【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水力发电工程，特别是关于一种大功率可调变速抽液压缩空气储能系统。
技术介绍
1、许多大型风能和太阳能等间歇性和随机性的可再生能源在电力系统中占比逐年增加，这些新能源很难预测，为提升电力系统综合调节能力，需要灵活的储能容量来提高它们融入电网的能力。抽水蓄能技术是目前最天然且唯一可用的大容量储能技术，具有技术成熟、效率高、容量大、储能周期可控、易于调节，相对常规水电站其水库库容小等特点。为提高机组的装机容量，需要建立大型的上池或下库以提高机组的运行水头，需要合适的地理条件建造水库，建设周期长，同时为满足水泵工况运行时的汽蚀要求，一般需要较大的开挖深度，大大增加了电站的投资成本。压缩空气储能由于其具有安全性高、规模大、放电时间长以及使用寿命久等特点，目前也引起相关人员的关注，但存在效率低，目前仍主要停留在试验研究方面。其它的储能技术如锂电流储能、钠电流储能、电化学电容器、超导蓄能等由于存在装机容量小等缺点，没有得到广泛应用。
2、基于以上原因，装机容量大、调节性能好、转换性能高、随地可建、连续长时间储/释能的储能系统越来越迫切。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其具有容量大、储能密度大、储能时间长、调节灵活、效率高、布置灵活且占地面积小等优点。
2、为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其包括：高压补气子系统，用于控制整个系统内的压力值，以
3、进一步，高压补气子系统包括第一空压机、第一过滤器、第一控气电磁阀、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第一压力计、第一逆止阀及第一plc控制器；
4、空压机的输出端依次与第一过滤器、第一控气电磁阀和第一阀门的第一端连接，第一阀门的第二端作为高压补气子系统的输出端，与大容积恒高压储气罐的输入端连接；
5、第二阀门的第一端与第一阀门的第二端连接，第二阀门的第二端连接第一压力计，位于第一控气电磁阀与第一阀门的第一端与第一逆止阀的一端连接，第一逆止阀的另一端与第三阀门连接；
6、第一控气电磁阀、第一压力计和第一空压机都与第一plc控制器电连接。
7、进一步，高压储气子系统包括大容积恒高压储气罐、第一液气能量转换罐、第二液气能量转换罐、第三液气能量转换罐、第二过滤器、第四阀门和三个相同的控制单元：第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元；
8、大容积恒高压储气罐的输入端与高压补气子系统的输出端连接，大容积恒高压储气罐的输出端依次与第二过滤器和第四阀门的一端连接，第四阀门的另一端分别与三个控制单元的一端连接，三个控制单元的另一端分别作为高压储气子系统的三个第一输出端；
9、第一控制单元由第五阀门、第二控气电磁阀和第六阀门依次串联构成，第二控制单元由第十一阀门、第四控气电磁阀和第十二阀门依次串联构成，第三控制单元由第十七阀门、第六控气电磁阀和第十八阀门依次串联构成；
10、第六阀门的一端、第十二阀门的一端、第十八阀门的一端分别作为第一输出端。
11、进一步，高压储气子系统的输出端与第三十二阀门的一端连接，第三十二阀门的另一端作为高压储气子系统的第二输出端。
12、进一步，液压势能转换子系统包括第二plc控制器、第三控气电磁阀、第五控气电磁阀、第七控气电磁阀和三个结构相同的液压势能传递装置；
13、每个液压势能传递装置的一端分别对应连接一个高压储气子系统的第一输出端，三个液压势能传递装置的另一端分别作为液压势能转换子系统的第一输出端，且三个液压势能传递装置都与第二plc控制器电连接；
14、三个液压势能传递装置的一端还分别与第三控气电磁阀的一端、第五控气电磁阀的一端和第七控气电磁阀的一端连接，第三控气电磁阀的另一端、第五控气电磁阀的另一端和第七控气电磁阀的另一端并联后，作为液压势能转换子系统的第二输出端。
15、进一步，每个液压势能传递装置都包括压力测量部分、水泵工况冷却部分、液位测量部分和控液电磁阀；
16、压力测量部分与水泵工况冷却部分的左侧一端连接，水泵工况冷却部分的右侧一端与液位测量部分连接，水泵工况冷却部分的顶部一端与高压储气子系统的第一输出端连接，水泵工况冷却部分的底部一端作为液压势能转换子系统的第一输出端；且水泵工况冷却部分的底部一端还连接有控液电磁阀，控液电磁阀与第二plc控制器电连接。
17、进一步，每个压力测量部分都包括第八阀门、第二压力计、第一快速接头和第一安全阀；水泵工况冷却部分的上部与第八阀门的一端连接，第八阀门的另一端与第二压力计连接；第八阀门的一端还并联有第一快速接头和第一安全阀；
18、每个水泵工况冷却部分都包括第一液气能量转换罐、第一温度计、第一循环泵、第七阀门和第一旋转式多喷嘴雾化装置；第一液气能量转换罐的上部与第一压力测量部分的第八阀门一端连接，第一液气能量转换罐的顶部设置有第一温度计；第一液气能量转换罐的底部依次与第一循环泵和第七阀门的一端连接，第七阀门的另一端于第一液气能量转换罐的顶部连接；
19、每个液位测量部分都包括第九阀门、第十阀门、第一稳压器、第一液位计、第二液位计、第二快速接头和第二逆止阀；第一液气能量转换罐的中部分别与第九阀门的一端和第十阀门的一端连接，第九阀门的另一端和第十阀门的另一端分别连接至第一稳压器的两端；第一稳压器的底部并联连接有第二逆止阀和第二液位计，第一稳压器的顶部并联连接有第二快速接头和第一液位计。
20、进一步，水泵水轮机组子系统包括可变速水泵水轮机、机组流量测量单元、球阀和第二十五阀门；
21、可变速水泵水轮机的一端经第二十五阀门与低压尾水子系统连接，可变速水泵水轮机的另一端与球阀的一端连接，球阀的另一端与液压势能转换子系统的第三输出端连接；
