CN114123172B - 一种应用于综合能源系统的仿真测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种应用于综合能源系统的仿真测试系统及方法，所述系统包括：数据采集模块、综合能源系统拓扑构建模块、模拟测试模块和系统优化模块；数据采集模块用于获取综合能源系统的环境数据、设备数据、价格信息、负荷信息和策略信息；模拟测试模块用于验证综合能源系统的多种运行方案、模拟综合能源系统的各种事故情况以及各个节点的运行状态和评估综合能源系统；系统优化模块用于对综合能源系统进行节点状态预测与系统优化。本申请构建综合能源系统拓扑，验证综合能源系统的多种运行方案；本申请根据模拟和预测结果，对综合能源系统进行多方面优化，提高综合能源系统的工作效率，使得综合能源系统进一步适应实际环境。
Description
技术领域
本申请涉及综合能源系统测试技术领域，尤其是一种应用于综合能源系统的仿真测试系统及方法。
背景技术
综合能源系统是指一定区域内利用先进的物理信息技术和创新管理模式，整合区域内煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源，实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行，协同管理、交互响应和互补互济；在满足系统内多元化用能需求的同时，能有效地提升能源利用效率，促进能源可持续发展的新型一体化的能源系统。
综合能源系统在实际应用中，由于周围的实际环境会不断发生变化，包括系统规划、用电负荷、冷热负荷、自然资源情况、电价及气价情况等，综合能源系统也需要根据实际情况不断地进行调整，才能实现系统运行的经济性和最优的能效提升和最佳的能耗降低。现有技术中缺少科学有效的模拟推演平台来指导实际运行工程的运行方案制定和高级应用功能测试。
发明内容
为了解决现有技术中缺少对综合能源系统的方案验证与系统测试，造成综合能源系统无法根据实际运行状况进行优化，工作效率低的问题，本申请公开了一种应用于综合能源系统的仿真测试系统及方法。
本申请第一方面公开了一种应用于综合能源系统的仿真测试系统，包括：数据采集模块、综合能源系统拓扑构建模块、模拟测试模块和系统优化模块；
所述数据采集模块包括环境数据采集单元、设备数据采集单元、价格信息采集单元、负荷信息采集单元和策略信息采集单元；所述数据采集模块用于获取所述综合能源系统的环境数据、设备数据、价格信息、负荷信息和策略信息，以及用于获取所述环境数据、设备数据、价格信息和负荷信息之间的关系，以及用于将所述所述综合能源系统的环境数据、设备数据、价格信息、负荷信息以及所述环境数据、设备数据、价格信息和负荷信息之间的关系传输至所述综合能源系统拓扑构建模块；
所述综合能源系统拓扑构建模块用于基于典型用能场景，构建综合能源系统拓扑；所述典型用能场景包括用电场景、用热场景、用冷场景以及用气场景；
所述模拟测试模块用于根据所述综合能源系统拓扑和所述策略信息，验证所述综合能源系统的多种运行方案，生成方案验证信息；以及用于模拟所述综合能源系统的各种事故情况，生成事故报告信息；以及用于模拟所述综合能源系统中各个节点的运行状态，生成节点状态变化信息；以及用于评估所述综合能源系统，生成系统评估信息；以及用于将所述方案验证信息、事故报告信息、节点状态变化信息和系统评估信息传输至所述系统优化模块；
所述系统优化模块用于根据所述方案验证信息、事故报告信息、节点状态变化信息和系统评估信息，对所述综合能源系统进行节点状态预测与系统优化。
可选的，所述环境数据采集单元用于采集所述综合能源系统中环境温度信息、湿度信息、风速信息、光照信息和土壤温度信息。
可选的，所述设备数据采集单元用于采集所述综合能源系统中设备型号信息、设备参数信息和设备数量信息。
