本申請涉及換熱器，特別涉及一種壓縮空氣儲能系統(tǒng)、壓縮側換熱器調(diào)控方法、介質及程序。

背景技術：

1、隨著時代的發(fā)展，壓縮空氣儲能技術是解決現(xiàn)階段棄風棄光嚴重問題的關鍵手段之一。

2、相關技術中，在風光資源豐富時，壓縮空氣儲能系統(tǒng)可以通過壓縮側壓縮機的運行將富裕的風光發(fā)電以高壓空氣的形式存儲在儲氣室，在壓縮過程中產(chǎn)生的壓縮熱將通過換熱器被存儲在儲熱室。當風光發(fā)電不足時，系統(tǒng)可以通過透平側將高壓空氣通過透平機排放至環(huán)境中并做功，此時在壓縮階段被存儲在儲熱室中的壓縮熱也將被用來提前加熱進入透平機的空氣以提升透平機的運行效率。

3、然而，壓縮空氣儲能系統(tǒng)的運行效率因為各種現(xiàn)實因素的作用，導致現(xiàn)實效率無法達到壓縮空氣儲能系統(tǒng)循環(huán)效率的70％。由于風光資源的不確定性，壓縮空氣儲能系統(tǒng)在很多時間都無法工作在額定工況，在偏離額定工況后各設備的效率都會出現(xiàn)一定程度的下降，所有設備耦合作用后將會導致整個系統(tǒng)的效率出現(xiàn)大幅下降。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┮环N壓縮空氣儲能系統(tǒng)、壓縮側換熱器調(diào)控方法、介質及程序，以解決壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮側無法長時間工作于額定工況而導致運行效率較低的問題。

2、本申請第一方面實施例提供一種壓縮空氣儲能系統(tǒng)，包括：多級壓縮機和每級壓縮機的壓縮側換熱器；儲熱氣庫，儲熱氣庫與每級壓縮機的壓縮側換熱器的旁路相連；每個旁路上設置有旁路節(jié)流閥，用于控制旁路的開斷；控制器，用于根據(jù)當前時刻多級壓縮機的運行參數(shù)確定壓縮空氣儲能系統(tǒng)的當前工況，根據(jù)當前工況控制旁路節(jié)流閥調(diào)整旁路的開斷，直到壓縮空氣儲能系統(tǒng)的當前工況達到額定工況。

3、可選地，在本申請的一個實施例中，壓縮側換熱器的旁路包括第一旁路和第二旁路，其中，第一旁路的一端與換熱器空氣入口相連，第一旁路的另一端與儲熱氣庫的入口相連，第二旁路的一端與儲熱氣庫的出口相連，第二旁路的另一端與換熱器空氣入口相連。

4、本申請第二方面實施例提供一種壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮側換熱器調(diào)控方法，包括：獲取當前時刻多級壓縮機的運行參數(shù)；根據(jù)當前時刻多級壓縮機的運行參數(shù)確定壓縮空氣儲能系統(tǒng)的當前工況；根據(jù)當前工況控制旁路節(jié)流閥調(diào)整旁路的開斷，直到壓縮空氣儲能系統(tǒng)的當前工況達到額定工況。

5、可選地，在本申請的一個實施例中，當前工況包括額定工況、超額定工況和欠額定工況。

6、可選地，在本申請的一個實施例中，根據(jù)當前工況控制旁路節(jié)流閥調(diào)整旁路的開斷，包括：當當前工況為超額定工況或欠額定工況時，控制旁路節(jié)流閥調(diào)整旁路的開斷。

7、可選地，在本申請的一個實施例中，控制旁路節(jié)流閥調(diào)整旁路的開斷，包括：獲取壓縮空氣儲能系統(tǒng)的損失函數(shù)；根據(jù)損失函數(shù)計算當前工況下壓縮空氣儲能系統(tǒng)的損失值；基于損失值控制所有旁路的旁路節(jié)流閥開斷。

8、可選地，在本申請的一個實施例中，損失函數(shù)為：

9、

10、式中，j表示損失函數(shù)，t0表示當前時刻，η表示實際壓縮側效率，ηref表示額定壓縮側效率。

11、可選地，在本申請的一個實施例中，基于損失值控制旁路節(jié)流閥調(diào)整旁路的開斷，包括：當損失值大于預設值時，控制所有第一旁路開啟和第二旁路關閉，以控制儲熱氣庫存儲壓縮側換熱器的熱空氣；當損失值小于預設值時，控制所有第一旁路關閉和第二旁路開啟，控制儲熱氣庫釋放熱空氣。

12、本申請第三方面實施例提供一種壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮側換熱器調(diào)控裝置，其中，包括：獲取模塊，用于獲取當前時刻多級壓縮機的運行參數(shù)；確認模塊，用于根據(jù)當前時刻多級壓縮機的運行參數(shù)確定壓縮空氣儲能系統(tǒng)的當前工況；調(diào)整模塊，用于根據(jù)當前工況控制旁路節(jié)流閥調(diào)整旁路的開斷，直到壓縮空氣儲能系統(tǒng)的當前工況達到額定工況。

