分布式能源实验系统总体设计
分布式能源系统的设计与优化
分布式能源系统的设计与优化第一章引言随着能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，分布式能源系统成为了一个备受关注的研究领域。
分布式能源系统通过将能源生产和使用分布在广泛的地理区域内，可以提高能源利用效率、减少传输损耗、提供能源安全性，并且对环境有较小的负面影响。
因此，设计和优化高效可靠的分布式能源系统具有重要的意义。
第二章分布式能源系统设计原则2.1 能源需求分析在设计分布式能源系统时，首先需要对能源需求进行分析。
这包括确定能源的类型、用途和使用模式等。
通过深入了解能源需求的特点，可以避免系统设计出现过度供应或供不应求的问题。
2.2 能源生产技术选择根据能源需求的分析结果，可以选择合适的能源生产技术。
常见的分布式能源生产技术包括太阳能、风能、生物质能等。
在选择技术时，需要考虑资源可利用性、技术成熟度和经济性等因素。
2.3 能源存储与输送设计分布式能源系统时，还需考虑能源的存储与输送问题。
能源存储技术包括电池、超级电容器等，而能源输送技术包括电网、氢气管道等。
根据具体情况选择合适的存储与输送技术，以实现能源的高效利用。
第三章分布式能源系统优化方法3.1 能源系统建模与仿真在设计优化分布式能源系统时，建立适当的数学模型是必不可少的。
通过对系统的建模与仿真，可以评估不同设计方案的性能，并进行优化策略的制定。
常见的能源系统建模方法有物理模型、统计模型和优化模型等。
3.2 多目标优化技术由于分布式能源系统通常涉及多个目标，例如经济性、环境友好性和能源安全性等，因此需要采用多目标优化技术进行系统优化。
常用的多目标优化方法包括遗传算法、粒子群优化算法等，通过寻找系统的最优解，达到最佳的综合性能。
3.3 风险评估与容错设计在设计分布式能源系统时，还需考虑系统的风险评估与容错设计。
由于分布式能源系统涉及多个能源来源和多个能源使用节点，因此可能存在能源中断或系统故障的风险。
通过进行风险评估，并设计相应的容错机制，可以提高系统的可靠性和稳定性。
分布式电源接入与能量管理系统设计
分布式电源接入与能量管理系统设计随着电力需求的增加和可再生能源的快速发展，分布式电源的接入成为一种越来越常见的电力供应方式。
为了有效地接入和管理分布式电源，需要设计一个高效且可靠的分布式电源接入与能量管理系统。
本文将详细探讨该系统的设计。
第一部分：分布式电源接入系统设计1. 设备需求分析在设计分布式电源接入系统时，首先需要进行设备需求分析。
该系统需要考虑到不同类型的可再生能源发电设备，如太阳能、风能等。
确定所需的设备种类和数量，并确保能够有效地接入和管理这些设备。
2. 接口设计接下来，需要设计分布式电源接入系统的接口。
这些接口应该具有良好的兼容性，能够与不同类型的分布式电源设备进行通信。
此外，接口还应提供相应的保护措施，以确保电力系统的稳定运行。
3. 能量监测和测量分布式电源接入系统应提供能量监测和测量功能。
该系统应能够准确记录分布式电源的发电量，并可以实时监测电力系统的能耗情况。
这些数据对于系统的能量管理至关重要。
4. 安全措施在设计分布式电源接入系统时，安全是一个重要的考虑因素。
系统应考虑到电压、电流等参数的安全要求，并设计相应的保护机制。
此外，还应考虑到防止电网中的故障电流进入分布式电源系统，以确保系统的安全稳定运行。
第二部分：能量管理系统设计1. 能量需求预测能量管理系统应具备能量需求预测功能。
通过收集历史数据和当前环境信息，系统可以预测未来的能量需求。
这样可以帮助系统合理规划分布式电源的接入和能量的分配，以满足实际需求。
2. 能量分配与优化分布式电源接入与能量管理系统应提供能量分配和优化功能。
这意味着系统应具备良好的算法和策略，以合理地将电能分配给各个负荷。
通过优化能量分配，可以最大程度地利用可再生能源，实现能量的高效利用。
3. 能量储存和调度在能量管理系统中，能量储存和调度是非常重要的环节。
该系统应考虑到能量的储存需求，并具备相应的储能装置。
通过储存和合理调度能量，可以平衡供需关系，使能量分布更加稳定和高效。
能源行业分布式能源管理与调度系统开发方案
