(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111513842.3 (22)申请日 2021.12.13 (71)申请人 中国能源建 设集团江苏省电力设计 院有限公司 地址 210036 江苏省南京市 鼓楼区渡江路 10号 (72)发明人 唐炜洁　董宸　王新超　王海涛　 钱烽雷　刘苹稷　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 代理人 董建林 (51)Int.Cl. F04B 37/12(2006.01) F04B 39/06(2006.01) F04B 39/12(2006.01)F04B 41/02(2006.01) F04B 51/00(2006.01) G06F 30/27(2020.01) (54)发明名称 一种蓄热式压缩空气储能系统及控制方法 (57)摘要 本发明公开了储能系统领域的一种蓄热式 压缩空气 储能系统及控制方法， 包括依次连接的 第一级压缩机、 第一换热器、 第二级压缩机、 第二 换热器、 第三压缩机和盐穴储能装置； 所述第一 换热器、 第二换热器包括水气换热器、 油气换热 器； 所述水气换热器一端与冷水罐连接， 所述水 气换热器另一端与热水罐连接； 所述油气换热器 一端与冷油罐连接， 所述油气换热器另一端与热 油罐连接； 根据压缩机模 型、 换热器模型、 盐穴模 型搭建储能系统模型； 对储能系统模 型进行优化 求解， 获取储能系统的资源分配方案； 本发明填 补了目前盐穴建模方法的空缺， 并且根据压缩机 模型、 换热器模型、 盐穴模型搭建储能系统模型， 提高了系统模型的通用性和准确度。 权利要求书3页 说明书8页 附图4页 CN 114320828 A 2022.04.12 CN 114320828 A 1.一种蓄热式压缩空气储能系统， 其特征在于， 包括依次连接的第 一级压缩机、 第 一换 热器、 第二级压缩机、 第二换 热器、 第三压缩机和盐穴储能装置； 所述第一换热器、 第二换热器包括水气换热器、 油气换热器； 所述水气换热器一端与冷 水罐连接， 所述水气换热器另一端与热水罐连接； 所述油气换热器一端与冷油罐连接， 所述 油气换热器另一端与热油罐 连接。 2.一种蓄热式压缩空气储能系统的控制方法， 其特 征在于， 包括： 获取压缩机的流量G、 转速n、 温度T、 压强P； 建立压缩机的进出口压比β和效率η通过流 量G和转速n表示的比折合函数， 以及压缩机的进出口压比β、 流量G和转速n通过温度T和 压 强P表示的比折 合函数； 通过教与学算法对比折 合函数的待定系数进行优化 求解， 建立压缩机模型； 通过集总参数建模方法建立换热器模型； 基于盐穴内不溶物的膨胀和垫底气的影响， 建立盐穴模型； 根据压缩机模型、 换热器模型、 盐穴模型搭建储能系统模型； 对储能系统模型进行优化 求解， 获取储能系统的资源分配方案 。 3.根据权利要求2所述的一种蓄热式压缩空气储能系统 的控制方法， 其特征在于， 压缩 机的进出口压比β 和效率 η通过流 量G和转速n表示的比折 合函数， 公式为： 其中， 表示为B的比折合参数， B代表进出口压比β、 效率η、 流量G和转速n； 所述d1、 d2和 c4是待定系数。 4.根据权利要求3所述的一种蓄热式压缩空气储能系统 的控制方法， 其特征在于， 压缩 机的进出口压比β 、 流 量G和转速n 通过温度T和压强P表示的比折 合函数， 计算公式为： 其中， β11为工况后的压缩机 的进出口压比， β01为工况前的压缩机 的进出口压比， n11为 工况后的压缩机的转速， n01为工况前的压缩机的转速， T11为工况后的压缩机进汽的温度， T01为工况前的压缩机进汽的温度、 P11为工况后的压缩机进汽的压强、 P01为工况前的压缩机 进汽的压强。 5.根据权利要求4所述的一种蓄热式压缩空气储能系统 的控制方法， 其特征在于， 通过 教与学算法对比折 合函数的待定系数进行优化 求解， 过程包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114320828 A 2在设定流量G的范围内， 以计算进出口压比β 接近实际压比βr为目标， 建立以d1、 d2和c4待 定系数为变量的适应度函数f， 计算公式为： 其中， βr表示实际压比； 以d1、 d2和c4待定系数为学生变量Xi， 通过教与学算 法建立学生迭代学习模型， 计算公式 为： 其中， 表示为第j时段的第i个学生变量； t 表示迭代次数， tmax表示最大迭代次数； 通过学生迭代学习模型计算获得d1、 d2和c4待定系数。 6.根据权利要 求5所述的一种蓄热式压缩空气 储能系统的控制方法， 其特征在于， 以d1、 d2和c4待定系数为学生变量Xi， 通过教与学算法建立学生迭代学习模型， 过程包括： 初始化学生变量并找出最优学生变量作为老师变量Te， 计算第j时刻的差异性 计算 公式为： 公式中， 是随机数， R是教学因子， Aj表示第j时刻的学生变量的平均成绩， 成绩差距 N1表示学生的个数； Tej表示为第j时刻的老师变量； 引入变异概 率h， 当随机发生 概率r<h， 则 发生变异为 计算公式为： 其中， Υ是概 率调节因子， 是[‑1,1]内的随机数； 通过对学生变量Xi进行迭代更新计算， 获得 学生迭代学习模型。 7.根据权利要求4所述的一种蓄热式压缩空气储能系统 的控制方法， 其特征在于， 建立 压缩机模型， 计算公式为： 其中， P12表示为压缩机出口工况后的压强； P11表示为压缩机进口工况后的压强； T12表权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114320828 A 3