能源控制器

能源控制器最早源於2014年由國網營銷部組織開展的模組化終端預研項目。在用電信息採集系統 ^[8]  建設過程中，存在原有用電信息採集終端在部分地區存在功能與需求不匹配和通信方式單一的問題，不能滿足各地區的差異化需求，此外終端的種類較多，對製造企業的要求較高，制約了生產企業規模化生產。如果將用電信息採集終端設計成多個功能獨立的模組結構型式，並按各地區實際需求配製相應的模組組合，可形成具有不同功能的終端，以滿足市場對用電信息採集終端多樣化的需求。基於上述原因，基於模組化外型的能源控制器應運而生，形成了以“產品模組化、模組產品化”為核心理念，並結合工業總線、分佈式電源設計、嵌入式系統、大容量存儲、多信道兼容互換等先進技術，通過對用户需求的理解和分析，將終端分解成多個獨立、通用的功能模塊。

2015年，由國網營銷部基於國網科技項目“計量裝置在線智能診斷及採集系統運行可靠性關鍵技術研究”研究成果“模組化終端硬件結構”，進一步提出需求，要求基於能源控制器的終端軟件基於統一操作系統進行設計。

2016年，國網營銷部組織編制的採集2.0終端分技術報告中，提出了硬件模組化、統一操作系統、統一終端軟件平台的思路和方案，並提出了800M主頻及4G存儲空間的相關指標。該技術報告為能源控制器指明瞭發展方向。

2018年，國網營銷部組織業內主流設備廠家開展了統一終端軟件平台的進一步研究，提出“軟件APP化、軟件定義終端”的思路。

2019年，國網營銷部組織多次會議討論能源控制器相關的技術規範和形式規範，結合容器技術提出了統一操作系統、硬件接口層、系統APP、基礎APP和高級APP的整體軟件框架方案。

2020年，國網營銷部根據業內設備廠家開發過程中碰到的技術問題，對能源控制器相關規範進行了修訂。至此，能源控制器形成了量產產品。

系統整體電源由AC/DC單元提供，共包括兩部分，其中一部分直接給交採板計量單元供電，另一部分再通過電源管理單元輸出5V及3.3V給核心板、主板及模塊供電。主板外設包括點陣液晶、百兆以太網、ESAM、USBHUB ^[9]  、藍牙模塊、功能模組（4G、控制、遙信、485、載波、迴路巡檢等，模塊通過USB與主板進行通信）、USB ^[9]  調試口等，其中遙信跟RS-485模塊採用隔離DC/DC方案設計；主板與交採板之間通過SPI/UART進行通信。

功能配置如下：數據採集、數據處理、參數、控制、事件、數據傳輸、時鐘及定位、本地功能、能源控制器維護、安全防護、台區智能監測、電能質量分析、低壓側用電管理、無功補償、分佈式能源管理、多元化負荷管理、能效管理等功能。

能源控制器用於計量、測量、邊緣計算。在電力信息採集系統 ^[8]  具有普遍應用，在低壓居民台區，以變壓器為中心，以居民用户為末端節點，基於HPLC ^[5]  載波技術形成台區能源控制網絡，實現台區計量、變壓器監測、環境量採集、分支/表箱設備採集、居民用户電能、水、氣、熱能計量數據採集，以及台區負荷控制及優化，在工商業用户，除了計量與採集外，更多的是用於企業負荷控制與能效管理。除此之外，還可用於電動汽車有序充電、分佈式能源管理、電能質量分析等。

能源控制器根據應用場景分成公變和專變，根據應用場景可配備不同的功能模塊形成對應的設備。如公變標配HPLC ^[5]  模塊、遠程通信模塊、迴路巡檢模塊、遙脈模塊、RS-485模塊；專變標配控制模塊、遠程通信模塊、迴路巡檢模塊、遙脈模塊、RS-485模塊。

能源控制器基於統一的基礎APP，根據統一的接口標準，可實現不同設備廠家相同功能高級APP的互換以及新功能APP的拓展安裝。