[发明专利]一种综合能源实时数字物理混合仿真系统

说明书

本发明提供一种综合能源实时数字物理混合仿真系统，包括物理实体和数字仿真系统；其中，物理实体用于对各种能源子系统进行监控与调度；数字仿真系统用于基于电磁暂态的电力系统仿真对电网进行仿真模拟，以及采用TRNEdit子系统对综合能源子系统进行仿真模拟；同时还实现了各仿真模块的协同仿真。物理实体和数字仿真系统通过数字物理混合仿真接口相连，通过实时的仿真数据，驱动综合能源系统管控平台，实现系统的实时数据驱动与数字物理混合仿真。

技术领域

本发明属于综合能源系统技术领域，特别涉及一种综合能源实时数字物理混合仿真系统。

背景技术

综合能源系统由社会供能网络和终端综合能源单元系统构成，将电力、燃气、供热/供冷、供氢等能源环节与交通、信息等支撑系统有机融合，使不同能源之间的协同调度，实现能源高效利用、满足用户多种能源需求、提高社会供能可靠性和安全性。随着新技术、新设备的不断发展和应用，综合能源系统的基本架构也在不断进步和衍变，其能够带来的经济、环境和社会效益也将日益明显。

在我国综合能源系统理论研究不断深入和试点项目有序落地的背景下，需要开发综合能源系统建模与仿真技术。公开号CN109191017A-一种综合能源系统的仿真方法、装置、设备及存储介质，公开了一种基于多代理的综合能源系统的仿真方法，通过对综合能源系统中的能源供应商和用户进行建模，即通过能源供应商的第一目标函数和第一数据建立第一代理模型，通过用户的第二目标函数和第二数据建立第二代理模型，然后利用Q算法在综合能源系统的运行规则下对第一数据、第一代理模型和第二数据和第二代理模型进行修正，达到对综合能源系统进行仿真的目的。但是该技术未提出数字物理混合的仿真方法。

目前，未有涉及综合能源系统实时数字物理混合实时仿真的相关技术与实现方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合能源实时数字物理混合仿真系统，通过实时的仿真数据，驱动综合能源系统管控平台，实现系统的实时数据驱动与数字物理混合仿真。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种综合能源实时数字物理混合仿真系统，包括物理实体，数字仿真系统和数字物理混合仿真接口；

所述数字仿真系统包括仿真器和仿真工作站；所述仿真工作站用于搭建电力系统仿真模型和综合能源子系统仿真模型；所述仿真器用于基于仿真模型进行仿真计算；

所述物理实体包括能效管理系统和与之相连的综合能源控制设备；所述能效管理系统用于根据仿真器的计算结果对综合能源控制设备进行控制操作；

所述数字物理混合仿真接口用于进行物理实体与数字仿真系统间采集数据和控制指令的传输。

进一步的，所述数字物理混合仿真接口以太网的形式连接数字仿真系统与物理实体；或者根据需要采用AI/0、DI/O、CAN、光纤、USB和485/232接口方式中的一种。

进一步的，所述仿真器包括综合能源系统实时仿真支撑环境、仿真模块和协同仿真模块；

所述综合能源系统实时仿真支撑环境用于为仿真模块提供设备参数及网络拓扑结构，存储仿真模块计算结果以及对仿真模块和协同仿真模块进行管理；

所述仿真模块用于基于仿真工作站搭建的仿真模型对电力系统和综合能源子系统进行仿真计算；

所述综合能源子系统是指，

将综合能源系统根据终端综合能源系统在空间上所属区域划分为不同区域；

其中不同区域的区域电网、区域天然气网和区域热网即为对应不同层次的综合能源子系统；

所述协同仿真模块用于进行各仿真模块间的时间协同。

进一步的，所述综合能源系统实时仿真支撑环境包括：