开发综合能源项目 仿真工具必须用起来
发布日期：2020/6/22
开展综合能源系统仿真是推动综合能源项目落地的重要基础性工作，对于模拟系统运行状态、评估系统运行可靠性及综合效益具有重要价值。
目前，综合能源系统仿真工具在商业化应用层面尚未铺开，着眼于其市场应用前景，国内外已有多家企业和科研机构正在推进综合能源系统仿真工具的开发。下文简要介绍当前我国主要的综合能源系统仿真工具。
华北电力大学综合能源系统仿真平台
华北电力大学综合能源系统仿真平台研发项目在2016年10月13日正式启动，至今尚未开发完毕，由此可见系统的复杂性和开发难度。华北电力大学能源互联网研究中心主任曾鸣为团队牵头人。
曾鸣认为，仿真平台要帮助综合能源系统实现两高三低的五大目标，“两高”指综合能源效率提高、综合供能的可靠性提高。“三低”指综合能源系统运行成本降低、碳排放水平降低、空气污染物排放水平降低。仿真的功能模块应该涉及规划方案验证、运行计划优化、市场交易模拟及综合效益评估等四个方面，以理论仿真指导实际项目落地。
据曾鸣介绍，其团队开发的综合能源系统仿真平台主要有四大模块。一是规划优化模块，主要是通过仿真平台实现顶层设计规划方案的优化选择，为后续电力勘测设计部门进行具体项目设计提供方向。二是运行优化模块，即搭建综合能源管控平台，对各种能源品种每天、每小时、每时段的出力，进行优化调度。三是市场交易模块，主要实现分布式、微网形式下多种能源之间的交易，以及微网与大网之间的交易，多种能源品种的交易。四是效益评估模块，综合能源系统各类效益的评估模块，包括对经济效益、环境效益和社会效益这三类进行综合评估。
曾鸣透露，“华北电力大学的仿真平台是一边开发，一边与若干项目签订合作协议。也就是说，把仿真平台已有功能直接用在了工程设计的前期阶段，对企业已出台的各种规划方案进行仿真验证，对已运行的一些项目进行仿真验证。通过验证过程来相互修正，属于仿真系统功能需完善的地方就完善系统，属于实际工程误差的地方，我们希望通过仿真为实际决策提供修正建议。”
从仿真研究到实践落地，实际上是一个调研—修正—再实践—再调研—再修正的过程，然后再把新的仿真系统用到实践中，使实际工作决策得到有效改善，这样就形成了正向、良性的循环。仿真系统在实践中可以不断完善，同时仿真系统提供的信息又使实际工作方案得到不断修正。
清华四川能源互联网研究院综合能源系统建模仿真平台
今年3月份，清华四川能源互联网研究院云仿真与智能决策中心发布了综合能源系统建模云仿真平台CloudPSS-IESLab，该平台专门用于冷\热\电耦合网络模拟计算，高效助力企业和用户远程办公。
平台由数据管理模块和建模仿真模块构成，支持包括配电系统、供暖制冷系统、蒸汽供热系统及烟气余热回收系统在内的多能源系统耦合网络的建模仿真计算。与传统的综合能源系统仿真工具不同，平台集成了20余种常见的综合能源系统设备模型，允许用户灵活搭建任意能量梯级利用形式的综合能源系统，拓扑结构不受约束，同时支持并网系统、孤网系统的仿真计算，从而有效拓展了适用场景。
据了解，CloudPSS-IESLab将进一步支撑包括系统规划设计、运行优化、数字孪生等高级应用的实现，为综合能源系统的设计、分析和管理提供全面的决策参考。目前该团队与电力规划设计总院合作开发的综合能源系统规划设计云平台CloudIEPS也成功应用了该建模仿真技术。
作为一款云端的高性能仿真平台，CloudPSS-IESLab无需下载，支持网页版试用，感兴趣的读者可以登录CloudPSS官网试用。
部分企业开发的综合能源系统仿真工具
清能互联能源互联网动态建模与运行模拟优化平台：北京清能互联科技有限公司开发的能源互联网动态建模与运行模拟优化平台可与综合能源系统实际运行数据接口，迅速搭建包含电-气-冷-热-储元件及管网的综合能源网络数字化仿真模型，并结合大数据分析、人工智能、工业运筹优化及可视化技术，为综合能源系统在各种市场环境下的生产模拟、运行优化、规划决策、效益评估等提供精确、灵活、高效、智能的技术支撑。
科梁综合能源管理系统实时仿真与测试平台：上海科梁信息工程股份有限公司开发的综合能源管理系统实时仿真与测试平台集合了热能、冷能、电能、化学能、机械能、太阳能、风能、储能等多领域的多种能源，通过实时仿真设备实时解算模型，动态调节燃气供给速率、风力大小、光照强度、电池充放电电流、负荷大小等各类能源的供应及传输效率，可得到不同拓扑容量及不同运行工况下的综合能源系统，为能量管理系统提供真实可靠的控制对象和运行环境，对能量管理系统的优化运行、协同控制和故障保护等各类算法进行硬件在环测试。
来源：中国综合能源服务网
