面向综合能源的信息物理系统体系架构及应用

doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2020.04.011

电力建设 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (4): 90-99.doi: 10.3969/j.issn.1000-7229.2020.04.011

面向综合能源的信息物理系统体系架构及应用

杜炜1，2，3，张筱辰2，3，杨冬梅2，3，陈永华2，3，曾鸣1

1. 华北电力大学经济与管理学院，北京市 102206；2.南瑞集团有限公司（国网电力科学研究院有限公司），南京市 211106；3.国电南瑞科技股份有限公司，南京市 211106

出版日期:2020-04-01
作者简介:杜炜（1981），男，博士，高级工程师，主要研究方向为新能源发电及并网、能源互联网；张筱辰（1988），男，博士，通信作者，主要研究方向为信息物理系统、综合能源系统；杨冬梅（1983），女，高级工程师，主要研究方向为综合能源、能源互联网；陈永华（1977），男，高级工程师，主要研究方向为电力系统自动化、综合能源系统建模仿真与运行控制；曾鸣（1957），男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向为综合能源系统、能源互联网、电力市场。
基金资助:
国家电网公司科技项目（风电-光伏-光热-储能多能互补集成优化示范关键技术研究及应用）

Architecture and Application of Cyber Physical System for Integrated Energy System

DU Wei1，2，3， ZHANG Xiaochen2，3， YANG Dongmei2，3， CHEN Yonghua2，3， ZENG Ming1

1. School of Economics and Management， North China Electric Power University， Beijing 102206， China；2. NARI Group Corporation （State Grid Electric Power Research Institute）， Nanjing 211106， China；3. NARI Technology Co.， Ltd.， Nanjing 211106， China

Online:2020-04-01

摘要/Abstract

摘要： 综合能源系统作为新一代能源系统的重要组成，涵盖了供电、供热、供气等能源系统，多个能源系统间的耦合性强。文章立足于综合能源系统，提出了面向综合能源的信息物理体系架构，阐述了信息物理系统（cyber physical system， CPS）在综合能源系统中的层次化应用及技术特性，并对综合能源信息物理系统的核心关键技术做了深入的探讨。最后为了验证所提出的信息物理体系架构及相关技术，开发了一套多能流综合能源管理及优化系统，实现了能源监控、多能流建模仿真、源荷预测、系统运行优化、故障预测及健康管理五大功能，有力地支撑了综合能源系统的体系架构。

关键词: 信息物理系统（CPS）, 综合能源, 体系架构, 故障预测及健康管理, 多能流

Abstract: As an important part of the new generation energy system， integrated energy system includes electricity， heat， natural gas and other energy systems， where the coupling among different energy systems is strong. This paper puts forward the architecture of cyber physical system （CPS） for integrated energy system， and expounds the hierarchical application and technical characteristics of CPS. Meanwhile， a thorough discussion on the key technologies of CPS for integrated energy system is proposed. Finally， in order to verify the architecture of CPS and related technologies proposed in this paper， an integrated energy management and optimization system is developed， which realizes energy monitoring， modeling and simulation of multi-energy flow， source-load prediction， system operation optimization， fault prediction and health management. The five functions strongly support the architecture of integrated energy system proposed in this paper.

Key words: cyber physical system（CPS）, integrated energy, architecture, prognostics and health management, multiple energy flows

中图分类号:

TM 71

杜炜，张筱辰，杨冬梅，陈永华，曾鸣. 面向综合能源的信息物理系统体系架构及应用[J]. 电力建设, 2020, 41(4): 90-99.

DU Wei1，2，3， ZHANG Xiaochen2，3， YANG Dongmei2，3， CHEN Yonghua2，3， ZENG Ming1. Architecture and Application of Cyber Physical System for Integrated Energy System[J]. Electric Power Construction, 2020, 41(4): 90-99.

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