[發(fā)明專利]先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲能與風(fēng)電協(xié)同運(yùn)行調(diào)度方法與裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811217086.8
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109583012B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅生偉;陳鋒;嚴(yán)勝;陳來軍;盧強(qiáng);薛小代;潘靜;林其友;鄭天文
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)安徽省電力有限公司;清華大學(xué);國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)安徽省電力有限公司蕪湖供電公司;清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/0631
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲能與風(fēng)電協(xié)同運(yùn)行調(diào)度方法，其特征在于，包括：

通過進(jìn)行熱力學(xué)特性分析，建立先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲能中組件的功-能轉(zhuǎn)換及寬工況特性熱力學(xué)模型；

基于所述功-能轉(zhuǎn)換及寬工況特性熱力學(xué)模型，分別將所述組件的寬工況特性映射到儲氣庫儲氣水平及儲熱罐儲熱水平，并分別建立所述寬工況特性的儲氣水平集中化模型和儲熱水平集中化模型；

通過分析換熱器特性，構(gòu)建所述儲氣庫儲氣水平和所述儲熱罐儲熱水平間的耦合關(guān)系；

基于所述儲氣水平集中化模型、所述儲熱水平集中化模型和所述耦合關(guān)系，進(jìn)行先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲能與風(fēng)電的協(xié)同運(yùn)行調(diào)度；

所述分別建立所述寬工況特性的儲氣水平集中化模型和儲熱水平集中化模型的步驟進(jìn)一步包括：

基于儲氣庫熱力學(xué)模型，建立計(jì)及所述寬工況特性的所述儲氣水平集中化模型如下：

式中，A_max表示儲氣庫最大空氣質(zhì)量，E_max表示最大儲能量，由與儲能時(shí)間同時(shí)決定，ΔT為時(shí)間間隔；與分別表示進(jìn)入與流出儲氣庫的空氣質(zhì)量；

建立計(jì)及所述寬工況特性的所述儲熱水平集中化模型如下：

式中，與分別為儲熱功率與放熱功率，為儲熱罐儲熱水平，與為儲熱罐儲熱水平最小值與最大值，H_max為儲熱罐最大儲熱量；

所述通過分析換熱器特性，構(gòu)建所述儲氣庫儲氣水平和所述儲熱罐儲熱水平間的耦合關(guān)系的步驟進(jìn)一步包括：

通過分析壓縮機(jī)功耗與換熱器收集熱間的數(shù)量關(guān)系，通過建立所述儲氣水平集中化模型和所述儲熱水平集中化模型間耦合關(guān)系，建立所述儲氣庫儲氣水平和所述儲熱罐儲熱水平間的耦合關(guān)系如下：

h^d＝φ(P_t^d)P_t^c；

其中，

所述建立計(jì)及所述寬工況特性的風(fēng)-儲協(xié)同分析模型的步驟進(jìn)一步包括：

基于所述儲氣水平集中化模型、所述儲熱水平集中化模型和所述耦合關(guān)系，設(shè)定所述先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲能的運(yùn)行約束如下：

式中，與分別為壓縮儲能或膨脹釋能運(yùn)行狀態(tài)的0-1變量，與分別為壓縮機(jī)與空氣透平的最小技術(shù)出力；

基于所述先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲能與風(fēng)電場的能量存儲關(guān)系，進(jìn)行風(fēng)-儲協(xié)同運(yùn)行約束如下：

式中，P_L為負(fù)荷需求或調(diào)度指令，W_t與W_rated分別為風(fēng)電實(shí)際與額定出力，滿足風(fēng)機(jī)非線性出力關(guān)系：

式中，v_t為實(shí)際風(fēng)速，v_in、v_rated、v_out分別為切入風(fēng)速、額定風(fēng)速及切出風(fēng)速；

風(fēng)-儲協(xié)同運(yùn)行模型目標(biāo)函數(shù)為：

max∑_T(W_t+P_t^d-P_t^c)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲能中組件的功-能轉(zhuǎn)換及寬工況特性熱力學(xué)模型的步驟進(jìn)一步包括：

基于所述先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲能的組成構(gòu)件，對于壓縮機(jī)與膨脹機(jī)組件、換熱器組件、儲熱罐組件和儲氣庫組件，分別建立對應(yīng)的所述功-能轉(zhuǎn)換及寬工況特性熱力學(xué)模型。