一种综合能源系统的能效诊断仿真培训系统技术方案

本发明专利技术公开一种综合能源系统的能效诊断仿真培训系统，其中：三维培训场景仿真模块用于通过人机交互接口输出展示三维虚拟培训场景以及接收培训人员操作信息，生成设备操作事件信息和仪器仪表操作事件信息；综合能源仿真模块基于设备操作事件信息，利用预设的综合能源系统数学模型生成仿真结果数据；数据采集仿真模块基于所述仪器仪表操作事件信息和所述仿真结果数据，利用预设的仪器仪表数学模型生成仿真采集结果数据；能效指标计算仿真模块基于所述仿真采集结果数据得到能效指标计算诊断结果，传输至培训场景仿真模块进行输出展示。本发明专利技术可支持学员在三维可视化虚拟培训场景中进行动态交互式实操培训，减少培训所需场地及设备投入，提升培训效率。

【技术实现步骤摘要】
一种综合能源系统的能效诊断仿真培训系统
本专利技术涉及电力系统仿真
，特别是一种综合能源系统的能效诊断仿真培训系统。
技术介绍
综合能源服务作为一种互补互济、多系统协调优化的能源供应和消费模式，已成为提升我国能源开发使用效率、提高可再生能源消纳比例的重要发展方向和手段，是加快能源产业数字化、智能化转型的重要路径，对于提升能源系统效率和产业链供应链现代化水平具有重要作用。能效诊断属于综合能源服务业务中的一个前期关键业务，其任务是对目标客户的能耗情况进行分析、对客户的能效水平进行评估、对客户节能潜力进行挖掘，最终的量化评估结果，为综合能源服务后续业务的开展提供指导。能效诊断涉及的技术具有“点多面广”的特点，涉及冷、热、电等多种用能系统与设备，因此诊断方法与使用的诊断仪器仪表繁多。加强综合能源服务人员的能效诊断技能培训，使其熟练掌握各类仪器仪表的使用方法、掌握综合能效诊断分析手段、以及熟悉能效诊断业务流程，这对综合能源服务公司提高人员技术技能、推动综合能源服务大范围开展具有重要意义。仿真培训是快速提升人员业务与技术水平的有效手段，但由于目前市场上还没有专门面向能效诊断的仿真培训工具，而传统的授课方式受培训场地、设备资源、培训模式等因素的限制，导致培训效果较差，影响了能效诊断业务的大范围开展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种综合能源系统的能效诊断仿真培训系统，支持学员在三维可视化虚拟培训场景中进行动态交互式实操培训，减少培训所需场地及设备投入，提升培训效率。本专利技术采用的技术方案如下。一方面，本专利技术提供一种综合能源系统的能效诊断仿真培训系统，包括三维培训场景仿真模块、综合能源仿真模块，数据采集仿真模块和能效指标计算仿真模块；三维培训场景仿真模块，被配置用于通过人机交互接口输出展示三维虚拟培训场景，以及接收培训人员操作信息，根据接收到的信息生成设备操作事件信息和仪器仪表操作事件信息，将所述设备操作事件信息传输至综合能源仿真模块，将所述仪器仪表操作事件信息传输至数据采集仿真模块；其中所述三维虚拟培训场景中设有综合能源系统设备以及仪器仪表三维模型；综合能源仿真模块预设有综合能源系统数学模型，综合能源仿真模块基于接收到的设备操作事件信息，利用综合能源系统数学模型生成仿真结果数据，传输至数据采集仿真模块；数据采集仿真模块预设有仪器仪表数学模型，数据采集仿真模块根据接收到的仪器仪表操作事件信息和综合能源系统仿真结果数据，利用相应的仪器仪表数学模型进行数据采集仿真计算，生成仿真采集结果数据，传输至能效指标计算仿真模块；能效指标计算仿真模块基于所述仿真采集结果数据进行能效指标计算及诊断，得到能效指标计算诊断结果，传输至培训场景仿真模块进行输出展示。可选的，培训人员通过鼠标、触屏和/或键盘向三维培训场景仿真模块输入操作信息；所述培训人员操作信息包括：对供能设备的配置信息或控制信息、仪器仪表安装信息，等模拟实景操作的操作信息。可选的，所述三维虚拟培训场景包括园区建筑整体场景，以及嵌入园区建筑整体场景中的配用电系统子场景、供冷系统子场景、供热系统子场景和供水系统子场景，各子场景中分别设有对应的供能设备三维模型以及仪器仪表三维模型；所述综合能源仿真模块中，预设有对应各子场景的设备数学模型；综合能源仿真模块根据接收到的设备操作事件信息，利用相应的设备数学模型计算得到设备仿真结果数据；所述数据采集仿真模块接收仪器仪表操作事件信息后，根据其中的仪器仪表操作信息及被采集设备信息，匹配所述设备仿真结果数据，根据所匹配的设备仿真结果数据，利用相应的仪器仪表数学模型，计算得到仿真采集结果数据。