(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211300092.6 (22)申请日 2022.10.24 (71)申请人 天津大学 地址 300072 天津市南 开区卫津路9 2号 (72)发明人 徐宪东　张力沛　单文亮　贾宏杰　 (74)专利代理 机构 深圳市君胜知识产权代理事 务所(普通 合伙) 44268 专利代理师 陈专 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/06(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种区域电-热-冷综合能源动态模拟系统 构建方法 (57)摘要 本发明公开了一种区域电 ‑热‑冷综合能源 动态模拟系统构建方法。 方法包括： 获取原型系 统源‑网‑荷形态特征， 根据原型系统源 ‑网‑荷形 态特征获取目标动态模拟系统的形态结构和相 似比例系数； 根据形态结构和相似比例系数分别 构建目标动态模拟系统中的供能站数字 ‑物理混 合模拟单元和多元负荷模拟单元； 根据形态结构 和相似比例系数获取目标动态模拟系统中的综 合能源网络参数。 本发明提供的区域电 ‑热‑冷综 合能源动态模拟系统构建方法能利用小系统模 拟实际区域综合能源系统的各种运行现象和运 行规律， 缩短了模拟原型系统的时间和空间需 求。 权利要求书3页 说明书18页 附图4页 CN 115374527 A 2022.11.22 CN 115374527 A 1.一种区域电 ‑热‑冷综合能源动态模拟系统构建方法， 其特 征在于， 包括： 获取原型系统源 ‑网‑荷形态特征， 根据所述原型系统源 ‑网‑荷形态特征获取目标动态 模拟系统的形态结构和相似比例系 数， 所述形态结构包括供能站的容量/数量和供能站接 入能源网络的位置、 模拟电/热/冷网络拓扑结构、 多元负荷的容量和多元负荷接入能源网 络的位置； 根据所述形态结构和所述相似比例系数分别构建所述目标动态模拟系统中的供能站 模拟单元和多元负荷模拟单 元； 根据所述形态结构和所述相似比例系数获取所述目标动态模拟系统中的综合能源网 络参数。 2.根据权利要求1所述的区域电 ‑热‑冷综合能源动态模拟系统构建方法， 其特征在于， 所述根据所述原型系统源 ‑网‑荷形态特征提取目标动态模拟系统的形态结构和相似比例 系数， 包括： 根据所述原型系统中的供能系统中各单元能源转换关系， 结合模拟试验环境设备可用 度， 确定所述目标动态模拟系统中的供能设备； 根据所述原型系统和所述目标动态模拟系统中的供能设备的功率获取所述相似比例 系数， 所述相似比例系数为比例尺序列中的最大值， 所述比例尺序列包括多个比例系数， 每 个比例系数为所述原型系统和所述目标动态模拟系统中相同类型的供能设备的最大输出 功率的比例， 根据所述原型系统源 ‑网‑荷形态特征以及所述相似比例系 数， 获取所述目标 动态模拟系统中的形态结构。 3.根据权利要求1所述的区域电 ‑热‑冷综合能源动态模拟系统构建方法， 其特征在于， 所述供能站模拟单 元包括： 电能输出模拟单元， 所述电能输出模拟单元包括与所述原型系统具有相同标幺值的模 拟同步机； 热能输出模拟单 元， 所述热能输出模拟单 元包括至少一个供 热装置； 冷能输出模拟单 元， 所述冷能输出模拟单 元包括至少一个制冷装置 。 4.根据权利要求1所述的区域电 ‑热‑冷综合能源动态模拟系统构建方法， 其特征在于， 所述根据所述形态结构和所述相似比例系数构建所述目标动态模拟系统中的供能站模拟 单元， 包括： 获取所述原型系统中供能站 的关键能源转换设备的稳态输入 ‑输出功率数据， 根据所 述稳态输入 ‑输出功率数据， 获取所述原型系统中供能站中关键能源转换设备的效率特征， 根据所述效率特征得到所述 目标动态模拟系统中模拟供能站电、 热、 冷关联输出功率参考 点； 根据所述目标动态模拟系统中模拟供能站电、 热、 冷关联输出功率参考点和所述相似 比例系数， 获取 所述供能站模拟单 元的电、 热、 冷关联输出功率。 5.根据权利要求3所述的区域电 ‑热‑冷综合能源动态模拟系统构建方法， 其特征在于， 所述电能输出模拟单 元中的所述模拟同步机特性满足 公式：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115374527 A 2； 其中， 为所述原型系统中发电机的惯性， t为时间参数， 表示角速度增量， 为所 述模拟同步机输出功 率， 表示模拟供能站发电机动态输出功率， 为所述原型系统中 发电机的阻尼， 表示模拟功角。 6.根据权利要求1所述的区域电 ‑热‑冷综合能源动态模拟系统构建方法， 其特征在于， 所述多元负荷模拟单 元， 包括： 电负荷模拟单 元， 所述电负荷模拟单 元包括变流器或四象限功率 放大器； 冷/热负荷模拟单 元， 所述冷/热负荷模拟单 元包括建筑群模型； 所述建筑群模型的热阻系数、 热惯性系数和传热系数满足第一条件， 所述第一条件的 数学表达式为： ； 其中， 表示所述原型系统中原型建筑群的热阻系数， 表示所述目标动态模拟系 统中建筑群模型的热阻系数， 为所述相似比例系数， 表示所述原型系统中原型建筑 群的热惯性参数， 表示所述目标动 态模拟系统中建筑群模型的热惯性参数， 表示所 述原型系统中原型管道的传热系数， 表示所述目标动态模拟系统中模拟管道传热系 数。 7.根据权利要求6所述的区域电 ‑热‑冷综合能源动态模拟系统构建方法， 其特征在于， 所述多元负荷 模拟单元的模拟负荷功率调控速度满足第二条件， 所述第二条件的数学表达 式为： ； 其中， 为所述多元负荷模拟单元负荷， 为所述原型系统负荷， 和 分别表示历 史数据开始和结束时间。 8.根据权利要求1所述的区域电 ‑热‑冷综合能源动态模拟系统构建方法， 其特征在于， 所述综合能源网络参数满足以下 条件： 所述综合能源网络中的主干线路模拟单元阻抗标幺值与所述原型系统中区域主干电 网的标幺值相同； 所述综合能源网络中连接冷/热负荷模拟单元的管径满足第三条件， 所述第三条件的权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115374527 A 3