能源行业分布式能源管理与调度系统开发方案第1章项目背景与需求分析 (4)1.1 分布式能源发展概述 (4)1.2 系统开发需求分析 (4)1.2.1 提高能源利用效率 (4)1.2.2 优化能源调度策略 (4)1.2.3 强化安全与稳定性 (4)1.2.4 适应不同场景需求 (4)1.3 技术与市场调研 (5)1.3.1 技术调研 (5)1.3.2 市场调研 (5)第2章系统设计目标与原则 (5)2.1 设计目标 (5)2.2 设计原则 (6)2.3 系统架构设计 (6)第3章分布式能源管理与调度系统框架 (7)3.1 系统总体框架 (7)3.1.1 数据采集与传输层 (7)3.1.2 数据处理与分析层 (7)3.1.3 能源管理与调度层 (7)3.1.4 用户界面与交互层 (7)3.2 系统功能模块划分 (8)3.2.1 数据采集模块 (8)3.2.2 通信模块 (8)3.2.3 数据预处理模块 (8)3.2.4 数据存储模块 (8)3.2.5 数据处理模块 (8)3.2.6 模型预测模块 (8)3.2.7 能源管理模块 (8)3.2.8 调度策略模块 (8)3.2.9 优化算法模块 (8)3.2.10 决策支持模块 (8)3.2.11 用户界面模块 (9)3.2.12 操作与维护模块 (9)3.2.13 报警与预警模块 (9)3.3 系统接口设计 (9)3.3.1 硬件设备接口 (9)3.3.2 软件模块接口 (9)3.3.3 用户接口 (9)3.3.4 外部系统接口 (9)第4章数据采集与处理 (9)4.1 数据采集技术 (9)4.1.1 传感器部署 (9)4.1.2 通信技术 (10)4.1.3 数据采集设备 (10)4.2 数据预处理与清洗 (10)4.2.1 数据预处理 (10)4.2.2 数据清洗 (10)4.3 数据存储与管理 (10)4.3.1 数据存储 (10)4.3.2 数据管理 (11)第5章能源预测与优化 (11)5.1 能源需求预测 (11)5.1.1 预测方法 (11)5.1.2 数据处理 (11)5.1.3 模型建立与验证 (11)5.2 能源供应预测 (11)5.2.1 预测方法 (11)5.2.2 数据处理 (12)5.2.3 模型建立与验证 (12)5.3 能源优化调度策略 (12)5.3.1 调度目标 (12)5.3.2 调度策略 (12)5.3.3 模型建立与求解 (12)5.3.4 系统实现与测试 (12)第6章分布式能源设备监控与控制 (12)6.1 设备监控技术 (12)6.1.1 数据采集与传输 (12)6.1.2 实时监控平台 (12)6.2 设备控制策略 (13)6.2.1 集中式控制策略 (13)6.2.2 分布式控制策略 (13)6.3 设备故障诊断与维护 (13)6.3.1 故障诊断技术 (13)6.3.2 设备维护策略 (13)第7章用户侧能源管理与互动 (14)7.1 用户侧需求响应 (14)7.1.1 需求响应概述 (14)7.1.2 需求响应策略 (14)7.1.3 需求响应实施方法 (14)7.2 用户侧能源消费分析 (14)7.2.1 能源消费数据采集 (14)7.2.2 能源消费特征分析 (14)7.2.3 能源消费预测 (14)7.3 用户侧能源服务与互动 (14)7.3.1 能源服务概述 (14)7.3.2 能源服务实施方法 (15)7.3.3 用户侧能源互动 (15)7.3.4 能源服务平台 (15)第8章系统集成与测试 (15)8.1 系统集成技术 (15)8.1.1 集成架构设计 (15)8.1.2 集成技术选型 (15)8.1.3 集成策略与实施 (15)8.2 系统测试方法与步骤 (16)8.2.1 测试方法 (16)8.2.2 测试步骤 (16)8.3 系统稳定性与可靠性分析 (16)8.3.1 系统稳定性分析 (16)8.3.2 系统可靠性分析 (17)第9章系统安全与防护 (17)9.1 系统安全风险分析 (17)9.1.1 网络安全风险 (17)9.1.2 系统软件风险 (17)9.1.3 硬件设备风险 (17)9.1.4 人为操作风险 (17)9.2 数据安全防护技术 (17)9.2.1 数据加密技术 (18)9.2.2 访问控制技术 (18)9.2.3 数据备份与恢复 (18)9.2.4 安全审计 (18)9.3 系统安全防护策略 (18)9.3.1 网络安全防护策略 (18)9.3.2 系统软件安全防护策略 (18)9.3.3 硬件设备安全防护策略 (18)9.3.4 人为操作安全防护策略 (18)第10章项目实施与推广 (18)10.1 项目实施步骤与计划 (18)10.1.1 项目启动阶段 (18)10.1.2 系统设计与开发阶段 (19)10.1.3 系统实施与验收阶段 (19)10.1.4 培训与试运行阶段 (19)10.1.5 项目总结与交付阶段 (19)10.2 项目推广策略 (19)10.2.1 政策支持与引导 (19)10.2.2 技术交流与合作 (19)10.2.3 成功案例展示 (19)10.2.4 市场调研与需求分析 (19)10.3 项目效益评估与持续优化建议 (19)10.3.1 项目效益评估 (19)10.3.2 持续优化建议 (20)第1章项目背景与需求分析1.1 分布式能源发展概述我国能源结构的优化调整和新能源的广泛应用，分布式能源作为能源革命的重要方向，日益受到关注。
分布式光伏发电系统设计书
分布式光伏发电系统设计书一、引言随着环境保护意识的提高和可再生能源的推广应用，光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式逐渐受到人们的关注。
分布式光伏发电系统由于其灵活性和可扩展性而备受青睐。
本文将针对分布式光伏发电系统的设计进行详细介绍。
二、系统设计原则1. 可靠性：分布式光伏发电系统需要具备稳定可靠的发电能力，能够满足用户的正常用电需求。
2. 高效性：系统设计应尽可能提高光伏电池的光电转换效率，以提高发电量。
3. 安全性：确保系统运行过程中无危险发生，并符合相关的安全标准和规范。
4. 经济性：在满足可靠性和高效性的前提下，控制系统的成本，以提高系统的经济效益。
三、系统组成1. 光伏阵列：由多个光伏电池组成，将太阳能转化为直流电能。
2. 逆变器：将直流电能转化为交流电能，以满足用户的用电需求。
3. 电池储能系统：用于储存多余的电能，以供夜间或阴天使用。
4. 发电量监测系统：对光伏阵列的发电情况进行实时监测，以便及时进行故障排除和维护。
5. 组网系统：将分布式光伏发电系统与电网连接，实现电能的双向流动。
四、系统设计步骤1. 需求分析：根据用户的用电需求和发电条件确定系统的容量和组成。
2. 光伏阵列设计：选择适合的光伏电池类型和布置方式，考虑光照条件和空间限制，确定阵列的数量和排列方式。
3. 逆变器选择：根据光伏阵列的直流电压和功率要求选择适合的逆变器。
4. 储能系统设计：确定储能系统的容量和类型，考虑光伏发电的波动性和用电需求的变化。
5. 系统连接与保护：设计合理的电缆线路和保护装置，确保系统的安全运行。
6. 发电量监测与数据管理：选择合适的监测设备和数据管理系统，实时监测系统的发电情况和性能指标。
7. 系统调试与运行：对系统进行调试和运行测试，确保系统的稳定运行和发电能力。
五、系统优化与改进1. 光伏电池优化：选择高效的光伏电池，提高光电转换效率。
2. 储能系统优化：优化储能系统的容量和充放电控制策略，提高系统的能量利用率。
智能电网中的分布式能源管理系统设计与优化
智能电网中的分布式能源管理系统设计与优化随着能源问题的日益突出和环境保护意识的抬头，分布式能源逐渐成为解决能源需求的一种重要途径。
而在分布式能源的应用中，如何设计和优化智能电网中的分布式能源管理系统变得尤为重要。
分布式能源管理系统是指对分散的能源资源进行协调、调度和管理的系统。
它通过整合分布式可再生能源、传统能源和负荷需求，实现对能源的高效利用，提高能源的可靠性和稳定性。
在设计分布式能源管理系统时，首先要考虑的是系统的智能化。
传统的电力系统往往是集中式的，能源供应主要依靠大型的发电厂。
而在分布式能源管理系统中，能源供应比较分散，需要利用智能化技术进行监控、控制和优化调度。
智能化技术可以通过实时监测能源产生和消耗情况，预测未来的能源需求，以及对能源进行优化调度和分配。
通过智能化技术，可以实现对分布式能源系统的可视化管理，提高能源的利用率和供应的稳定性。
其次，分布式能源管理系统需要考虑能源的多样性和可再生性。
分布式能源管理系统中的能源主要包括太阳能、风能、生物质能等可再生能源，以及传统的燃煤、燃气等能源。
在系统设计时，需要将这些不同类型的能源进行整合，实现能源的互补和协同运营。
例如，在太阳能和风能产能不足时，可以通过传统能源进行补充，实现能源的平衡和稳定供应。
同时，还需要考虑能源的可再生性问题，优化能源的利用效率和减少能源的浪费，提高系统的可持续性。
