本申請屬于組態(tài)仿真，應用在能源管理場景中，具體涉及一種基于多源互補優(yōu)化控制策略的組態(tài)仿真系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、新能源領域的組態(tài)仿真是一種利用計算機技術和仿真軟件，對新能源系統(tǒng)進行模擬和仿真的技術。它可以幫助研究人員和設計工程師在新能源系統(tǒng)的開發(fā)、設計、優(yōu)化和運行過程中，進行性能預測、風險評估、控制策略制定等工作。

2、組態(tài)仿真技術基于系統(tǒng)模型，通過構建系統(tǒng)的數學模型和仿真環(huán)境，模擬新能源系統(tǒng)的實際運行情況。用戶可以通過組態(tài)軟件，自定義系統(tǒng)的參數、結構、行為等，以實現對不同新能源系統(tǒng)的仿真。同時，組態(tài)仿真技術還可以結合實際環(huán)境因素、運行數據等，對新能源系統(tǒng)的性能進行評估和優(yōu)化。

3、在新能源領域，組態(tài)仿真技術具有廣泛的應用，如太陽能、風能、生物質能等新能源系統(tǒng)的仿真和優(yōu)化。它可以幫助研究人員更好地了解新能源系統(tǒng)的特性和性能，為新能源的開發(fā)和應用提供有力支持。

4、現有的組態(tài)仿真技術方案主要包含兩類：一類不采用組態(tài)作為仿真結果輸出載體，用戶訪問界面根據計算數據設計各報表數據，用戶需要對報表數據進行二次解讀，增加了用戶使用的門檻。另一類采用定制組態(tài)化的方式進行仿真搭建，前期需要開發(fā)團隊在前期進行模型庫創(chuàng)建，主要是根據需求場景，采集需求場景中的各個環(huán)節(jié)的數據，進行定制開發(fā)的組態(tài)仿真模型，開發(fā)效率低，擴展成本高，后期運維投入高。

5、總之，新能源領域現有的組態(tài)仿真技術主要存在以下缺陷：

6、模型精度和復雜度之間的平衡問題：隨著新能源系統(tǒng)復雜度的增加，如何在保證仿真精度的同時，降低模型的復雜度，是現有組態(tài)仿真技術需要解決的問題之一。過于復雜的模型可能會導致計算效率低下，難以在實際應用中進行實時仿真。

7、缺乏對實際環(huán)境因素的全面考慮：新能源系統(tǒng)的運行受到多種實際環(huán)境因素的影響，如氣候、地形、地貌等?，F有組態(tài)仿真技術往往難以全面考慮這些因素的影響，導致仿真結果與實際運行情況存在較大的偏差。

8、仿真速度與實時性要求之間的矛盾：新能源系統(tǒng)的實時仿真對于仿真速度的要求非常高。然而，現有組態(tài)仿真技術在處理大規(guī)模、復雜的新能源系統(tǒng)時，往往難以滿足實時性的要求。

技術實現思路

1、本申請的目的在于克服現有組態(tài)仿真技術在處理大規(guī)模、復雜的新能源系統(tǒng)時，實時性不足的缺陷。

2、為了實現上述目的，本申請?zhí)岢隽艘环N基于多源互補優(yōu)化控制策略的組態(tài)仿真系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

3、模型匹配模塊，用于接收數據的輸入，將輸入的數據進行分類與圖元模型庫和數據核算因子庫進行數據匹配；

4、圖元模型庫，用于存儲組態(tài)仿真相關的圖形元數據模型；

5、數據核算因子庫，用于存儲能源場站中用于生產運行相關的各個環(huán)節(jié)的輸入數據源；

6、能源預測模型庫，用于存儲能源場站的預測模型；和

7、構建仿真模塊，用于將接入匹配的設備模型、生產環(huán)節(jié)流程和能源流向信息進行模擬仿真成可視化的模型拓撲關系圖；用于對模型拓撲關系圖進行編輯/刪除操作；用于根據預制的能源預測模型庫中的預測模型對能源場站的生產運行環(huán)節(jié)的數據進行預測分析；還用于對能源場站進行模擬巡檢。

8、作為上述系統(tǒng)的一種改進，模型匹配模塊輸入的數據包括：能源場站中設備模型信息、設備組織關系信息、設備上下行數據、生產環(huán)節(jié)流程和能源流向信息；

9、所述設備上下行數據包括：在離線數據、狀態(tài)變化數據和設備操作控制數據。

10、作為上述系統(tǒng)的一種改進，所述圖形元數據模型包括：基于不同類型能源場站的設備模型元數據、標簽圖標類元數據和流程圖標類元數據。

11、作為上述系統(tǒng)的一種改進，所述輸入數據源包括：生產信息數據、能源信息數據和負荷信息數據。

12、作為上述系統(tǒng)的一種改進，所述預測模型包括發(fā)電預測模型、負荷預測模型和售電價格預測模型。

13、作為上述系統(tǒng)的一種改進，對模型拓撲關系圖進行編輯操作，包括修改數據端口、模型位置、模型參數和動畫動作。

14、本申請還提供一種基于多源互補優(yōu)化控制策略的組態(tài)仿真方法，基于上述任一方法實現，所述方法包括：

15、步驟1：模型匹配模塊接收數據輸入；

16、步驟2：模型匹配模塊將輸入的數據與圖元模型庫中的各個圖元模型進行匹配；

17、步驟3：模型匹配模塊將輸入的數據與數據核算因子庫中的各個核算因子信息進行匹配；

18、步驟4：構建仿真模塊根據匹配的數據及模型，生成表征能源系統(tǒng)的組態(tài)仿真模型拓撲關系圖，展示能源流向數據、各個環(huán)節(jié)節(jié)點數據和各個設備狀態(tài)數據。

