【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能，具体涉及一种模式可调的冷热协同储能系统及其控制方法。
技术介绍
1、储能技术的应用能够有效解决移峰填谷和弃风弃光的难题，缓解电网高峰供电压力，保证电网侧稳定可靠输出；其中，压缩工质储能技术具有储能效率高、储能密度大、运行安全可靠等优点，逐渐引起了广泛的关注。
2、现有技术中，常规压缩工质储能采用两套独立的循环分别实现储能、释能过程，部件数量多；另外，低压侧和高压侧工质需要设置两个储存容器存储，进一步增加了成本，不利于分布式布置；再有，由于系统结构较为固定，输出功率相对稳定，无法适应于多种应用场景。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种模式可调的冷热协同储能系统及其控制方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本专利技术提供的技术方案，可降低成本，适用于分布式布置；另外，能够根据条件切换不同运行模式，可保证系统储能效率并提高能量利用率。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供的一种模式可调的冷热协同储能系统，包括：蒸发冷凝一体换热器、压缩机、冷却加热一体换热器、第一透平、再热器、第二透平、空气冷却器、泵、第一离合器、第二离合器、第三离合器和发电机；其中，
4、所述蒸发冷凝一体换热器的第一换热通道出口分为两路，一路经所述压缩机与所述冷却加热一体换热器的第一换热通道进口相连通，另一路经所述泵与所述冷却加热一体换热器的第一换热通道进口相连通；所述冷却加热一体换热器的第一换热通道出口分
5、所述压缩机、所述第一透平、所述第二透平同轴布置；所述第一离合器轴连于所述压缩机与所述第一透平之间，所述第二离合器轴连于所述第一透平与所述第二透平之间，所述第三离合器轴连于发电机与所述第二透平之间；
6、所述再热器的第二换热通道用于通入工业或生活余热。
7、本专利技术的进一步改进在于，
8、所述模式可调的冷热协同储能系统的循环工质为水；
9、所述空气冷却器的第二换热通道以及所述蒸发冷凝一体换热器的第二换热通道均用于通入常温水或空气。
10、本专利技术的进一步改进在于，
11、所述模式可调的冷热协同储能系统的循环工质为二氧化碳或空气；
12、所述模式可调的冷热协同储能系统还包括：
13、预热器，所述蒸发冷凝一体换热器的第一换热通道出口经所述预热器的第一换热通道与所述压缩机的进口相连通；所述预热器的第二换热通道出口与所述空气冷却器的第二换热通道进口相连通；
14、蓄冷冰浆储罐，所述蓄冷冰浆储罐的出口经所述蒸发冷凝一体换热器的第二换热通道与所述蓄冷冰浆储罐的进口相连通。
15、本专利技术的进一步改进在于，所述预热器的第二换热通道出口还设置有用于连通制冷端的输出管道。
16、本专利技术的进一步改进在于，还包括：
17、储冷罐和储热罐，所述储冷罐经所述冷却加热一体换热器的第二换热通道与所述储热罐相连通。
18、本专利技术的进一步改进在于，还包括：
19、电动发电一体电机，用于与所述压缩机同轴连接。
20、本专利技术提供的一种模式可调的冷热协同储能系统的控制方法，包括：
21、当用户处于用电低谷时，仅第一离合器接合，所述模式可调的冷热协同储能系统的储能部进行工作；其中，高温高压的气态工质从所述压缩机流出后进入所述冷却加热一体换热器进行换热降温，降温后的工质进入所述第一透平膨胀做功，之后进入所述蒸发冷凝一体换热器吸热，最后进入所述压缩机中压缩至高温高压状态，至此完成工质储能循环。
22、本专利技术的进一步改进在于，包括：
23、当用户处于用电低谷且存在工业或者生活余热时，仅第一离合器、第二离合器接合，所述模式可调的冷热协同储能系统的储能部进行工作；其中，高温高压的气态工质从所述压缩机流出后进入所述冷却加热一体换热器进行换热降温，降温后的工质分为两路，一路进入所述第一透平膨胀做功，另一路进入所述再热器中与工业或者生活余热换热升温，升温后的工质进入所述第二透平中膨胀做功，之后进入所述空气冷却器中冷却至室温状态，冷却之后和所述第一透平的出口工质共同进入所述蒸发冷凝一体换热器中吸热，最后进入所述压缩机中压缩至高温高压状态，至此完成工质储能循环。
24、本专利技术提供的一种模式可调的冷热协同储能系统的控制方法，包括：
