以ECIM为骨架扩展的能源多能网及用能设备建模方法技术

本发明专利技术公开了以ECIM为骨架扩展的能源多能网及用能设备建模方法，包括以下步骤：以电网ECIM的逻辑模型和GIS平台物理模型为基础，构建电网资源模型、以燃气、热水和冷水多能管道以及设备容器构建城市多能网设备模型、以用户储能系统和用户光伏电站构建用户能源负荷模型，派生用户电源，用于统一描述用户电力来源，派生用户能源消费者，用于统一描述低压用电负荷设备；本发明专利技术方法构建的能源多能网及用能设备模型在实际使用中适应性高，能提升模型的能源利用率，并且构建出的模型能够指导业务系统之间的集成和信息共享，模型包含内容更丰富全面，能够适应发展迅速的工业和城镇实际需求，能够提高资源合理利用率，具有较高的经济性。

Modeling method of energy multi energy network and energy consuming equipment based on ECIM

The invention discloses an energy multi energy network and energy using equipment modeling method based on ECIM, which includes the following steps: Based on the logic model of ECIM and the physical model of GIS platform, building the grid resource model, building the urban multi energy network equipment model with gas, hot water and cold water multi energy pipelines and equipment containers, building the user with user energy storage system and user photovoltaic power station The energy load model, derived from the user's power supply, is used to uniformly describe the user's power source, derived from the user's energy consumer, and used to uniformly describe the low-voltage power load equipment; the energy multi energy network and the energy consumption equipment model constructed by the method of the invention have high adaptability in actual use, can improve the energy utilization rate of the model, and the model constructed can guide the integration between business systems And information sharing, the model contains more comprehensive content, can adapt to the rapid development of industry and the actual needs of cities and towns, can improve the rational utilization of resources, has a higher economy.

