能量管理系统（Energy Management System, EMS）是用于监控、控制和优化能源使用及分配的综合性系统，其核心功能可分为以下几类：

一、数据采集与监控（SCADA系统）

实时数据采集

通过传感器和智能设备收集能源生产、传输和消费的实时数据，包括电压、电流、功率、温度等物理量。

远程监控与可视化

提供图形化界面，实时显示能源系统状态，支持远程操作和控制。

二、自动控制与调度

自动发电控制（AGC）

根据电网需求自动调整发电设备的输出，维持功率平衡。

经济调度与优化

通过算法优化能源分配方案，降低能耗成本，例如在微电网中实现动态功率调度。

需求响应管理

根据电网负荷变化调整能源供应，响应电网调峰需求。

三、状态评估与分析

电力系统状态估计

利用数学模型预测系统运行状态，评估设备健康状况和潜在故障风险。

网络分析与优化

分析能源网络拓扑结构，优化线路布局和设备配置。

能源审计与报告

生成能耗报告，辅助制定节能策略。

四、安全与保护功能

故障检测与隔离

实时监测异常情况，自动隔离故障设备，防止事故扩大。

安全策略执行

执行预设的安全规则，如过压、过流保护等。

应急管理

在突发事件中快速切换能源供应方案，保障系统稳定运行。

五、扩展功能（视应用场景不同）

储能系统管理：

针对微电网或分布式能源系统，实现电池充放电优化。

电动汽车充电管理：协调充电需求，延长续航并降低电网负荷。

用户侧管理：控制终端设备功耗，支持需求侧响应。

总结

能量管理系统通过集成数据采集、自动控制、状态评估及安全防护等功能，实现能源的高效利用和系统稳定运行。其具体架构和功能需根据应用场景（如电网、微电网、工业设施等）进行定制化设计。