CN116667399A - 一种串联储能系统、储能方法及发电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种串联储能系统、储能方法及发电方法，包括控制模块、信号检测单元和串联储能管路，所述信号检测单元包括压力检测单元和功率检测单元，所述控制模块被配置为，基于信号检测单元的检测信号，确定串联储能管路的工作状态。本发明基于信号检测单元的检测信号，合理选择储气单元进行储能，在供电功率不足时降低调压阀带来的负面影响，提高储能能效，在供电充足时，保证串联储能系统的整体经济性能和能效，让串联储能系统面对可再生能源电力波动的情况，始终处于高能效、高经济性的工作状态。

Description

一种串联储能系统、储能方法及发电方法

技术领域

本发明涉及电力储能技术领域，尤其是涉及一种串联储能系统、储能方法及发电方法。

背景技术

目前，空气压缩储气的电力来自两类，一类是低电价时电网的电力，另一类是以太阳能、风能为代表的可再生能源的电力。申请人在实现本发明的过程中发现，现有的空气压缩储能系统中，在采用恒定容量的储气罐时，一般会在储气罐上设置调压阀来提高空气流通效率，如中国专利公开号CN115638031A公开的一种空气透平发电系统及其气流量调节方法，但很难适配可再生能源供电功率不稳定的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种串联储能系统、储能方法及发电方法，来解决现有技术中存在的上述技术问题，主要包括以下三个方面内容：

本申请第一方面提供了一种串联储能系统，包括控制模块、信号检测单元和串联储能管路，

所述串联储能管路包括：

第一空气压缩设备，第一空气压缩设备的输入端用于连通气源，第一空气压缩设备的输出端通过第一管路与低压压缩管路的第一输入端连通，第一管路上设置有第一控制阀；

第二空气压缩设备，第二空气压缩设备的输入端与第二管路的输出端连通，第二管路的输入端与第一空气压缩设备的输出端连通，第二管路上设置有第二控制阀，第二空气压缩设备的输出端通过第三管路与高压压缩管路连通；

储气单元，所述储气单元为恒定容量的容器，储气单元通过第一支管与低压压缩管路连通，第一支管上设置有第一支路阀；储气单元通过第二支管与高压压缩管路的输出端连通，第二支管上设置有第二支路阀；

回流管路，低压压缩管路通过回流管路与第二空气压缩设备的入口端连通，回流管路上设置有回流阀；

第一调压阀，所述第一调压阀位于储气单元的进气侧；

所述信号检测单元包括压力检测单元和功率检测单元，所述压力检测单元用于检测储气单元的气压，所述功率检测单元用于检测供电电源的供电功率，供电电源为对第一空气压缩设备、第二空气压缩设备进行供电的电源，信号检测单元与控制模块连接；

所述控制模块被配置为，基于信号检测单元的检测信号，确定第一控制阀、第二控制阀、第一支路阀、第二支路阀、第一空气压缩设备和第二空气压缩设备的工作状态。

进一步地，所述串联储能管路包括第一状态和第二状态，在第一状态下，第一控制阀处于打开状态，第二控制阀和回流阀处于关闭状态，第一管路与至少一个储气单元连通；在第二状态下，回流阀处于打开状态，第一控制阀和第二控制阀关闭，回流管路与至少一个储气单元连通，第三管路与至少一个储气单元连通，与回流管路连通的储气单元、与第三管路连通的储气单元分别为不同储气单元；所述控制模块被配置为，基于信号检测单元的检测信号，在供电电源的功率小于第一预设功率值时，选择接收能力最小的储气单元作为目标储气单元，控制串联储能管路处于第一状态；所述控制模块还被配置为，基于信号检测单元的检测信号，将低于第一预设气压的储气单元作为备选压缩气源，将高于第二预设气压的储气单元作为作为备选储气目标，所述第二预设气压不小于第一预设气压，在供电电源的功率大于第二预设功率值时，从备选压缩气源中选择气压值最高的储气单元作为目标压缩气源，并控制串联储能管路处于第二状态；在供电电源的功率小于第二预设功率值时，从备选压缩气源中选择气压值最小的储气单元作为目标压缩气源，并控制串联储能管路处于第二状态。

