当前日益严峻的能源、环境问题推动了电力系统向低碳、高效的新型电力系统转型。然而，高比例的新能源发电接入配电网后给电力系统的安全高效运行带来了诸多挑战。一方面，大规模可再生能源并网可能导致频率和电压波动，增加了系统的安全风险;另一方面，电网中的发电机组、负荷的可调节容量不足，有限的调节能力难以匹配波动的可再生能源出力，造成了大量的弃风、弃光。综合能源系统将电、气、热等多种能源耦合，并在生产、输配、利用、存储等环节实现多能协同，可以提升能源的整体利用效率和系统运行灵活性，因而得到了广泛发展。
北京大学鄂尔多斯能源研究院新型储能、分布式能源团队基于RT-LAB仿真系统，建立了综合能源实时仿真平台，开展新型储能前沿科学问题研究，提出了区域综合智慧能源系统规划技术来支撑鄂尔多斯电力系统、综合能源系统的规划、建设与运行。
RT-LAB是一款由加拿大OPAL-RT公司开发的实时仿真软件，广泛应用于控制系统设计与验证、电力系统仿真、汽车电子等领域，可以有效地实现从模型仿真到全系统验证试验的开发过程。RT-LAB系统建模仿真的优势在于其提供了网络分布运算高度复杂的模型工具箱，通过延时技术能够实现高性能的同步并行运算，实现硬件在环(HIL)测试和快速控制原型(RCP)设计。
院校合作 推动科技进步
北京大学鄂尔多斯能源研究院新型储能、分布式能源团队与内蒙古工业大学合作完成了“基于RT-LAB仿真平台的混合储能系统仿真模型开发研究”的课题，针对风光协同和多元储能系统耦合增效问题，基于鄂尔多斯典型风光特性曲线，搭建了一套多元储能耦合的风-光-电-热综合能源系统，建立了以综合成本最低和循环寿命最长为优化目标的函数，采用多目标遗传算法对系统各单元储能容量优化并制定系统运行策略。相较于传统运行策略，降低了混合储能成本，提升了风电波动平抑效果，改善了电能质量，同时提高了蓄电池循环寿命和热能利用率。当前电化学储能对于系统高频补偿作用不足，未来将开展超级电容等功率型储能针对电热互补机制的研究，来应对复杂场景下的能源需求和供应波动，以提高整个能源系统的稳定性和可靠性。
系统仿真模型与仿真结果
院企合作加速成果转化
北京大学鄂尔多斯能源研究院新型储能、分布式能源团队基于综合能源实时仿真平台，结合系统经济性分析软件、系统优化算法等，提出了区域综合智慧能源系统规划技术，该技术涵盖电力电子系统仿真与综合能源系统仿真，针对源网荷储一体化、绿氢制备、煤电低碳化等多应用场景，开展系统建模仿真、系统规划优化、系统效益评价等多层次研究工作，形成了“2+3+3+N”的产品服务体系，旨在为能源企业提供前沿的技术支持和创新思路，助力鄂尔多斯能源企业实现技术进步和产业升级。
区域综合智慧能源系统规划技术体系
未来，北京大学鄂尔多斯能源研究院新型储能、分布式能源团队在综合能源实时仿真平台领域将持续加强与高校及企业之间的合作，不断探索和创新合作模式，深化跨学科、跨领域的融合，共同推动能源行业科技创新和产业发展迈向新的高度!