一种新能源发电生产模拟仿真系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种新能源发电生产模拟仿真系统，包括：远动装置，与电网调度主站耦接；交换机，与所述远动装置耦接；人机界面工作站；服务器，分别与所述交换机和所述人机界面工作站耦接，以进行新能源发电生产模拟仿真。本实用新型达到了如下的技术效果：为新能源发电生产进行模拟仿真提供了一种技术方案，该系统实现了含新能源发电的电网内多种电源协调配合，仿真结果在规划层面为远期电网、电源和新能源发展规划提供指导性建议，调度层面为新能源调度运行提供依据，达到了在保障电网安全稳定运行的同时，提高新能源发电接纳能力的目的。
【专利说明】一种新能源发电生产模拟仿真系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及新能源发电【技术领域】，尤其涉及一种新能源发电生产模拟仿真系统。
【背景技术】
[0002]随着我国新能源发电接入容量的增加，电网受新能源发电的影响范围更广、程度更深。大规模新能源发电集中对于电网的规划、发展与稳定运行都提出了新的挑战，新能源发电的快速发展和电网对新能源消纳能力之间的矛盾日益突出。最近两三年来，在新能源高度集中开发的“三北”地区，由于新能源发电和电网建设不同步、当地负荷水平较低、灵活调节电源少、跨省跨区市场不成熟等原因，新能源发电的并网瓶颈和市场消纳问题开始凸显，“弃风/弃光”现象比较突出。需要针对电网及不同地区的实际情况，开展电网接纳新能源发电能力的研究，为发展新能源发电提供科学的规划依据与指导。目前，尚无解决新能源生产模拟仿真的硬件系统。
实用新型内容
[0003]本实用新型实施例提供一种新能源发电生产模拟仿真系统，对新能源发电生产进行模拟仿真提供了一种技术方案。
[0004]为了达到上述技术目的，本实用新型实施例提供了一种新能源发电生产模拟仿真系统，所述新能源发电生产模拟仿真系统包括:
[0005]远动装置，与电网调度主站耦接；
[0006]交换机，与所述远动装置耦接；
[0007]人机界面工作站；
[0008]服务器，分别与所述交换机和所述人机界面工作站耦接，以进行新能源发电生产模拟仿真
[0009]上述技术方案具有如下有益效果:因为采用所述新能源发电生产模拟仿真系统包括:远动装置，与电网调度主站耦接；交换机，与所述远动装置耦接；人机界面工作站；服务器，分别与所述交换机和所述人机界面工作站耦接，以进行新能源发电生产模拟仿真的技术手段，所以达到了如下的技术效果:为新能源发电生产进行模拟仿真提供了一种技术方案，该系统实现了含新能源发电的电网内多种电源协调配合，仿真结果在规划层面为远期电网、电源和新能源发展规划提供指导性建议，调度层面为新能源调度运行提供依据，达到了在保障电网安全稳定运行的同时，提高新能源发电接纳能力的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1为本实用新型实施例一种新能源发电生产模拟仿真系统结构示意图；
[0012]图2为本实用新型新能源生产模拟仿真系统执行流程示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0014]如图1所示，为本实用新型实施例一种新能源发电生产模拟仿真系统结构示意图，所述新能源发电生产模拟仿真系统I包括:
[0015]远动装置12，与电网调度主站11耦接；
[0016]交换机13，与所述远动装置12耦接；
[0017]人机界面工作站14;
[0018]服务器15，分别与所述交换机13和所述人机界面工作站14耦接，以进行新能源发电生产模拟仿真。
[0019]优选的，所述服务器15包括:主服务器151和备服务器152。
[0020]优选的，所述备服务器152和所述主服务器151相连，用于作为冗余备份。
[0021]优选的，所述人机界面工作站14包括如下一种或多种:键盘，鼠标，及显示器。
[0022]优选的，所述远动装置12和调度主站11之间通过光纤进行耦接。
[0023]优选的，所述远动装置12和所述交换机13之间通过网线进行耦接。
[0024]优选的，所述服务器15分别与所述交换机13和所述人机界面工作站14之间通过网线进行耦接。
