本發(fā)明涉及儲能領(lǐng)域，具體地涉及一種用于壓縮空氣儲能系統(tǒng)的電機分時合用的方法、一種用于壓縮空氣儲能系統(tǒng)的電機分時合用的系統(tǒng)、一種機器可讀存儲介質(zhì)及一種電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、近年來，新能源行業(yè)規(guī)模快速增長，是裝機增量的主體能源，2023年年底裝機容量達(dá)到52.6%。短時間內(nèi)高比例、大規(guī)模風(fēng)、光能源接入對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來了挑戰(zhàn)，電網(wǎng)對調(diào)峰調(diào)頻的時長和反應(yīng)速率有了更高的需求。

2、電能是一種即發(fā)即用的能量，儲能技術(shù)可以彌補這一缺陷，通過電力高峰時放能、負(fù)荷低谷時儲能來維持發(fā)電側(cè)和用電側(cè)的平衡，保障未來清潔能源大規(guī)模并網(wǎng)狀態(tài)下電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行。儲能應(yīng)用場景覆蓋了電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，包含了發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用電側(cè)。其中發(fā)電側(cè)儲能主要用于電力調(diào)峰、輔助動態(tài)運行、系統(tǒng)調(diào)頻和可再生能源并網(wǎng)，電網(wǎng)側(cè)儲能主要用于調(diào)峰、調(diào)頻、緩解電網(wǎng)阻塞、延緩輸配電擴容升級，用戶側(cè)儲能主要依托分布式新能源實現(xiàn)電力自發(fā)自用、降低用戶用電成本、提高供電可靠性等。

3、壓縮空氣儲能被認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)摿Φ拇笠?guī)模儲能技術(shù)之一，具有容量大、儲能周期長、投資小、環(huán)保等優(yōu)點。用電低谷期，電能帶動壓縮機將電能轉(zhuǎn)化為空氣壓力能，高壓空氣暫時被儲存起來；用電高峰期，空氣壓力能轉(zhuǎn)化為機械能或者電能，高壓空氣推動透平膨脹機工作。隨著技術(shù)快速進步，壓縮空氣儲能電站效率提升到75%，略低于抽水蓄能電站；度電成本約為0.436元/（kw?h），遠(yuǎn)低于磷酸鐵鋰儲能。但目前壓縮空氣儲能系統(tǒng)存在設(shè)備數(shù)量多、占地面積大、管道工程量大等儲能成本問題，尤其隨著儲能規(guī)模需求增加、壓縮和膨脹級數(shù)增加，儲能成本問題逐漸嚴(yán)重。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施方式的目的是提供一種用于壓縮空氣儲能系統(tǒng)的電機分時合用的方法及系統(tǒng)，以至少解決上述的壓縮空氣儲能系統(tǒng)存在設(shè)備數(shù)量多、占地面積大、管道工程量大的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種用于壓縮空氣儲能系統(tǒng)的電機分時合用的方法，壓縮空氣儲能系統(tǒng)包括空氣壓縮儲能子系統(tǒng)和壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)，空氣壓縮儲能子系統(tǒng)用于壓縮空氣儲能，壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)用于利用壓縮空氣進行發(fā)電，空氣壓縮儲能子系統(tǒng)和壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)合用一個電機組；

3、該方法包括：

4、基于電網(wǎng)調(diào)峰指令，匹配并執(zhí)行對應(yīng)的調(diào)峰方案，包括：

5、當(dāng)電網(wǎng)調(diào)峰指令為儲能指令時，調(diào)峰方案為控制電機組和空氣壓縮儲能子系統(tǒng)執(zhí)行壓縮空氣儲能的方案；

6、當(dāng)電網(wǎng)調(diào)峰指令為發(fā)電指令時，調(diào)峰方案為控制電機組和壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)執(zhí)行利用壓縮空氣進行發(fā)電的方案。

7、可選的，上述電機組包括一級充放一體式電機和二級充放一體式電機，一級充放一體式電機分別與空氣壓縮儲能子系統(tǒng)和壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)連接，二級充放一體式電機分別與空氣壓縮儲能子系統(tǒng)和壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)連接，一級充放一體式電機和二級充放一體式電機同時連接至電能場站，電能場站用于向一級充放一體式電機和二級充放一體式電機供電。

