[發明專利]先進絕熱壓縮空氣儲能與風電協同運行調度方法與裝置

有效

• 申請號: 201811217086.8
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109583012B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 梅生偉;陳鋒;嚴勝;陳來軍;盧強;薛小代;潘靜;林其友;鄭天文
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司;清華大學;國家電網有限公司;國網安徽省電力有限公司蕪湖供電公司;清華四川能源互聯網研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/0631
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明實施例提供一種先進絕熱壓縮空氣儲能與風電協同運行調度方法與裝置，該方法包括：通過進行熱力學特性分析，建立先進絕熱壓縮空氣儲能中組件的功?能轉換及寬工況特性熱力學模型；基于功?能轉換及寬工況特性熱力學模型，分別將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，構建儲氣庫儲氣水平和儲熱罐儲熱水平間的耦合關系；基于儲氣水平集中化模型、儲熱水平集中化模型和耦合關系，進行先進絕熱壓縮空氣儲能與風電的協同運行調度。本發明實施例能夠更加客觀的對絕熱壓縮空氣儲能與風電協同運行進行分析和調度。

技術領域

本發明實施例涉及大規模物理儲能技術領域，更具體地，涉及一種先進絕熱壓縮空氣儲能與風電協同運行調度方法與裝置。

背景技術

先進絕熱壓縮空氣儲能(Advanced Adiabatic Compressed Air EnergyStorage,AA-CAES)被視為風電的最佳協同者之一。電源側風電與AA-CAES協同運行旨在減少棄風、提高風電容量因子及增強風電可調度性。風電輸出受阻塞時，AA-CAES利用棄風電驅動壓縮機，將風電轉換為空氣壓縮熱能與壓力勢能，分別解耦存儲于儲熱罐與儲氣庫；需向系統輸出風電時，空氣壓力勢能與壓縮熱能通過空氣透平耦合釋能。

與電池儲能不同，AA-CAES與風電協同主要利用其時空能量平移能力。作為風-儲協同系統中AA-CAES的儲能能源，棄風電隨風速條件與電網調度指令頻繁波動。從而，AA-CAES將頻繁運行于部分負荷儲能及釋能模式，導致壓縮機、換熱器、膨脹機等組件偏離設計點運行，會降低組件功-能轉換效率，進而導致采用傳統調度和分析方法進行調度和分析的結果不客觀。

發明內容

為了克服上述問題或者至少部分地解決上述問題，本發明實施例提供一種先進絕熱壓縮空氣儲能與風電協同運行調度方法與裝置，用以更加客觀的對絕熱壓縮空氣儲能與風電協同運行進行分析和調度。

第一方面，本發明實施例提供一種先進絕熱壓縮空氣儲能與風電協同運行調度方法，包括：

通過進行熱力學特性分析，建立先進絕熱壓縮空氣儲能中組件的功-能轉換及寬工況特性熱力學模型；

基于所述功-能轉換及寬工況特性熱力學模型，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系，進行先進絕熱壓縮空氣儲能與風電的協同運行調度。

第二方面，本發明實施例提供一種先進絕熱壓縮空氣儲能與風電協同運行調度裝置，包括：

第一建模模塊，用于通過進行熱力學特性分析，建立先進絕熱壓縮空氣儲能中組件的功-能轉換及寬工況特性熱力學模型；

第二建模模塊，用于基于所述功-能轉換及寬工況特性熱力學模型，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；

耦合模塊，用于通過分析換熱器特性，構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系；

輸出模塊，用于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系，進行先進絕熱壓縮空氣儲能與風電的協同運行調度。