22、可变速水泵水轮机还与机组流量测量单元连接；机组流量测量单元由第二十三阀门、第二十四阀门以及第五压力计组成，第二十三阀门和第二十四阀门的一端分别与可变速水泵水轮机连接，第二十三阀门和第二十四阀门的另一端分别与第五压力计连接。
23、进一步，低压尾水子系统包括低压尾水罐、第六压力计、第七液位计、第二十六阀门、第二十七阀门、第八控气电磁阀、第二控液电磁阀、第四控液电磁阀和第六控液电磁阀；
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1.一种大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，高压补气子系统包括第一空压机(1)、第一过滤器(2)、第一控气电磁阀(3)、第一阀门(4)、第二阀门(5)、第三阀门(9)、第一压力计(6)、第一逆止阀(8)及第一PLC控制器(7)；
3.如权利要求1所述大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，高压储气子系统包括大容积恒高压储气罐(10)、第一液气能量转换罐(17)、第二液气能量转换罐(39)、第三液气能量转换罐(61)、第二过滤器(11)、第四阀门(12)和三个相同的控制单元：第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元；
4.如权利要求3所述大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，高压储气子系统的输出端与第三十二阀门(103)的一端连接，第三十二阀门(103)的另一端作为高压储气子系统的第二输出端。
5.如权利要求1所述大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，液压势能转换子系统包括第二PLC控制器(91)、第三控气电磁阀(16)
6.如权利要求5所述大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，每个液压势能传递装置都包括压力测量部分、水泵工况冷却部分、液位测量部分和控液电磁阀；
7.如权利要求6所述大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，每个压力测量部分都包括第八阀门(23)、第二压力计(24)、第一快速接头(22)和第一安全阀(25)；水泵工况冷却部分的上部与第八阀门(23)的一端连接，第八阀门(23)的另一端与第二压力计(24)连接；第八阀门(23)的一端还并联有第一快速接头(22)和第一安全阀(25)；
8.如权利要求1所述大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，水泵水轮机组子系统包括可变速水泵水轮机(80)、机组流量测量单元、球阀(79)和第二十五阀门(84)；
9.如权利要求1所述大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，低压尾水子系统包括低压尾水罐(85)、第六压力计(89)、第七液位计(87)、第二十六阀门(86)、第二十七阀门(88)、第八控气电磁阀(90)、第二控液电磁阀(34)、第四控液电磁阀(56)和第六控液电磁阀(78)；
10.如权利要求1所述大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，低压补气子系统包括第二空压机(102)、第九控气电磁阀(100)、第五逆止阀(98)、第三过滤器(101)、第七压力计(95)、大容积恒低压储气罐(93)、第三PLC控制器(96)、第二十八阀门(92)、第二十九阀门(94)、第三十阀门(97)和第三十一阀门(99)；
...【技术特征摘要】
1.一种大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，高压补气子系统包括第一空压机(1)、第一过滤器(2)、第一控气电磁阀(3)、第一阀门(4)、第二阀门(5)、第三阀门(9)、第一压力计(6)、第一逆止阀(8)及第一plc控制器(7)；
3.如权利要求1所述大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，高压储气子系统包括大容积恒高压储气罐(10)、第一液气能量转换罐(17)、第二液气能量转换罐(39)、第三液气能量转换罐(61)、第二过滤器(11)、第四阀门(12)和三个相同的控制单元：第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元；
4.如权利要求3所述大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，高压储气子系统的输出端与第三十二阀门(103)的一端连接，第三十二阀门(103)的另一端作为高压储气子系统的第二输出端。
5.如权利要求1所述大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，液压势能转换子系统包括第二plc控制器(91)、第三控气电磁阀(16)、第五控气电磁阀(38)、第七控气电磁阀(60)和三个结构相同的液压势能传递装置；
6.如权利要求5所述大功率可调变速抽液压缩空气储能系统，其特征在于，每个液压势能传递装置都包括压力测量部分、水泵工况冷却部分、液...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐学林，李小芹，刘宗库，李德友，杨彪，付晓龙，王洪杰，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
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