HOMER PRO-微电网与分布式发电系统设计与优化软件
HOMER Pro仿真建模软件(以下简称HOMER)是一款用于微电网、远程公用事业和各类不同规模分布式发电系统的技术经济优化工具。该款软件起源于美国国家可再生能源实验室(NREL),之后由HOMER Energy公司进行商业设计开发,经过多年市场耕耘,已适用于风、光、储、燃气、生物质等多种能源形式;其核心的多能源混合优化模型可为用户提供不同系统设计方案间成本效益、供应弹性、系统效率等关键优化因素的比较,便于用户做出决策,降低投资风险。
系统需求
HOMER Pro适用于所有Windows操作系统。
仿真
模型仿真是HOMER软件的核心,客户根据需求将设置好的组件连接起来后,藉由软件的计算核心,HOMER将模拟出可行的系统;根据模型的复杂程度,HOMER能够做到模拟出成百甚至上千个系统。通过HOMER软件,能够模拟预测一个混合微电网一整年的运行情况,模拟结果的时间步长可以设置由一分钟到一小时不等。
优化
单次运行中,在模拟出所有的潜在系统运行结果后,HOMER软件会依照设置的优化变量对这些结果进行分类排序。通过专有的“无衍生”优化算法HOMER Optimizer™,HOMER简化了为微电网或其他分布式发电系统确定低成本选项的设计过程。
灵敏度
分析用户无法对一个系统的各方各面控制得细致入微,也无法知道一个具体变量或设置选项在运行过程中的权重;通过数百甚至数千次模拟运行的结果平行比较,HOMER得以实现客户对微电网系统潜在可能性及最终效果的清晰认识。利用HOMER软件,能够在单次仿真运行中便捷地平行对比上千种可能性;软件还能呈现出一些客观变量对系统带来的影响,例如风速、燃料成本等,在帮用户筛选出好的系统之余,体现其各项参数如何随着这些变量变化而变化。
模块介绍
HOMER Pro还另外包含多达9个单独的定制模块,以满足客户对特定系统的建模需求。
Biomass【生物质模块】
生物质模块添加了相关组件,允许用户模拟生物质气化装置以及沼气燃料或沼气混燃发电机。藉由这个组件,用户可以实现对大多数生物质给料及气化系统的仿真模拟。
Hydro【水利模块】
该模块添加了水力资源及相关组件,用户通过设置平均单月流量,或通过设置时间序列配置流量数据。非常适合模拟包含常规、小型或微型水力发电的系统的用户。
Combined Heat and Power【热电联产模块该模块】
适用于有模拟建筑供暖系统需求的用户。该类系统中可能包含锅炉、热电联产装置、蓄热器等组件在内的供热/耗能组件,为此,软件在发电机栏目中增添了相关的组件及配置参数
Advanced Load【负载进阶模块】
当系统中同时包含直流与交流负荷,或涉及到可调负荷(如泵或暖通空调)建模的用户,应使用负载进阶模块。
Advanced Grid 【电网进阶模块】
该模块实现了可变的上网电价,同时细化了电网设置,同时对潜在的离线并网对象系统进行了优化。藉由该模组,用户可以设置实时或计划上网定价,电网模型支持扩展分析和断电模拟。一些相关的参数也被添加进仿真系统中,明晰化用户对系统优化配置的认识。
Hydrogen【氢能模块】
该模型实现了对生产、储存和消耗氢气的模拟。任何与制氢、储氢或消耗氢气的系统,包括燃料电池、远程离网型氢生产线、大规模工业制氢都可以用到该模块。模块还增加了转化炉、电解槽和氢罐等相关组件。它还增加了氢气负载和储氢作为燃料的发电机。
Advanced Storage【储能进阶模块】
该模块激活了HOMER软件中的Modified Kinetic Battery Model (MKBM)模型,这类改进型的蓄电池增添了许多细化变量,包括预期损失评估、受温度影响的电容变化、可变的放电深度以及较高温度下的电池衰减速率。用户可以利用MKBM模型创建自己的高级存储组件,同时软件也以内置数据库的形式提供了一些常用蓄电池的数据信息。
Multi-Year【多年期模块】
该模块考虑到了长周期项目过程中模型可能发生的变化,在具体建模过程中反应为例如光伏太阳能板退化、电网价格上涨、负荷增长和燃料价格上涨等不可抗变量。通过贴合实际情况,该模块大大提升了仿真模拟结果的可靠性和项目适配性。
MATLAB Link【MATLAB套件】
通过该模块,用户得以在MATLAB中编写自己的调度算法,该算法可集成到HOMER PRO软件中。MATLAB链接模块需要MATLAB的单独许可证,可从Mathworks获得。
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