可选的，所述价格信息采集单元用于采集所述综合能源系统中燃料价格信息和电力价格信息，所述燃料价格信息包括天然气价格信息、煤价格信息和生物质价格信息；所述电力价格信息包括三种模式下的电力价格，所述三种模式包括供电模式、供热模式和供冷模式。
可选的，所述负荷信息采集单元用于采集所述综合能源系统中的电负荷信息、热负荷信息和冷负荷信息。
可选的，所述策略信息采集单元用于采集所述综合能源系统中多种运行策略以及实时指令信息。
本申请第二方面公开了一种应用于综合能源系统的仿真测试方法，所述方法应用于所述一种应用于综合能源系统的仿真测试系统，包括：
获取所述综合能源系统的环境数据、设备数据、价格信息、负荷信息和策略信息；
获取所述环境数据、设备数据、价格信息和负荷信息之间的关系；
基于典型用能场景，构建综合能源系统拓扑；所述典型用能场景包括用电场景、用热场景、用冷场景以及用气场景；
根据所述综合能源系统拓扑和所述策略信息，验证所述综合能源系统的多种运行方案，生成方案验证信息；
模拟所述综合能源系统的各种事故情况，生成事故报告信息；
模拟所述综合能源系统中各个节点的运行状态，生成节点状态变化信息；
评估所述综合能源系统，生成系统评估信息；
根据所述方案验证信息、事故报告信息、节点状态变化信息和系统评估信息，对所述综合能源系统进行节点状态预测与系统优化。
可选的，所述方法还包括：
生成节点状态预测报告和系统优化报告。
本申请公开了一种应用于综合能源系统的仿真测试系统及方法，所述系统包括：数据采集模块、综合能源系统拓扑构建模块、模拟测试模块和系统优化模块；所述数据采集模块用于获取所述综合能源系统的环境数据、设备数据、价格信息、负荷信息和策略信息，以及用于获取所述环境数据、设备数据、价格信息和负荷信息之间的关系；所述综合能源系统拓扑构建模块用于基于典型用能场景，构建综合能源系统拓扑；所述模拟测试模块用于根据所述综合能源系统拓扑和所述策略信息，验证所述综合能源系统的多种运行方案，生成方案验证信息；以及用于模拟所述综合能源系统的各种事故情况，生成事故报告信息；以及用于模拟所述综合能源系统中各个节点的运行状态，生成节点状态变化信息；以及用于评估所述综合能源系统，生成系统评估信息；所述系统优化模块用于对所述综合能源系统进行节点状态预测与系统优化。
本申请通过获取综合能源系统的实际运行数据，构建综合能源系统拓扑，从而验证综合能源系统的多种运行方案；本申请对综合能源系统中可能出现的事故进行模拟，对节点的运行状态进行预测，从而根据模拟和预测结果，对综合能源系统进行多方面优化，提高综合能源系统的工作效率，使得综合能源系统进一步适应实际环境；本申请方法简单实用，所需原始数据较易获得，优化数据具有一定的实用价值，为综合能源系统优化提供参考方向。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一种应用于综合能源系统的仿真测试系统的结构示意图；
图2为本申请实施例公开的一种应用于综合能源系统的仿真测试系统的又一种结构示意图；
图3为本申请实施例公开的一种应用于综合能源系统的仿真测试方法的流程示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中缺少对综合能源系统的方案验证与系统测试，造成综合能源系统无法根据实际运行状况进行优化，工作效率低的问题，本申请公开了一种应用于综合能源系统的仿真测试系统及方法。
本申请第一实施例公开了一种应用于综合能源系统的仿真测试系统，参见图1所述的结构示意图，包括：数据采集模块、综合能源系统拓扑构建模块、模拟测试模块和系统优化模块。
参见图2所示的结构示意图，所述数据采集模块包括环境数据采集单元、设备数据采集单元、价格信息采集单元、负荷信息采集单元和策略信息采集单元。所述环境数据采集单元用于采集所述综合能源系统中环境温度信息、湿度信息、风速信息、光照信息和土壤温度信息。
