[发明专利]基于分级压缩空气储能系统的功率倍增运行策略方法

权利要求书

1.基于分级压缩空气储能系统的功率倍增运行策略方法，其特征在于，在气体压缩和膨胀过程中，当满足初始条件时，使低耐压等级液体活塞和高耐压等级液体活塞经气体管道连通，外部水力设备经液体管道向液体活塞注水压缩气体，或液体活塞中气体膨胀驱动外部水力设备对外做功，液体活塞在气体压缩或膨胀的同时进行气体等压迁移，当满足终止条件时，断开所述气体管道和液体管道，并将高耐压等级液体活塞作为低耐压等级液体活塞与上一级高耐压等级液体活塞连通，将低耐压等级液体活塞作为高耐压等级液体活塞与下一级低耐压等级液体活塞连通，开始下一步的等压迁移和气体压缩或气体膨胀，在分级压缩储能和分级膨胀释能过程中，实现不间断运行。

2.根据权利要求1所述基于分级压缩空气储能系统的功率倍增运行策略方法，其特征在于，所述分级压缩储能过程为：设定压缩初始条件为高耐压等级液体活塞中注满水，低耐压等级液体活塞中为气体和水，当满足压缩初始条件时，打开阀门使低耐压等级液体活塞和高耐压等级液体活塞经气体管道连通，外部水力设备向液体活塞注水压缩气体，液体活塞在压缩气体的同时进行气体等压迁移，液体驱动装置驱动液体从高耐压等级液体活塞注入到低耐压等级液体活塞中，低等级液体活塞中的气体经气体管道等压迁移到高等级液体活塞，当气体压强达到低等级液体活塞的压缩迁移定值时，停止气体压缩，设定压缩终止条件为低耐压等级液体活塞中充满水，当在气体压缩停止后不满足压缩终止条件时，继续进行等压迁移，直到低等级液体活塞充满水；当在气体压缩停止前已经满足压缩终止条件，则立即停止等压迁移和气体压缩，或者继续等压迁移和气体压缩直到气体压强达到压缩迁移定值，终止后将高耐压等级液体活塞作为低耐压等级液体活塞与上一级高耐压等级液体活塞连通，低耐压等级液体活塞作为高耐压等级液体活塞与下一级低耐压等级液体活塞连通，等待下一步的气体压缩和等压迁移，实现分级压缩储能。

3.根据权利要求1所述基于分级压缩空气储能系统的功率倍增运行策略方法，其特征在于，所述分级膨胀释能过程为：设定膨胀初始条件为低耐压等级液体活塞中注满水，高耐压等级液体活塞中为气体和水，当满足膨胀初始条件时，高耐压等级液体活塞中的气体膨胀做功，当压强下降到膨胀迁移定值时，打开阀门使高等级液体活塞和低等级液体活塞经气体管道连通，液体驱动装置驱动液体从低耐压等级液体活塞注入到高耐压等级液体活塞中，高等级液体活塞中的气体经气体管道等压迁移到低等级液体活塞，在进行气体等压迁移的同时，液体活塞中的气体膨胀驱动外部水力设备对外做功，设定膨胀终止条件为高耐压等级液体活塞中充满水且气体压强不大于低耐压等级液体活塞的膨胀迁移定值，当满足膨胀终止条件时，停止气体膨胀做功和等压迁移，将低耐压等级液体活塞作为高耐压等级液体活塞与下一级低耐压等级液体活塞连通，将高耐压等级液体活塞作为低耐压等级液体活塞与上一级高耐压等级液体活塞连通，开始下一步的气体膨胀和等压迁移，实现分级膨胀释能。

4.根据权利要求1所述基于分级压缩空气储能系统的功率倍增运行策略方法，其特征在于，所述分级压缩空气储能系统是由不同耐压等级的液体活塞、液体驱动装置、外部水力设备、储气系统组成，其中，相邻两级液体活塞的上部通过气体管道相连，下部通过液体驱动装置相连，各级液体活塞通过液体管道连接到外部水力设备，最低耐压等级的液体活塞连接外部低压气体管道，最高耐压等级的液体活塞与储气系统相连。

5.根据权利要求2所述基于分级压缩空气储能系统的功率倍增运行策略方法，其特征在于，所述压缩初始条件在分级压缩空气储能系统的最低耐压等级液体活塞中的实现方式为：一种是打开阀门通过上部气体管道向液体活塞中预置气体，液体活塞中的液体从下部液体管道流出；另一种是使用空压机压缩液体活塞中的气体，使液体活塞中的液体流出驱动外部水力设备对外做功。