[發(fā)明專利]一種綜合能源多時空尺度協(xié)同仿真方法與系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113536565A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 張承慧;陳晶;孫波
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/02;G06F113/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本公開提出了一種綜合能源多時空尺度協(xié)同仿真方法與系統(tǒng)，包括：構建由能源設備組成的IES仿真模型，用于單個綜合能源系統(tǒng)內(nèi)的多能流仿真計算；以IES仿真模型為節(jié)點，能源傳輸管道為紐帶接成IEN仿真模型；將每個IES仿真模型和IEN仿真模型分別下載到安裝有反射內(nèi)存卡的計算機中，每個反射內(nèi)存卡即為一個網(wǎng)絡節(jié)點，設置仿真步長、仿真順序基礎參數(shù)，進行綜合能源多時空尺度協(xié)同仿真。該綜合能源多時空尺度協(xié)同仿真結構，同時保證了設備、系統(tǒng)、網(wǎng)絡多空間維度的高精度仿真，并充分體現(xiàn)了多能流的多時間刻度特性。

技術領域

本公開屬于綜合能源技術領域，尤其涉及一種綜合能源多時空尺度協(xié)同仿真方法與系統(tǒng)。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

從城市或者區(qū)域?qū)用娼y(tǒng)籌協(xié)調(diào)，以園區(qū)級等小型綜合能源系統(tǒng)(Integratedenergy system，IES)為節(jié)點，以電氣冷熱網(wǎng)絡為紐帶，連接能源生產(chǎn)、輸配、存儲和使用等多環(huán)節(jié)而形成的多元、立體的大規(guī)模綜合能源網(wǎng)絡(Integrated energy network，IEN)，能夠提升區(qū)域整體能效，是綜合能源服務發(fā)展的重要方向。

仿真系統(tǒng)是系統(tǒng)分析、控制優(yōu)化等研究的重要基礎工具。但是，現(xiàn)有綜合能源仿真系統(tǒng)多為單純能源網(wǎng)絡級仿真或者單個綜合能源系統(tǒng)仿真，針對上述提到的以電氣冷熱異質(zhì)能流共存且以小型IES為節(jié)點的大規(guī)模綜合能源網(wǎng)絡精確仿真尚且缺失。

綜合能源多時空尺度(多時間空間尺度)協(xié)同仿真需要同時計算和交互設備-系統(tǒng)-網(wǎng)絡多空間維度及電、氣、冷熱等多能流多時間刻度的能量數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的仿真系統(tǒng)模型異常復雜，且仿真計算量巨大，難以實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術的不足，本公開提供了一種綜合能源多時空尺度協(xié)同仿真方法，能夠?qū)崿F(xiàn)綜合能源設備-系統(tǒng)-網(wǎng)絡多空間維度及電、氣、冷熱等多能流多時間刻度協(xié)同仿真。

為實現(xiàn)上述目的，本公開的一個或多個實施例提供了如下技術方案：

第一方面，公開了一種綜合能源多時空尺度協(xié)同仿真方法，包括：

構建由能源設備組成的IES仿真模型，用于單個綜合能源系統(tǒng)內(nèi)的多能流仿真計算；

以IES仿真模型為節(jié)點，能源傳輸管道為紐帶接成IEN仿真模型；

將每個IES仿真模型和IEN仿真模型分別下載到安裝有反射內(nèi)存卡的計算機中，每個反射內(nèi)存卡即為一個網(wǎng)絡節(jié)點，設置仿真步長、仿真順序基礎參數(shù)，進行綜合能源多時空尺度協(xié)同仿真。

進一步的技術方案，每個IES仿真模型仿真單個綜合能源系統(tǒng)內(nèi)的電氣冷熱設備的能源利用、轉化過程，并計算缺失的需要氣網(wǎng)、熱網(wǎng)、電網(wǎng)供給的氣、熱、電或者多余的反哺給氣網(wǎng)、熱網(wǎng)、電網(wǎng)的氣、熱、電，并將該數(shù)據(jù)存儲在該節(jié)點的反射內(nèi)存卡的某個地址上；

IEN仿真模型通過預設的訪問地址，訪問該節(jié)點的反射內(nèi)存卡的該地址，讀取該數(shù)據(jù)，進而供給或者接受該節(jié)點IES能量，并進行管道內(nèi)剩余能量或者新增后的能量傳輸仿真。

進一步的技術方案，所述每個反射內(nèi)存卡即為一個網(wǎng)絡節(jié)點，構成sPIDER網(wǎng)絡內(nèi)存網(wǎng)，每個節(jié)點的網(wǎng)絡內(nèi)存卡上的存儲器中都有網(wǎng)絡內(nèi)存網(wǎng)上其它節(jié)點的共享數(shù)據(jù)拷貝，計算機將數(shù)據(jù)寫入其本地網(wǎng)絡內(nèi)存卡后的，極短時間內(nèi)，網(wǎng)絡內(nèi)所有計算機都能訪問這個新數(shù)據(jù)。

進一步的技術方案，所述sPIDER網(wǎng)絡內(nèi)存網(wǎng)可以替換成其他通信網(wǎng)絡，用于完成IES仿真模型與IEN仿真模型的交互能流數(shù)據(jù)。

進一步的技術方案，所述IES仿真模型預留有能量交互接口，包括電網(wǎng)供給接口、系統(tǒng)供電接口、熱網(wǎng)供給接口、系統(tǒng)供熱接口、系統(tǒng)供氣接口及氣網(wǎng)供給接口，利用上述接口接收或輸出能量給能源網(wǎng)絡，用于仿真系統(tǒng)內(nèi)能源設備的能量轉換和利用，以及異質(zhì)能源間的耦合特性。