[发明专利]一种综合能源系统实时仿真装置

说明书

技术领域

本发明涉及能源互联网和综合能源系统技术领域，具体为一种综合能源系统实时仿真装置。

背景技术

随着能源互联网的提出以及分布式能源应用范围的不断扩大，已经逐渐打破了能源之间相互独立，互不影响的状态，为了提高能源的综合利用率，实现能源之间的联合已经大势所趋。

能源互联网其实是以互联网理念构建的新型信息能源融合“广域网”，它以大电网为“主干网”，以微网为“局域网”，以开放对等的信息能源一体化架构，真正实现能源的双向按需传输和动态平衡使用，因此可以最大限度地适应新能源的接入，减少间歇性可再生能源对系统的影响。

但是在进行综合能源系统实时仿真时，由于热力网与天然气管网是慢动态，而电力网是快动态，很难确定合适的步长；同时，热力电力以及天然气属于不同种类的能源，目前仍没有一种有效的方法实现电热气三种不同形式能源仿真模型的搭建。基于以上问题，本发明提出了综合能源系统实时仿真装置及装置

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种综合能源系统实时仿真装置，解决了由于热力网与天然气管网是慢动态，而电力网是快动态，很难确定合适步长的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种综合能源系统实时仿真装置，包括桌面板和外箱，所述桌面板的顶部固定连接有上位机，并且上位机的顶部固定安装有显示器，所述上位机的一侧通过信号连接线固定连接有以太网交换机，并且以太网交换机的一侧通过信号连接线固定连接有信号控制器，所述信号控制器上均通过信号连接线分别固定连接有第一目标机、第二目标机和第三目标机，并且信号控制器、第一目标机、第二目标机和第三目标机从下至上依次固定连接在外箱的内部，所述第一目标机、第二目标机和第三目标机依次连接。

所述第一目标机包括恒压气源，并且恒压气源通过第一管道与第一分流器连通，所述第一分流器通过第二管道与第二分流器连通，并且第一分流器通过第二管道和第二分流器的输出端输出第一负荷，所述第二分流器的输出端分别通过第三管道和第四管道输出第二负荷和第三负荷，并且第一分流器通过第五管道连通有第三分流器，所述第三分流器的输出端通过第六管道输出第四负荷，并且第三分流器通过第七管道连通有燃气轮机，所述第七管道上且位于第三分流器与燃气轮机之间设置有调节阀。

所述第二目标机包括发电机，并且发电机与燃气轮机连接，所述发电机的输出端分别输出负荷一、负荷二和负荷三。

所述第三目标机包括电锅炉，并且电锅炉与发电机连接，所述电锅炉通过管道一连通有换热器，所述管道一上且位于电锅炉与换热器之间设置有阀门一，所述换热器的输出端均通过管道二分别输出一负荷、二负荷、三负荷、四负荷和五负荷，并且管道二上分别设置有温控阀、阀门二、阀门三、阀门四、阀门五和阀门六，所述电锅炉与循环泵连接，并且循环泵与除污器连接，所述除污器的进口连通有回水管，并且除污器的进水口通过输水管与补水泵连通，所述输水管上设置有阀门七。

优选的，所述桌面板底部的两侧均固定连接有支撑腿，并且支撑腿的底端固定连接有防滑套，所述外箱的底部固定连接有底座。

优选的，所述上位机基于simulink图形化环境建立综合能源系统仿真模型，并且第一目标机、第二目标机和第三目标机均为实时仿真装置运行数字模型。

优选的，所述仿真装置使用基于xPCtarget技术的第一目标机、第二目标机和第三目标机，并且第一目标机、第二目标机和第三目标机通过以太网交换机交换实时仿真变量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明打破了能源之间的分离，将不同形式的能源互联起来，将电网作为“主干网”，天然气管网与热力网作为“局域网”，将不同形式的能源实现互联；面向能源互联网领域，能源互联网是当前能源革命背景下的一个重要技术抓手，对以后能源互联网中多能源系统的研究具有指导意义与参考价值。

(2)本发明通过第一目标机、第二目标机和第三目标机通过以太网交换机交换实时仿真变量，进而可以对三个不同的系统进行实时监测；当改变天然气管网中的负荷来实时观察电网与热网的变化，也可以通过改变电网中的负荷来观察气网与热网的变化，同样可以通过改变热网中的负荷来观察电网与气网的变化。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明系统结构示意图；

图3为本发明第一目标机的系统结构示意图；

图4为本发明第二目标机的系统结构示意图；