[0001] 本发明涉及能源综合利用技术领域，尤其涉及分布式能源系统的实时三维仿真方法。

[0002] 分布式能源是一种建在用户端的能源供应方式，既可独立运行，也可并网运行，而无论规模大小、使用什么燃料或应用的技术。分布式能源高效、节能、环保。

[0003] 分布式发电本身并非一种全新的发电形式，过去几十年中，在一些重要的部门或场所，用户往往自行安装一些小型发电设备，作为紧急备用电源，如医院、矿山等，他们把小型柴油发电机组作为紧急事故停电时的备用电源，目的为增加供电的可靠性和安全性；也有如我国早期用作自备电厂的燃煤小热电，这些也可认为是分布式发电的范畴，由于其技术性能差或效率低下，或对环保有影响，已被逐渐淘汰或取代。目前所谓的分布式发电(电源)通常并非指采用柴油发电机组的紧急备用电源或燃煤的自备小火力发电厂，而是指以天然气、煤层气或沼气为燃料的燃气轮机、内燃机、微型气轮机发电、太阳能光伏发电、以天然气、氢气为燃料的燃料电池发电、生物质能发电、小型风力发电等。由于其在效率、能源多样化、环保、节能等多方面的优越性，再加上电力市场化的快速发展进程，使这种发电技术获得广泛的关注，并在某些方面获得巨大进展(燃气轮机、内燃机、微燃机发电等)。其应用范围也相当广泛，如可用于医院、疗养院、大型商厦、办公楼、宾馆、体育馆等。

[0004] 当下的分布式能源的优化方式，通常只考虑设备不闲置，物尽其用，然而针对当下用电环境，去监测用户端设备使用情况是追求短期合理，但是于用电环境多变的长期来看，没有长期的改变效果，并且，用户端设备的并网运行对于配电网产生不小的压力，当下还没有能够解决长期问题的用户端能源储备角度进行考量的测试方法。

[0018] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本发明的描述中，“实施例”、“一个实施例”或“其他实施例”的提及表示结合实施例说明的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中，但不必是全部实施例。如果说明书描述了部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括，则该特定部件、特征、结构或特性不是必需被包括的。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

[0019] 分布式能源系统分布安置在需求侧的能源梯级利用，以及资源综合利用和可再生能源设施。通过在需求现场根据用户对能源的不同需求，实现温度对口供应能源，将输送环节的损耗降至最低，从而实现能源利用效能的最大化。

[0020] 传统的系统仿真技术很少研究人对感知模型的仿真，因而无法模拟人对外界环境的感知。随着多媒体、计算机动画、传感技术的发展，计算机模拟外界环境对人的感官刺激开始成为可能。事实证明，人类对于图像、声音等感官信息的理解能力远远大于数字和文字等抽象信息的理解能力。将仿真技术与虚拟现实技术相结合，利用虚拟现实技术进行仿真模型的建立和实验的模拟，使仿真的过程和结果可以实现图象化、可视化，使仿真的系统具有了三维、实时交互、属性提取等特征，极大地促进了仿真技术的发展。

[0021] 如图1的分布式能源系统的实时三维仿真方法，包括以下步骤：

[0022] S1：构建能源分布模型；一实施例中，采用MESSAGE模型架构，为自底向上的能源系统优化模型；该模型技术描述包括技术参数、经济参数及技术所对应的环境效应参数等等；模型对能源系统进行全局优化，从资源开采、中间转换到终端用能，以供能成本最小化作为目标函数，以资源潜力、能量流动平衡、生产能力和系统动态变化速率为约束条件，因此可以在技术层面计算最优的能源生产和投资决策，能方便地分析温室气体减排政策对技术的影响以及减排政策成本；MESSAGE模型还可以与宏观经济模型MACRO软连接评估经济对能源需求的影响，与全球生态模型GLOBIOM软连接评估能源系统对土地、森林和水资源利用的影响，与大气污染模型GAINS软连接评估能源系统对空气污染和健康的影响，与气候模型MAGICC软连接评估气候变化产生的温升、海平面变化的影响，与能源可及性模型ACCESS软连接评估电气化发展对现代能源普及的影响。

[0023] 另一实施例中，采用开发了WASP软件，WASP是电源装机容量规划软件，以最小折现总成本为目标，优化不同类型发电机组容量；当扩建电力系统的负荷及一次能源分布比较均匀，厂址条件不受限制和输电网在电源规划中的权重较小时，使用该模型能得到较为满意的结果。

[0024] 还能够采用REPO模型：其反映了电力系统运行特征和省际差异的分省电力系统规划模型；REPO模型在开源模型Balmorel模型的基础上进行了扩展，并描述重要的技术和政策特征；REPO模型并在各位置尺度上表达了电力需求、资源潜力、已有装机容量和传输线容量信息；模型已涵盖各类常规发电技术和可再生能源发电技术、CCS技术以及储能技术；对于可再生能源，模型对风电、光伏等可再生能源发电技术的资源潜力和资源波动性进行了刻画；此外，模型还考虑了未来可再生能源发电的技术进步；REPO模型以最小化电力系统贴现成本为优化目标，能够得出满足约束条件下各类发电技术各模型模拟年份在各位置的装机和发电量、省间传输线路容量和碳排放等结果。

[0025] IAEA还推出了针对核能系统评估的INPRO方法，该方法专门用于确定特定核能系统是否会以可持续的方式为满足21世纪的能源需求做出贡献，它是一种评估核能系统和创新技术的工具，涵盖了所有核燃料循环设施在其生命周期内的所有评估领域。

[0026] 一优选实施例中，能源分布模型包括分布式能源节点，公用能源节点，以及二者连接网路；公共能源节点包括公用能源用量信息；分布式能源节点包括分布式能源用量信息，分布式能源类型信息。

[0027] 进一步的，分布式能源类型能够采用包括燃气轮机、内燃机、微型气轮机发电、太阳能光伏发电、燃料电池发电、生物质能发电、小型风力发电。

[0028] S2：对能源消耗数据按时间梯度划分单元；

[0029] 时间梯度单元能够从年月日甚至细化到小时的预测。

[0030] S3：按对应时间梯度单元进行相关环境预测；S4：依据相关环境预测数据进行仿真压力测试；优选的，环境预测包括天气因素，温度因素，使用年限因素。

[0031] 需要说明的是，天气因素温度的高低固然会影响用电量的多寡，湿度同样有相当大的影响力。电器如电暖炉及冷气机同样耗电。例如：一部2000w的电暖炉运作一小时，耗电量大约为2度，相等于一部2匹冷气机一小时的耗电量。即使是抽湿机，一部抽水量达24公升的抽湿机，运作一小时的耗电量大约为0.3度，相等于一部0.75匹冷气机半小时的耗电量。随着气候的变化，一些电器用品的耗电量也受影响，例如：雪柜、冷气机及电暖炉等。新添置电器用品例如等离子电视机的耗电量比传统的显像管电视机较大，而座枱式电脑的耗电量亦较笔记形电脑为多。电器用品的安装位置、使用年期及是否具能源效益例如：冷气机的位置会否长期受太阳直接照射，有否定期清洁隔尘网，这些因素都会大大影响用电量。使用一级能源标签的冷气机比三级的可节省15％的能源；使用一级能源标签的雪柜比三级的可节省35％的能源。

[0032] S5：细化时间梯度，重复步骤S2‑S5；S6：获得相应环境条件下仿真结果，即未来一定时间单元内，用电量的变化，根据时间与用电量指数，规划获取能源储备量，从而减少短时间内用户端的并网，减少配电网压力，同时保证线下能源供应的顺利。

[0033] 以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。