多能协同的智慧能源系统——风光热储的多能互补虚拟仿真方案

一、前言

随着能源结构的转型和可再生能源的快速发展，多能互补系统在能源领域扮演着越来越重要的角色。

然而，传统的能源教育模式往往侧重于理论知识的传授，缺乏实践操作的机会，导致学生在面对实际工程问题时难以将理论知识与实际应用相结合。在此背景下，北京象新力科技有限公司自主研发了“基于风光热储的多能互补虚拟仿真综合系统方案”。

本项目依托先进的虚拟仿真技术，模拟了校园多能互补系统，涵盖了光伏、风机、储能、地源热泵、太阳能热水等多种能源形式，让学生能够通过虚拟仿真环境，亲身体验多能互补系统的运行原理、规划设计和能量管理过程，为培养适应未来能源发展趋势的高素质人才提供有力支持。

二、软件介绍

本软件仿真模拟了多能互补系统，统筹分析光伏、风机、储能、地源热泵、太阳能热水系统的配置与利用，软件分为四个部分：“基础实验”、“规划设计”、“能量管理”、“拓展实验”。

通过本产品的学习和实践，学生将能够独立进行多能互补系统的规划设计和参数优化，进行多能互补系统的能量管理和运行控制，分析多能互补系统的经济性和可行性，解决多能互补系统运行过程中出现的问题，并具备进行多能互补系统相关技术研究和创新的能力。

三、产品特点

本产品以先进的虚拟仿真技术和全面的实验设计，为教学带来诸多优势。高度仿真的能源系统模型，使学生能够在安全的虚拟环境中进行真实感强烈的实验操作；智能的交互设计，引导学生自主探索和学习，增强学习的主动性和趣味性；强大的数据记录与分析功能，便于学生深入理解实验结果。

四、实验内容

1、基础实验

学生可进行光伏、风机、储能、地源热泵与太阳能热水系统的认知与实验。通过改变多能源系统运行环境，主要包括光照强度、风速、出水温度等参数，掌握不同类型能源与储能的基本原理与动态特性。

2、规划设计

学生可进行光伏、风机、储能的规划设计与安装和系统的参数探究。

3、能量管理

在能量管理模块中，学生可设置储能控制策略，进行能耗分析和优化。还可多次修改储能控制策略，通过对比能效分析得出最优配置选项。

4、拓展实验

在拓展实验模块中，系统将随机给出多能互补系统运行状态，学生根据系统初始状态填写运行策略，并观测系统运行波形。完成全部实验步骤后，系统会给出实验成绩。

五、支撑课程

本产品可广泛应用于本科和高职类院校的实训和课程教学，主要针对电气工程及其自动化、能源与动力工程专业及其相关专业领域，可匹配新能源与分布式发电技术、分布式发电技术、智能微电网技术与应用等课程。