[0025]本实用新型实施例上述技术方案具有如下有益效果:因为采用所述新能源发电生产模拟仿真系统包括:远动装置，与电网调度主站耦接；交换机，与所述远动装置耦接?’人机界面工作站；服务器，分别与所述交换机和所述人机界面工作站耦接，以进行新能源发电生产模拟仿真的技术手段，由于模拟仿真的技术手段，可以采用多种申请日前的现有技术实现，在此不再赘述。该系统结构达到了如下的技术效果:为新能源发电生产进行模拟仿真提供了一种技术方案，该系统实现了含新能源发电的电网内多种电源协调配合，仿真结果在规划层面为远期电网、电源和新能源发展规划提供指导性建议，调度层面为新能源调度运行提供依据，达到了在保障电网安全稳定运行的同时，提高新能源发电接纳能力的目的。
[0026]本实用新型基于从调度主站获取的新能源发电实际出力拟合未来一段时间内的新能源发电出力，通过内部建立的时序生产模拟模型，考虑电网调峰约束、网架约束以及常规机组出力约束，仿真计算未来一段时间常规机组启停和发电出力计划，以及新能源出力计划，并通过统计分析，展示新能源发电的接纳情况，包括新能源发电量、限电量等指标，实现了新能源发电接纳情况仿真和分析展示。新能源生产模拟仿真系统能够量化评估电网新能源发电接纳能力、新能源规划的经济性和合理性，为电网公司提供新能源规划发展的依据，为调度运行提供技术支撑；同时，生产模拟仿真系统也可以作为基础研究工具，数据接口强大，操作简单方便，无需具备专业的数学优化理论知识即可进行新能源生产模拟优化计算。
[0027]从已发表的相关研究文献和成果来看，目前国内外尚未有针对大规模新能源发电的生产模拟仿真系统，因此本实用新型具有其自身的独创性和实用性。
[0028]通过以上对比分析表明，本实用新型技术具有创新性和前瞻性，所研发的新能源生产模拟仿真系统能够得到试验验证，研究结果合理可信，对我国大规模新能源发电规划和调度运行具有指导作用和工程实用价值。
[0029]本实用新型研究了新能源发电生产模拟仿真需要考虑的各种约束条件和因素，建立了新能源发电生产模拟模型，设计了新能源发电生产模拟仿真系统的结构，最后研发了新能源生产模拟仿真系统，实现了含新能源发电的电网生产模拟，量化评估电网新能源发电接纳能力、新能源规划的经济性和合理性，为电网公司提供新能源规划发展的依据，为调度运行提供技术支撑。新能源生产模拟仿真系统的结构如附图1所示:
[0030]该系统主要核心技术方案包括:
[0031]1、新能源生产模拟仿真和数据分析展示的两层设计结构
[0032]新能源生产模拟仿真层计算出仿真时间段内常规机组和新能源发电的启停和发电计划，数据分析展示层根据仿真结果，统计分析新能源发电的接纳情况，包括发电量和限电量等，统计分析常规机组的发电小时数等指标，并进行统计结果的展示。
[0033]2、与调度主站系统的数据接口
[0034]连续从调度主站系统获取新能源发电的实际出力，作为仿真用的新能源发电拟合出力的基础数据。
[0035]3、与人机界面的接口
[0036]人机界面通过数据接口获取新能源出力、负荷和联络线功率的样本值，通过人工输入方法获取仿真时间、仿真步长、优化算法等控制参数，以多维度、全视角的可视化界面展示新能源生产模拟仿真系统的仿真和分析结果。
[0037]该系统从获得数据开始到完成一个完整的新能源生产模拟仿真，需要执行多个操作步骤，执行流程如附图2所示，为本实用新型新能源生产模拟仿真系统执行流程示意图。
[0038]本实用新型属于新能源发电【技术领域】，涉及一种新能源生产模拟仿真系统，用于解决大规模新能源发电后电力系统的生产模拟仿真问题，实现中长期新能源发电接纳能力评估、短期新能源发电调度计划制定功能。新能源生产模拟仿真系统主要由主/备服务器、交换机、人机界面工作站、和调度主站接口的远动装置等组成。本实用新型根据调度主站接口提供的新能源发电和负荷实际出力，对未来一段时间内的新能源发电出力和负荷出力进行拟合，考虑电网调峰约束、网架约束以及机组出力约束，模拟常规发电机组的机组启停和发电出力计划，以及新能源发电出力计划，在此基础上通过统计分析得到新能源发电整体的接纳情况以及全网的运行成本。该系统实现了含新能源发电的电网内多种电源协调配合，仿真结果在规划层面为远期电网、电源和新能源发展规划提供指导性建议，调度层面为新能源调度运行提供依据，达到了在保障电网安全稳定运行的同时，提高新能源发电接纳能力的目的。
