液氣循環(huán)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)建模與特性研究.pdf

1、壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種日趨成熟的儲(chǔ)能方式，其以無(wú)污染、使用壽命長(zhǎng)、效率高、投資成本低等優(yōu)勢(shì)，開始得到人們的普遍關(guān)注。目前，國(guó)外已有數(shù)座壓縮空氣儲(chǔ)能電站建立，均為大功率儲(chǔ)能。小型甚至微小型壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的研發(fā)大多處于理論層面，還未投入商業(yè)運(yùn)行。微小型壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)與傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能電站相比，無(wú)需燃燒化石燃料，真正實(shí)現(xiàn)零排放，且改用儲(chǔ)氣裝置來(lái)存儲(chǔ)壓縮氣體，對(duì)地理環(huán)境沒有限制，使用靈活方便，因而可用作備用電源、微型智能電網(wǎng)和獨(dú)立偏遠(yuǎn)供電網(wǎng)

2、等。可見，研究微小型壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文主要研究一種新型壓縮空氣儲(chǔ)能方式——液氣循環(huán)壓縮空氣儲(chǔ)能，該技術(shù)采用機(jī)械全橋式電磁閥門控制方式，配合超級(jí)電容作為輔助裝置，構(gòu)成了一套混合儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)。其工作介質(zhì)為液體，儲(chǔ)能介質(zhì)為氣體。首先，本文學(xué)習(xí)了國(guó)內(nèi)外壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，分析對(duì)比了兩種微小型壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的特點(diǎn)，如單純壓縮空氣儲(chǔ)能和液氣混合壓縮空氣儲(chǔ)能。其次，本文從能量存儲(chǔ)和能量釋放兩個(gè)角度，對(duì)

3、液氣循環(huán)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作特性進(jìn)行研究，包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成、工作原理、參數(shù)特性和控制流程等，著重分析了系統(tǒng)的壓縮釋放效率。再次，本文研究了液壓泵/液壓馬達(dá)的控制策略。在對(duì)液壓系統(tǒng)參數(shù)特性仿真的基礎(chǔ)上，通過(guò)擬合的方法，創(chuàng)新提出最大效率點(diǎn)跟蹤控制策略來(lái)提高液壓系統(tǒng)的運(yùn)行效率。最后，利用Matlab/Simulink搭建液氣循環(huán)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了之前理論分析的正確性。另外，在實(shí)驗(yàn)室條件下設(shè)計(jì)了一套功率15kW和存儲(chǔ)壓力15