CN113834680B - 液化空气储能效率的故障测试方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液化空气储能效率的故障测试方法、装置及系统。该液化空气储能效率的故障测试方法包括:根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件;根据液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果;根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件;根据液化空气气化损失异常结果、释能机组故障组件和储能机组故障组件生成故障测试结果。本发明可以对液化空气储能系统进行有效热力学分析,及时检测到故障的工艺环节和设备。
Description
技术领域
本发明涉及液化空气储能技术领域,具体地,涉及一种液化空气储能效率的故障测试方法、装置及系统。
背景技术
液化空气储能(liquid Air Energy Storage,简称LAES)技术作为一种新型非补燃式压缩空气储能技术,有着存储压力低、储能密度高、不受地理条件限制等显著优点。其工作过程分为储、释能两个阶段。在储能阶段,首先带级间冷却器的压缩机组利用外界富余电能压缩空气并通过级间冷却器内的储热介质吸收存储压缩热能,然后利用空气液化组件将空气液化并存储,空气液化组件的主换热器内通入释能阶段液化空气气化释放并存储在填充床式蓄冷罐组的冷能以提高系统效率;在释能阶段,液化空气首先经加压泵压缩,然后进入蒸发器向循环风机吹入的常温空气释放冷能,气化后再进入级间再热式膨胀发电机组做功发电,各级间再热器内通入储能阶段存有压缩热能的储热介质来加热各级膨胀机进口空气以提高系统效率。
不同于传统的补燃式压缩空气储能系统,新型LAES系统单纯利用电能作为整个系统的输入能源,因此,传统的常应用于化石燃料电站的热耗类性能评价指标便不适用于该类系统,需要引入电电转换效率来评价储能系统能量输出与输入的比值。由于整个LAES系统工作过程无外部热量和冷量的输入和输出,所以系统效率计算方法如下:
η总=W释能/W储能;
式中,η总为电-电转换效率,即系统整体热力性能效率,W储能为一个循环周期内输入系统的电量,单位为kJ或kWh;W释能为一个循环周期内系统输出的电量,单位kJ或kWh。
LAES系统在储能阶段,电能输入使得压缩液化子系统运转产生液化空气并存储于低温液体贮槽中;在释能阶段,低温液体贮槽内的液化空气加压气化推动级间再热式膨胀机组做功发电,因此液化空气可视为电能在整个热力循环过程中的重要过渡形态。对于LAES系统来说,虽然电电转换效率指标计算方法简单,但是这种单一的整体能效类评价指标无法明确的指出当效率不达标时,系统能耗增大具体是由哪个工艺环节的哪个部分引起。此外,由于储、释能阶段特殊的间断运行方式,液化空气作为电能的过渡形态,其在储、释能阶段的有效利用率也决定了整个系统能否满足额定发电时间的需求。为了更加有效地对LAES系统进行热力学分析,需要用多种热力学循环效率参数来评价系统各重要工艺环节及系统整体的热力转换过程。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种液化空气储能效率的故障测试方法、装置及系统,以对液化空气储能系统进行有效热力学分析,及时检测到故障的工艺环节和设备。
为了实现上述目的,本发明实施例提供一种液化空气储能效率的故障测试方法,包括:
根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件;
根据液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果;
根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件;
根据液化空气气化损失异常结果、释能机组故障组件和储能机组故障组件生成故障测试结果。
本发明实施例还提供一种液化空气储能效率的故障测试装置,包括:
释能机组故障组件确定模块,用于根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件;
气化损失异常结果确定模块,用于根据液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果;
储能机组故障组件确定模块,用于根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件;
故障测试结果生成模块,用于根据液化空气气化损失异常结果、释能机组故障组件和储能机组故障组件生成故障测试结果。
本发明实施例还提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现所述的液化空气储能效率的故障测试方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现所述的液化空气储能效率的故障测试方法的步骤。
本发明实施例还提供一种液化空气储能效率的故障测试系统,包括:
功率测量装置,用于测量供电有功功率和压缩增压耗电功率;
液位变化测量装置,用于测量储能初始液位、储能终了液位和释能初始液位;
液化空气储能效率的故障测试装置,用于根据供电有功功率确定发电机有功供电量,根据压缩增压耗电功率确定压缩增压耗电量;根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和储能阶段产液持续时间确定液化空气生成量;根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和释能阶段总时间确定液化空气消耗量;根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件;根据液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果;根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件;根据液化空气气化损失异常结果、释能机组故障组件和储能机组故障组件生成故障测试结果。
本发明实施例的液化空气储能效率的故障测试方法、装置及系统先根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件,再根据液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果,然后根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件,最后根据液化空气气化损失异常结果、释能机组故障组件和储能机组故障组件生成故障测试结果,可以对液化空气储能系统进行有效热力学分析,及时检测到故障的工艺环节和设备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中各热力循环过程效率关系示意图;
