[发明专利]一种发电系统

说明书

本发明公开了一种发电系统，包括高压气系统、通道切换系统、气液混合系统、液力发电系统以及控制系统，高压气系统、气液混合系统、液力发电系统通过通道切换系统连接，并由控制系统控制；控制系统改变发电系统的运行状态，发电系统的运行状态分为储能状态和发电状态：储能状态时，发电系统从电网吸收新能源电能，将新能源电能转化为压缩空气储存于高压气系统；发电状态时，在控制系统的作用下，经高压气系统、气液混合系统、液力发电系统以及通道切换系统将空气能转化为电能。本发明可以缓解弃风弃光弃水现象，改善可再生能源并网难、并网后消纳难导致的可再生能源所占消费比重低的问题。

技术领域

本发明涉及发电技术领域，尤其涉及一种发电系统。

背景技术

为提高非化石能源消费比重，保障电力安全供应和民生用热需求，需着力提高电力系统的调节能力及运行效率，从负荷侧、电源侧、电网侧多措并举，重点增强系统灵活性、适应性，破解新能源消纳难题，推进绿色发展。随着大规模风能/光伏资源的开发，我国风电/光伏的开发保持着快速发展的强劲势头，但新能源发电的超常规发展与电网建设相对滞后的矛盾日益明显，大规模具有随机性、问歇性、反调节性及出力波动大等特点的风电/光伏能源接入电网对系统的电压稳定、暂态稳定和频率稳定都有较大的影响，风电/光伏能源并网难、并网后消纳难等问题严重制约着能源结构的变革。水电机组具有停机迅速、调节速度快、调节范围宽广等特点，在系统内发挥着调峰调频等功能，然而，常规水电厂、抽水蓄能电厂在大规模新能源存储、能量转化方面作用有限，不能吸收丰沛的风电、太阳能等大规模可再生新能源电力，且对地势、地质有一定的要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本发明提供一种发电系统，同时具备大规模能源存储和发电功能，既具有类似于水电机组启停机迅速、调节速度快、调节范围宽广的特点，又实现能源的存储和能量转化，提高可再生能源所占的消费比重，并能循环、双向运行。

(二)技术方案

基于上述的技术问题，本发明提供一种发电系统，包括高压气系统、通道切换系统、气液混合系统、液力发电系统以及控制系统，高压气系统、气液混合系统、液力发电系统通过通道切换系统连接，并由控制系统控制；

所述高压气系统包括N₁组并列的A侧高压气子系统和N₂组并列的B侧高压气子系统，N₁≥1，N₂≥1；

所述气液混合系统包括A侧气液混合子系统和B侧气液混合子系统；

所述液力发电系统包括一台双向原动机及其发电机组，即为双向液力发电系统，或一对方向相反的单向原动机及其发电机组，即为正向液力发电系统和反向液力发电系统；

所述控制系统包括所述原动机、发电机组的调速系统、励磁系统、监控系统、保护系统，以及气压控制系统；

所述通道切换系统包括系统中的阀门及管道；

每组所述的高压气子系统包括依次对应相连的空气压缩装置和高压储气容器，所述空气压缩装置的进口连通外部的常压空气，所述高压储气容器的出口连接对应气液混合子系统的进气口，A侧气液混合子系统的出液口经正向液力发电系统与B侧气液混合子系统的进液口相连，B侧气液混合子系统的出液口经反向液力发电系统与A侧气液混合子系统的进液口相连；或A侧气液混合子系统的出液口、进液口经双向液力发电系统与B侧气液混合子系统的进液口、出液口相连，各部件之间通过液阀或气阀控制通断。

进一步的，所述发电系统具有储能状态和发电状态，储能状态由高压气系统、通道切换系统以及控制系统共同实现；发电状态由高压气系统、气液混合系统、液力发电系统、通道切换系统以及控制系统共同实现，由液力发电系统液力发电。