节流补气变转速式压缩空气储能系统及其运行控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种节流补气变转速式压缩空气储能系统及其运行控制方法，压缩机组，压缩机组中的所有压缩机分布在一根或多根传动轴上，每个压缩机组连接有对应的换热器；透平机组包括高压透平机组和低压透平机组，高压透平机组和低压透平机组各应该至少包含一台透平及对应的加热器，高压透平机组和低压透平机组分布在不同的传动轴上，传动轴之间通过变速箱连接，透平上设置有补气口；压缩机组经储气罐与透平机组连接；水侧支路，包括储热罐，储热罐的出口依次经加热器、储冷罐和换热器与储热罐的入口连接。本发明专利技术结合了单级或多级补气和变转速控制策略，克服了传统控制方法储气罐压力变化范围大时，释能后段系统输出功率严重降低的问题，提高了透平效率和系统性能，延长了压缩空气储能系统高负荷运行的时长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于压缩空气储能，具体涉及一种节流补气变转速式压缩空气储能系统及其运行控制方法。

技术介绍

1、作为实现电力运行调节和鼓励使用太阳能、风能等可再生能源的有效策略，储能技术在能源互联网和智能电网中发挥着重要作用。储能技术包括抽水蓄能、电池储能、飞轮储能、氢储能和压缩空气储能等多种方式。压缩空气储能具有高效、清洁、成本低、寿命长等优点，被认为是一种前景广阔的储能技术。

2、压缩空气储能工作过程主要包括储能过程和释能过程。储能过程是系统从电网获取低谷时段的“过剩电量”通过电动机驱动多级压缩机将电能转换为高压压缩空气的内能，主要以压力能的形式储存在储气罐中。释能过程是储气装置释放出的高压空气进入多级透平膨胀做功以驱动发电机发电满足释能功率要求。

3、利用大型储气洞穴作为储气装置的压缩空气储能系统，储气空间大，释能过程压力变化较小，容易实现全周期满负荷运行。储气罐相比于大型储气洞穴，体积有限，不受地理条件限制，布置方便，灵活性强。但利用储气罐作为储气装置的压缩空气储能系统，为保证系统经济性，储气罐的设计体积有限，释能过程压力变化范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.节流补气变转速式压缩空气储能系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的节流补气变转速式压缩空气储能系统，其特征在于，透平机组包括第一透平(16)、第二透平(18)和第三透平(19)，第一透平(16)的入口与第一加热器(13)冷侧通道的出口相连接，第一加热器(13)冷侧通道的入口与储气罐(11)的出口连通，第一透平(16)的出口与第二加热器(24)冷侧通道的入口相连通；第二透平(18)的入口与第二加热器(24)冷侧通道的出口相连通，第二透平(18)的出口与第三加热器(23)冷侧通道的入口相连通；第三透平(19)的入口与第三加热器(23)冷侧通道的出口相连通，第三透平...

【技术特征摘要】

1.节流补气变转速式压缩空气储能系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的节流补气变转速式压缩空气储能系统，其特征在于，透平机组包括第一透平(16)、第二透平(18)和第三透平(19)，第一透平(16)的入口与第一加热器(13)冷侧通道的出口相连接，第一加热器(13)冷侧通道的入口与储气罐(11)的出口连通，第一透平(16)的出口与第二加热器(24)冷侧通道的入口相连通；第二透平(18)的入口与第二加热器(24)冷侧通道的出口相连通，第二透平(18)的出口与第三加热器(23)冷侧通道的入口相连通；第三透平(19)的入口与第三加热器(23)冷侧通道的出口相连通，第三透平(19)的出口与大气相连通。

3.根据权利要求2所述的节流补气变转速式压缩空气储能系统及其运行控制方法，其特征在于，第一透平(16)上设置一个或一个以上的补气口，第一加热器(13)冷侧通道的出口与各补气口之间的管线上分别设置第三控制阀(14)和第四控制阀(15)。

4.根据权利要求2所述的节流补气变转速式压缩空气储能系统及其运行控制方法，其特征在于，储热罐(21)的出口与透平机组侧加热器热侧通道的入口之间布置有第一工质泵(22)；储冷罐(26)的出口与压缩机组换热器冷侧入口通道之间布置有第二工质泵(27)。

5.根据权利要求2所述的节流补气变转速式压缩空气储能系统，其特征在于，第一加热器(13)与储气罐(11)之...

【专利技术属性】
技术研发人员：王江峰，王楠，程梓洋，陈良奇，娄聚伟，张君仪，赵攀，吴伟烽，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：