[發明專利]基于分級壓縮空氣儲能系統的功率倍增運行策略方法

有效

• 申請號: 201810346873.6
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108644095B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 姜彤;尤嘉鈺
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F04B41/02
• 分類號: F04B41/02;F04B41/06;F04B39/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于分級壓縮空氣儲能系統的功率倍增運行策略方法，其特征在于，在氣體壓縮和膨脹過程中，當滿足初始條件時，使低耐壓等級液體活塞和高耐壓等級液體活塞經氣體管道連通，外部水力設備經液體管道向液體活塞注水壓縮氣體，或液體活塞中氣體膨脹驅動外部水力設備對外做功，液體活塞在氣體壓縮或膨脹的同時進行氣體等壓遷移，當滿足終止條件時，斷開所述氣體管道和液體管道，并將高耐壓等級液體活塞作為低耐壓等級液體活塞與上一級高耐壓等級液體活塞連通，將低耐壓等級液體活塞作為高耐壓等級液體活塞與下一級低耐壓等級液體活塞連通，開始下一步的等壓遷移和氣體壓縮或氣體膨脹，在分級壓縮儲能和分級膨脹釋能過程中，實現不間斷運行。

2.根據權利要求1所述基于分級壓縮空氣儲能系統的功率倍增運行策略方法，其特征在于，所述分級壓縮儲能過程為：設定壓縮初始條件為高耐壓等級液體活塞中注滿水，低耐壓等級液體活塞中為氣體和水，當滿足壓縮初始條件時，打開閥門使低耐壓等級液體活塞和高耐壓等級液體活塞經氣體管道連通，外部水力設備向液體活塞注水壓縮氣體，液體活塞在壓縮氣體的同時進行氣體等壓遷移，液體驅動裝置驅動液體從高耐壓等級液體活塞注入到低耐壓等級液體活塞中，低等級液體活塞中的氣體經氣體管道等壓遷移到高等級液體活塞，當氣體壓強達到低等級液體活塞的壓縮遷移定值時，停止氣體壓縮，設定壓縮終止條件為低耐壓等級液體活塞中充滿水，當在氣體壓縮停止后不滿足壓縮終止條件時，繼續進行等壓遷移，直到低等級液體活塞充滿水；當在氣體壓縮停止前已經滿足壓縮終止條件，則立即停止等壓遷移和氣體壓縮，或者繼續等壓遷移和氣體壓縮直到氣體壓強達到壓縮遷移定值，終止后將高耐壓等級液體活塞作為低耐壓等級液體活塞與上一級高耐壓等級液體活塞連通，低耐壓等級液體活塞作為高耐壓等級液體活塞與下一級低耐壓等級液體活塞連通，等待下一步的氣體壓縮和等壓遷移，實現分級壓縮儲能。

3.根據權利要求1所述基于分級壓縮空氣儲能系統的功率倍增運行策略方法，其特征在于，所述分級膨脹釋能過程為：設定膨脹初始條件為低耐壓等級液體活塞中注滿水，高耐壓等級液體活塞中為氣體和水，當滿足膨脹初始條件時，高耐壓等級液體活塞中的氣體膨脹做功，當壓強下降到膨脹遷移定值時，打開閥門使高等級液體活塞和低等級液體活塞經氣體管道連通，液體驅動裝置驅動液體從低耐壓等級液體活塞注入到高耐壓等級液體活塞中，高等級液體活塞中的氣體經氣體管道等壓遷移到低等級液體活塞，在進行氣體等壓遷移的同時，液體活塞中的氣體膨脹驅動外部水力設備對外做功，設定膨脹終止條件為高耐壓等級液體活塞中充滿水且氣體壓強不大于低耐壓等級液體活塞的膨脹遷移定值，當滿足膨脹終止條件時，停止氣體膨脹做功和等壓遷移，將低耐壓等級液體活塞作為高耐壓等級液體活塞與下一級低耐壓等級液體活塞連通，將高耐壓等級液體活塞作為低耐壓等級液體活塞與上一級高耐壓等級液體活塞連通，開始下一步的氣體膨脹和等壓遷移，實現分級膨脹釋能。

4.根據權利要求1所述基于分級壓縮空氣儲能系統的功率倍增運行策略方法，其特征在于，所述分級壓縮空氣儲能系統是由不同耐壓等級的液體活塞、液體驅動裝置、外部水力設備、儲氣系統組成，其中，相鄰兩級液體活塞的上部通過氣體管道相連，下部通過液體驅動裝置相連，各級液體活塞通過液體管道連接到外部水力設備，最低耐壓等級的液體活塞連接外部低壓氣體管道，最高耐壓等級的液體活塞與儲氣系統相連。

5.根據權利要求2所述基于分級壓縮空氣儲能系統的功率倍增運行策略方法，其特征在于，所述壓縮初始條件在分級壓縮空氣儲能系統的最低耐壓等級液體活塞中的實現方式為：一種是打開閥門通過上部氣體管道向液體活塞中預置氣體，液體活塞中的液體從下部液體管道流出；另一種是使用空壓機壓縮液體活塞中的氣體，使液體活塞中的液體流出驅動外部水力設備對外做功。