[0039]本实用新型具有如下技术优点:
[0040]1、针对大规模新能源发电接入面临的消纳问题，系统性地建立了新能源发电生产模拟模型，设计了新能源生产模拟仿真系统结构，研发了可量化评估新能源接纳能力的生产模拟仿真系统；
[0041]2、采用新能源生产模拟仿真和结果分析展示两层结构，新能源生产模拟仿真层计算出仿真时间段内常规机组和新能源发电的启停和发电计划，结果分析展示层根据仿真结果，统计分析新能源发电的接纳情况，并进行统计结果的展示。
[0042]3、建立了新能源生产模拟仿真系统与调度主站之间的通信通道，确保仿真的有效执行。
[0043]4、采用国际前沿技术进行研究，实现了具有可视化展示的多维度、全视角的新能源发电生产模拟仿真功能。
[0044]5、系统各模块采用鲁棒性优化计算与人机交互的调度决策方式，提高了系统的实用性。系统各项应用功能保持了高度集成，达到了统筹管理、优化资源配置的建设目标，界面美观、清晰，功能便捷。
[0045]本领域技术人员还可以了解到本实用新型实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block),单元,和步骤可以通过电子硬件、电脑软件,或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability),上述的各种说明性部件(illustrative components),单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本实用新型实施例保护的范围。
[0046]本实用新型实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。
[0047]本实用新型实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、⑶-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。
[0048]在一个或多个示例性的设计中，本实用新型实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPR0M、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。
[0049]以上所述的【具体实施方式】，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的【具体实施方式】而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种新能源发电生产模拟仿真系统，其特征在于，所述新能源发电生产模拟仿真系统包括: 远动装置，与电网调度主站耦接； 交换机，与所述远动装置耦接； 人机界面工作站； 服务器，分别与所述交换机和所述人机界面工作站耦接，以进行新能源发电生产模拟仿真。
2.如权利要求1所述新能源发电生产模拟仿真系统，其特征在于， 所述服务器包括:主服务器和备服务器。
3.如权利要求2所述新能源发电生产模拟仿真系统，其特征在于， 所述备服务器和所述主服务器相连，用于作为冗余备份。
4.如权利要求1所述新能源发电生产模拟仿真系统，其特征在于， 所述人机界面工作站包括如下一种或多种:键盘，鼠标，及显示器。
5.如权利要求1所述新能源发电生产模拟仿真系统，其特征在于，所述远动装置和调度主站之间通过光纤进行耦接。
6.如权利要求1所述新能源发电生产模拟仿真系统，其特征在于，所述远动装置和所述交换机之间通过网线进行耦接。
7.如权利要求1所述新能源发电生产模拟仿真系统，其特征在于，所述服务器分别与所述交换机和所述人机界面工作站之间通过网线进行耦接。
【文档编号】G06Q50/06GK204129786SQ201420545875
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】高峰, 许晓艳, 张爽, 张军, 梁剑, 黄越辉, 顾雨嘉, 高云峰, 王跃峰 申请人:国家电网公司, 国网宁夏电力公司电力科学研究院, 中国电力科学研究院