[发明专利]一种分级接力压缩空气储能系统及其运行控制策略

权利要求书

1.一种分级接力压缩空气储能系统，包括：至少两个压力容器、液体驱动装置、储气系统（S）和气体注入系统（R）；其中相邻两个压力容器的顶端通过上方的气体管道相连，而相邻两个压力容器的底端通过下方的液体管道相连；气体管道的最高点处设有气体阀门（2）和水感器（1），液体管道中设有液体驱动装置，各压力容器和储气系统（S）中都装有单独的压力计（4）；最高耐压等级的压力容器通过水感器（1）、电磁阀（3）与储气系统（S）相连，最低耐压等级的压力容器通过水感器（1）、气体阀门（2）与气体注入系统（R）相连；其特征在于，所述分级接力压缩空气储能系统还包括：可逆式液压发电系统和不间断工作系统（5），每两个相邻的压力容器设有一个可逆式液压发电系统，且该可逆式液压发电系统仅与其中相邻压力容器中的一个压力容器相连；气体注入系统（R）、储气系统（S）、电磁阀（3）、所有的可逆式液压发电系统、所有的液体驱动装置、压力计（4）、气体阀门（2）和水感器（1）都与不间断工作系统（5）相连；

气体注入系统（R）是用于将气体输入压力容器中的装置；

储气系统（S）是用于储存压力气体的容器；

所述不间断工作系统（5）为电子系统包括：活塞区域单元（51）、水泵控制单元（52）和等压迁移单元（53）；活塞区域单元（51）与水泵控制单元（52）和等压迁移单元（53）相连，水泵控制单元（52）与压力计（4）和可逆式液压发电系统相连，等压迁移单元（53）与水感器（1）、电磁阀（3）、液体驱动装置和气体阀门（2）相连；

所述分级接力压缩空气储能系统使用分级接力压缩空气储能运行控制策略，运行控制策略中包括压缩储能和膨胀释能的方法；

所述压缩储能的方法包括以下步骤：

活塞区域单元（51）在确认当前工作的压力容器之后，向水泵控制单元（52）和等压迁移单元（53）发送传感信号，这两个单元同时开始工作；

水泵控制单元（52）在控制可逆式液压发电系统往所连接的压力容器中注水的同时，收集压力计（4）中的信号，当满足压缩迁移定值时，停止可逆式液压发电系统；

等压迁移单元（53）在进行等压迁移的同时收集水感器（1）中的信号，待压缩终止条件满足后，停止等压迁移；

当两个单元都停止工作后，重新呼叫活塞区域单元（51）以确认下一组工作的两个相邻的压力容器；

所述膨胀释能的方法包括以下步骤：

活塞区域单元（51）在确认当前工作的压力容器之后，向水泵控制单元（52）和等压迁移单元（53）发送传感信号，这两个单元同时开始工作；

水泵控制单元（52）在控制可逆式液压发电系统发电的同时，收集压力计（4）中的信号，当满足膨胀迁移定值时，停止可逆式液压发电系统；

等压迁移单元（53）在进行等压迁移的同时收集水感器（1）中的信号，待膨胀终止条件满足后，停止等压迁移；

当两个单元都停止工作后，重新呼叫活塞区域单元（51）以确认下一组工作的两个相邻的压力容器；

等压迁移的过程为：气体由上方的气体管道输送至注满水的压力容器中的同时，几乎等量的水由下方的液体驱动装置输送至注有气体和水的压力容器中。

2.一种基于权利要求1所述的分级接力压缩空气储能系统的分级接力压缩空气储能运行控制策略，其特征在于，在压缩储能的方法中：

当前工作的类型为：在压缩储能时确认当前工作的两个相邻的压力容器、进入气体注入环节或进入气体压缩环节；

压缩迁移定值为：两个相邻的压力容器中较低耐压等级的压力容器的压缩限值；

压缩终止条件为：两个相邻的压力容器中较低耐压等级的压力容器中充满水；

压缩初始条件为：较高耐压等级的压力容器中注满水，较低耐压等级的压力容器中为气体和水。