25、当用户处于用电高峰时，仅第三离合器接合，所述模式可调的冷热协同储能系统的释能部进行工作；其中，低温低压的工质从所述第二透平流出后进入所述空气冷却器中放热至常温，再进入所述蒸发冷凝一体换热器中放热后进入所述泵中压缩至最高压力，之后进入所述冷却加热一体换热器中吸热，吸热后进入所述第二透平中膨胀做功，通过所述第二透平与所述发电机的同轴联动发电，至此完成工质的释能循环。
26、本专利技术的进一步改进在于，包括：
27、当用户处于用电高峰且存在工业或者生活余热时，仅第三离合器接合，所述模式可调的冷热协同储能系统的释能部进行工作；其中，低温低压的工质从所述第二透平流出后进入所述空气冷却器中放热至常温，再进入所述蒸发冷凝一体换热器中放热后进入所述泵中压缩至最高压力，之后进入所述冷却加热一体换热器中吸热，再进入所述再热器中吸热至过热态，最后进入所述第二透平中膨胀做功，通过所述第二透平与所述发电机的同轴联动发电，至此完成工质的释能循环。
28、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
29、针对上述现有压缩工质储能技术的不足，本专利技术具体公开了一种模式可调的冷热协同储能系统，其分别采用热泵循环、热机循环作为储能循环、释能循环，不需要对工质进行储存，避免了高、低压储罐的使用，可降低系统成本，且有利于分布式布置；其中，本专利技术在储能部和释能部，共用冷却加热一体换热器、再热器、空气冷却器、蒸发冷凝一体换热器等核心换热部件，简化了系统结构，有效减少投资与运维成本。再有，本专利技术设置有第一离合器、第二离合器、第三离合器分别实现压缩机与第一透平、第一透平与第二透平、第二透平与发电机之间的同轴连断，满足分布式储能系统的灵活布置与不同运行条件的工作需求。再有，本专利技术引入工业或者生活余热提高工质做功能力，增大了储能与释能过程中透平总输出功。综上所述，本专利技术提供的系统具有储能效率高、结构简单、占地面积小、适用范围广等优点；引入了离合器，可实现压缩机、透平、发电机的同轴连断，使系统能够根据条件切换不同运行模式，可保证系统储能效率并提高能量利用率，可灵活适应分布式布置需求。
30、本专利技术中，利用冰浆的相变潜热实现其本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模式可调的冷热协同储能系统，其特征在于，包括：蒸发冷凝一体换热器(1)、压缩机(3)、冷却加热一体换热器(4)、第一透平(5)、再热器(6)、第二透平(7)、空气冷却器(8)、泵(9)、第一离合器(13)、第二离合器(14)、第三离合器(15)和发电机；其中，
2.根据权利要求1所述的一种模式可调的冷热协同储能系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种模式可调的冷热协同储能系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种模式可调的冷热协同储能系统，其特征在于，所述预热器(2)的第二换热通道出口还设置有用于连通用户制冷端的输出管道。
5.根据权利要求1所述的一种模式可调的冷热协同储能系统，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1所述的一种模式可调的冷热协同储能系统，其特征在于，还包括：
7.一种权利要求1所述的模式可调的冷热协同储能系统的控制方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，包括：
9.一种权利要求1所述的模式可调的冷热协同储能系统的控
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种模式可调的冷热协同储能系统，其特征在于，包括：蒸发冷凝一体换热器(1)、压缩机(3)、冷却加热一体换热器(4)、第一透平(5)、再热器(6)、第二透平(7)、空气冷却器(8)、泵(9)、第一离合器(13)、第二离合器(14)、第三离合器(15)和发电机；其中，
2.根据权利要求1所述的一种模式可调的冷热协同储能系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种模式可调的冷热协同储能系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种模式可调的冷热协同储能系统，其特征在于，所述预热器(2)的第二换热通道...
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