CAES离心压缩机可调扩压器调节规律研究

离心压缩机是压缩空气储能系统中关键设备之一,需具备在较宽流量、压力范围内高负荷高效率运行的能力。作为一种变工况调节技术,可调扩压器可以扩大压缩机工作流量范围,改善气动性能。因此,本文以某压缩空气储能系统用离心压缩机为研究对象,通过数值计算方法研究了可调扩压器调节时压缩机性能变化规律。结果表明采用可调扩压器可以有效拓宽压缩机运行特性,工作流量范围扩大44%,压比范围扩大25%.此后,本文采用Kriging模型获得了压缩机综合性能曲线图和不同储能工况需求下扩压器的调节方案及规律,为压缩空气储能系统离心压缩机变工况主动控制提供了依据。     

先进绝热压缩空气储能系统的设计计算

作为一种重要的可再生能源,风能的不稳定性问题亟待解决。压缩空气储能(CAES)系统是解决该问题的一种有效途径。先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)系统在传统CAES系统的基础上得到改进,在环境保护、资源节约上有明显的优势。以1.5 MW的AA-CAES为例,介绍了先进绝热压缩空气储能系统的设计过程,并给定具体参数进行计算,对该系统的特性及应用前景进行了分析总结。     

一种压缩空气储能系统性能分析新方法

针对压缩空气储能系统存在系统流程上的对称性、流程点的对应性和对应点较强的物理关联性的特点,本文提出了适用于压缩空气储能系统的对应点分析新方法,建立了对应点效率、对应设备(?)效率、设备因子和恢复系数等数学模型,这些模型能反映系统局部和整体的恢复能力、对应设备的性能,以及系统优化改进方向。同时,本文以超临界压缩空气储能系统为典型案例,证实了该分析方法的实用性和简洁性。本文的研究为压缩空气储能系统的分析提供了简洁方法,具有一定的研究和工程价值。     

热电共蓄式压缩空气储能系统特性研究

本文通过考虑透平机械特性曲线等非设计工况特性,对热电共蓄式压缩空气储能系统进行性能分析,并与同等条件T的绝热压缩空气储能系统进行了性能对比。初次循环的充放电效率为63.9%,且?损最大的部件为电加热器;多次循环性能分析显示随着循环次数的增多,充放电效率不断增大直至最后稳定;通过与绝热压缩空气储能系统进行性能对比发现,电加热器的加入能够有效提高储能系统的功率和能量等级,且电加热温度与充放电效率负相关。     

低温高压液态空气储能系统分析

压缩空气储能是一种极具潜力的大规模储能技术,传统的压缩空气储能技术存在储能密度低、储存容积大等缺点,应用推广受到很大限制。液态空气储能技术是一种新兴的压缩空气储能技术,相比于传统压缩空气储能技术,能量储存密度显著提高。因此,基于低温空气液化原理,提出一种液态空气储能系统,其核心热力学过程为将空气降温液化后以高压状态存储,通过节流后的空气实现冷量回收,使得系统不需引入额外冷量。对该系统进行热力学分析和参数优化,结果表明系统效率可达50%以上。     

低温高压液态空气储能系统分析北大核心

压缩空气储能是一种极具潜力的大规模储能技术,传统的压缩空气储能技术存在储能密度低、储存容积大等缺点,应用推广受到很大限制。液态空气储能技术是一种新兴的压缩空气储能技术,相比于传统压缩空气储能技术,能量储存密度显著提高。因此,基于低温空气液化原理,提出一种液态空气储能系统,其核心热力学过程为将空气降温液化后以高压状态存储,通过节流后的空气实现冷量回收,使得系统不需引入额外冷量。对该系统进行热力学分析和参数优化,结果表明系统效率可达50%以上。     

微型压缩空气储能系统释能过程分析

本文以活塞式单阀膨胀机作为微型压缩空气储能系统(CAES)的释能单元,设计得到微型CAES及单阀膨胀机的基本结构与运行参数。并对该储能系统进行理论分析与仿真研究,研究不同释能方案以及不同储气室保温条件对微型CAES系统释能特性的影响。计算结果表明,选用合理的释能方案以及散热良好的储气罐,可以使微型CAES系统获得最佳的释能效率,微型CAES系统的储能效率最高可达70%。     

