. Therefore

an embedded energy management system is proposed. First

leveraging the hybrid control theory

the control configuration technology is introduced to achieve a comprehensive strategy development. Secondly

an edge optimization solver based on automatic differentiation is developed while constructing a lightweight Web application by integrating embedded database and asynchronous non-blocking communication technology. Finally

a semi-physical simulation test combined with Simulink is conducted to validate the effectiveness of the control approach. The embedded energy management system proposed in this paper has been successfully deployed at Century Substation of Hangzhou Asian Games Village of China as well as several industrial parks

resulting in significantly reducing the delivery cycle and deployment cost by over 50%

along with excellent performance.

关键词

Keywords

references

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