【技术实现步骤摘要】
以ECIM为骨架扩展的能源多能网及用能设备建模方法
本专利技术涉及能源互联网领域，尤其涉及以ECIM为骨架扩展的能源多能网及用能设备建模方法。
技术介绍
城市信息模型(CIM)，是以城市信息数据为基础，建立起三维城市空间模型和城市信息的有机综合体，从数据类型上讲是由大场景的GIS数据+BIM数据构成，属于智慧城市建设的基础数据。近年来工业化和城镇化进程加快导致的能源紧缺和节能减排压力严峻的问题,中国政府提出了将能源互联网作为推动能源革命重要战略支撑的行动计划,目的在于提高可再生能源比重,促进化石能源清洁高效利用,提升能源综合效率。互联网能源多能网供能系统在这一背景下成为能源工程领域研究的重点,系统的装机规模是否合理、可靠及运行策略是否科学决定了互联网能源多能网供能系统的运行效率和经济效益是否能达到预期效果。现有的互联网能源多能网及用能设备模型的建模方法生成的互联网能源多能网及用能设备模型在实际使用中还存在适应性较低以及能源利用率低的问题，无法更好的指导业务系统之间的集成和信息共享，因此，本专利技术提出以ECIM为骨架扩展的能源多能网及用能设备建模方法，以解决现有技术中的不足之处。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出以ECIM为骨架扩展的能源多能网及用能设备建模方法，本专利技术方法构建的能源多能网及用能设备模型在实际使用中适应性高，能提升模型的能源利用率，并且构建出的模型能够指导业务系统之间的集成和信息共享，模型包含内容更丰富全面，能够适应发展迅速的工业和城镇实际需求，能够提高资源合理利用率，具有较高的经济性。本专利技术提出以ECIM为骨架扩展的能源多能网及用能设备建模方法，包括以下步骤：步骤一：以电网ECIM的逻辑模型和GIS平台物理模型为基础，构建电网资源模型；步骤二：对电网资源模型进行扩充，以燃气、热水(蒸汽)和冷水多能管道以及设备容器构建城市多能网设备模型；步骤三：对电网资源模型进行扩充，以用户储能系统和用户光伏电站构建用户能源负荷模型，用户能源负荷模型在能量源的基础上，派生用户电源，用于统一描述用户电力来源，用户能源负荷模型在能源消费者的基础上，派生用户能源消费者，用于统一描述低压用电负荷设备。进一步改进在于：所述步骤一中电网资源模型包括主网电线包模型、配网和低压侧电线包模型。进一步改进在于：所述步骤一中主网电线包模型对来自调度EMS的CIM文件导入，经过CIMv10到v15的转换后，保存在数据库中，并通过能源消费者与中压配网馈路电路建立关联关系，通过测量过程与测量数据建立关联。进一步改进在于：所述步骤一中配网和低压侧电线包模型对来自电网设备档案和GIS数据表进行数据变换，按照CIMv15格式进行存储，覆盖从变电站、配电线路、配电站房、开关刀闸熔断器、架空线电缆、杆塔到落火点的电网资源对象以及拓扑关系，通过落火点与计量点关系与营销的计量点建立关联关系。进一步改进在于：所述步骤二中以燃气、热水(蒸汽)和冷水多能管道构建城市多能网设备模型时，从燃气、热水(蒸汽)和冷水多能管道设备中派生流体设备的基类，通过流体类型来区分燃气、热水(蒸汽)和冷水的流体介质类型，从流体设备的基类进一步派生阀门、接头、管道作为水、气流动设备，从流体设备派生换热器、热水锅炉、散热器和热水负荷。进一步改进在于：所述步骤二中以设备容器构建城市多能网设备模型时，从设备容器中派生作为小型箱式的能源传输管网设备，设备容器小型箱式的能源传输管网设备与内部的流体设备的基类的组成包含关系是继承自设备容器和设备。进一步改进在于：所述步骤二中设备容器包括能够进行能源生产、输送和使用的能源站、换热站和燃气门站。进一步改进在于：所述步骤三中用户能源负荷模型在能量源的基础上，派生用户电源，用于统一描述用户电力来源，电源设备新增类及其关系包括：光伏电站,从电力系统资源继承；光伏发电机组从发电机组继承,用于描述光伏发电机组，与光电设备是聚集关系；储能电源，从电力系统资源继承，用于设计蓄电池储能单元，与储能电源是一种聚集关系；伏电站、储能电源与电力系统资源关联。进一步改进在于：所述步骤三中用户能源负荷模型在能源消费者的基础上，派生用户能源消费者，用于统一描述低压用电负荷设备，用电设备新增类及其关系包括：工业生产用的电动机负荷；电动车充电桩负荷；充电桩，从导电设备继承；充电接口，从设备继承，与充电桩是聚集关系，与电车是关联关系；照明负荷；家用空调负荷，从导电设备继承；分散式空调系统终端，与空调是聚集关系；电热器负荷，从导电设备继承；电磁炉、电饭锅、电烤箱负荷；电梯负荷；建筑物通风负荷；洗衣机负荷；计算机负荷；冰箱；电热水器，从导电设备继承；电动汽车分类信息，从电车继承。本专利技术的有益效果为：本专利技术方法构建的能源多能网及用能设备模型在实际使用中适应性高，能提升模型的能源利用率，并且构建出的模型能够指导业务系统之间的集成和信息共享，模型包含内容更丰富全面，能够适应发展迅速的工业和城镇实际需求，能够提高资源合理利用率，具有较高的经济性。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术做进一步详述，本实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。以ECIM为骨架扩展的能源多能网及用能设备建模方法，包括以下步骤：步骤一：以电网ECIM的逻辑模型和GIS平台物理模型为基础，构建电网资源模型，电网资源模型包括主网电线包模型、配网和低压侧电线包模型，主网电线包模型对来自调度EMS的CIM文件导入，经过CIMv10到v15的转换后，保存在数据库中，并通过能源消费者与中压配网馈路电路建立关联关系，通过测量过程与测量数据建立关联；配网和低压侧电线包模型对来自电网设备档案和GIS数据表进行数据变换，按照CIMv15格式进行存储，覆盖从变电站、配电线路、配电站房、开关刀闸熔断器、架空线电缆、杆塔到落火点的电网资源对象以及拓扑关系，通过落火点与计量点关系与营销的计量点建立关联关系；步骤二：对电网资源模型进行扩充，以燃气、热水(蒸汽)和冷水多能管道以及设备容器构建城市多能网设备模型，以燃气、热水(蒸汽)和冷水多能管道构建城市多能网设备模型时，从燃气、热水(蒸汽)和冷水多能管道设备中派生流体设备的基类，通过流体类型来区分燃气、热水(蒸汽)和冷水的流体介质类型，从流体设备的基类进一步派生阀门、接头、管道作为水、气流动设备，从流体设备派生换热器、热水锅炉、散热器和热水负荷；以设备容器构建城市多能网设备模型时，从设备容器中派生作为小型箱式的能源传输管网设备，设备容器小型箱式的能源传输管网设备与内部的流体设备的基类的组成包含关系是继承自设备容器和设备；其中，设备容器包括能够进行能源生产、输送和使用的能源站、换热站和燃气门站；步骤三：对电网资源模型进行扩充，以用户储能系统和用户光伏电站构建用户能源负荷模型，用户能源负荷模型在能量源的基础上，派生用户电源，用于统一描述用户电力来源，电源设备新增类及其关系包括：光伏电站,从电力系统资源继承；光伏发电机组从发电机组继承,用于描述光伏发电机组，与光电设备是聚集关系；储能电源，从电力系统资源继承，用于设计蓄电池储能单元，与储能电源是一种聚集关系；伏电站、储能电源与电力系统资源关联；用户能源负荷模型在能源消费者的基础上，派生用户能源消费者，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.以ECIM为骨架扩展的能源多能网及用能设备建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：以电网ECIM的逻辑模型和GIS平台物理模型为基础，构建电网资源模型；步骤二：对电网资源模型进行扩充，以燃气、热水(蒸汽)和冷水多能管道以及设备容器构建城市多能网设备模型；步骤三：对电网资源模型进行扩充，以用户储能系统和用户光伏电站构建用户能源负荷模型，用户能源负荷模型在能量源的基础上，派生用户电源，用于统一描述用户电力来源，用户能源负荷模型在能源消费者的基础上，派生用户能源消费者，用于统一描述低压用电负荷设备。