可选的，数据采集仿真模块根据仪器仪表操作事件信息匹配设备仿真结果数据时，若仪器仪表操作事件信息中的被采集设备信息，与所述设备仿真结果数据对应设备不符，则数据采集仿真模块向三维培训场景仿真模块发送操作错误信息，三维培训场景仿真模块通过人机交互接口输出所述操作错误信息。由此，培训人员可知晓存在操作错误，如针对某一供能设备安装了错误的仪器仪表。可选的，综合能源仿真模块包括事件队列单元、事件处理单元和多能流仿真计算单元；事件队列单元接收三维仿真场景模块发出的设备操作事件信息，根据信息时间戳按照队列依次将设备操作事件信息传输至事件处理单元；事件处理单元响应于设备操作事件信息为设备配置事件信息，则对相应的设备数学模型进行参数修改，响应于设备操作事件信息为流程控制事件信息，则选择相应的设备数学模型进行仿真流程控制；多能流仿真计算单元利用设备数学模型进行冷、热、电、水多能流的模拟计算，将仿真结果数据发送至数据采集仿真模块。可选的，综合能源仿真模块还包括定时器延时单元，定时器延时单元控制事件处理单元执行相邻事件处理之间的延时。该延时可根据实际需要预先配置。可选的，所述设备配置事件信息包括但不限于以下：设备启动事件信息，设备停机事件信息、设备调节事件信息、设备投入事件信息、设备转热备事件信息；所述流程控制事件信息包括但不限于以下：仿真计算执行周期设置信息、仿真启动信息、仿真停止信息。可选的，所述综合能源系统数学模型包括气候环境模型、供热设备模型、冷/热/电/水负荷模型、配用电设备仿真模型、供热设备模型、供冷设备模型和供水设备模型；所述仿真结果数据以设备-数值对的形式传输至数据采集仿真模块，包括供用电运行数据、供热系统运行数据、供冷系统运行数据和供水系统运行数据。可方便后续数据采集仿真模块的匹配。可选的，所述数据采集仿真模块包括数据刷新单元、事件处理单元和采集仿真单元，并设有仪器仪表数据表和设备数据表；所述仪器仪表数据表对应各仪器仪表数学模型分别设置有至少一个，所述设备数据表对应三维虚拟培训场景中的各设备分别设置；数据刷新单元接收所述仿真结果数据，根据其中的设备信息记录至对应的设备数据表中；事件处理单元接收所述仪器仪表操作事件信息，获取其中的仪器仪表信息及被采集设备信息，根据仪器仪表信息确定仪器仪表数学模型，以及相关联的仪器仪表数据表和被采集设备的设备数据表；采集仿真单元利用已确定的仪器仪表数据模型，以仪器仪表数据表关联的设备数据表中的仿真结果数据作为输入数据，得到仿真采集结果数据，分别输出至三维培训场景仿真模块以及能效指标计算仿真模块。可选的，能效指标仿真计算模块包括数据刷新单元、能效指标计算单元和能效诊断单元，并设有可配置的能效指标计算模型和能效诊断模型以及仪器仪表数据表；能效指标仿真计算模块以及数据采集仿真模块中对应相同仪器仪表的仪器仪表数据表相互关联；对能效指标计算模型的配置包括配置能效指标计算模型关联的仪器仪表数据表；数据刷新单元接收所述仿真采集结果数据，记录至对应的仪器仪表数据表；能效指标计算单元利用所述能效指标计算模型，基于所关联的仪器仪表数据表中的仿真采集数据进行能效指标计算，得到能效指标计算结果，输出至三维培训场景仿真模块以及能效诊断单元；能效诊断单元根据能效指标计算结果，利用所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种综合能源系统的能效诊断仿真培训系统，其特征是，包括培训场景仿真模块、综合能源仿真模块，数据采集仿真模块和能效指标计算仿真模块；/n培训场景仿真模块，被配置用于通过人机交互接口输出展示三维虚拟培训场景，以及接收培训人员操作信息，根据接收到的信息生成设备操作事件信息和仪器仪表操作事件信息，将所述设备操作事件信息传输至综合能源仿真模块，将所述仪器仪表操作事件信息传输至数据采集仿真模块；其中所述三维虚拟培训场景中设有综合能源系统设备以及仪器仪表三维模型；/n综合能源仿真模块预设有综合能源系统数学模型，综合能源仿真模块基于接收到的设备操作事件信息，利用综合能源系统数学模型生成仿真结果数据，传输至数据采集仿真模块；/n数据采集仿真模块预设有仪器仪表数学模型，数据采集仿真模块根据接收到的仪器仪表操作事件信息和综合能源系统仿真结果数据，利用相应的仪器仪表数学模型进行数据采集仿真计算，生成仿真采集结果数据，传输至能效指标计算仿真模块；/n能效指标计算仿真模块基于所述仿真采集结果数据进行能效指标计算及诊断，得到能效指标计算诊断结果，传输至培训场景仿真模块进行输出展示。/n