图2是本发明实施例中液化空气储能效率的故障测试方法的流程图;
图3是本发明实施例中S101的流程图;
图4是本发明实施例中确定释能辅机故障组件的流程图;
图5是本发明实施例中确定液化空气生成量的流程图;
图6是本发明实施例中确定液化空气消耗量的流程图;
图7是本发明实施例中S103的流程图;
图8是本发明实施例中确定储能辅机故障组件的流程图;
图9是本发明实施例中液化空气储能效率的故障测试装置的结构框图;
图10是本发明实施例中计算机设备的结构框图;
图11是本发明实施例中液化空气储能效率的故障测试系统的示意图。
附图标号
1:空气过滤器
2:两级空气压缩机组
3:级间冷却器
4:分子筛式空气纯化器
5:两级循环增压机组
6:末级冷却器
7:增压膨胀制冷机组
8:空气冷却器
9:主换热器
10:节流阀
11:气液分离器
12:低温液体贮槽
13:深冷泵
14:蒸发器
15:填充床式蓄冷罐组
16:循环风机
17:四级级间再热式膨胀发电机组
18:级间再热器
19:常温储水罐
20:循环泵
21:冷却塔
22:常温水泵
23:高温储水罐
24:高温水泵
25:数据采集系统
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员知道,本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此,本公开可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等),或者硬件和软件结合的形式。
鉴于现有技术无法确定故障的工艺环节,本发明实施例提供了一种液化空气储能效率的故障测试方法、装置及系统,基于液化空气储能系统储、释能分阶段运行特点,利用多种热力学循环效率参数对液化空气在产生、存储、消耗等各环节的热力转换过程进行评价,便于在系统整体电-电转换效率不达标时分析判断引起能耗增大的具体工艺环节和设备。
对液化空气储能系统内液化空气的热力循环过程进行分析,则电-电转换效率η总可进行如下拆分变换:
η总=W释能/W储能=W释能/W发电机×W发电机/MO×MO/MI×MI/W压缩机×W压缩机/W储能;
W释能=W发电机-P厂×T膨胀;
W发电机=P发电机×TS;
MO=DO×T膨胀;
W储能=PI×T压缩;
W压缩机=P压缩机×T压缩;
MI=DI×TC;
P厂=PXJs+PS+PR+PLs+PXB;
PI=P压缩机+(PXJc+PLc+PF)=(PK+PZ)+(PXJc+PLc+PF);
式中,η总为电-电转换效率,即系统整体热力性能效率;W储能为一个循环周期内输入系统的电量(输入电量),单位为kJ或kWh;W释能为一个循环周期内系统输出的电量(输出电量),单位kJ或kWh;W发电机为释能阶段发电机有功供电量(发电机有功供电量),单位为kJ或kWh;MO为释能阶段发电消耗的液化空气总量(液化空气消耗量),单位为kg;MI为储能阶段生成的液化空气总量(液化空气生成量),单位为kg;W压缩机为空气压缩机与循环增压机耗电量之和(压缩增压耗电量),单位为kJ或kWh;P厂为释能阶段厂用电功率平均值,单位为kW;P发电机为发电机供电有功功率平均值(供电有功功率),单位为kW;PI为储能阶段总耗电功率平均值,单位为kW;P压缩机为空气压缩机与循环增压机耗电功率平均值之和(压缩增压耗电功率),单位为kW;DO为释能阶段消耗的液化空气总质量流量平均值,单位为kg/h;DI为储能阶段生成的液化空气总质量流量平均值,单位为kg/h;PXJc为储能阶段循环风机耗电功率平均值,单位为kW;PXJs为释能阶段循环风机耗电功率平均值,单位为kW;PS为深冷泵耗电功率平均值,单位为kW;PR为高温储热介质泵耗电功率平均值,单位为kW;PLc为储能阶段常温储热介质泵耗电功率平均值,单位为kW;PLs为释能阶段常温储热介质泵耗电功率平均值,单位为kW;PXB为循环泵耗电功率平均值,单位为kW;PK为空气压缩机耗电功率平均值,单位为kW;PZ为循环增压机耗电功率平均值,单位为kW;PF为分子筛加热再生耗电功率平均值,单位为kW。
式中,TS为释能阶段供电持续时间,单位为h;T膨胀为释能阶段总时间(从开始消耗液化空气开始计算),单位为h;T压缩为储能阶段总时间(从第一台压缩机运转开始计算),单位为h;TC为储能阶段产液持续时间,单位为h。在理想状态下,T膨胀=TS,T压缩=TC,但实际运行过程中无论是储能阶段压缩机运转到最终产生液化空气,还是释能阶段消耗液化空气到最终并网发电,都会有一定的延时,所以实际上T膨胀>TS,T压缩>TC。
另外,如“W储能=PI×T压缩”及“PI=P压缩机+(PXJc+PLc+PF)=(PK+PZ)+(PXJc+PLc+PF)”所示,在储能阶段周期内,系统的总耗电量包括空气压缩机、循环增压机、分子筛加热再生、循环风机、常温储热介质泵等在储能阶段的耗电量以及它们所包含的电加热、润滑、冷却等辅机耗电量之和;如“W释能=W发电机-P厂×T膨胀”及“P厂=PXJs+PS+PR+PLs+PXB”所示,在释能阶段周期内,系统的总供电量需要用发电机总供电量(已扣除励磁)减去深冷泵、循环风机、高温储热介质泵、常温储热介质泵、循环泵等在释能阶段的耗电量以及它们所包含的电加热、润滑、冷却等辅机耗电量之和,即扣除厂用电量。
图1是本发明实施例中各热力循环过程效率关系示意图。如图1所示,液化空气的热力循环过程包含储能阶段的生成、储释能间隔期的存储以及释能阶段的消耗三部分。其中W释能/W发电机表征了释能阶段厂用电量的占比,W发电机/MO(单位kWh/kg)表征了释能阶段消耗单位质量液化空气发电机所能提供的电量,两者的乘积W释能/MO(单位kWh/kg)表征了释能阶段液化空气的利用效率;MO/MI代表释能阶段消耗的液化空气质量与储能阶段生成的液化空气质量比,表征了储释能间隔期液化空气的存储效率;MI/W压缩机(单位kg/kWh)表征了储能阶段消耗单位压缩电量所能产生的液化空气质量,W压缩机/W储能表征了储能阶段压缩增压耗电量在系统总耗电量的占比,两者的乘积MI/W储能(单位kg/kWh)表征了储能阶段液化空气的生成效率。
通过上述分析可知,η总的计算过程转化为了W释能/W发电机、W发电机/MO、MO/MI、MI/W压缩机和W压缩机/W储能这五个热力循环效率指标的计算;当η总不达标时,可以分别对上述五项指标进行对比分析,以期找到引起能耗增大的具体工艺环节。
图2是本发明实施例中液化空气储能效率的故障测试方法的流程图。如图2所示,液化空气储能效率的故障测试方法包括:
S101:根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件。
一实施例中,在执行S101之前还包括:
根据供电有功功率确定发电机有功供电量。
