[发明专利]压缩空气储能水下储气试验的等压维持系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种压缩空气储能水下储气试验的等压维持系统及控制方法，所述系统包括：室内储液装置，内部盛装有液体介质；储气装置，设置在所述室内储液装置内部；所述储气装置包括充气气囊和排气气囊；供排气装置，分别与所述充气气囊和所述排气气囊相连通，能够控制所述充气气囊进行充气动作并同时控制所述排气气囊进行排气动作；所述供排气装置能够控制所述充气气囊的进气量与所述排气气囊的排气量相同，以保证所述储气装置的排液体积不变。本发明结构简单，试验方法易于实现，能够有效地提高储气装置测试可靠性，同时降低了试验成本。

技术领域

本发明涉及储能装置技术领域，具体涉及一种压缩空气储能水下储气试验的等压维持系统及控制方法。

背景技术

水下压缩空气储能作为等压压缩空气储能技术。不同于常规压缩空气储能采用地下洞穴或地面刚性储罐储气，水下压缩空气储能将储气装置放置在水下，利用水的静压特性实现压缩空气的等压存储和释放，具有效率高、储能规模灵活可变等优点，为海洋可再生能源的规模化平滑输出提供了全新的思路和可行的技术方案。

柔性储气装置作为等压压缩空气储能系统的关键设备，建立柔性储气装置材料物性数据库、研究柔性储气装置结构与热力特性并揭示其疲劳失效机理对柔性储气装置的设计和加工至关重要。在室内进行储气装置试验研究能够大幅降低试验研究成本，并能够提高试验效率。然而，由于室内空间有限，用于模拟水环境的箱体不可能无限大，储气装置的充放气过程会导致水位发生变化，从而导致储气装置外部水压环境变化，偏离设计工况，影响试验准确性，尤其是低水压试验。

为了保证储气装置的充放气过程水位不变，现有比较容易实现的方法是给箱体设置溢流口，充气过程中让储气装置排开的水溢流出箱体，放气过程中不断往箱体中加水，从而维持充放气过程箱体中的水位，实现试验环境压力保持不变。一方面，该方法需要不断地进行排水和加水，为避免浪费水资源需要增加循环水泵和水池，增加了试验成本；另一方面，该方法难以保证进水速度与储气装置排气速度相匹配，且会引入水流对储气试验结果产生影响。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有在箱体上设置溢流口的方法增加了试验成本，难以保证进水速度与储气装置排气速度相匹配的缺陷，从而提供一种压缩空气储能水下储气试验的等压维持系统及控制方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

压缩空气储能水下储气试验的等压维持系统，包括：

室内储液装置，内部盛装有液体介质；

储气装置，设置在所述室内储液装置内部；所述储气装置包括充气气囊和排气气囊；

供排气装置，分别与所述充气气囊和所述排气气囊相连通；通过所述供排气装置控制所述充气气囊进行充气动作并同时控制所述排气气囊进行排气动作，并通过所述供排气装置控制所述充气气囊的进气量与所述排气气囊的排气量相同，以保证所述储气装置的排液体积不变。

可选的，所述室内储液装置包括箱体。

可选的，所述箱体的内部设置有将箱体分隔成两个独立箱体单元的隔板；所述隔板上开设有能够连通两个独立箱体单元的连接口；所述充气气囊和所述排气气囊分别设置在一个所述独立箱体单元内部。

可选的，所述箱体为透明玻璃围设而成的可视化箱体。

可选的，所述充气气囊和所述排气气囊通过吊线吊挂设置在位于所述箱体上方的横梁上。

可选的，所述供排气装置包括：

供气组件，分别与所述充气气囊和所述排气气囊相连通，能够向所述充气气囊和所述排气气囊内充气；

第一输气管，与所述供气组件相连通；所述第一输气管上依次设置有第一阀门、第二阀门和第三阀门；