한국형 에너지관리시스템(K-EMS)의 애플리케이션 소프트웨어는 기능적으로는 전력계통의 각종 설비에 대한 운전 데이터를 실시간으로 취득하여 해당 설비에 대한 감시 및 제어를 가능하게 해주는 SCADA, 전력계통에서 운전 중인 발전력의 실시간 감시 및 제어를 담당하는 발전응용프로그램, 전력계통의 안전도를 실시간으로 분석하고 평가해 볼 수 있는 전력계통해석 응용프로그램과 급전원 훈련을 담당하는 급전원훈련 시뮬레이터로 구성되어 있다.

한편, 개발 단계별로는 EMS가 구비해야할 기본기능을 구현한 Baseline EMS, Baseline EMS의 바탕 위에 중급 난이도의 EMS 기능을 구현한 Prototype EMS 및 Prototype EMS의 기반 위에 고급 난이도의 EMS 기능을 구현한 Fullscale EMS로 구분할 수 있다. 이것은 EMS의 국산화 개발이 국내 최초로 시도된다는 점에서 리스크를 최소화하기 위해 각 기술에 대한 난이도 및 우선순위를 3단계로 분류하여 순차적으로 개발하는 전략의 일환이었다.

이러한 과정을 거쳐 Fullscale EMS의 개발을 완료함으로서 에너지관리시스템에서 요구되는 전 애플리케이션을 종합적으로 구비하여 한국형EMS의 개발을 성공적으로 완수하고 에너지관리시스템 국산화의 위업을 달성하게 된다.

2005년 11월, 한국형EMS의 연구개발 착수와 동시에 EMS가 구비해야 하는 기능 및 사용자 요구사항을 조사하고 분석하는 기본설계를 수행했다. 2006년 1월에는 한국형EMS 개발 홈페이지(www.k-ems.re.kr)를 구축하여 개발 정보를 공개함과 동시에 연구에 참여하는 산학연 각 기관의 연구원들이 연구정보를 상호 교환할 수 있는 공간도 마련했으며 개발 공정 및 진도 현황과 연구개발 중간성과물을 연구원들이 서로 공유할 수 있도록 했다. 이를 통해 개발기술의 공유와 선의의 경쟁을 통해 연구개발 추진을 촉진하는 효과도 거뒀다.

EMS 분야의 국내외 기술발전 동향 및 표준화 동향을 수집하고 전력거래소에서 현재 운영 중인 EMS의 기능을 분석했으며 실사용자인 전력거래소 중앙급전소의 급전원 및 유지보수 실무자의 개선 요구사항도 수렴했다. 이와 더불어 EMS 개발과 운영경험을 지닌 국내외 전문가에 의한 자문을 거쳐 각종 애플리케이션 개발의 기준이 되는 기술규격서를 2006년 8월에 작성했다.

연구개발의 시작 단계인 기본설계 단계부터 개발대상 애플리케이션의 성격에 따라 구조적 개발방법론과 객체지향적 개발방법론을 적용하여 연구품질 수준 향상과 표준화에 주력했다. 연구개발 주기에 따라 설계문서를 산출했는데 각 애플리케이션별 소프트웨어요구사항명세서, 분석명세서 및 설계명세서 등을 순차적으로 개발, 2006년 12월에 상세설계를 완료했다.

상세설계가 완료됨에 따라 2007년 3월까지 프로그램 코딩을 완료했으며 Baseline EMS에서는 한국형EMS 개발의 첫 단계로서 EMS의 기본기능이라고 할 수 있는 자료취득, 데이터 처리, 경보처리, 원격제어 및 실시간 화면표시 등을 포함하는 SCADA 애플리케이션, 경제급전, 자동발전제어, 예비력감시 및 수요예측 등을 포함하는 발전 애플리케이션 및 상태추정과 조류계산을 포함하는 전력계통해석 애플리케이션을 개발했다.

이어 2007년 8월까지 단위기능에 대한 개별 기능시험인 단위기능시험을 완료했고 2007년 10월까지는 단위기능이 통합된 상태에서 통합 DB 기반으로 상호 유기적으로 동작하여 제 기능을 발휘하는지를 확인하는 통합시험을 완료했다. 계속해서 2007년 11월부터 2008년 4월까지 Baseline EMS에 대한 실증시험을 진행했으며 이 단계에서는 전력거래소의 후비급전소 EMS와 병렬로 실계통 데이터를 취득하면서 실시간 데이터를 기반으로 개발된 애플리케이션의 기능시험을 시행하여 Baseline EMS의 개발을 완료했다.

한국형EMS 개발의 두 번째 단계인 Prototype EMS에서는 SCADA 토폴로지, 스터디 모드, 호스트 이중화 등의 시스템 지원 기능과 최적조류계산 및 안전제약 경제급전 등의 발전 애플리케이션 및 전압계획, 송전용량계산 및 상정사고해석 등을 포함하는 전력계통해석 애플리케이션을 개발했다.

2009년 3월까지 단위기능시험을 완료했고 4월에는 통합시험을 진행했으며 단위 애플리케이션들을 통합 환경에 탑재하여 통합하고 각 애플리케이션들이 통합 DB 및 화면과 연결되고 애플리케이션간의 자료교환이 성공적임을 확인했다. 이어 실계통 데이터 기반의 실증시험을 진행하여 미비사항을 보완해 2009년 6월에는 Prototype EMS의 개발을 완료했다.

한국형EMS 개발을 완성하게 되는 최종 단계인 Fullscale EMS에는 온라인 DB 편집, 사용자 권한관리, 발전기기동정지계획, 최적화급전계획, 안전도향상, 전력시장연계 및 고장계산과 급전원훈련 시뮬레이터의 개발을 포함하고 있다. 2010년 1월에 해당 애플리케이션별 소프트웨어 개발을 완료했고 3월말부터는 통합시험을 진행해 8월까지 실증시험을 완료하는 것을 목표로 하고 있다. 이어서 2010년 10월까지 실사용자인 전력거래소 급전원 및 유지보수 실무담당자가 참여하는 자체시험을 거쳐 미비점을 보완하게 되면 한국형EMS의 개발이 완료된다.