此外，分布式能源管理系统还需要考虑能源的可靠性和安全性。
由于分布式能源系统的能源供应相对分散，系统的可靠性和安全性往往面临挑战。
在设计系统时，需要考虑能源的备份和互联互通机制，实现能源的可靠供应。
同时，还需要考虑对分布式能源系统的安全管理，包括对能源设备的监控和防护措施，确保系统的稳定运行。
最后，分布式能源管理系统还需要考虑与传统电力系统的协同运行。
虽然分布式能源管理系统具备相对独立的能源供应和消费能力，但在现实情况下，它还是需要与传统电力系统进行协同运行。
《分布式能源系统》PPT课件
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日本发展计划
• 1994年日本政府制定了“新能源计划”，到2000年日 本太阳能发电达到400兆瓦，计划2010年达到4600兆瓦。 日本将太阳能的研究开发重点放在低成本大规模生产 技术方面，以促进太阳能发电的实用化进程。
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问题三：热泵技术生产生活热水
1. 热泵技术可以用于冬季供暖、夏季空调 2. 热泵技术还可以用于生产生活热水
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用户
补水系统 15℃
热水循环箱 100立方米
40-45℃
板换M10-BFML
45-50℃
45-50℃
热泵机组 LWP-4200
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解决途径：分布式能源系统
• 问题：
– 建筑能源系统直接将高品位能用于低品位能的需求 – 又试图将太阳能等低密度能源艰难地转换为高品位能
• 思路： 系统集成、传统与可再生能源互补系统
• 发展趋势: 热电联产 冷热电一体化
生态建筑
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分布式能源系统概念：
指各种集成或单独使用、靠近小型用户、容量在
2300 7700 2800
3480 21200 12000
64400 15300
锅炉 2800 91000 26600
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冷热电系统现状
– 发电——动力循环 – 制冷——中温排热＋吸收机（蒸汽/烟气） – 供热——简单利用（余热锅炉供热） – 生活热水——取自余热锅炉 – 一般都需要补燃
分布式能源系统的设计与优化方法
分布式能源系统的设计与优化方法在当今能源紧缺和环境保护的背景下，分布式能源系统成为了一种理想的解决方案。
分布式能源系统是利用多种能源源头，通过电力输配、终端能量利用和各类能量存储装置的有机结合，实现能量的高效利用和协同供能。
本文将从分布式能源系统的设计与优化方法进行探讨，包括能源选择、系统拓扑和运行策略等方面。
一、能源选择分布式能源系统的核心在于选择合适的能源种类和数量。
根据地区的不同，可以选择太阳能、风能、水能等可再生能源作为主要能源；同时还可以考虑利用传统化石能源，如燃气、煤炭等作为备用能源。
根据能源的特性和供需情况，灵活调整各个能源的比例，以提高系统的稳定性和可靠性。
二、系统拓扑设计一个合理的系统拓扑对于分布式能源系统的运行至关重要。
系统拓扑是指各个能源的布置和连接方式，合理的系统拓扑可以实现能量的最大化利用和互补性。
常见的系统拓扑包括微电网、能源互联网等。
微电网是指将多种能源和负荷集成在一起，通过智能配电网进行管理，实现能量的高效利用；能源互联网是指将不同地区的分布式能源系统通过网格连接起来，实现能源的共享和交易。
三、运行策略分布式能源系统的运行策略是指各个能源之间的协同工作和优化调度。
在优化调度过程中，需要考虑能源的供需平衡、成本最小化和环境影响等因素。
可以通过智能化的运行策略，如能量管理系统、货币激励机制等，实现对能源的灵活调度和优化配置。
同时，还可以考虑对系统中的储能设备进行充放电控制，以提高能源的利用率和系统的稳定性。
四、技术支持分布式能源系统的设计与优化离不开技术的支持。
在能源选择方面，需要关注可再生能源的技术进展和成本降低，同时也要注重传统能源的燃烧效率和污染控制技术。