进一步地，所述串联储能管路还包括第三状态，在第三状态下，第二控制阀处于打开状态，第一控制阀和回流阀处于关闭状态，第三管路与至少一个储气单元连通，所述控制模块被配置为，基于信号检测单元的检测信号，在供电电源的功率大于第一预设功率值时，选择接收能力最大的储气单元作为目标储气单元，控制串联储能管路处于第三状态。

进一步地，所述信号检测单元、第一控制阀、第二控制阀、回流阀、第一支路阀、第二支路阀、第一空气压缩设备、第二空气压分别与控制模块连接。

进一步地，所述串联储能管路还包括低压膨胀管路和高压膨胀管路，储气单元通过第三支管与低压膨胀管路连通，第三支管上设置有第三支路阀，低压膨胀管路的输出端与三通阀的第一输入端连通，三通阀的输出端与第一空气膨胀设备的输入端连通；储气单元通过第四支管与高压膨胀管路连通，第四支管上设置有第四支路阀，所述高压膨胀管路的输出端与第二空气膨胀设备的输入端连通，第二空气膨胀设备的输出端与三通阀的第二输入端连通。

进一步地，所述第一空气压缩设备和第二空气压缩设备中的至少一者为多级工作功率的空气压缩设备；和/或，

所述第三管路上设置有第三控制阀，所述串联储能管路还包括第四管路，第四管路的输入端用于连通气源，第四管路的输出端与第二空气压缩设备的输入端连通，第四管路上设置有第四控制阀，所述第二空气压缩设备的输出端通过第五管路与低压压缩管路连通，第五管路上设置有第五控制阀。

本申请第二方面提供了一种储能方法，基于上述串联储能系统进行储能，包括以下步骤：

基于供电电源的功率，确定第一空气压缩设备和第二空气压缩设备的工作状态，所述工作状态包括停机、将常压气体进行一级压缩、以及将一级压缩的气体进行二级压缩，二级压缩的气体压强大于一级压缩的气体压强；

基于储气单元的接收能力，确定第一空气压缩设备、第二空气压缩设备和储气单元之间的连接状态。

进一步地，在供电电源的功率大于第一预设功率值时，选择接收能力最大的储气单元作为目标储气单元；在供电电源的功率小于第一预设功率值时，选择接收能力最小的储气单元作为目标储气单元。

进一步地，所述储能方法包括气压转换，所述气压转换为在串联储能管路中选择两个不同储气单元分别作为目标压缩气源和目标储气单元，将低于第一预设气压的储气单元作为备选压缩气源，将高于第二预设气压的储气单元作为作为备选储气目标，所述第二预设气压不小于第一预设气压；在供电电源的功率大于第二预设功率值时，从备选压缩气源中选择气压值最高的储气单元作为目标压缩气源；在供电电源的功率小于第二预设功率值时，从备选压缩气源中选择气压值最小的储气单元作为目标压缩气源。

本申请第三方面提供了一种发电方法，基于上所述串联储能系统进行发电，包括以下步骤：获取储气单元的气压值，筛选出高于第三预设气压值的储气单元作为待选发电气源，从待选发电气源中选择气压值低的储气单元作为目标发电气源。

本发明相对于现有技术至少具有如下技术效果：

本发明基于信号检测单元的检测信号，合理选择储气单元进行储能，在供电功率不足时降低调压阀带来的负面影响，提高储能能效，在供电充足时，保证串联储能系统的整体经济性能和能效，让串联储能系统面对可再生能源电力波动的情况，始终处于高能效、高经济性的工作状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述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是本发明串联储能管路的管路连接示意图；

图2是本发明串联储能管路在第一状态下的空气流动示意图；

图3是本发明串联储能管路在第二状态下的空气流动示意图；

图4是本发明串联储能管路在第三状态下的空气流动示意图；

图5是本发明串联储能管路在第四状态下的空气流动示意图；

图6是本发明串联储能管路的另一种管路连接示意图；

图中，

10、第一空气压缩设备；110、第一管路；111、第一控制阀；120、第二管路；121、第二控制阀；130、第三管路；131、第三控制阀；140、第四管路；141、第四控制阀；150、第五管路；151、第五控制阀；20、第二空气压缩设备；30、低压压缩管路；40、高压压缩管路；50、储气单元；510、第一支管；511、第一支路阀；520、第二支管；521、第二支路阀；530、第三支管；531、第三支路阀；540、第四支管；541、第四支路阀；60、低压膨胀管路；70、高压膨胀管路；80、第一空气膨胀设备；90、第二空气膨胀设备；910、回流管路；911、回流阀；921、三通阀。