微型压缩空气储能系统释能过程分析EI北大核心CSCD

本文以活塞式单阀膨胀机作为微型压缩空气储能系统(CAES)的释能单元,设计得到微型CAES及单阀膨胀机的基本结构与运行参数。并对该储能系统进行理论分析与仿真研究,研究不同释能方案以及不同储气室保温条件对微型CAES系统释能特性的影响。计算结果表明,选用合理的释能方案以及散热良好的储气罐,可以使微型CAES系统获得最佳的释能效率,微型CAES系统的储能效率最高可达70%。     

恒压型抽水压缩空气储能系统的热力学及经济学多目标优化

为解决可再生能源存在的间歇性和波动性等问题,考虑到现有大规模储能技术的不足,提出了一种兼具抽水蓄能技术和压缩空气储能技术特点的恒压型抽水压缩空气储能系统.首先建立其热力学模型和经济学模型,然后以能量效率和单位能量成本作为目标函数,以水气比、预置压力、增压机压比和增压机效率作为决策变量,分别针对容量为1 MW、2MW、5 MW的系统进行多目标优化。多目标优化结果表明,当水气比约为7、预置压力约为4 MPa、增压机压比约为2、增压机效率较高时,系统具有较高的能量效率和较低的单位能量成本。同时,随着系统容量的增加,单位能量成本明显降低。研究结果可为该系统的工程应用提供理论支撑。     

液态空气储能系统液化率影响因素研究

液态空气储能技术可将剩余或不连续的电力储存一定时间并以稳定的功率输出。相比于传统的压缩空气储能技术,该技术具有储能密度高及储存压力低等优点,受地理条件限制较小,对于改善我国发电行业的"弃风"现象、满足电网系统的"削峰填谷"需求具有重大意义。高压空气的液化是液态空气储能技术的关键过程,液化率的高低对于系统的电-电转化效率有着直接的影响。本文以液态空气储能系统为对象,分析了液化率的影响因素及其作用机理,研究结果表明,液化率随液化压力呈现非单调变化趋势,随液化温度降低而提高,随储存压力提高而升高,随复温压力提高而降低,随蓄冷效率提高而升高。     

超级电容器技术及其低碳经济意义

介绍超级电容器结构与储能原理及大容量的储能特性和绿色环保等优点以及超级电容器技术的发展前景和在通信、电力、国防、电子产品等等众多个领域的实际应用.     

基于超导储能系统的有源电力滤波器

电力系统中电力电子装置的广泛应用,为电网中注入了一定的谐波及无功电流,从而影响电网的稳定运行.本文提出了一种基于超导储能系统并采用直接功率控制的有源电力滤波器.与传统的有源电力滤波器相比,超导储能系统不但可以滤除谐波,还可以滤除有功功率波动.通过Matlab/Simulink对基于超导储能系统的有源电力滤波器进行仿真验证.     

超导储能系统的失超检测

超导磁体的失超检测与保护是超导电力技术实用化的一个重要课题。文中针对超导储能系统的特点,设计了一套用于超导储能(SMES)磁体的失超检测系统。该系统采用有源功率检测方法,通过对超导磁体上产生的失超信号进行隔离、放大、滤波以及比较等,实现失超信号的检测。实验结果表明,该失超检测系统能够及时准确的检测到失超信号,为超导储能系统的失超保护提供了可靠的前提条件。     

超导磁储能装置在风电场中控制策略的研究

超导磁储能装置(SMES)是将超导技术、电力电子技术、控制理论和能量管理技术相结合的一种新型储能装置,它从及时补偿系统中由于各种原因产生的不平衡功率这一新的角度出发,考虑提高电力系统稳定性的问题。理论研究表明:这是一种提高电力系统稳定性有效的新措施。为了促使这一理论的广泛应用,同时进一步提高SMES的可靠性,研究了将超导磁储能装置应用于风电场,可稳定系统输出;并在此基础上,对风电场中超导磁储能装置的关键技术之一——系统的信号选取和控制策略做了研究。最后对其发展趋势进行了介绍。     

电力安全与超导磁储能系统

随着我国大规模电力系统的逐步形成,电网的安全稳定问题日渐突出,保证电力系统的安全稳定运行已经成为电网发展和运行的重要任务.超导磁储能系统以其对系统功率需求的快速响应特性可以为提高电力系统的稳定性提供新的技术途径,同时对改善电能质量、提高可靠性也有很好的技术优势.本文在简要论证电力安全的重要性的基础上,对SMES提高系统的安全稳定性的优越性进行了分析,并介绍了国家863计划项目"高温超导磁储能系统"的工作进展.     