【技术特征摘要】
1.一种综合能源系统的能效诊断仿真培训系统，其特征是，包括培训场景仿真模块、综合能源仿真模块，数据采集仿真模块和能效指标计算仿真模块；
培训场景仿真模块，被配置用于通过人机交互接口输出展示三维虚拟培训场景，以及接收培训人员操作信息，根据接收到的信息生成设备操作事件信息和仪器仪表操作事件信息，将所述设备操作事件信息传输至综合能源仿真模块，将所述仪器仪表操作事件信息传输至数据采集仿真模块；其中所述三维虚拟培训场景中设有综合能源系统设备以及仪器仪表三维模型；
综合能源仿真模块预设有综合能源系统数学模型，综合能源仿真模块基于接收到的设备操作事件信息，利用综合能源系统数学模型生成仿真结果数据，传输至数据采集仿真模块；
数据采集仿真模块预设有仪器仪表数学模型，数据采集仿真模块根据接收到的仪器仪表操作事件信息和综合能源系统仿真结果数据，利用相应的仪器仪表数学模型进行数据采集仿真计算，生成仿真采集结果数据，传输至能效指标计算仿真模块；
能效指标计算仿真模块基于所述仿真采集结果数据进行能效指标计算及诊断，得到能效指标计算诊断结果，传输至培训场景仿真模块进行输出展示。


2.根据权利要求1所述的综合能源系统的能效诊断仿真培训系统，其特征是，培训人员通过鼠标、触屏和/或键盘向三维培训场景仿真模块输入操作信息；所述培训人员操作信息包括：对供能设备的配置信息或控制信息、仪器仪表安装信息。


3.根据权利要求1或2所述的综合能源系统的能效诊断仿真培训系统，其特征是，所述三维虚拟培训场景包括园区建筑整体场景，以及嵌入园区建筑整体场景中的配用电系统子场景、供冷系统子场景、供热系统子场景和供水系统子场景，各子场景中分别设有对应的供能设备三维模型以及仪器仪表三维模型；
所述综合能源仿真模块中，预设有对应各子场景的设备数学模型；综合能源仿真模块根据接收到的设备操作事件信息，利用相应的设备数学模型计算得到设备仿真结果数据；
所述数据采集仿真模块接收仪器仪表操作事件信息后，根据其中的仪器仪表操作信息及被采集设备信息，匹配所述设备仿真结果数据，根据所匹配的设备仿真结果数据，利用相应的仪器仪表数学模型，计算得到仿真采集结果数据。


4.根据权利要求3所述的综合能源系统的能效诊断仿真培训系统，其特征是，数据采集仿真模块根据仪器仪表操作事件信息匹配设备仿真结果数据时，若仪器仪表操作事件信息中的被采集设备信息，与所述设备仿真结果数据对应设备不符，则数据采集仿真模块向三维培训场景仿真模块发送操作错误信息，三维培训场景仿真模块通过人机交互接口输出所述操作错误信息。


5.根据权利要求3所述的综合能源系统的能效诊断仿真培训系统，其特征是，综合能源仿真模块包括事件队列单元、事件处理单元和多能流仿真计算单元；
事件队列单元接收三维仿真场景模块发出的设备操作事件信息，根据信息时间戳按照队列依次将设备操作事件信息传输至事件处理单元；事件处理单元响应于设备操作事件信息为设备配置事件信息，则对相应的设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉凯，韩佳兵，徐正清，赵钧，杨蒙，王全，王建峰，周浩涵，陈捷，蒋越梅，邱红锴，杨选怀，梁聪，赵晋辉，张永华，吴海宏，马群，刘然，
申请(专利权)人：北京科东电力控制系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11