[发明专利]一种水力恒压储释能系统与智能调控方法

权利要求书

1.一种水力恒压储释能系统，其特征在于，包括：

恒压储存罐，位于液面下且沿竖直方向上下移动，恒压储存罐具有进出气口和进出水口，所述进出气口通过管路和三通阀连通压气机和空气透平；

第一电机，所述第一电机通过第一负载缆绳与恒压储存罐的上端连接；

第二电机，所述第二电机通过第二负载缆绳与恒压储存罐的下端连接。

2.根据权利要求1所述的水力恒压储释能系统，其特征在于：还包括设置在恒压储存罐上方的混凝土浮动基础平台，所述混凝土浮动基础平台的下端面安装有至少两根垂直导轨，所述恒压储存罐通过滑轮沿着垂直导轨在竖直方向移动。

3.根据权利要求2所述的水力恒压储释能系统，其特征在于：所述第一电机和第二电机固定在混凝土浮动基础平台的上端面，所述第二负载缆绳通过敷设于水底的静滑轮与恒压储存罐的下端连接。

4.根据权利要求3所述的水力恒压储释能系统，其特征在于：所述第一电机安装有用于检测第一负载缆绳角度的第一角度传感器，所述静滑轮安装有用于检测第二负载缆绳角度的第二角度传感器。

5.根据权利要求1所述的水力恒压储释能系统，其特征在于：所述恒压储存罐的上端面设有用于监测恒压储存罐内液面到水平面距离的雷达液位计。

6.根据权利要求1所述的水力恒压储释能系统，其特征在于：所述恒压储存罐的上端面和下端面分别设置两个提拉环，位于同一端面的两个提拉环对称设在其所在端面的两端。

7.根据权利要求1所述的水力恒压储释能系统，其特征在于：所述压气机和空气透平与同一动力装置连接，所述动力装置通过第一离合器与压气机连接，所述动力装置通过第二离合器与空气透平连接。

8.根据权利要求7所述的水力恒压储释能系统，其特征在于：所述动力装置为电动机和发电机一体机。

9.一种水力恒压储释能智能调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在储能过程，压气机出口的高压气体经三通阀和进出气口进入恒压储存罐内并排出相应气体体积的水，当浮力超过恒压储存罐重力时恒压储存罐便会产生上浮趋势；

2)通过雷达液位计监测恒压储存罐内液面到水平面的距离h，为了实现恒压储能，在充气过程中得保证监测到的液面高度h与预期值h₀相等，恒压储存罐内预期压力：P＝Pa+ρgh₀，其中，P为恒压储存罐内预期的空气绝对压力，Pa为大气压力，ρ为水的密度，g为重力加速度；

3)第二电机通过第二负载缆绳对恒压储存罐施加向下的作用力，抵消因充气后浮力的增量使恒压储存罐处于动态平衡并控制恒压储存罐上浮速度等于恒压储存罐内液面下降的速度，保证充气过程中恒压储存罐内压力维持恒定；

4)在释能过程中，恒压储存罐内的高压气体进入空气透平膨胀作功，带动发电机工作输出电能；

5)当恒压储存罐所受浮力大于自身重力时，通过改变施加于第二负载缆绳的拉力大小来调节恒压储存罐内液面高度；当恒压储存罐所受浮力小于自身重力时则通过改变施加于第一负载缆绳的拉力大小来维持恒压储存罐内液面高度。

10.根据权利要求9所述的水力恒压储释能智能调控方法，其特征在于：储能和释能过程中，所述恒压储存罐内的气体压力维持恒定。