19、作為上述方法的一種改進，所述方法還包括：

20、通過構建仿真模塊的配置面板對模型進行編輯/刪除操作；對模型數據參數進行修改，更改數據源或者數據接口，進行數據調試操作；

21、根據編輯修改結果，保存輸出組態(tài)仿真模型拓撲關系圖。

22、作為上述方法的一種改進，所述方法還包括：

23、用戶根據接入的設備類型及數據核算因子，利用構建仿真模塊選擇能源預測模型；

24、根據選擇的能源預測模型，結合氣象數據和實時電價數據，利用構建仿真模塊進行模擬預測，輸出預測結果。

25、與現有技術相比，本申請的優(yōu)勢在于：

26、1、本發(fā)明將算法中多源互補優(yōu)化控制策略仿真結果與設備組態(tài)模型相關聯(lián)，數據驅動模型狀態(tài)，用可視化的方式呈現仿真結果，具備模擬正常情況下的多源互補優(yōu)化控制策略以及異常情況下的控制規(guī)則執(zhí)行結果的仿真分析能力，提出組件模型管理及擴充方法，解決仿真算法與能源系統(tǒng)應用融合性低，及應用開發(fā)環(huán)節(jié)無法高效定制能源設備的缺陷；

27、2、本發(fā)明主要采用仿真結果驅動組態(tài)模型狀態(tài)變化，將數據結果轉換為設備動作直觀表達，同時提供低代碼擴展組件、關聯(lián)仿真結果的方法，提高應用可擴展性，降低使用成本，提升用戶體驗。

技術特征：

1.一種基于多源互補優(yōu)化控制策略的組態(tài)仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

2.根據權利要求1所述的基于多源互補優(yōu)化控制策略的組態(tài)仿真系統(tǒng)，其特征在于，模型匹配模塊輸入的數據包括：能源場站中設備模型信息、設備組織關系信息、設備上下行數據、生產環(huán)節(jié)流程和能源流向信息；

3.根據權利要求1所述的基于多源互補優(yōu)化控制策略的組態(tài)仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述圖形元數據模型包括：基于不同類型能源場站的設備模型元數據、標簽圖標類元數據和流程圖標類元數據。

4.根據權利要求1所述的基于多源互補優(yōu)化控制策略的組態(tài)仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入數據源包括：生產信息數據、能源信息數據和負荷信息數據。

5.根據權利要求1所述的基于多源互補優(yōu)化控制策略的組態(tài)仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述預測模型包括發(fā)電預測模型、負荷預測模型和售電價格預測模型。

6.根據權利要求1所述的基于多源互補優(yōu)化控制策略的組態(tài)仿真系統(tǒng)，其特征在于，對模型拓撲關系圖進行編輯操作，包括修改數據端口、模型位置、模型參數和動畫動作。

7.一種基于多源互補優(yōu)化控制策略的組態(tài)仿真方法，基于權利要求1-6所述任一方法實現，所述方法包括：

8.根據權利要求7所述的基于多源互補優(yōu)化控制策略的組態(tài)仿真方法，其特征在于，所述方法還包括：

9.根據權利要求7所述的基于多源互補優(yōu)化控制策略的組態(tài)仿真方法，其特征在于，所述方法還包括：

技術總結
本申請?zhí)峁┝艘环N基于多源互補優(yōu)化控制策略的組態(tài)仿真系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括：模型匹配模塊，用于接收數據的輸入，將輸入的數據進行分類與圖元模型庫和數據核算因子庫進行數據匹配；圖元模型庫，用于存儲組態(tài)仿真相關的圖形元數據模型；數據核算因子庫，用于存儲能源場站中用于生產運行相關的各個環(huán)節(jié)的輸入數據源；能源預測模型庫，用于存儲能源場站的預測模型；構建仿真模塊，用于將接入匹配的設備模型、生產環(huán)節(jié)流程和能源流向信息進行模擬仿真成可視化的模型拓撲關系圖。本申請的優(yōu)勢在于：解決了仿真算法與能源系統(tǒng)應用融合性低，及應用開發(fā)環(huán)節(jié)無法高效定制能源設備的缺陷；提高了應用可擴展性，降低使用成本，提升用戶體驗。

技術研發(fā)人員：阿崇廣,周卓宏,田偉強,門艷嬌,趙賀,楊波
受保護的技術使用者：國家電投集團數字科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/8/20