[发明专利]储能电站动态运行调控方法

说明书

本发明提供了一种储能电站动态运行调控方法，包括：S1、设定优化问题；S2、基于优化问题对储能电站的各个子单元进行建模；S3、将步骤S2中的子单元的模型进行耦合得到储能电站模型；S4、利用储能电站模型，输入初始参数，储能电站模型自动运行。通过本发明构建的模型，在液态空气储能系统运行环境发生变化时，可以利用该调控方法快速求取最优的工作条件，使系统快速适应工作环境，保持最优效率运行。

技术领域

本发明涉及储能优化技术领域，尤其涉及一种储能电站动态运行调控方法。

背景技术

目前，我国的电力来源主要以火力发电厂为主，煤炭的燃烧造成了大量的温室气体排放。随着我国“碳中和”目标的不断推进，可再生能源如风能、太阳能将在未来得到越来越多的利用。但是可再生能源存在间歇性与波动性的特点，其发电量会受天气条件及昼夜循环的影响。储能被视为整合可再生能源的一种潜在方式，不仅如此，储能系统可以实现电网负荷调峰、负载转移及推进智能电网的建设。目前，化学储能比如液流电池、钠硫电池投资成本高、对工作环境有着严格的限制，这限制了化学储能的大规模推广和应用。物理储能如抽水蓄能和压缩空气储能都对地理条件有着严格的限制，且需要较高的投资成本。液态空气储能技术作为一种大规模储能技术，具有储能密度高、无地理条件限制、安全系数高等优点，是一种非常适合推广的储能技术。

液态空气储能系统主要包括四个子单元，分别为压缩单元、膨胀单元、蓄冷单元与储热单元。在充电阶段，压缩单元将空气压缩为高压状态并将压缩热储存在储热单元中，蓄冷单元将高压空气降温液化储存于液态空气储罐中。在放电阶段，蓄冷单元首先将空气复温，在接受到储热单元的热量后，空气在膨胀单元中高温膨胀，输出电能。在液态空气储能系统的运行过程中，运行条件如环境温度发生变化，会使液态空气储能系统偏离最佳设计条件，造成运行效率的降低。因此，如何调节液态空气储能系统的工作条件，使系统一直保持高效率运行极其必要。

液态空气储能系统中流程众多，各种运行环境的变化都将引起系统效率的变化，使系统运行偏离最佳条件。已有的对液态空气储能系统的研究多是利用不同的软件进行建模，且对于蓄冷单元，需要进行手动调节才能满足换热器小温差传热。这不仅消耗了大量的时间与人力，还难以确定最佳的工作参数。因此，实现液态空气储能系统模型的自动化运行并实现运行参数的优化非常重要，但目前尚未有研究涉及。

发明内容

本发明提供一种储能电站动态运行调控方法，用以解决现有技术中环境温度等运行条件变化会导致运行效率的降低的缺陷，调节液态空气储能系统的工作条件，实现系统一直保持高效率运行。

本发明提供一种储能电站动态运行调控方法，包括：

S1、设定优化问题；

S2、基于所述优化问题对储能电站的各个子单元进行建模；

S3、将步骤S2中的所述子单元的模型进行耦合得到储能电站模型；

S4、利用所述储能电站模型，输入初始参数，所述储能电站模型自动运行。

根据本发明提供的储能电站动态运行调控方法，所述S1中所述优化问题包括：设定储能电站的优化目标，确定储能电站的优化参数，设定储能电站的优化参数的取值范围。

根据本发明提供的储能电站动态运行调控方法，所述S2包括：设定初始条件，设定边界条件，以及对压缩单元、膨胀单元、蓄冷单元和储热单元分别进行热力学建模。

根据本发明提供的储能电站动态运行调控方法，对所述蓄冷单元进行热力学建模包括对所述蓄冷单元内部的换热器进行热力学建模，其为根据所述换热器的能量平衡关系，采用分段迭代计算的方法对所述换热器进行建模，其包括：

S211、划分传热区间，并确定未知温度参数的变化范围；

S212、根据每段内的热量平衡关系求取每个节点上的传热温差，并筛选最小传热温差；