8、可選的，上述空氣壓縮儲能子系統(tǒng)包括第一磁吸式離合器、第二磁吸式離合器以及依次連接的一級空氣壓縮機、二級空氣壓縮機和儲氣裝置，一級空氣壓縮機的進氣端與第一磁吸式離合器連接，第一磁吸式離合器與一級充放一體式電機連接，二級空氣壓縮機的進氣端與第二磁吸式離合器連接，第二磁吸式離合器與二級充放一體式電機連接；

9、上述控制電機組和空氣壓縮儲能子系統(tǒng)執(zhí)行壓縮空氣儲能的方案的內(nèi)容包括：

10、控制第一磁吸式離合器和第二磁吸式離合器閉合，控制一級充放一體式電機的轉(zhuǎn)子和二級充放一體式電機的轉(zhuǎn)子進行轉(zhuǎn)動，以驅(qū)動空氣依次經(jīng)過一級空氣壓縮機和二級空氣壓縮機進行空氣壓縮，控制儲氣裝置對壓縮后的空氣進行存儲。

11、可選的，上述基于電網(wǎng)調(diào)峰指令，匹配并執(zhí)行對應(yīng)的調(diào)峰方案，還包括：

12、當(dāng)電網(wǎng)調(diào)峰指令為發(fā)電指令時，調(diào)峰方案還包括空氣壓縮儲能子系統(tǒng)控制方案；其中，

13、空氣壓縮儲能子系統(tǒng)控制方案的內(nèi)容包括：

14、控制一級空氣壓縮機進入待機狀態(tài)；

15、基于電網(wǎng)負(fù)荷波動數(shù)據(jù)和儲氣裝置的壓力狀態(tài)數(shù)據(jù)，匹配并執(zhí)行二級充放一體式電機運轉(zhuǎn)方案和二級空氣壓縮機運轉(zhuǎn)方案，以分別控制二級充放一體式電機和二級空氣壓縮機進行運轉(zhuǎn)。

16、可選的，上述基于電網(wǎng)負(fù)荷波動數(shù)據(jù)和儲氣裝置的壓力狀態(tài)數(shù)據(jù)，匹配并執(zhí)行二級充放一體式電機運轉(zhuǎn)方案和二級空氣壓縮機運轉(zhuǎn)方案，包括：

17、在確定待削峰電量數(shù)值達(dá)到第一預(yù)設(shè)待削峰電量閾值且儲氣裝置的壓力狀態(tài)為滿負(fù)荷狀態(tài)的情況下，二級充放一體式電機運轉(zhuǎn)方案為控制二級充放一體式電機進入待機狀態(tài)的方案，二級空氣壓縮機運轉(zhuǎn)方案為控制二級空氣壓縮機進入待機狀態(tài)的方案；

18、在確定待削峰電量數(shù)值小于第二預(yù)設(shè)待削峰電量閾值且儲氣裝置的壓力狀態(tài)不是滿負(fù)荷狀態(tài)的情況下，二級充放一體式電機運轉(zhuǎn)方案為控制二級充放一體式電機的轉(zhuǎn)子進行轉(zhuǎn)動的方案，二級空氣壓縮機運轉(zhuǎn)方案為控制二級空氣壓縮機按照預(yù)設(shè)低負(fù)荷進行運轉(zhuǎn)的方案；

19、其中，待削峰電量數(shù)值基于電網(wǎng)負(fù)荷波動數(shù)據(jù)確定。

20、可選的，上述壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)包括第三磁吸式離合器、第四磁吸式離合器以及依次連接的一級透平膨脹機和二級透平膨脹機，一級透平膨脹機與第四磁吸式離合器連接，第四磁吸式離合器與二級充放一體式電機連接，二級透平膨脹機與第三磁吸式離合器連接，第三磁吸式離合器與一級充放一體式電機連接；

21、上述控制電機組和壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)執(zhí)行利用壓縮空氣進行發(fā)電的方案的內(nèi)容包括：

22、控制第三磁吸式離合器和第四磁吸式離合器閉合，控制儲氣裝置中的壓縮空氣依次進入一級透平膨脹機和二級透平膨脹機進行膨脹做功，以驅(qū)動一級充放一體式電機和二級充放一體式電機發(fā)電。

