一种基于压力恒定的发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于压力恒定的发电系统，包括高压气系统、气液混合系统、液力发电机组、通道切换系统、控制系统以及水流补偿压力循环系统，高压气系统、气液混合系统、液力发电机组、水流补偿压力循环系统通过通道切换系统连接，并由控制系统控制；水泵抽水压缩空气采用变管道特性下变频运行模式，使得水泵一直能运行于高效区附近、维持较高的效率，减小了水泵抽水消耗电能；水轮机发电过程中稳定于额定水头附近，可以使得水轮机运行于最高效率区域附近，发出较多的电能。耗费较少的电能、增加更多的电能使得系统整体电换电效率较高。该系统不仅具有常规压缩空气储能、抽水蓄能电站大规模存储电能的功能，且不依赖于地势落差、效率高、运行时间长等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于压力恒定的发电系统
本专利技术涉及新能源储能与发电
，具体涉及一种基于压力恒定的发电系统。
技术介绍
随着大规模风能/光伏资源的开发，我国风电/光伏的开发保持着快速发展的强劲势头，截至2018年底，我国可再生能源电力装机容量达到7.28亿千瓦，约占全部电力装机容量的38.3％，但新能源发电的迅猛发展与电网建设相对滞后的矛盾日益明显。大规模具有随机性、问歇性、反调节性及出力波动大等特点的风电/光伏能源接入电网对系统的电压稳定、暂态稳定和频率稳定都有较大的影响，2018年全国弃水电量达691亿千瓦时，弃风电量达277亿千瓦时，弃光电量达54.9亿千瓦时。因此，弃风、弃光、弃水的现象广泛存在，风电/光伏能源并网难、并网后消纳难等问题严重制约着能源结构的变革，参见文献[1]周孝信1,陈树勇1,鲁宗相，等.能源转型中我国新一代电力系统的技术特征[J].中国电机工程学报，文献[2]谢宇翔,张雪敏,罗金山,等.新能源大规模接入下的未来电力系统演化模型[J].中国电机工程学报,2018,38(2).。目前储能方式主要有：抽水蓄能、压缩空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于压力恒定的发电系统，其特征在于，包括高压气系统、气液混合系统、液力发电机组、通道切换系统、控制系统以及水流补偿压力循环系统，高压气系统、气液混合系统、液力发电机组、水流补偿压力循环系统通过通道切换系统连接，并由控制系统控制；/n所述高压气系统包括N

【技术特征摘要】
1.一种基于压力恒定的发电系统，其特征在于，包括高压气系统、气液混合系统、液力发电机组、通道切换系统、控制系统以及水流补偿压力循环系统，高压气系统、气液混合系统、液力发电机组、水流补偿压力循环系统通过通道切换系统连接，并由控制系统控制；
所述高压气系统包括N1组并列的高压气子系统，N1≥1；
每组高压气子系统包括依次对应连接的空气压缩装置和高压储气容器，且所述空气压缩装置用于提供高压储气容器的初始运行压力，以及补充高压储气容器运行过程中漏气损失的压力；
所述气液混合系统至少包括1组高压气液混合子系统；所述水流补偿压力循环系统包括与蓄水池相连的水泵、水泵变频电动机、水泵与蓄水池和高压气液混合子系统之间的连接阀；
所述高压储气容器容积与高压气液混合子系统的汽水混合容器容积之比在0.1～20之间；
所述空气压缩装置的进口连通外部的常压空气，出口连通对应高压储气容器进口，高压储气容器出口经过压力调节控制装置连接高压气液混合子系统的进气口，高压气液混合子系统的出液口经液力发电机组与蓄水池进液口相连，蓄水池出液口经过水流补偿压力循环系统与高压气液混合子系统相连，各部件之间通过液阀或气阀控制通断；
蓄水池容积大于等于所有汽水混合容器容积之和；
储能时，所述水泵采用变频电动机驱动将水抽至汽水混合容器，压缩汽水混合容器内的预定压力空气，形成出水口压力实时变化的变管道特性节能运行模式；
发电时，通过实时监测汽水混合容器与设定压力值间的压力差，采用压力闭环控制策略，控制高压储气容器与汽水混合容器之间的压力控制阀门开度，使得汽水混合容器内的压力维持在恒定范围内。


2.根据权利要求1所述的一种基于压力恒定的发电系统，其特征在于，所述气液混合子系统与液力发电机组之间设置有单独的连通管路，所述气液混合子系统与水流补偿压力循环系统之间设置有单独的连通管路。


3.根据权利要求2所述的一种基于压力恒定的发电系统，其特征在于，所述气液混合系统包括M组并列的高压气液混合子系统，M≥2，每组高压气液混合子系统的进气口经过压力调节控制装置与高压储气容...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇攀高，朱光明，张军，肖剑，陈德新，翟建平，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43