13、可選地，在本申請的一個實施例中，當前工況包括額定工況、超額定工況和欠額定工況。

14、可選地，在本申請的一個實施例中，調(diào)整模塊進一步用于當當前工況為超額定工況或欠額定工況時，控制旁路節(jié)流閥調(diào)整旁路的開斷。

15、可選地，在本申請的一個實施例中，調(diào)整模塊進一步用于獲取壓縮空氣儲能系統(tǒng)的損失函數(shù)；根據(jù)損失函數(shù)計算當前工況下壓縮空氣儲能系統(tǒng)的損失值；基于損失值控制所有旁路的旁路節(jié)流閥開斷。

16、可選地，在本申請的一個實施例中，損失函數(shù)為：

17、

18、式中，j表示損失函數(shù)，t0表示當前時刻，η表示實際壓縮側效率，ηref表示額定壓縮側效率。

19、可選地，在本申請的一個實施例中，調(diào)整模塊進一步用于當損失值大于預設值時，控制所有第一旁路開啟和第二旁路關閉，以控制儲熱氣庫存儲壓縮側換熱器的熱空氣；當損失值小于預設值時，制所有第一旁路關閉和第二旁路開啟，控制儲熱氣庫釋放熱空氣。

20、本申請第四方面實施例提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行，以用于實現(xiàn)壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮側換熱器調(diào)控方法。

21、本申請第五方面實施例提供一種計算機程序產(chǎn)品，計算機程序被執(zhí)行時，以用于實現(xiàn)壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮側換熱器調(diào)控方法。

22、由此，本申請至少具有如下有益效果：

23、本申請實施例通過獲取當前時刻多級壓縮機的運行參數(shù)；根據(jù)當前時刻多級壓縮機的運行參數(shù)確定壓縮空氣儲能系統(tǒng)的當前工況；根據(jù)當前工況控制旁路節(jié)流閥調(diào)整旁路的開斷，直到壓縮空氣儲能系統(tǒng)的當前工況達到額定工況，提升了空氣利用的靈活性，能夠保證該系統(tǒng)工作于接近額定狀態(tài)，大幅提升了系統(tǒng)的運行效率。由此，解決了壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮側無法長時間工作于額定工況而導致運行效率較低的問題。

24、本申請附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。

技術特征：

1.一種壓縮空氣儲能系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的壓縮空氣儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮側換熱器的旁路包括第一旁路和第二旁路，其中，所述第一旁路的一端與所述換熱器空氣入口相連，所述第一旁路的另一端與所述儲熱氣庫的入口相連，所述第二旁路的一端與所述儲熱氣庫的出口相連，所述第二旁路的另一端與所述換熱器空氣入口相連。

3.一種壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮側換熱器調(diào)控方法，其特征在于，所述方法用于權利要求1或2所述的壓縮空氣儲能系統(tǒng)的壓縮側換熱器調(diào)控，其中，所述方法包括以下步驟：

4.根據(jù)權利要求3所述的壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮側換熱器調(diào)控方法，其特征在于，所述當前工況包括額定工況、超額定工況和欠額定工況。

5.根據(jù)權利要求4所述的壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮側換熱器調(diào)控方法，其特征在于，所述根據(jù)所述當前工況控制所述旁路節(jié)流閥調(diào)整所述旁路的開斷，包括：

6.根據(jù)權利要求5所述的壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮側換熱器調(diào)控方法，其特征在于，所述控制所述旁路節(jié)流閥調(diào)整所述旁路的開斷，包括：

7.根據(jù)權利要求6所述的壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮側換熱器調(diào)控方法，其特征在于，所述損失函數(shù)為：

8.根據(jù)權利要求6所述的壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮側換熱器調(diào)控方法，其特征在于，所述基于所述損失值控制所述旁路節(jié)流閥調(diào)整所述旁路的開斷，包括：

9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行，以用于實現(xiàn)權利要求3-8任一項所述的壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮側換熱器調(diào)控方法。

10.一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序或指令，其特征在于，所述計算機程序或指令被執(zhí)行時，以實現(xiàn)權利要求3-8任一項所述的壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮側換熱器調(diào)控方法。

技術總結
本申請涉及換熱器技術領域，特別涉及一種壓縮空氣儲能系統(tǒng)、壓縮側換熱器調(diào)控方法、介質及程序，其中，方法包括：獲取當前時刻多級壓縮機的運行參數(shù)；根據(jù)當前時刻多級壓縮機的運行參數(shù)確定壓縮空氣儲能系統(tǒng)的當前工況；根據(jù)當前工況控制旁路節(jié)流閥調(diào)整旁路的開斷，直到壓縮空氣儲能系統(tǒng)的當前工況達到額定工況。由此，解決了壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮側無法長時間工作于額定工況而導致運行效率較低的問題。

技術研發(fā)人員：吳啟仁,梅生偉,鄒祖冰,陳來軍,李超,滕智楚,林雪龍,慕超,左一鳴,雷寅生,趙德建,李海軍,王德勝,冀彥磊,譚偉
受保護的技術使用者：中國長江三峽集團有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/17