[发明专利]一种压缩空气储能电站导热油在线质量计算方法

说明书

本发明提供一种压缩空气储能电站导热油在线质量计算方法，计算方法为：分别计算各油罐内导热油的体积；建立导热油密度与温度的关系式，通过温度计算导热油密度；计算各油罐内导热油的质量以及质量总和，质量总和即为在线质量。本发明提供了一种全新的导热油在线质量计算方法，能够准确计算油罐内冷油以及热油总量，进一步精准计算处于压缩储能以及发电释能阶段下的可持续运行时间；能够准确掌握冷油及热油的存量，有效防止冷油循环泵或热油循环泵打空泵而损坏设备，使运行人员不必时刻监视冷油罐和热油罐液位，降低工作强度；计算方法简单便捷，针对各类油罐均能够进行精准计算，具有良好的实用性及市场前景。

技术领域

本发明属于压缩空气储能技术领域，具体涉及一种压缩空气储能电站导热油在线质量计算方法。

背景技术

近年来，我国新能源发展迅速，但由于风光出力的波动性，导致弃风、弃光日趋严重。此外，随着新能源占比的扩大，电网峰谷差不断加大，电网调节能力严重不足。先进的储能技术是解决弃风弃光、实现电网削峰填谷最有效、最经济的手段之一。其中，非补燃压缩空气储能技术由于其容量大、造价低、经济性好、节能环保等优点，是目前最具发展前景的大规模物理储能技术。

压缩空气储能电站包含多个系统，其中储换热系统尤为重要，储换热系统由导热油、热油循环泵、冷油循环泵、油气换热器、热油罐、冷油罐、阀门、管道、热工测点等设备组成。在压缩储能阶段，通过储换热系统将空气在压缩过程中产生的压缩热，储存在导热油中；在发电释能阶段，通过储换热系统将导热油中的热量传递给高压冷空气，高压冷空气加热后变成高压热空气，然后冲转空气透平做功带动发电机产生电能。

无论在压缩储能还是发电释能过程中，导热油作为储换热介质都起着关键作用。压缩储能阶段，导热油先后流经冷油罐、冷油循环泵以及各个油气换热器，最终储存在热油罐中；发电释能阶段，导热油先后流经热油罐、热油循环泵以及各个油气换热器，最终储存在冷油罐中。

在压缩储能和发电释能这两种运行工况中，冷油罐和热油罐液位是需要重点监视的参数。冷油和热油的存量将决定压缩空气储能电站还能持续储能或释能多久。为了防止冷油循环泵或热油循环泵打空泵而损坏设备，运行人员必须时刻监视冷油罐和热油罐液位。即便如此，我们也不能准确估算出两种工况可持续运行时间。若是能准确计算出冷油或热油总量，再根据冷油和热油的单位耗油量，我们则可以精确计算出两种工况可持续运行时间；所以能否准确计算出冷油总量和热油总量显得尤为重要。

因此，针对以上问题研制出一种能够准确计算冷油总量和热油总量的方法是本领域技术人员所急需解决的难题。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种压缩空气储能电站导热油在线质量计算方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种压缩空气储能电站导热油在线质量计算方法，计算方法为：分别计算各油罐内导热油的体积；建立导热油密度与温度的关系式，通过温度计算导热油密度；计算各油罐内导热油的质量以及质量总和，质量总和即为在线质量。

进一步地，具体计算方法如下：

(1)通过油罐的体积以及径向面积，计算得到油罐当量长度L’；

(2)通过液位计测得油罐内导热油液面高度为h，计算得到油罐内导热油体积V；

(3)根据导热油密度与温度的变化关系，得到导热油密度与温度的关系：

ρ＝KT+b；

(4)计算单个油罐内导热油的质量：

m＝V·ρ；

(5)重复步骤(1)至(4)，分别计算各油罐内导热油的质量，则在线质量如下：