所述设备数据采集单元用于采集所述综合能源系统中设备型号信息、设备参数信息和设备数量信息。
所述价格信息采集单元用于采集所述综合能源系统中燃料价格信息和电力价格信息，所述燃料价格信息包括天然气价格信息、煤价格信息和生物质价格信息。所述电力价格信息包括三种模式下的电力价格，所述三种模式包括供电模式、供热模式和供冷模式。
所述负荷信息采集单元用于采集所述综合能源系统中的电负荷信息、热负荷信息和冷负荷信息。
所述策略信息采集单元用于采集所述综合能源系统中多种运行策略以及实时指令信息。根据综合能源系统的实际应用环境采集数据，能够有针对性的对综合能源系统进行优化，提高综合能源系统的环境适应性。
所述数据采集模块用于获取所述综合能源系统的环境数据、设备数据、价格信息、负荷信息和策略信息，以及用于获取所述环境数据、设备数据、价格信息和负荷信息之间的关系，以及用于将所述所述综合能源系统的环境数据、设备数据、价格信息、负荷信息以及所述环境数据、设备数据、价格信息和负荷信息之间的关系传输至所述综合能源系统拓扑构建模块。
所述综合能源系统拓扑构建模块用于基于典型用能场景，构建综合能源系统拓扑。所述典型用能场景包括用电场景、用热场景、用冷场景以及用气场景。
所述模拟测试模块用于根据所述综合能源系统拓扑和所述策略信息，验证所述综合能源系统的多种运行方案，生成方案验证信息；以及用于模拟所述综合能源系统的各种事故情况，生成事故报告信息；以及用于模拟所述综合能源系统中各个节点的运行状态，生成节点状态变化信息；以及用于评估所述综合能源系统，生成系统评估信息；以及用于将所述方案验证信息、事故报告信息、节点状态变化信息和系统评估信息传输至所述系统优化模块。
所述系统优化模块用于根据所述方案验证信息、事故报告信息、节点状态变化信息和系统评估信息，对所述综合能源系统进行节点状态预测与系统优化。
本申请公开了一种应用于综合能源系统的仿真测试系统及方法，所述系统包括：数据采集模块、综合能源系统拓扑构建模块、模拟测试模块和系统优化模块；所述数据采集模块用于获取所述综合能源系统的环境数据、设备数据、价格信息、负荷信息和策略信息，以及用于获取所述环境数据、设备数据、价格信息和负荷信息之间的关系；所述综合能源系统拓扑构建模块用于基于典型用能场景，构建综合能源系统拓扑；所述模拟测试模块用于根据所述综合能源系统拓扑和所述策略信息，验证所述综合能源系统的多种运行方案，生成方案验证信息；以及用于模拟所述综合能源系统的各种事故情况，生成事故报告信息；以及用于模拟所述综合能源系统中各个节点的运行状态，生成节点状态变化信息；以及用于评估所述综合能源系统，生成系统评估信息；所述系统优化模块用于对所述综合能源系统进行节点状态预测与系统优化。
本申请通过获取综合能源系统的实际运行数据，构建综合能源系统拓扑，从而验证综合能源系统的多种运行方案；本申请对综合能源系统中可能出现的事故进行模拟，对节点的运行状态进行预测，从而根据模拟和预测结果，对综合能源系统进行多方面优化，提高综合能源系统的工作效率，使得综合能源系统进一步适应实际环境；本申请方法简单实用，所需原始数据较易获得，优化数据具有一定的实用价值，为综合能源系统优化提供参考方向。
本申请第二实施例公开了一种应用于综合能源系统的仿真测试方法，所述方法应用于所述一种应用于综合能源系统的仿真测试系统，参见图3所示的流程示意图，包括：
获取所述综合能源系统的环境数据、设备数据、价格信息、负荷信息和策略信息。
获取所述环境数据、设备数据、价格信息和负荷信息之间的关系。
基于典型用能场景，构建综合能源系统拓扑。所述典型用能场景包括用电场景、用热场景、用冷场景以及用气场景。
根据所述综合能源系统拓扑和所述策略信息，验证所述综合能源系统的多种运行方案，生成方案验证信息。
模拟所述综合能源系统的各种事故情况，生成事故报告信息。