具体实施时,可以通过如下公式确定发电机有功供电量:
W发电机=P发电机×TS。
图3是本发明实施例中S101的流程图。如图3所示,S101包括:
S201:根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定发电机组耗电效率。
其中,发电机组耗电效率为发电机有功供电量与液化空气消耗量的比值W发电机/MO。
S202:根据发电机组耗电效率与预设发电机组耗电阈值的比较结果确定释能机组故障组件。
一实施例中,S202包括:
1、当发电机组耗电效率小于预设发电机组耗电阈值时,确定释能机组故障组件为释能主机故障组件。
具体实施时,当发电机组耗电效率小于预设发电机组耗电阈值时,可以确定此时释能阶段的级间再热式膨胀发电机组(释能主机故障组件)效率降低或故障。
2、当发电机组耗电效率大于或等于预设发电机组耗电阈值时,根据输出电量和发电机有功供电量确定释能辅机故障组件。
图4是本发明实施例中确定释能辅机故障组件的流程图。如图4所示,根据输出电量和发电机有功供电量确定释能辅机故障组件包括:
S301:根据输出电量和发电机有功供电量确定释能用电量占比。
其中,释能用电量占比为输出电量与发电机有功供电量的比值W释能/W发电机。
S302:根据释能用电量占比与预设释能用电量占比阈值的比较结果确定释能辅机故障组件。
一实施例中,S302包括:
当释能用电量占比小于预设释能用电量占比阈值时,根据释能辅机功率、释能阶段总时间和发电机有功供电量确定释能辅机故障组件。
其中,释能辅机功率包括:释能阶段循环风机耗电功率平均值PXJs、深冷泵耗电功率平均值PS、高温储热介质泵耗电功率平均值PR、释能阶段常温储热介质泵耗电功率平均值PLs和循环泵耗电功率平均值PXB。释能辅机故障组件包括循环风机、深冷泵、高温储热介质泵、常温储热介质泵和循环泵。
具体实施时,根据释能辅机功率、释能阶段总时间和发电机有功供电量确定释能辅机故障组件包括:
当(PXJs×T膨胀)/W发电机大于对应的预设正常值时,表明对应的循环风机故障或效率降低;
当(PS×T膨胀)/W发电机大于对应的预设正常值时,表明对应的深冷泵故障或效率降低;
当(PR×T膨胀)/W发电机大于对应的预设正常值时,表明对应的高温储热介质泵故障或效率降低;
当(PLs×T膨胀)/W发电机大于对应的预设正常值时,表明对应的常温储热介质泵故障或效率降低;
当(PXB×T膨胀)/W发电机大于对应的预设正常值时,表明对应的循环泵故障或效率降低。
S102:根据液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果。
具体实施时,当液化空气消耗量与液化空气生成量的比值MO/MI小于对应的预设正常值时,可以确定低温液体贮槽内液化空气的气化损失增大。
一实施例中,在执行S102之前还包括:
根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和储能阶段产液持续时间确定液化空气生成量。
图5是本发明实施例中确定液化空气生成量的流程图。如图5所示,根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和储能阶段产液持续时间确定液化空气生成量包括:
S401:根据储能初始液位和储能终了液位确定液化空气在储能阶段的体积增长量。
具体实施时,可以通过如下公式确定液化空气在储能阶段的体积增长量:
ΔVair2-1=K×△f(D,L,H,Hair1,Hair2);
其中,ΔVair2-1为液化空气在储能阶段的体积增长量,K为生成的液化空气折算为标况下的体积膨胀系数,近似可取696;△f代表低温液体贮槽内液化空气体积变化的计算函数(单位m3),与D,L,H,Hair1,Hair2等物理量相关,D为贮槽内胆直径,L为直管段长度,H为标准椭圆封头高度,Hair1为储能初始液位,Hair2为储能终了液位。
S402:根据储能终了液位和释能初始液位确定液化空气在储释能间隔期的体积气化量。
具体实施时,可以通过如下公式确定液化空气在储释能间隔期的体积气化量:
ΔVair3-2=K×△f(D,L,H,Hair3,Hair2);
其中,ΔVair3-2为液化空气在储释能间隔期的体积气化量,Hair3为释能初始液位。
S403:根据液化空气在储能阶段的体积增长量、液化空气在储释能间隔期的体积气化量、储释能间隔期和储能阶段产液持续时间确定液化空气生成量。
具体实施时,可以通过如下公式确定液化空气生成量:
MI=(ΔVair2-1+ΔVair3-2/T间隔×TC)×ρair;
其中,MI为液化空气生成量,T间隔为储释能间隔期,TC为储能阶段产液持续时间,ρair为标况下空气密度。
一实施例中,在执行S102之前还包括:
根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和释能阶段总时间确定液化空气消耗量。
图6是本发明实施例中确定液化空气消耗量的流程图。如图6所示,根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和释能阶段总时间确定液化空气消耗量包括:
S501:根据储能初始液位和所述释能初始液位确定液化空气在释能阶段的体积减少量。
具体实施时,可以通过如下公式确定液化空气在释能阶段的体积减少量:
ΔVair1-3=K×△f(D,L,H,Hair3,Hair1);
其中,ΔVair1-3为液化空气在释能阶段的体积减少量。
S502:根据储能终了液位和释能初始液位确定液化空气在储释能间隔期的体积气化量。
S503:根据液化空气在释能阶段的体积减少量、液化空气在储释能间隔期的体积气化量、储释能间隔期和释能阶段总时间确定液化空气消耗量。
具体实施时,可以通过如下公式确定液化空气消耗量:
Mo=(ΔVair1-3-ΔVair3-2/T间隔×T膨胀)×ρair;
其中,Mo为液化空气消耗量,T膨胀为释能阶段总时间。
S103:根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件。
一实施例中,在执行S103之前还包括:
根据压缩增压耗电功率确定压缩增压耗电量。
具体实施时,可以通过如下公式确定压缩增压耗电量:
W压缩机=P压缩机×T压缩。
图7是本发明实施例中S103的流程图。如图7所示,S103包括:
S601:根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定压缩机组产液效率。
其中,压缩机组产液效率为液化空气生成量MI与压缩增压耗电量W压缩机的比值MI/W压缩机。
S602:根据压缩机组产液效率与预设压缩机组产液阈值的比较结果确定储能机组故障组件。
一实施例中,S602包括:
1、当压缩机组产液效率小于预设压缩机组产液阈值时,根据液化空气生成量、储能阶段总时间和储能主机功率确定储能主机故障组件。