23、可選的，上述壓縮空氣儲能系統(tǒng)還包括熱收集利用子系統(tǒng)，熱收集利用子系統(tǒng)包括一級壓縮機換熱器、二級壓縮機換熱器、一級膨脹機換熱器、二級膨脹機換熱器、蓄熱罐和蓄冷罐，一級壓縮機換熱器的出氣端與二級壓縮機換熱器的出氣端分別與蓄熱罐的進氣端連接，一級膨脹機換熱器的進氣端和二級膨脹機換熱器的進氣端分別與蓄熱罐的出氣端連接，一級壓縮機換熱器的進氣端與二級壓縮機換熱器的進氣端分別與蓄冷罐的出氣端連接，一級膨脹機換熱器的出氣端和二級膨脹機換熱器的出氣端分別與蓄冷罐的進氣端連接。

24、本發(fā)明第二方面提供一種用于壓縮空氣儲能系統(tǒng)的電機分時合用的系統(tǒng)，壓縮空氣儲能系統(tǒng)包括空氣壓縮儲能子系統(tǒng)和壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)，空氣壓縮儲能子系統(tǒng)用于壓縮空氣儲能，壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)用于利用壓縮空氣進行發(fā)電，空氣壓縮儲能子系統(tǒng)和壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)合用一個電機組；

25、用于壓縮空氣儲能系統(tǒng)的電機分時合用的系統(tǒng)包括：

26、調(diào)峰方案執(zhí)行模塊，用于基于電網(wǎng)調(diào)峰指令，匹配并執(zhí)行對應(yīng)的調(diào)峰方案，包括：

27、當(dāng)電網(wǎng)調(diào)峰指令為儲能指令時，調(diào)峰方案為控制電機組和空氣壓縮儲能子系統(tǒng)執(zhí)行壓縮空氣儲能的方案；

28、當(dāng)電網(wǎng)調(diào)峰指令為發(fā)電指令時，調(diào)峰方案為控制電機組和壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)執(zhí)行利用壓縮空氣進行發(fā)電的方案。

29、在本發(fā)明第三方面提供一種機器可讀存儲介質(zhì)，該機器可讀存儲介質(zhì)上存儲有指令，該指令在被處理器執(zhí)行時使得上述處理器被配置成執(zhí)行上述的用于壓縮空氣儲能系統(tǒng)的電機分時合用的方法。

30、在本發(fā)明第四方面提供一種電子設(shè)備，電子設(shè)備包括存儲器、處理器以及存儲在上述存儲器中并可在上述處理器上運行的計算機程序，上述處理器執(zhí)行上述計算機程序時實現(xiàn)上述的用于壓縮空氣儲能系統(tǒng)的電機分時合用的方法。

31、通過上述技術(shù)方案，提供一種用于壓縮空氣儲能系統(tǒng)的電機分時合用的方法及系統(tǒng)將空氣壓縮儲能子系統(tǒng)和壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)合用一個電機組，當(dāng)接收到的電網(wǎng)調(diào)峰指令為儲能指令時，控制電機組帶動空氣壓縮儲能子系統(tǒng)進行壓縮空氣儲能，當(dāng)接收到的電網(wǎng)調(diào)峰指令為發(fā)電指令時，壓縮空氣經(jīng)由壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)進行膨脹做功，以帶動電機組發(fā)電。該用于壓縮空氣儲能系統(tǒng)的電機分時合用的方法及系統(tǒng)基于壓縮空氣儲能技術(shù)，將現(xiàn)有技術(shù)中空氣壓縮儲能子系統(tǒng)的電機和現(xiàn)有技術(shù)中壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)的發(fā)電機合用為一個電機組，從而在儲能工作狀態(tài)（即電網(wǎng)調(diào)峰指令為儲能指令）時，驅(qū)動電機組帶動空氣壓縮儲能子系統(tǒng)執(zhí)行壓縮空氣儲能；在釋能狀態(tài)（即電網(wǎng)調(diào)峰指令為發(fā)電指令）時，電機組切換成發(fā)電機模式，壓縮空氣經(jīng)過壓縮空氣膨脹發(fā)電子系統(tǒng)做功，從而帶動電機組發(fā)電。該用于壓縮空氣儲能系統(tǒng)的電機分時合用的方法及系統(tǒng)可以在同等儲能規(guī)模的前提下減少系統(tǒng)電機數(shù)量，縮減設(shè)備空間，提升壓縮空氣儲能系統(tǒng)整體經(jīng)濟性。從而實現(xiàn)了智能控制電機組工作狀態(tài)的切換，實現(xiàn)高效利用電機設(shè)備，顯著降低儲能成本的效果。

32、本發(fā)明實施方式的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。