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Journal of Electrical Engineering and Automation. 2026; 5: (2) ; 59-70 ; DOI: 10.12208/j.jeea.20260014.

Virtual simulation experimental platform for optimal scheduling of park-level electric-hydrogen coupled energy systems
园区级电氢耦合能源系统优化调度虚拟仿真实验平台

作者: 邢强 *, 高辉, 徐俊俊, 陈璐, 邹花蕾

南京邮电大学自动化学院 江苏南京

*通讯作者: 邢强,单位:南京邮电大学自动化学院 江苏南京 ;

发布时间: 2026-06-25 总浏览量: 15

摘要

为解决高比例新能源接入下的园区能源协同管控难题并丰富教学手段,提升园区运行效率与可靠性及产教融合水平,本文设计并开发了一种园区级电氢耦合能源系统虚拟仿真实验教学平台。该平台基于浏览器/服务器架构,集成了电解槽、氢燃料电池、电-氢混合储能等模型,支持学生自主搭建拓扑、配置算法参数,并开展资源配置、日前计划与日内动态校正、运行效益评估等实验。案例仿真结果表明,在夏季大风日场景下,采用电氢能量共享与深度强化学习联控策略后,系统综合运行成本可降低约12.5%,碳排放可下降约18.4%。该平台建成后有望缓解电氢耦合系统实体实验成本高、安全风险大的教学瓶颈,并提升学生的综合分析与工程实践能力。

关键词: 虚拟仿真;实验教学平台;电氢耦合系统;优化调度;深度强化学习

Abstract

To address the challenges of collaborative energy management in industrial parks with high renewable energy penetration and to enrich experimental teaching, this paper develops a virtual simulation teaching platform for park-level electric-hydrogen coupled energy systems. Based on a browser/server architecture, the platform integrates models of electrolyzers, hydrogen fuel cells, and electric-hydrogen hybrid energy storage, enabling students to build system topologies, configure algorithm parameters, and conduct experiments on resource configuration, day-ahead scheduling, intra-day correction, and benefit evaluation. Case simulation results show that, under a summer windy-day scenario, the proposed electric-hydrogen energy sharing and deep reinforcement learning-based coordinated control strategy can reduce the system operation cost by about 12.5% and carbon emissions by about 18.4%. Once completed, the platform is expected to alleviate the high cost and safety risks of physical experiments, while improving students’ analytical and engineering practice abilities.

Key words: Virtual simulation; Experimental teaching platform; Electric-hydrogen coupled system; Optimal scheduling; Deep reinforcement learning

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引用本文

邢强, 高辉, 徐俊俊, 陈璐, 邹花蕾, 园区级电氢耦合能源系统优化调度虚拟仿真实验平台[J]. 电气工程与自动化, 2026; 5: (2) : 59-70.