其中,储能主机功率包括空气压缩机耗电功率平均值PK和循环增压机耗电功率平均值PZ。储能主机故障组件包括空气压缩机和循环增压机。
具体实施时,根据液化空气生成量、储能阶段总时间和储能主机功率确定储能主机故障组件包括:
当MI/(PK×T压缩)小于对应的预设正常值时,表明对应的空气压缩机故障或效率降低;
当MI/(PK×T压缩)大于或等于对应的预设正常值,且PK/PZ和MI/(PZ×T压缩)均小于对应的预设正常值时,表明对应的循环增压机故障或效率降低。
另外,当MI/(PK×T压缩)和PK/PZ均大于或等于对应的预设正常值,且MI/(PZ×T压缩)小于对应的预设正常值时,表明对应的循环增压机下游的空气液化组件故障或效率降低。
当压缩机组产液效率大于或等于预设压缩机组产液阈值时,根据压缩增压耗电量和输入电量确定储能辅机故障组件。
图8是本发明实施例中确定储能辅机故障组件的流程图。如图8所示,根据压缩增压耗电量和输入电量确定储能辅机故障组件包括:
S701:根据压缩增压耗电量和输入电量确定储能耗电量占比。
其中,储能耗电量占比为压缩增压耗电量W压缩机与输入电量W储能的比值W压缩机/W储能。
S702:根据储能耗电量占比与预设储能耗电量占比阈值的比较结果确定储能辅机故障组件。
一实施例中,S702包括:
当储能耗电量占比小于预设储能耗电量占比阈值时,根据压缩增压耗电量、储能辅机功率和储能阶段总时间确定储能辅机故障组件。
其中,储能辅机功率包括储能阶段循环风机耗电功率平均值PXJc、储能阶段常温储热介质泵耗电功率平均值PLc和分子筛加热再生耗电功率平均值PF。储能辅机故障组件包括循环风机、常温储热介质泵和分子筛加热再生设备。
具体实施时,根据压缩增压耗电量、储能辅机功率和储能阶段总时间确定储能辅机故障组件包括:
当W压缩机/(PXJc×T压缩)小于对应的预设正常值时,表明对应的循环风机故障或效率降低;
当W压缩机/(PLc×T压缩)小于对应的预设正常值时,表明对应的常温储热介质泵故障或效率降低;
当W压缩机/(PF×T压缩)小于对应的预设正常值时,表明对应的分子筛加热再生设备故障或效率降低。
S104:根据液化空气气化损失异常结果、释能机组故障组件和储能机组故障组件生成故障测试结果。
图2所示的液化空气储能效率的故障测试方法的执行主体可以为数据采集系统。由图2所示的流程可知,本发明实施例的液化空气储能效率的故障测试方法先根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件,再根据液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果,然后根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件,最后根据液化空气气化损失异常结果、释能机组故障组件和储能机组故障组件生成故障测试结果,可以对液化空气储能系统进行有效热力学分析,及时检测到故障的工艺环节和设备。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种液化空气储能效率的故障测试装置,由于该装置解决问题的原理与液化空气储能效率的故障测试方法相似,因此该装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
图9是本发明实施例中液化空气储能效率的故障测试装置的结构框图。如图9所示,液化空气储能效率的故障测试装置包括:
释能机组故障组件确定模块,用于根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件;
气化损失异常结果确定模块,用于根据液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果;
储能机组故障组件确定模块,用于根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件;
故障测试结果生成模块,用于根据液化空气气化损失异常结果、释能机组故障组件和储能机组故障组件生成故障测试结果。
在其中一种实施例中,释能机组故障组件确定模块包括:
发电机组耗电效率单元,用于根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定发电机组耗电效率;
释能机组故障组件确定单元,用于根据发电机组耗电效率与预设发电机组耗电阈值的比较结果确定释能机组故障组件。
在其中一种实施例中,释能机组故障组件确定单元具体用于:
当发电机组耗电效率小于预设发电机组耗电阈值时,确定释能机组故障组件为释能主机故障组件;
当发电机组耗电效率大于或等于预设发电机组耗电阈值时,根据输出电量和发电机有功供电量确定释能辅机故障组件。
在其中一种实施例中,释能机组故障组件确定单元包括:
释能用电量占比子单元,用于根据输出电量和发电机有功供电量确定释能用电量占比;
释能辅机故障组件子单元,用于根据释能用电量占比与预设释能用电量占比阈值的比较结果确定释能辅机故障组件。
在其中一种实施例中,释能辅机故障组件子单元具体用于:
当释能用电量占比小于预设释能用电量占比阈值时,根据释能辅机功率、释能阶段总时间和发电机有功供电量确定释能辅机故障组件。
在其中一种实施例中,储能机组故障组件确定模块包括:
压缩机组产液效率单元,用于根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定压缩机组产液效率;
储能机组故障组件单元,用于根据压缩机组产液效率与预设压缩机组产液阈值的比较结果确定储能机组故障组件。
在其中一种实施例中,还包括:储能机组故障组件单元具体用于:
当压缩机组产液效率小于预设压缩机组产液阈值时,根据液化空气生成量、储能阶段总时间和储能主机功率确定储能主机故障组件;
当压缩机组产液效率大于或等于预设压缩机组产液阈值时,根据压缩增压耗电量和输入电量确定储能辅机故障组件。
在其中一种实施例中,储能机组故障组件单元包括:
储能耗电量占比子单元,用于根据压缩增压耗电量和输入电量确定储能耗电量占比;
储能辅机故障组件子单元,用于根据储能耗电量占比与预设储能耗电量占比阈值的比较结果确定储能辅机故障组件。
在其中一种实施例中,储能辅机故障组件子单元具体用于:
当储能耗电量占比小于预设储能耗电量占比阈值时,根据压缩增压耗电量、储能辅机功率和储能阶段总时间确定储能辅机故障组件。
在其中一种实施例中,还包括:
液化空气生成量确定模块,用于根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和储能阶段产液持续时间确定液化空气生成量。
在其中一种实施例中,液化空气生成量确定模块包括:
体积增长量单元,用于根据储能初始液位和储能终了液位确定液化空气在储能阶段的体积增长量;
体积气化量单元,用于根据储能终了液位和释能初始液位确定液化空气在储释能间隔期的体积气化量;