【技术特征摘要】
1.以ECIM为骨架扩展的能源多能网及用能设备建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：以电网ECIM的逻辑模型和GIS平台物理模型为基础，构建电网资源模型；步骤二：对电网资源模型进行扩充，以燃气、热水(蒸汽)和冷水多能管道以及设备容器构建城市多能网设备模型；步骤三：对电网资源模型进行扩充，以用户储能系统和用户光伏电站构建用户能源负荷模型，用户能源负荷模型在能量源的基础上，派生用户电源，用于统一描述用户电力来源，用户能源负荷模型在能源消费者的基础上，派生用户能源消费者，用于统一描述低压用电负荷设备。2.根据权利要求1所述的以ECIM为骨架扩展的能源多能网及用能设备建模方法，其特征在于：所述步骤一中电网资源模型包括主网电线包模型、配网和低压侧电线包模型。3.根据权利要求2所述的以ECIM为骨架扩展的能源多能网及用能设备建模方法，其特征在于：所述步骤一中主网电线包模型对来自调度EMS的CIM文件导入，经过CIMv10到v15的转换后，保存在数据库中，并通过能源消费者与中压配网馈路电路建立关联关系，通过测量过程与测量数据建立关联。4.根据权利要求2所述的以ECIM为骨架扩展的能源多能网及用能设备建模方法，其特征在于：所述步骤一中配网和低压侧电线包模型对来自电网设备档案和GIS数据表进行数据变换，按照CIMv15格式进行存储，覆盖从变电站、配电线路、配电站房、开关刀闸熔断器、架空线电缆、杆塔到落火点的电网资源对象以及拓扑关系，通过落火点与计量点关系与营销的计量点建立关联关系。5.根据权利要求1所述的以ECIM为骨架扩展的能源多能网及用能设备建模方法，其特征在于：所述步骤二中以燃气、热水(蒸汽)和冷水多能管道构建城市多能网设备模型时，从燃气、热水(蒸汽)和冷水多能管道设备中派生流体设备的基类，通过流体类型来区分燃气、热水(蒸汽)和冷水的流体介质类型...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭泽武，温柏坚，谢瀚阳，萧展辉，江疆，万婵，梁盈威，伍江瑶，张铁峰，贺彦，赵根，胡军，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司信息中心，清华大学，
类型：发明
国别省市：广东,44