在系统拓扑方面，需要研究能源互联网的实现技术和微电网的运行控制技术。
在运行策略方面，需要开发能源管理系统、智能控制算法等相关技术。
总结而言，分布式能源系统的设计与优化是一个复杂的任务，需要考虑能源选择、系统拓扑、运行策略和技术支持等多个方面。
燃气分布式能源项目总平面布置优化设计
燃气分布式能源项目总平面布置优化设计摘要：在现阶段的燃气能源供应系统中，分布式的燃气能源项目已经被推广运用。
分布式的燃气能源项目着眼于梯级的燃气能源优化分配与合理利用，联合热源供应、冷源供应与电能供应的燃气供应分支系统，整体可以达到更好的综合利用燃气能源实效性。
具体对于燃气分布式的能源供应系统项目在优化布置系统的总体平面结构时，基本宗旨就是合理配置燃气分布式的项目平面空间，结合燃气分布式供应的项目运行特征来实现平面布置优化的目标。
关键词：燃气分布式能源项目；总平面布置；优化设计燃气本身属于清洁能源，对于发电运行系统在连接分布式燃气能源项目结构的前提下，可以实现全面集成远动能源调配控制、燃气供应的分布式控制、站内用电控制以及发电系统的运行控制目标。
因此可见，具有分布式特征的燃气能源供应项目必须达到合理与科学的系统总体平面布置效果，通过实施全面的燃气供应分布式能源系统优化设计来实现最大化的燃气能源分配效益，进而达到减低燃气供应能耗以及杜绝燃气供应污染的系统设计宗旨。
1.燃气分布式能源项目的总体平面布置设计燃气能源项目的总体建筑结构必须体现为科学的建筑总体平面布置效果，因此在布置上述能源项目的总体建筑平面结构时，前提在于充分结合分布式燃气能源建筑所在区域的地质地层特性、水文气候特性、可用场地的覆盖面积、施工周期与进度、建筑物的本体特征、地貌与地形特征等。
分布式的燃气供应项目系统集成了多个不同的燃气供应系统分支组成结构，在此前提下集成了配售电的燃气系统运行功能、自动化的升压站与站用电控制功能，并且设有远动通信的燃气分布式运行控制模块。
在此基础上，对于上述的能源项目建筑拟定设计为多层厂房的分布式建筑总体结构，在混合建筑层数的前提下致力于新颖建筑造型的创造，优化分配分布式能源项目的建筑物各个空间部位功能。
从燃气清洁能源供应的角度来讲，分布式的天然气供应项目系统设有就近实现燃气供应的系统负荷中心，按照梯级利用燃气能源的基本思路来实现冷热电的不同燃气供应运行模式，优化利用与分配燃气资源[1]。
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第19卷 第3期 中 国 水 运 Vol.19 No.3 2019年 3月 China Water Transport March 2019收稿日期：2018-11-20作者简介：杜宝江（1962-），男，硕士，上海理工大学 机械工程学院，副教授，硕士生导师，研究领域为虚拟制造技术、计算机辅助设计以及机电一体化。
通讯作者：雷少斌，大连海事大学 交通运输工程学院。
分布式能源实验系统总体设计杜宝江1，雷少斌2（1．上海理工大学 机械工程学院 200093；2．大连海事大学 交通运输工程学院，辽宁 大连 116026）摘 要：随着世界能源的日益紧张，分布式能源这种新型的能源梯级利用方式已经具备了广泛的发展前景。
分布式能源的蓬勃发展及其构成的复杂性导致相关人才的培养难，传统分布式能源教学大部分专注于计算分析分布式能源系统的理论数据而缺乏模拟过程。
对于学生设计分布式能源来说，这种教学方式无法对设计分布式能源进行有效的提升。
结合分布式能源系统人才培养过程中出现的问题，对分布式能源设计实验的需求进行分析，提出了虚拟设计结合虚拟仿真的实验方式，完成了基于Unity 的分布式能源布局设计、二维虚拟系统自动生成模块以及模拟运行的实验系统，帮助学生有效的提高对分布式能源系统设计的理解。
本系统提高了学生在设计分布式能源系统过程中面对复杂的系统构建出现的指标计算以及对系统的模拟运行无法直观理解的情况，本系统针对以燃气轮机为核心的分布式能源系统的设计实验，日后如果该系统能够得到进一步的完善，将会为分布式能源的设计提供具有更进一步的指导意义。
关键词：分布式能源系统；虚拟设计；模拟运行中图分类号：TK018 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2019）03-0094-03分布式能源系统在能源日益减少的时代尤为重要，但是在我国初步发展阶段进度缓慢，因此结合虚拟仿真技术建立分布式能源系统虚拟设计与模拟运行实验系统帮助该专业学生设计及认知相关知识，安全、有效的缩短了人才的培养周期，因此确立了本课题主要研究首要内容：分布式能源系统二维布局设计。