液化空气生成量单元,用于根据液化空气在储能阶段的体积增长量、液化空气在储释能间隔期的体积气化量、储释能间隔期和储能阶段产液持续时间确定液化空气生成量。
在其中一种实施例中,还包括:
液化空气消耗量模块,用于根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和释能阶段总时间确定液化空气消耗量。
在其中一种实施例中,液化空气消耗量模块包括:
体积减少量单元,用于根据储能初始液位和释能初始液位确定液化空气在释能阶段的体积减少量;
体积气化量单元,用于根据储能终了液位和释能初始液位确定液化空气在储释能间隔期的体积气化量;
液化空气消耗量单元,用于根据液化空气在释能阶段的体积减少量、液化空气在储释能间隔期的体积气化量、储释能间隔期和释能阶段总时间确定液化空气消耗量。
在其中一种实施例中,还包括:
发电机有功供电量模块,用于根据供电有功功率确定发电机有功供电量;
压缩增压耗电量模块,用于根据压缩增压耗电功率确定压缩增压耗电量。
综上,本发明实施例的液化空气储能效率的故障测试装置先根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件,再根据液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果,然后根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件,最后根据液化空气气化损失异常结果、释能机组故障组件和储能机组故障组件生成故障测试结果,可以对液化空气储能系统进行有效热力学分析,及时检测到故障的工艺环节和设备。
本发明实施例还提供能够实现上述实施例中的液化空气储能效率的故障测试方法中全部步骤的一种计算机设备的具体实施方式。图10是本发明实施例中计算机设备的结构框图,参见图10,所述计算机设备具体包括如下内容:
处理器(processor)1001和存储器(memory)1002。
所述处理器1001用于调用所述存储器1002中的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的液化空气储能效率的故障测试方法中的全部步骤,例如,所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:
根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件;
根据液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果;
根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件;
根据液化空气气化损失异常结果、释能机组故障组件和储能机组故障组件生成故障测试结果。
综上,本发明实施例的计算机设备先根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件,再根据液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果,然后根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件,最后根据液化空气气化损失异常结果、释能机组故障组件和储能机组故障组件生成故障测试结果,可以对液化空气储能系统进行有效热力学分析,及时检测到故障的工艺环节和设备。
本发明实施例还提供能够实现上述实施例中的液化空气储能效率的故障测试方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的液化空气储能效率的故障测试方法的全部步骤,例如,所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:
根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件;
根据液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果;
根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件;
根据液化空气气化损失异常结果、释能机组故障组件和储能机组故障组件生成故障测试结果。
综上,本发明实施例的计算机可读存储介质先根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件,再根据液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果,然后根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件,最后根据液化空气气化损失异常结果、释能机组故障组件和储能机组故障组件生成故障测试结果,可以对液化空气储能系统进行有效热力学分析,及时检测到故障的工艺环节和设备。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种液化空气储能效率的故障测试系统,由于该系统解决问题的原理与液化空气储能效率的故障测试方法相似,因此该系统的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
图11是本发明实施例中液化空气储能效率的故障测试系统的示意图。如图11所示,液化空气储能效率的故障测试系统包括:
功率测量装置,用于测量供电有功功率、压缩机耗电功率和增压机耗电功率;
其中,功率测量装置包括各类具有远传功能的功率表、电能表和测功仪等,且上述功率测量装置的仪表精度满足测试需求。功率测量装置可以测量空气压缩机、循环增压机、分子筛加热再生设备(如分子筛式空气纯化器)、循环风机、深冷泵、高温储热介质泵、常温储热介质泵、循环泵和发电机的功率
液位变化测量装置,用于测量储能初始液位、储能终了液位和释能初始液位;
其中,液位变化测量装置包括各类具有远传功能的差压式、磁致伸缩式、电容式和超声波式液位计等,且上述液位变化测量装置的仪表精度满足测试需求。液位变化测量装置用于测量低温液体贮槽内液化空气的液位Hair(单位为m)。由于系统生产及消耗液化空气的流量DI、DO并非定值,因此以低温液体贮槽内液化空气的液位变化为基准,分别标定并记录储、释能阶段低温液体贮槽的初始及最终液位,并以此作为计算MI、MO的依据。
