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灵活可拓展的综合能源仿真系统及其多样化数据集构建策略和案例.pdf

灵活可拓展的综合能源仿真系统及其多样化数据集构建策略和案例.pdf

这份文档介绍了灵活可拓展的综合能源仿真系统及其多样化数据集构建策略和案例。核心内容主要包括以下几个方面：

1. 研究背景与目的：

  • 随着电力系统转型，新型电力系统面临清洁化、智能化等挑战。综合能源系统(IES)成为突破瓶颈的关键，需要仿真系统进行研究。
  • 现有仿真测试案例存在不实际、不完整、不匹配等问题。构建综合能源仿真系统旨在满足多样化研究需求，验证新技术、新方法，推动能源系统的发展与应用。

2. 系统构建原则与系统介绍：

  • 构建原则：实原性、规范性、复杂性、功能性、灵活性，确保仿真系统贴合实际，并能满足多种需求。
  • 重点介绍了IES-133综合能源系统。该系统涵盖配电网、燃气网、供热网、供冷网，以及多种耦合设备，具有多能互补、多网融合、多环节耦合等核心特征。
  • 详细阐述了配电网、燃气网、供热网、供冷网的设计思路、拓扑结构、基本模型和详细参数，以及相应的能流方程。

3. 多样化数据集构建：

  • 构建多样化数据集的目的是推动数据资源整合、应用，建立仿真系统和关联数据协同研究的标准化体系。
  • 数据集构成：常规数据集和异常数据集。
    • 常规数据集：以负荷分层分区历史数据为主，以及源侧节点特性仿真模拟数据。
    • 异常数据集：包括异常天气(高温、低温、雷电等)、系统故障(线路短路、设备故障、管道泄漏)和异常天气下系统故障等。
  • 数据生成过程：从数据选择、数据预处理到模型构建、模型训练、迭代，最后得到结果评判与校正。
  • 针对不同数据集，展示了数据生成结果，例如负荷典型日、典型月曲线、风机光伏典型年、典型月数据等。

4. 基础应用测试案例与结果分析：

  • 介绍了多能流计算，通过求解网络的稳态数学模型，得到断面时刻网络运行状态的稳态能流值。
  • 阐述了可靠性分析，采用蒙特卡洛模拟法，分析了系统的可靠性指标。
  • 介绍了运行优化，采用IES多主体经济调度模型，通过上层与下层目标函数的优化，实现综合利润最大化和综合成本最小化。
  • 负荷模型考虑了需求响应，包括固定负载、弹性负载、可平移负荷、可削减负荷和可转换负荷，并展示了变工况策略对系统运行成本的优化效果。

5. 开源信息：

  • 核心理念：设计满足能源产输储用一体化需求的综合能源仿真系统，采用CGAN进行数据合成，增强系统的预测准确性和故障应对能力。
  • 介绍了网络平台，包括系统结构、总体信息、子系统信息、性能测试、成果展示和数据集下载。
  • 提供了数据下载方式，包括网络界面下载和移动界面下载。
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