根据研究内容展开关于分布式能源系统的总体设计结合实验系统的功能需求，确定系统的开发流程以及使用工具。
一、系统的功能需求分析对能源与动力专业本科生分布式能源设计实验教学进行分析，总结以下学生设计实验的目标任务如下：1．分布式能源系统根据供能设备不同可以分为天然气分布式能源系统和可再生能源发电系统，并且每类又可以分为不同组成的系统，如图1所示。
图1 分布式能源系统分类用户需求不同和丰富的设备选择构成了复杂的分布式能源系统，涵盖所有分布式能源系统因体系过于庞大而耗时造成教学任务的开展工作困难，因此能源与动力专业本科生进行分布式能源设计实验时以天然气作为主要能源进行分布式能源系统的设计。
2．方式完成设计实验是学生需要完成的设计任务。
3．对能源与动力专业本科生的设计实验需求进行分析，建立一个新型的分布式能源系统既能使用丰富生动的方式使学生快速的提高相关技能又能模拟分布式能源系统的运行结果并进行改进等指导显得尤为迫切和重要。
学生需求的分布式能源虚拟设计与模拟运行实验系统应具备分布式能源系统虚拟设计模块和模拟运行分析模块。
虚拟设计模块：可以根据自身需求为分布式能源系统中不同设备进行参数的设置，存档设计的分布式能源系统规划布局信息并进行虚拟系统的转换；模拟运行分析模块：对二维布局设计和二维虚拟系统进行静态和动态的分析，检验是否满足预先期望并根据分析结果进行合理改进，所需功能模块如图2所示。
图2 分布式能源实验系统需求分析根据分析总结出分布式能源虚拟设计与模拟运行实验系统所需功能模块，根据这一需求建立的实验系统应满足能源与动力专业本科生设计分布式能源系统应用，可以根据自身第3期 杜宝江等：分布式能源实验系统总体设计 95需求完成分布式能源系统二维布局设计并通过二维布局和自动生成的二维系统进行模拟运行改进完成的方案。
通过上述系统的功能和内容分析，最终完成的实验系统通过计算机与学生进行交互完成。
学生使用此实验系统主要实现以下几个功能应用：（1）在分布式能源二维布局中通过拖拽分布式能源主要设备的二维原理模型进行设计理想的分布式能源系统。
（2）根据设计的系统，通过相对应的功能操作进行设计系统的合理性校验。
（3）将设计完成的二维布局进行存档并通过存档信息实现虚拟系统的自动生成。
（4）对设计完成的系统进行静态和动态分析，根据运行和分析结果进行改进设计的系统。
二、系统的总体架构1．设计原则本系统在可重复使用和可扩展性的基础上，同时也需要满足以下六个设计准则：（1）体现虚拟现实的存在感、交互性、自主性的基本特性，保证学生可以切身实地的沉浸在设计的虚拟环境中，增强实验系统的指导效果。
（2）设备的模型、参数、环境变量为真实分布式能源系统的反应，使学生可以体验到真实分布式能源系统的设计过程。
（3）系统的动态参数变化符合真实分布式能源系统运行的发展情形，随着工况的变化系统中参数的变化应符合其真实性。
（4）在满足虚拟环境及其系统真实性的基础上，以最简的虚拟模型数据量提高虚拟系统的流畅性，保证终端电脑使用大众的配置即可完成实验系统的运行。
（5）虚拟系统自动生成的过程中，在保证其中管道生成的正确性的基础上，力求程序的简练并使用合理的算法程序，使收敛的速度加快，减少算法求解的时间，更快的生成虚拟系统。
（6）模型程序库和路径规划程序要留有接口，以便后期根据不同的需求增加设备的模型和进一步优化程序。
2．功能框架按照学生设计分布式能源系统的需求确定本课题的应用目标，并结合分布式能源系统的虚拟设计过程[，总结分布式能源虚拟设计与模拟运行实验系统需要解决以下问题：（1）分布式能源系统虚拟场景的自动生成：学生通过二维布局过程中对模型元件符号进行选择、生成并对其进行参数的设定，以此为基础实现分布式能源系统设计过程中使用的设备和相关配置及其相对的位置，系统自动调用模型单元库中的相应模型，通过读取相应位置信息进行变换，并通过读取管道连接和位置信息进行对应模型在设计位置生成实现虚拟分布式能源系统的自动生成。
（2）分布式能源实验系统的模拟仿真与改进：针对虚拟分布式能源系统的二维布局和二维虚拟系统进行静态和动态的计算分析，对其进行数据模拟以及对场景的事件和优化操作进行程序的实现，使其更具完整性和动态性，提高学生的学习效率。