液化空气储能效率的故障测试装置,位于数据采集系统,用于根据供电有功功率确定发电机有功供电量,根据压缩增压耗电功率确定压缩增压耗电量;根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和储能阶段产液持续时间确定液化空气生成量;根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和释能阶段总时间确定液化空气消耗量;根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件;根据液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果;根据液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件;根据液化空气气化损失异常结果、释能机组故障组件和储能机组故障组件生成故障测试结果。
具体实施时,数据采集系统依靠专用采集模块,利用有线或无线的传输方式将功率测量装置及液位变化测量装置输出的模拟信号集中采集并传输至终端,实现后续的转换、计算、存储等操作。
在液化空气储能系统停机期间,将各功率测量装置、液位变化测量装置安装并与数据采集系统连接完毕,然后按启动规程使系统储能阶段相关设备持续运转并满足液化空气额定产量需求。储能阶段测试停止后,记录并计算T压缩及TC,测量并计算PK、PZ、PXJc、PLc和PF,测量并记录低温液体贮槽内液化空气的储能初始液位Hair1及储能终了液位Hair2,再根据低温液体贮槽的具体型式计算出液化空气在储能阶段的体积增长量ΔVair2-1(单位为Nm3);储能阶段结束后,按规程要求或各方协商来确定储释能间隔期T间隔(单位为h);释能阶段开始前,测量并记录低温液体贮槽内液化空气的释能初始液位Hair3,并根据低温液体贮槽的具体型式计算出液化空气在储释能间隔期的体积气化量ΔVair3-2。
按启动规程使系统释能阶段相关设备持续运转并满足发电机额定供电功率需求,当低温液体贮槽内液化空气液位回落至Hair1时,释能阶段测试停止,记录并计算T膨胀及TS,测量并计算P发电机、PXJs、PS、PR、PLs、PXB和液化空气在释能阶段的体积减少量:
ΔVair1-3=ΔVair2-1-ΔVair3-2。
通过上述参数最终可计算出W释能/W发电机(包括(PXJs×T膨胀)/W发电机、(PS×T膨胀)/W发电机、(PR×T膨胀)/W发电机、(PLs×T膨胀)/W发电机和(PXB×T膨胀)/W发电机);W发电机/MO、MO/MI;MI/W压缩机(包括MI/(PK×T压缩)、MI/(PZ×T压缩)和PK/PZ)以及W压缩机/W储能(包括W压缩机/(PXJc×T压缩)、W压缩机/(PLc×T压缩)和W压缩机/(PF×T压缩))等热力循环效率指标。
如图11所示,功率测量装置测量PK、PF、PZ、PS、PXJ、PXB、PL、PR和P发电机采用三相多功能标准表,可将电功率信号转换为数字模拟信号;液位变化测量装置测量Hair采用差压式液位变送器,可将液位信号转换为数字模拟信号。前者采用有线通讯方式直接通过相应标准接口与数据采集系统终端相连,后者采用有线通讯方式并通过广泛应用的ADAM或I-7000型采集模块与数据采集系统终端相连。数据采集系统终端内部设有专用数据处理软件,可对集中采集的电功率及液位数据进行平均值处理、计算及存储操作。
表1是本发明实施例中测试数据及计算结果示意表。如表1所示,以图11中的液化空气储能系统为例,其储热介质为水,本发明所提供的液化空气储能效率的故障测试系统的具体应用流程如下:
1、在液化空气储能系统停机期间,将测量PK、PF、PZ、PS、PXJ、PXB、PL、PR和P发电机的三相多功能标准表分别与两级空气压缩机组、分子筛式空气纯化器的电加热器、两级循环增压机组、深冷泵、循环风机、循环泵、常温水泵、高温水泵和发电机的电气部分相连;将测量Hair的差压式液位变送器与低温液体贮槽的取样管相连;查阅并记录低温液体贮槽的相关尺寸参数,以常见CFL立式系列低温液体贮槽为例,需要查阅并记录的参数包括贮槽内胆直径D(可定为2.4m)、直管段长度L(可定为1.6m)和标准椭圆封头高度H(可定为0.6m)。
2、按启动规程使系统储能阶段相关设备持续运转,记录两级空气压缩机组开始运转的时间点t1(可定为23:45);
3、记录低温液体贮槽内开始产液的时间点t2(可定为24:00),以此为基准测量并记录低温液体贮槽内初始液位Hair1;
4、使储能阶段液化空气产量满足额定需求;
5、记录储能阶段停运时间点t3(可定为4:00),以此为基准测量并记录低温液体贮槽内终了液位Hair2。
6、经计算,T压缩=t3-t1=4.25h,TC=t3-t2=4h;在t1到t3的时间段内,每隔10s测量一组各三相多功能标准表的功率相关参数(包括电压、电流和功率因数等),计算出最终的电功率平均值PK=230kW、PZ=430kW、PXJc=10kW、PLc=15kW、PF=25kW;则有W压缩机=(PK+PZ)×T压缩=2805kWh;W储能=(PK+PZ+PXJc+PLc+PF)×T压缩=3017.5kWh;根据低温液体贮槽型式计算出液化空气在储能阶段的体积增长量:
ΔVair2-1=K×△f(D,L,H,Hair1,Hair2)=6800Nm3,式中△f代表低温液体贮槽内液化空气体积变化的计算函数(单位m3),与D,L,H,Hair1,Hair2等物理量相关,K代表生成的液化空气折算为标况下的体积膨胀系数,近似可取696。
7、经T间隔(可定为6h)时间后,按启动规程使系统释能阶段相关设备持续运转,记录开始消耗液化空气的时间点t4(可定为10:00),以此为基准测量并记录低温液体贮槽内初始液位Hair3。根据低温液体贮槽型式计算出液化空气在储释能间隔期的体积气化量:ΔVair3-2=6.8Nm3。
8、记录四级级间再热式膨胀发电机组开始并网的时间点t5(可定为10:06)。
9、使发电机供电功率满足额定需求,当低温液体贮槽内液化空气液位回落至Hair1时,释能阶段测试停止,并以此为基准记录测试停止时间点t6(可定为11:06)。
10、经计算,T膨胀=t6-t4=1.1h,TS=t6-t5=1h;在t4到t6的时间段内,每隔10s测量一组各三相多功能标准表的功率相关参数(包括电压、电流和功率因数等)并计算出最终的电功率平均值PXJs=40kW、PS=12kW、PR=6kW、PLs=3kW和PXB=4kW;在t5到t6的时间段内,每隔10s测量一组三相多功能标准表P发电机的功率相关参数(包括电压、电流和功率因数等),计算出最终的供电有功功率平均值P发电机=580kW;则有W发电机=P发电机×TS=580kWh;P厂=PXJs+PS+PR+PLs+PXB=65kW;W释能=W发电机-P厂×T膨胀=508.5kWh;释能阶段低温液体贮槽内液化空气的体积减少量ΔVair1-3=ΔVair2-1-ΔVair3-2=6793.2Nm3。
11、综上,则有MI=(ΔVair2-1+ΔVair3-2/T间隔×TC)×ρair=8798.262kg;Mo=(ΔVair1-3-ΔVair3-2/T间隔×T膨胀)×ρair,ρair为标况下空气密度,可近似取1.293kg/Nm3。