地下储气库压缩空气温度时空分布与温控方法

为准确认识压气储能电站地下储气库在初次运行条件下的压缩空气动态热力学特性,建立了考虑压缩空气与围岩间共轭传热以及非等温流动的储气库热力学数值分析模型,并对其合理性进行了验证。通过对比分析等容积条件下不同洞室形状的储气库压缩空气热力学特性变化过程以及温度空间分布规律,提出了两种压缩空气的温控工艺并对其效果进行了分析。研究结果表明,不同洞室形状的储气库在相同工作压力下的压缩空气平均温度值差异较大;洞室形状对储气库压缩空气温度空间分布规律影响显著,其中隧道式储气库出现了局部高温现象;延长初次充气时间对隧道式储气库的温控效果较差,而合理布置进出气口位置对隧道式储气库的温控效果良好。     

电力安全与超导磁储能系统

随着我国大规模电力系统的逐步形成，电网的安全稳定问题日渐突出，保证电力系统的安全稳定运行已经成为电网发展和运行的重要任务．超导磁储能系统以其对系统功率需求的快速响应特性可以为提高电力系统的稳定性提供新的技术途径，同时对改善电能质量、提高可靠性也有很好的技术优势．本文在简要论证电力安全的重要性的基础上，对SMES提高系统的安全稳定性的优越性进行了分析，并介绍了国家863计划项目“高温超导磁储能系统”的工作进展．     

有源超导限流器

基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压、相位实现灵活快速调节的柔性交流输电技术(FACTS)发展迅速.FACTS技术在对系统的有功功率和无功功率进行灵活控制、抑制系统振荡、减轻系统事故的影响以防止发生连锁反应、提高系统稳定水平等方面发挥了优势.目前,FACTS技术主要是基于电力电子技术与电力电容器有机的结合.而超导技术可以获得体积小、损耗低的电感,电能可以无损耗地直接存储在超导线圈中.因此,将超导技术与电力电子技术及现代控制结合起来,将可以开拓超导电力技术新的应用途径,并可以拓展FACTS技术的内涵.本文探讨基于电力电子技术、现代控制技术和超导技术结合而形成的有源超导限流技术的可行性和原理.有源超导限流技术包括有源超导限流器、超导限流-储能两个方面,本文也将介绍我们在这些方面的最新研究成果.     

新能源变革背景下的超导电力技术发展前景

自从1911年超导体发现以来,人们一直梦想超导体能够在电力技术中得到大规模应用.20世纪60年代以来,随着NbTi超导线材,特别是氧化物高温超导带材达到商业化水平,世界范围内广泛地开展了超导电力技术的研究与应用示范.单从技术上讲,超导电力技术已经接近实用化水平.当今,人类社会正在经历一次新的能源变革,超导电力技术在应对能源变革带来的挑战方面将会发挥重要的作用.文章介绍了近年来超导电力技术的发展趋势,并就其在新能源变革背景下的发展前景进行了探讨.     

超导变电站的研究综述

高温超导电力技术的发展使得建设超导变电站具有了可行性,超导变电站是包含高温超导磁储能系统、高温超导限流器、高温超导电缆和高温超导变压器等超导装置的一种新型变电站。超导变电站的应用将使变电站成为电网中柔性坚强、清洁高效、安全可靠的支撑节点,这将对智能电网的建设有重大的意义。在深入研究高温超导电力技术发展情况的基础上,阐述了超导变电站相比传统变电站的优越性、发展超导变电站的技术基础、超导变电站应用的技术难点,并对超导变电站的发展做出了展望。