（3）使用的交互性：利用Unity3D的层级式的综合开发环境、可视化编辑以及详细的属性编辑器和动态的效果预览等特点，使用电脑显示通过鼠标点击和键盘输入等操作传输给系统。
图3 系统的功能框架图三、系统的工作流程构建完成的系统供学生使用，其工作流程图如图4所示。
图4 系统工作流程四、系统的开发流程由于本课题的研究目标是分布式能源虚拟设计与模拟运行实验系统，进行本课题系统的开发框架如图5所示。
图5 系统的开发流程五、系统的开发环境本课题研发的平台搭建采用的Unity3D引擎开发系统，在游戏开发领域Unity3D是非常专业使用的开发引擎，程序员可以通过它轻松的实现游戏创建和体验并且发布到各大平台上去，通过采用C#编写虚拟场景的交互体验操作，能够方便快捷的构造出可以体验的虚拟消防场景，并且后期人员维护、更新都很方便。
96 中 国 水 运 第19卷 六、本章小结本章从能源与动力专业本科生对于分布式能源系统设计实验的主要功能需求开始，对分布式能源系统虚拟设计与模拟运行实验系统展开应用研究，确定了实验系统的功能模块，并给出实现各个功能模块的解决方法，为后续系统的开发工作制定了思路和总体的构架。
参考文献[1] 胡东萍，张延玲.虚拟仿真教学在应用型本科中的应用[J].亚太教育，2016，（18）：63.[2] 张志萍，贺超.分布式能源工程教学中的几点体会[J].科技视界，2016，（15）：149+220.[3] 黄雅娴.基于VR 技术的虚拟教学应用[J].电子技术与软件工程，2017，（09）：136.[4] Realization of Reconfigurable Virtual Environments forVirtual Testing[J].International Journal of Automation and Computing，2005，（01）：25-36.[5] Li Wang .An Analysis of the Design of a Computer-based VirtualInstrument Testing Platform[A]. Research Institute of Managemen t Science and Industrial Engineering.Proceedings of 2017 5th International Conference on Frontiers of Manufacturing Science and Measuring Technology（FMSMT 2017）[C].Research Instit ute of Management Science and Industrial Engineering，2017：4. [6] 邹才能，赵群，张国生等.能源革命：从化石能源到新能源[J].天然气工业，2016，36（01）：1-10.[7] 张宪昌.中国新能源产业发展政策研究[D].北京：中共中央党校，2014.[8] 陆家亮，赵素平.中国能源消费结构调整与天然气产业发展前景[J].天然气工业，2013，33（11）：9-15. [9] Zeng Ming，OuyangShaojie，ShiHui，GeYujian，QianQiqi.Overall review of distributed energy development in China： Status quo ，barriers and solutions[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews，2015，50.[10] 冉鹏，张树芳，郭江龙等.分布式能源系统的研究现状与应用前景[J].热力发电，2005，（03）：1-3+75.[11] 方林佑.虚拟教学共同体—大学教学模式的新探索[J].中国大学教学，2013，（01）：43-45.[12] 牛龙平.“虚拟教学、虚拟实验”系统的研究与应用[J].高等理科教育，2005，（02）：82-84+105.（上接第86页）图4 不同起动油量下柴油机冷启动的转速建立图 图5为采用不同PID 参数对柴油机冷起动转速建立过程进行仿真的结果，从中可以发现，当KP =0.33，K I=0.15，K D=0.002时有较好的控制效果。