12、储能阶段热力循环效率指标MI/W压缩机=3.137kg/kWh,W压缩机/W储能=0.930,MI/(PK×T压缩)=9.001kg/kWh,MI/(PZ×T压缩)=4.814kg/kWh,PK/PZ=0.535。
W压缩机/(PXJc×T压缩)=66、W压缩机/(PLc×T压缩)=44、W压缩机/(PF×T压缩)=26.4。
储释能间隔期热力循环效率指标MO/MI=0.998。
释能阶段热力循环效率指标为:W释能/W发电机=0.877,W发电机/MO=0.0660kWh/kg;(PXJs×T膨胀)/W发电机=0.0759、(PS×T膨胀)/W发电机=0.0228、(PR×T膨胀)/W发电机=0.0114、(PLs×T膨胀)/W发电机=0.00569、(PXB×T膨胀)/W发电机=0.00759。
表1
综上,本发明提出一种液化空气储能效率的故障测试方法、装置及系统,基于液化空气储能系统储、释能分阶段运行特点,利用多种热力学循环效率参数对液化空气在产生、存储和消耗等各环节的热力转换过程进行评价,以便于在系统整体电-电转换效率不达标时分析判断引起能耗增大的具体工艺环节和设备。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block),单元,和步骤可以通过电子硬件、电脑软件,或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability),上述的各种说明性部件(illustrative components),单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用,可以使用各种方法实现所述的功能,但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块,或单元,或装置都可以通过通用处理器,数字信号处理器,专用集成电路(ASIC),现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置,离散门或晶体管逻辑,离散硬件部件,或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器,可选地,该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现,例如数字信号处理器和微处理器,多个微处理器,一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核,或任何其它类似的配置来实现。
本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地,存储媒介可以与处理器连接,以使得处理器可以从存储媒介中读取信息,并可以向存储媒介存写信息。可选地,存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中,ASIC可以设置于用户终端中。可选地,处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。
在一个或多个示例性的设计中,本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现,这些功能可以存储与电脑可读的媒介上,或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如,这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置,或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外,任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介,例如,如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘,磁盘通常以磁性复制数据,而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。
Claims (13)
1.一种液化空气储能效率的故障测试方法,其特征在于,包括:
根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件;
根据所述液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果;
根据所述液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件;
根据所述液化空气气化损失异常结果、所述释能机组故障组件和所述储能机组故障组件生成故障测试结果;
根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件包括:
根据所述发电机有功供电量和所述液化空气消耗量确定发电机组耗电效率;
根据所述发电机组耗电效率与预设发电机组耗电阈值的比较结果确定释能机组故障组件;
根据所述发电机组耗电效率与预设发电机组耗电阈值的比较结果确定释能机组故障组件包括:
当所述发电机组耗电效率小于所述预设发电机组耗电阈值时,确定释能机组故障组件为释能主机故障组件;
当所述发电机组耗电效率大于或等于所述预设发电机组耗电阈值时,根据输出电量和所述发电机有功供电量确定释能辅机故障组件;
根据输出电量和所述发电机有功供电量确定释能辅机故障组件包括:
根据输出电量和所述发电机有功供电量确定释能用电量占比;
根据所述释能用电量占比与预设释能用电量占比阈值的比较结果确定释能辅机故障组件;
根据所述释能用电量占比与预设释能用电量占比阈值的比较结果确定释能辅机故障组件包括:
当所述释能用电量占比小于所述预设释能用电量占比阈值时,根据释能辅机功率、释能阶段总时间和所述发电机有功供电量确定释能辅机故障组件;
根据所述液化空气生成量和所述压缩增压耗电量确定储能机组故障组件包括:
根据所述液化空气生成量和所述压缩增压耗电量确定压缩机组产液效率;
根据所述压缩机组产液效率与预设压缩机组产液阈值的比较结果确定储能机组故障组件;
根据所述压缩机组产液效率与预设压缩机组产液阈值的比较结果确定储能机组故障组件包括:
当所述压缩机组产液效率小于所述预设压缩机组产液阈值时,根据所述液化空气生成量、储能阶段总时间和储能主机功率确定储能主机故障组件;
当所述压缩机组产液效率大于或等于所述预设压缩机组产液阈值时,根据所述压缩增压耗电量和输入电量确定储能辅机故障组件;
根据所述压缩增压耗电量和输入电量确定储能辅机故障组件包括:
根据所述压缩增压耗电量和输入电量确定储能耗电量占比;
根据所述储能耗电量占比与预设储能耗电量占比阈值的比较结果确定储能辅机故障组件;
根据所述储能耗电量占比与预设储能耗电量占比阈值的比较结果确定储能辅机故障组件包括:
当所述储能耗电量占比小于所述预设储能耗电量占比阈值时,根据所述压缩增压耗电量、储能辅机功率和所述储能阶段总时间确定储能辅机故障组件。
2.根据权利要求1所述的液化空气储能效率的故障测试方法,其特征在于,还包括:
根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和储能阶段产液持续时间确定所述液化空气生成量。
3.根据权利要求2所述的液化空气储能效率的故障测试方法,其特征在于,根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和储能阶段产液持续时间确定所述液化空气生成量包括:
根据所述储能初始液位和所述储能终了液位确定液化空气在储能阶段的体积增长量;
根据所述储能终了液位和所述释能初始液位确定液化空气在储释能间隔期的体积气化量;
根据所述液化空气在储能阶段的体积增长量、所述液化空气在储释能间隔期的体积气化量、所述储释能间隔期和所述储能阶段产液持续时间确定所述液化空气生成量。
4.根据权利要求1所述的液化空气储能效率的故障测试方法,其特征在于,还包括:
根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和释能阶段总时间确定所述液化空气消耗量。
5.根据权利要求4所述的液化空气储能效率的故障测试方法,其特征在于,根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和释能阶段总时间确定所述液化空气消耗量包括:
根据所述储能初始液位和所述释能初始液位确定液化空气在释能阶段的体积减少量;
根据所述储能终了液位和所述释能初始液位确定液化空气在储释能间隔期的体积气化量;
根据所述液化空气在释能阶段的体积减少量、所述液化空气在储释能间隔期的体积气化量、所述储释能间隔期和所述释能阶段总时间确定所述液化空气消耗量。
6.一种液化空气储能效率的故障测试装置,其特征在于,包括:
释能机组故障组件确定模块,用于根据发电机有功供电量和液化空气消耗量确定释能机组故障组件;
气化损失异常结果确定模块,用于根据所述液化空气消耗量和液化空气生成量确定液化空气气化损失异常结果;
储能机组故障组件确定模块,用于根据所述液化空气生成量和压缩增压耗电量确定储能机组故障组件;
故障测试结果生成模块,用于根据所述液化空气气化损失异常结果、所述释能机组故障组件和所述储能机组故障组件生成故障测试结果;
释能机组故障组件确定模块包括:
发电机组耗电效率单元,用于根据所述发电机有功供电量和所述液化空气消耗量确定发电机组耗电效率;
释能机组故障组件确定单元,用于根据所述发电机组耗电效率与预设发电机组耗电阈值的比较结果确定释能机组故障组件;
所述释能机组故障组件确定单元具体用于:
当所述发电机组耗电效率小于所述预设发电机组耗电阈值时,确定释能机组故障组件为释能主机故障组件;
当所述发电机组耗电效率大于或等于所述预设发电机组耗电阈值时,根据输出电量和所述发电机有功供电量确定释能辅机故障组件;
所述释能机组故障组件确定单元包括:
释能用电量占比子单元,用于根据输出电量和所述发电机有功供电量确定释能用电量占比;
释能辅机故障组件子单元,用于根据所述释能用电量占比与预设释能用电量占比阈值的比较结果确定释能辅机故障组件;
所述释能辅机故障组件子单元具体用于:
当所述释能用电量占比小于预设释能用电量占比阈值时,根据释能辅机功率、释能阶段总时间和所述发电机有功供电量确定释能辅机故障组件;
所述储能机组故障组件确定模块包括:
压缩机组产液效率单元,用于根据所述液化空气生成量和所述压缩增压耗电量确定压缩机组产液效率;
储能机组故障组件单元,用于根据所述压缩机组产液效率与预设压缩机组产液阈值的比较结果确定储能机组故障组件;
所述储能机组故障组件单元具体用于:
当所述压缩机组产液效率小于所述预设压缩机组产液阈值时,根据所述液化空气生成量、储能阶段总时间和储能主机功率确定储能主机故障组件;
当所述压缩机组产液效率大于或等于所述预设压缩机组产液阈值时,根据所述压缩增压耗电量和输入电量确定储能辅机故障组件;
所述储能机组故障组件单元包括:
储能耗电量占比子单元,用于根据所述压缩增压耗电量和输入电量确定储能耗电量占比;
储能辅机故障组件子单元,用于根据所述储能耗电量占比与预设储能耗电量占比阈值的比较结果确定储能辅机故障组件;
所述储能辅机故障组件子单元具体用于:
当所述储能耗电量占比小于所述预设储能耗电量占比阈值时,根据所述压缩增压耗电量、储能辅机功率和所述储能阶段总时间确定储能辅机故障组件。
7.根据权利要求6所述的液化空气储能效率的故障测试装置,其特征在于,还包括:
液化空气生成量确定模块,用于根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和储能阶段产液持续时间确定所述液化空气生成量。
8.根据权利要求7所述的液化空气储能效率的故障测试装置,其特征在于,所述液化空气生成量确定模块包括:
体积增长量单元,用于根据所述储能初始液位和所述储能终了液位确定液化空气在储能阶段的体积增长量;
体积气化量单元,用于根据所述储能终了液位和所述释能初始液位确定液化空气在储释能间隔期的体积气化量;
液化空气生成量单元,用于根据所述液化空气在储能阶段的体积增长量、所述液化空气在储释能间隔期的体积气化量、所述储释能间隔期和所述储能阶段产液持续时间确定所述液化空气生成量。
9.根据权利要求6所述的液化空气储能效率的故障测试装置,其特征在于,还包括:
液化空气消耗量模块,用于根据储能初始液位、储能终了液位、释能初始液位、储释能间隔期和释能阶段总时间确定所述液化空气消耗量。
10.根据权利要求9所述的液化空气储能效率的故障测试装置,其特征在于,所述液化空气消耗量模块包括:
体积减少量单元,用于根据所述储能初始液位和所述释能初始液位确定液化空气在释能阶段的体积减少量;
体积气化量单元,用于根据所述储能终了液位和所述释能初始液位确定液化空气在储释能间隔期的体积气化量;
液化空气消耗量单元,用于根据所述液化空气在释能阶段的体积减少量、所述液化空气在储释能间隔期的体积气化量、所述储释能间隔期和所述释能阶段总时间确定所述液化空气消耗量。
11.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一项所述的液化空气储能效率的故障测试方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的液化空气储能效率的故障测试方法的步骤。
13.一种液化空气储能效率的故障测试系统,其特征在于,包括:
功率测量装置,用于测量供电有功功率和压缩增压耗电功率;
液位变化测量装置,用于测量储能初始液位、储能终了液位和释能初始液位;
权利要求6-10任一权利要求所述的液化空气储能效率的故障测试装置。
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