[发明专利]能源管理虚拟样机和能源管理方法

说明书

本申请涉及一种能源管理虚拟样机和能源管理方法。所述虚拟样机包括：物理层，所述物理层包括能量转化模块，所述能量转化模块用于对能量进行转化；信息层，包括管理模块，所述管理模块与所述能量转化模块连接，所述管理模块用于向所述能量转化模块发出控制指令以控制物理层与信息层进行数据交互；其中所述控制指令包括响应于人机交互操作形成的指令。采用本虚拟样机实现了能源物理系统与信息系统的融合，能与上层系统协调，并控制和管理其接入的多种能源、储能和负荷，使得能源的管理和控制更加灵活、高效。

技术领域

本申请涉及能源管理技术领域，特别是涉及一种能源管理虚拟样机和能源管理方法。

背景技术

随着能源紧缺和环境污染问题的日益突出，大规模新能源发电、高渗透分布式发电、新能源交通工具以及大规模储能系统等的发展趋势不可逆转，电力系统也正向“源–网–荷–储”协调优化运行的新阶段发展，并将成为未来能源互联网的核心和纽带。

传统电力系统是自上而下的树状结构；在其电源、电网、负荷、储能等各个环节中，可用于调控的一次装备主要是分段和联络开关、变压器分接头、投切电容器等非智能手段，且具有操作寿命有限、调节精度较低的缺点。

而未来电力系统是由自下而上的电能自治单元通过对等互联形成的，是一个开放、互联、对等、分享的体系；这个体系要求信息和电能的高度融合，要求具备精确、连续、快速、灵活的调控手段；因此，有必要提供一种能源管理虚拟样机解决上述技术问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够灵活管理能源的能源管理和能源管理方法。

第一方面，本申请提供了一种能源管理虚拟样机。所述虚拟样机包括：

物理层，包括能量转化模块，所述能量转化模块用于对能量进行转化；

信息层，包括管理模块，所述管理模块与所述能量转化模块连接，所述管理模块用于向所述能量转化模块发出控制指令以控制物理层与信息层进行数据交互；其中所述控制指令包括响应于人机交互操作形成的指令。

在其中一个实施例中，所述能量转化模块包括输出端，所述物理层还包括：

储能模块，分别与所述能量转化模块、所述管理模块连接，所述储能模块用于存储与释放所述能量转化模块转化的能量，并与所述管理模块进行数据交互；

其中，所述能量转化模块还包括用于连接外部载能工质的冷源端口、热源端口、燃气端口和燃油端口中的至少一个，所述能量转化模块用于对来自所述载能工质的能量进行转化。

在其中一个实施例中，所述储能模块包括储能电池。

在其中一个实施例中，所述储能模块还包括：

双向DC/DC变换器，与所述储能电池连接，用于控制所述储能电池的充放电。

在其中一个实施例中，所述双向DC/DC变换器包括：

双向半桥Buck/Boost变换器，所述双向半桥Buck/Boost变换器的工作模式包括下垂控制在电压电流双闭环控制之外以为双闭环控制提供电压给定值；

上开关管和下开关管，所述上开关管和下开关管用于交替通断。

在其中一个实施例中，所述物理层包括：

整流级，被配置有三相输入端口和直流电压端口，所述三相输入端口用于连接三相交流电网，所述整流级用于对来自所述三相交流电网的信号进行整流并输出至所述直流电压端口；

隔离级，被配置有隔离输入端口、直流电压输出端口和三电平双有源桥DC/DC变压器，所述隔离输入端口与所述三电平双有源桥DC/DC变压器连接，所述直流电压输出端口用于输出来自三电平双有源桥DC/DC变压器的400V～1200V的直流电压；