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解决方案
The Solution
量身定制符合客户需求的仿真测试系统及解决方案。解决方案涉及电力、高端装备、新能源车及教育等领域。
绿氢综合能源仿真测试系统
概述

氢能是清洁的二次能源,能量密度高、灵活高效。通过风电、光伏等可再生能源制氢,不仅能够实现“零碳排放”,获得真正洁净的“绿氢”,还能够将间歇、不稳定的可再生能源转化储存为化学能,促进新能源电力的消纳。我国可再生能源丰富,新能源新增及累计装机容量均排名世界前列。为落实“2030年前碳达峰”和“2060年前碳中和”的目标,“十四五”时期需要进一步加大力度发展可再生能源,可再生能源制氢为实现双碳目标的重要路径之一。

科梁综合能源数字孪生系统提供冷、热、电、气多时间尺度多能流耦合测试功能,为绿氢综合能源系统建模与分析、规划与评价、能量管理与优化、运行与控制、能效评估与优化、系统安全与可靠、需求侧管理与需求响应、新型设备研发与测试等多方面研究的有力工具和平台。


系统组成

仿真管理分系统:iEnergyModel综合能源仿真模型库和iEnergyLab综合能源监控管理软件。

仿真运行分系统:实时运行绿氢综合能源系统仿真模型,仿真模型可实时接入真实运营场景数据。仿真运行分系统与仿真管理分系统之间通过以太网实现数据交互。

物理设备分系统:综合能源系统中的实际存在的真实物理设备或物理模拟设备。通过相关通讯协议或IO接口单元将物理设备接入仿真运行分系统中,组成综合能源数字孪生系统。

真实运营场景:实际运营的项目工程或示范项目工程。

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系统特色

经过实际工程验证的综合能源仿真模型库iEnergyModel,无缝链接Matlab/Simulink,快速实现绿氢综合能源系统实时动态仿真

方便直观的在线监控与能源管理软件iEnergyLab,完善的数据记录、存储、调用与分析功能

支持真实运营场景数据和信息的实时接入,形成综合能源回路的数字孪生

通过氢能支撑网络,实现从新能源清洁电力到绿氢能源转化及供应的全过程零碳,推动氢能在多领域的综合利用和清洁能源交易

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系统功能

绿氢综合能源系统支持通用电堆、SOFC、DMFC、PEMFC,并接入碳减排计算模块;除基本热力学属性(密度、粘度、热导率、雷诺数)以外,还考虑到极化特性、反应堆温度特性、热交换、热辐射、气体分压等多种影响因素

绿氢综合能源能量管理系统EMS的控制策略开发与验证

绿氢综合能源系统能效评估、故障诊断等高级应用算法开发与验证

绿氢综合能源系统各控制器硬件在环实时仿真与测试

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应用案例

某光伏-绿氢典型系统,包括光伏发电、电制氢设备、燃料电池、储能、泵、输气管网等模型。基于智能控制策略,配置各设备额定参数或结构参数,输入光照、温度、负荷侧需求曲线:

① 当光伏发电大于负荷侧需求,启动电制氢,将电能转换为氢气,存储在本地储氢罐中,或通过管网运输;

② 当光伏发电功率波动,电制氢优先保障负荷侧用电,自动停机;

③ 负荷需求持续增大,光伏发电继续降低,燃料电池响应负荷需求,并利用余热供热;

④ 监测结合当前储氢量、电网波动、调节范围等约束因素,最终计算出实际设备的运行指令。

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