(19)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 202211202610.0 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 贵州电网有限责任公司 地址 550002 贵州省贵阳市南明区滨河路 17号 (72)发明人 文贤馗　钟晶亮　邓彤天　杨涛　 曾鹏　张俊玮　陈敦辉　范强　 蔡永翔　王冕　苏立　杨旗　 张世海　李翔　王文强　王锁斌　 姜延灿　李枝林　周科　杨安黔　 杨大慧　冯庭勇　 (74)专利代理 机构 南京禹为知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 32272 专利代理师 刘子奇(51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种多时间尺度变容 量的电力储能方法 (57)摘要 本发明公开了一种多时间尺度变容量的电 力储能方法， 包括： 基于不同的时间尺度运行工 况， 投入或切除射流器和燃烧器的组合， 将电能 转化为机械能储存； 储能子系统为释能发电提供 高压缩空气， 释能子系统为储能耗能提供用电能 源， 并将高压压缩空气输送至射流器和燃烧器； 利用射流器和燃烧器提升系统做功功率和容量， 实现不同时间尺度的电力储能运行工况。 本发明 通过投入/切除射流器和燃烧器的组合， 实现了 不同时间尺度的电力储能运行工况， 满足不同情 况下电网需求； 系统设计和运行方法实现了耗电 储能容量和释能发电容量解耦， 突破了目前设计 中耗电储能容量与释能发电容量相等的局限性， 可输出不同的储能容量， 满足不同容量的电力系 统平衡要求。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 115545462 A 2022.12.30 CN 115545462 A 1.一种多时间尺度变容 量的电力储能方法， 其特 征在于， 包括： 基于不同的时间尺度运行工况， 投入或切除射流器和燃烧器的组合， 将电能转化为机 械能储存； 储能子系统为释能发电提供高压缩空气， 释能子系统为储能耗能提供用电能源， 并将 所述高压 压缩空气输送至射 流器和燃烧器； 利用所述射流器和燃烧器提升系统做功功率和容量， 实现不同时间尺度的电力储能运 行工况。 2.如权利要求1所述的多时间尺度变容量的电力储能方法， 其特征在于： 所述不同的时 间尺度运行工况包括短时间尺度运行工况、 中时间尺度运行工况以及长时间尺度运行工 况。 3.如权利要求2所述的多时间尺度变容 量的电力储能方法， 其特 征在于： 包括， 当系统处于短时间尺度运行工况时， 系统切除燃烧器和射流器， 高压压缩空气从高压 储气罐经过管道进入空气透平 做功， 并带动发电机发电， 将机 械能转换为电能； 所述短时间尺度运行工况的发电机发电时间tg的计算包括， 其中， Wg表示高压储气罐 可用能量 容量， 单位为kW·h， Pg表示发电功率， 单位 为kW。 4.如权利要求3所述的多时间尺度变容 量的电力储能方法， 其特 征在于： 包括， 当系统处于 中时间尺度运行工况时， 系统切除燃烧器， 投入射流器， 告他压缩空气 从高 压储气罐 经过管道进入空气透平 做功， 并带动发电机发电， 将机 械能转换为电能； 所述中时间尺度运行工况的发电机发电时间t ′g的计算包括， 其中， γ表示射流器的引射系数， hJ,in表示射流器进口压缩空气比焓， 单位为kJ/kg， hJ,mix表示射流器出口混合后压缩空气比焓， 单位 为kJ/kg； 所述中时间尺度运行工况的发电容 量W′g的计算包括， 射流器为可调节型， 通过改变引射系数改变系统的发电时间和发电容 量。 5.如权利要求 4所述的多时间尺度变容 量的电力储能方法， 其特 征在于：°还包括， 所述长时间尺度运行工况的发电机发电时间t ″g的计算包括， 其中， hti,in表示第i级膨胀机进口的比焓， 单位为kJ/kg， hhi,out表示第i级膨胀机出口的 比焓， 单位 为kJ/kg， m表示 膨胀机级数， Qb表示燃烧器输出的热功率， 单位 为kJ/h； 燃烧器为可调节热功率型， 通过改变热功率改变系统的发电时间和发电容 量；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115545462 A 2所述长时间尺度运行工况的发电容 量W″g的计算包括， 6.如权利要求1～5任一所述的多时间尺度变容量的 电力储能方法， 其特征在于： 短时 间尺度和长时间尺度工况 下储能阶段的操作包括， 启动空气压缩机运行， 将电能转换为机械能储存； 常压环境空气经压缩机压缩为高压 压缩空气经管道输送至高压储气罐储存， 当高压储气罐压力或运行时间满足条件时， 停止 空气压缩机， 储能阶段 结束； 所述储能阶段 结束的条件 包括， 其中， p表示高压储气罐压力， pe表示储气罐压力额定值， t表示运行时间时间， ts表示储 能阶段结束时间； 储能阶段结束时间ts由电网调度下达， 根据电网调峰需求确定， 通过日前调度计划下 达。 7.如权利要求6所述的多时间尺度变容量的电力储能方法， 其特征在于： 所述射流器包 括工作喷嘴、 混合室、 喉管、 扩压管以及稳压管， 所述工作喷嘴设置在所述混合室一端， 所述 喉管设置在所述混合室的另一侧， 所述混合室底部设置有与支路连通的吸气口， 所述扩压 管连接在所述喉管的一端， 所述稳压管 连接在所述扩压管的另一端。 8.如权利要求7所述的多时间尺度变容量的电力储能方法， 其特征在于： 高压压缩空气 经过射流器， 通过引流效应吸入外界环境空气， 提高射流器出口空气质量流量， 减少因阀门 节流效应带来能量损失； 所述高压 压缩空气通过射 流器后质量 流量变化的计算包括， Gt＝Gg(1+γ) 其中， Gt表示通过射流器后的空气质量流量， 单位为kg/h， Gg表示射流器入口工作气体 质量流量， 单位为kg/h， γ表示 射流器的引射系数。 9.如权利要求8所述的多时间尺度变容量的电力储能方法， 其特征在于： 所述燃烧器包 括燃烧室、 压缩空气进气管、 燃料进气管和混合出气管， 压缩空气经进气管进入燃烧器， 燃 料通过燃料进气管进入燃烧器， 在内部进 行混合燃烧， 提升温度和压力后， 经混出气管进入 膨胀机做 功； 压缩空气经 过与燃料燃烧后的能量变化的计算包括， Qb＝QFuel×ηb 其中， Qb表示燃烧器输出的热功率， 单位为kJ/h， QFuel表示燃烧的燃料热功率， 单位为 kJ/h， ηb表示燃烧器转换效率。 10.如权利要求9所述的多时间尺度变容 量的电力储能方法， 其特 征在于： 还 包括， 在所述射流器和所述燃烧器处设置旁路； 所述高压 压缩空气的工作模式包括， 从高压储气罐出来的高压压缩空气通过旁路直接到膨胀机入口， 不经过射流器和燃烧权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115545462 A 3