模拟所述综合能源系统中各个节点的运行状态，生成节点状态变化信息。
评估所述综合能源系统，生成系统评估信息。
根据所述方案验证信息、事故报告信息、节点状态变化信息和系统评估信息，对所述综合能源系统进行节点状态预测与系统优化。
生成节点状态预测报告和系统优化报告。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (3)
1.一种应用于综合能源系统的仿真测试系统，其特征在于，包括：数据采集模块、综合能源系统拓扑构建模块、模拟测试模块和系统优化模块；
所述数据采集模块包括环境数据采集单元、设备数据采集单元、价格信息采集单元、负荷信息采集单元和策略信息采集单元；所述数据采集模块用于获取所述综合能源系统的环境数据、设备数据、价格信息、负荷信息和策略信息，以及用于获取所述环境数据、设备数据、价格信息和负荷信息之间的关系，以及用于将所述综合能源系统的环境数据、设备数据、价格信息、负荷信息以及所述环境数据、设备数据、价格信息和负荷信息之间的关系传输至所述综合能源系统拓扑构建模块；
所述综合能源系统拓扑构建模块用于基于典型用能场景，构建综合能源系统拓扑；所述典型用能场景包括用电场景、用热场景、用冷场景以及用气场景；
所述模拟测试模块用于根据所述综合能源系统拓扑和所述策略信息，验证所述综合能源系统的多种运行方案，生成方案验证信息；以及用于模拟所述综合能源系统的各种事故情况，生成事故报告信息；以及用于模拟所述综合能源系统中各个节点的运行状态，生成节点状态变化信息；以及用于评估所述综合能源系统，生成系统评估信息；以及用于将所述方案验证信息、事故报告信息、节点状态变化信息和系统评估信息传输至所述系统优化模块；
所述系统优化模块用于根据所述方案验证信息、事故报告信息、节点状态变化信息和系统评估信息，对所述综合能源系统进行节点状态预测与系统优化；
所述环境数据采集单元用于采集所述综合能源系统中环境温度信息、湿度信息、风速信息、光照信息和土壤温度信息；
所述设备数据采集单元用于采集所述综合能源系统中设备型号信息、设备参数信息和设备数量信息；
所述价格信息采集单元用于采集所述综合能源系统中燃料价格信息和电力价格信息，所述燃料价格信息包括天然气价格信息、煤价格信息和生物质价格信息；所述电力价格信息包括三种模式下的电力价格，所述三种模式包括供电模式、供热模式和供冷模式；
所述负荷信息采集单元用于采集所述综合能源系统中的电负荷信息、热负荷信息和冷负荷信息；
所述策略信息采集单元用于采集所述综合能源系统中多种运行策略以及实时指令信息。
2.一种应用于综合能源系统的仿真测试方法，所述方法应用于权利要求1所述的一种应用于综合能源系统的仿真测试系统，其特征在于，包括：
获取所述综合能源系统的环境数据、设备数据、价格信息、负荷信息和策略信息；
获取所述环境数据、设备数据、价格信息和负荷信息之间的关系；
基于典型用能场景，构建综合能源系统拓扑；所述典型用能场景包括用电场景、用热场景、用冷场景以及用气场景；
根据所述综合能源系统拓扑和所述策略信息，验证所述综合能源系统的多种运行方案，生成方案验证信息；
模拟所述综合能源系统的各种事故情况，生成事故报告信息；
模拟所述综合能源系统中各个节点的运行状态，生成节点状态变化信息；
评估所述综合能源系统，生成系统评估信息；
根据所述方案验证信息、事故报告信息、节点状态变化信息和系统评估信息，对所述综合能源系统进行节点状态预测与系统优化。
3.根据权利要求2所述的一种应用于综合能源系统的仿真测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
生成节点状态预测报告和系统优化报告。
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