涡旋压缩空气储能风电系统能量优化与对策开题报告

 2020-02-20 09:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1 选题的目的及意义

常规能源日益枯竭和环境污染日趋严重使得可再生能源发电得到了极大的关注和发展。风能是目前最具大规模商业化开发能力的非水可再生资源,然而风能的不连续、不稳定、不可控的非稳态特性导致风电功率难以有效预测、调度和控制,严重制约了风能的利用和风电的大规模发展。储能技术能够对电能进行时空平移,为平抑风电功率波动、提高风电利用率提供了一种有效手段。压缩空气储能是近年来兴起的一种新型储能方式,因其具有寿命长、容量大、成本低、环境污染小等优点而备受关注,但是目前与蓄电池等其他储能技术相比,压缩空气储能的循环效率仍旧偏低,在整个储能市场的占有率仍不高。究其原因:一方面由于压缩空气储能本身结构和能量转换机理复杂,多种规律并存且相互作用,导致其分析和建模困难,难以对其精确控制和优化;另一方面,有别于蓄电池等传统储能方式,压缩空气储能效率受运行工况影响较大,现有的储能系统能量管理策略缺乏对储能系统自身特性的考虑,导致压缩空气储能长期运行在低效区,增加了压缩空气储能系统的使用成本。故对压缩空气储能系统自身效率优化和压缩空气储能与风电结合系统的能量优化的研究有重要意义。

1.2 国内外的研究现状分析

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 根据涡旋机的几何特性,结合质量守恒和能量守恒等定律,分析无油涡旋压缩机压缩腔的容积变化过程和热力工作过程,建立包含泄漏和传热的无油涡旋压缩机工作过程的热力学模型。

2.2 在分析压缩空气储能能量转换机理的情况下,根据控制需求,选择容易测量和控制的进气压力、温度、转速作为输入变量,排气流量、排气温度、转矩作为模型的输出变量,对模型中的其他变量进行集总化简。

2.3 根据测得的试验数据,对方程中难以测量或者计算的集总参数进行辨识估计,得到半机理半经验的混合模型。

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3. 研究计划与安排

2018年02月18日--03月08日: 调研,拟定提纲,完成《开题报告》。


2018年03月09日--03月16日: 阅读相关工具书,熟悉涡旋压缩空气储能分析与建模。


2018年03月17日--03月28日: 完成涡旋压缩空气储能分析与建模。

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4. 参考文献(12篇以上)

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