[发明专利]一种能源互联网实时仿真器

说明书

本发明公开了一种能源互联网实时仿真器，包括桌子和控制柜，所述桌子的顶部设置有上位机，所述控制柜的内部分别设置有第一工控机、第二工控机和交换机，所述上位机通过以太网模块分别与第一工控机、第二工控机和交换机连接，所述上位机的内部分别构建有天然气管网模型、电网模型和微燃机模型。本发明涉及多能流共同运行的能源信息技术领域，该能源互联网实时仿真器，实现了天然气管网模型、微燃机模型、电网模型耦合系统的实时仿真，天然气管网模型、微燃机模型、电网模型的状态能够被实时监测，是实现能源互联网中多能流系统的重要组成部分，实时仿真器的仿真效果好，仿真结果贴近实际，具有可观的实用价值。

技术领域

本发明涉及多能流共同运行的能源信息技术领域，具体为一种能源互联网实时仿真器。

背景技术

随着化石燃料的消耗过度，以及气候变暖、空气污染越来越严重，能源危机和环境污染亟待解决；为了解决以上问题，提出了能源互联网的概念；能源互联网是指各种一次、二次能源的生产、传输、使用、存储和转换装置以及信息传递、控制和保护装置直接或间接链接而成的网络化物理结构；横跨电力、天然气、热力以及交通四大能量传输网络，通过能源互联，打破了不同形式能源的界限，实现了能源的互联，提高了能源的利用率，且不同形式的能源之间可以互相转化，可以大大的削弱间歇式能源对电力系统的影响。

目前，天然气管网模型与电网模型之间不能实现交互作用的实时仿真，不能开展能源互联中多能流系统中天然气网模型与电网模型交互作用的实时仿真，以及不能达到研究天然气网模型与电网模型交互作用时微然机模型实时工况的目的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种能源互联网实时仿真器，解决了不能开展能源互联中多能流系统中天然气网模型与电网模型交互作用的实时仿真，以及不能达到研究天然气网模型与电网模型交互作用时微然机模型实时工况目的的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种能源互联网实时仿真器，包括桌子和控制柜，所述桌子的顶部设置有上位机，所述控制柜的内部分别设置有第一工控机、第二工控机和交换机，所述上位机通过以太网模块分别与第一工控机、第二工控机和交换机连接，所述上位机的内部分别构建有天然气管网模型、电网模型和微然机模型。

所述天然气管网模型包括恒压气源，所述恒压气源通过第一管道连通第一分流器，所述第一管道上且位于恒压气源与第一分流器之间通过第一传输管道输出负荷一，所述第一分流器一侧的顶部通过第二管道连通有第二分流器，所述第二分流器通过第二传输管道输出负荷二且第二分流器通过第二传输管道与第二管道连通，所述第二分流器一侧的顶部通过第三管道输出负荷三，所述第二分流器一侧的底部通过第四管道输出负荷四，所述第一分流器一侧的底部通过第三传输管道连通有第三分流器，所述第三分流器一侧的顶部通过第五管道输出负荷五，所述第三分流器一侧的底部通过第六管道输出负荷六且第三分流器通过第六管道连通调压阀，所述调压阀通过第四传输管道连通有燃气轮机。

所述电网模型包括发电机，所述发电机的输入端与燃气轮机的输出端连接，所述发电机的输出端电性连接有逆变器，所述逆变器的输出端电性连接有整流器，所述整流器的输出端通过三相电网模型与用户电性连接，所述三相电网模型分别与锁相环和工厂电性连接，所述锁相环的输出端分别通过转换器、功率外环、电流内环和PWM器与整流器电性连接。

所述微然机模型包括压气机、燃烧室、透平、速度控制器、转子和容积器，所述压气机的输出端分别与燃烧室、容积器和转子的输入端连接，并且容积器的输出端与燃烧室的输入端连接，所述燃烧室的输出端分别与透平和容积器的输入端连接，所述透平的输出端分别与燃烧室、转子和速度控制器的输入端连接，所述转子的输出端分别与压力机、透平和速度控制器的输入端连接，并且速度控制器的输出端与燃烧室的输入端连接。

优选的，所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道和第六管道上均设置有节点。

优选的，所述第一工控机和第二工控机的规格尺寸均为U。