[发明专利]压缩空气储能辅助燃煤机组深度调峰的系统及方法

权利要求书

1.一种压缩空气储能辅助燃煤机组深度调峰的系统，其特征在于，

包括燃煤发电子系统(101)及与所述燃煤发电子系统(101)相连的压缩空气储能子系统(102)，所述压缩空气储能子系统(102)包括压缩模块、储气装置(21)和发电模块；其中，

所述压缩模块包括适于在所述燃煤发电子系统(101)的多余蒸汽的作用下膨胀做功的第四汽轮机单元(12)及通过气体管道依次串联的至少一级空气压缩单元和一级压力匹配单元，所述空气压缩单元和所述压力匹配单元分别包括依次串联的空气压缩装置和间冷换热装置，所述压力匹配单元的间冷换热装置连通所述储气装置(21)，所述空气压缩单元的空气压缩装置与所述第四汽轮机单元(12)同轴连接，所述压力匹配单元还包括变频器(17)和电动机(18)，所述电动机(18)与所述压力匹配单元的空气压缩装置同轴连接，并连接所述变频器(17)；

所述发电模块包括至少一级空气做功单元和第二发电机(28)，所述储气装置(21)和所述至少一级空气做功单元通过气体管道依次串联，每级空气做功单元包括依次串联的间热换热装置和空气做功装置，所述第二发电机(28)与所述空气做功装置同轴连接。

2.根据权利要求1所述的压缩空气储能辅助燃煤机组深度调峰的系统，其特征在于，

所述燃煤发电子系统(101)包括锅炉(1)、第一汽轮机单元(2)、第二汽轮机单元(3)、第三汽轮机单元(4)、第一发电机(5)和回水管路；其中，

所述锅炉(1)的蒸汽出口分别连通所述第一汽轮机单元(2)、所述第二汽轮机单元(3)和所述第三汽轮机单元(4)，所述第一汽轮机单元(2)、所述第二汽轮机单元(3)、所述第三汽轮机单元(4)和所述第一发电机(5)依次同轴连接；

所述回水管路具有沿水流方向依次安装的凝汽器(11)、凝水泵(10)、低压再热器(9)、除氧器(8)、给水泵(7)和高压再热器(6)，所述凝汽器(11)的入口连通所述第三汽轮机单元(4)的出口，所述高压再热器(6)的出口连通所述锅炉(1)。

3.根据权利要求2所述的压缩空气储能辅助燃煤机组深度调峰的系统，其特征在于，

所述第一汽轮机单元(2)的蒸汽出口连通所述高压再热器(6)的入口，所述第三汽轮机单元(4)的蒸汽出口连通所述低压再热器(9)的入口。

4.根据权利要求2所述的压缩空气储能辅助燃煤机组深度调峰的系统，其特征在于，

所述间冷换热装置的冷媒入口连通所述凝汽器(11)的出口，冷媒出口通过压缩侧给水泵(22)连通所述除氧器(8)的入口。

5.根据权利要求2所述的压缩空气储能辅助燃煤机组深度调峰的系统，其特征在于，

所述间热换热装置的热媒入口连通所述第二汽轮机单元(3)的抽气供热回路，热媒出口通过发电侧给水泵(23)连通所述凝水泵(10)的入口。

6.一种压缩空气储能辅助燃煤机组深度调峰的方法，其特征在于，

其基于权利要求1-5任一项所述的压缩空气储能辅助燃煤机组深度调峰的系统，方法包括：

获取燃煤发电子系统(101)的出力指令P及储能荷电状态SOC；

根据燃煤发电子系统(101)出力指令P及储能荷电状态SOC确定压缩空气储能子系统(102)的工作模式，所述工作模式具有压缩模式、发电模式和停机模式；

根据确定的工作模式，对压缩空气储能子系统(102)进行控制。

7.根据权利要求6所述的压缩空气储能辅助燃煤机组深度调峰的方法，其特征在于，

压缩模式下，压力匹配单元中变频器(17)采用空间矢量脉宽调制技术生成电动机(18)的驱动信号，电动机(18)采用转速外环、电流内环的双环控制结构，以根据储气装置(21)内的空气压力实时调整输入的电能和电动机(18)的转速。