[发明专利]一种蓄热式压缩空气储能系统及控制方法

权利要求书

1.一种蓄热式压缩空气储能系统，其特征在于，包括依次连接的第一级压缩机、第一换热器、第二级压缩机、第二换热器、第三压缩机和盐穴储能装置；

所述第一换热器、第二换热器包括水气换热器、油气换热器；所述水气换热器一端与冷水罐连接，所述水气换热器另一端与热水罐连接；所述油气换热器一端与冷油罐连接，所述油气换热器另一端与热油罐连接。

2.一种蓄热式压缩空气储能系统的控制方法，其特征在于，包括：

获取压缩机的流量G、转速n、温度T、压强P；建立压缩机的进出口压比β和效率η通过流量G和转速n表示的比折合函数，以及压缩机的进出口压比β、流量G和转速n通过温度T和压强P表示的比折合函数；

通过教与学算法对比折合函数的待定系数进行优化求解，建立压缩机模型；

通过集总参数建模方法建立换热器模型；基于盐穴内不溶物的膨胀和垫底气的影响，建立盐穴模型；

根据压缩机模型、换热器模型、盐穴模型搭建储能系统模型；对储能系统模型进行优化求解，获取储能系统的资源分配方案。

3.根据权利要求2所述的一种蓄热式压缩空气储能系统的控制方法，其特征在于，压缩机的进出口压比β和效率η通过流量G和转速n表示的比折合函数，公式为：

其中，表示为B的比折合参数，B代表进出口压比β、效率η、流量G和转速n；所述d₁、d₂和c₄是待定系数。

4.根据权利要求3所述的一种蓄热式压缩空气储能系统的控制方法，其特征在于，压缩机的进出口压比β、流量G和转速n通过温度T和压强P表示的比折合函数，计算公式为：

其中，β₁₁为工况后的压缩机的进出口压比，β₀₁为工况前的压缩机的进出口压比，n₁₁为工况后的压缩机的转速，n₀₁为工况前的压缩机的转速，T₁₁为工况后的压缩机进汽的温度，T₀₁为工况前的压缩机进汽的温度、P₁₁为工况后的压缩机进汽的压强、P₀₁为工况前的压缩机进汽的压强。

5.根据权利要求4所述的一种蓄热式压缩空气储能系统的控制方法，其特征在于，通过教与学算法对比折合函数的待定系数进行优化求解，过程包括：

在设定流量G的范围内，以计算进出口压比β接近实际压比β_r为目标，建立以d₁、d₂和c₄待定系数为变量的适应度函数f，计算公式为：

其中，β_r表示实际压比；

以d₁、d₂和c₄待定系数为学生变量X_i，通过教与学算法建立学生迭代学习模型，计算公式为：

其中，表示为第j时段的第i个学生变量；t表示迭代次数，t_max表示最大迭代次数；

通过学生迭代学习模型计算获得d₁、d₂和c₄待定系数。