具体实施方式

以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本申请实施例提供了一种串联储能系统，包括控制模块、信号检测单元和串联储能管路，

如图1所示，所述串联储能管路包括：

第一空气压缩设备10，第一空气压缩设备10的输入端用于连通气源，第一空气压缩设备10的输出端通过第一管路110与低压压缩管路30的第一输入端连通，第一管路110上设置有第一控制阀111；

第二空气压缩设备20，第二空气压缩设备20的输入端与第二管路120的输出端连通，第二管路120的输入端与第一空气压缩设备10的输出端连通，第二管路120上设置有第二控制阀121，第二空气压缩设备20的输出端通过第三管路130与高压压缩管路40连通；

储气单元50，所述储气单元50为恒定容量的容器，储气单元50通过第一支管510与低压压缩管路30连通，第一支管510上设置有第一支路阀511；储气单元50通过第二支管520与高压压缩管路40的输出端连通，第二支管520上设置有第二支路阀521；

回流管路910，低压压缩管路30通过回流管路910与第二空气压缩设备20的入口端连通，回流管路910上设置有回流阀911；

第一调压阀，所述第一调压阀位于储气单元50的进气侧；

所述信号检测单元包括压力检测单元和功率检测单元，所述压力检测单元用于检测储气单元50的气压，所述功率检测单元用于检测供电电源的供电功率，供电电源为对第一空气压缩设备10、第二空气压缩设备20进行供电的电源，信号检测单元与控制模块连接；

所述控制模块被配置为，基于信号检测单元的检测信号，确定第一控制阀111、第二控制阀121、第一支路阀511、第二支路阀521、第一空气压缩设备10和第二空气压缩设备20的工作状态。

目前，空气压缩储气的电力来自两类，一类是低电价时电网的电力，另一类是以太阳能、风能为代表的可再生能源的电力；对于可再生能源电力，其在持续性和稳定性上具有缺陷，例如，太阳能，一天之中，天气不好时可能提供电力较少，甚至无法提供电力，而在日照充足时，则可提供电力充盈；另外，对于现有的空气压缩储能系统，在采用恒定容量的储气罐时，一般会在储气罐上设置调压阀来提高空气流通效率，如中国专利公开号CN115638031A公开的一种空气透平发电系统及其气流量调节方法，由于调压阀的开度随储气罐内部气压变动而变动，导致不同情况下因调压阀带来的进气压损不同，而现有的空气压缩储能系统由于未考虑到因调压阀对储能能效的影响，导致现有的空气压缩储能系统很难在面对可再生能源供电功率不稳定的情况下，保证空气压缩储能始终保持在高效状态；而在本实施例中，将可再生能源作为供电电源，在供电电源提供的电力不足时，只能带动一个空气压缩设备时，可进行低压压缩储能，示例性的，可以控制串联储能管路处于第一状态，如图2所示，在第一状态下，第一控制阀111处于打开状态，第二控制阀121和回流阀911处于关闭状态，第一管路110与至少一个储气单元50连通，基于信号检测单元的检测信号，在供电电源的功率小于第一预设功率值时，选择接收能力最小（气压值高）的储气单元50作为目标储气单元50，由于目标储气单元50气压值高，相应地调压阀开度大，进气压损小，相较于选择接收能力最大（气压值低）的储气单元50作为目标储气单元50，相对就能够减小因调压阀带来的储能损耗，从而有效提高空气压缩储能能效，需要说明的是，在此过程中，将低于第一预设气压的储气单元50作为备选压缩气源，从备选压缩气源中选择接收能力最大的储气单元50作为目标储气单元50，在目标储气单元50大于第一预设气压后，可以重新从选压缩气源中选择接收能力最大的储气单元50作为目标储气单元50；

又一示例性的，在需要在串联储能管路中进行气压转换时（气压转换为在串联储能管路中选择两个不同储气单元50分别作为目标压缩气源和目标储气单元50），控制串联储能管路处于第二状态，如图3所示，回流阀911处于打开状态，第一控制阀111和第二控制阀121关闭，回流管路910与至少一个储气单元50连通，第三管路130与至少一个储气单元50连通，与回流管路910连通的储气单元50、与第三管路130连通的储气单元50分别为不同储气单元50，基于信号检测单元的检测信号，将低于第一预设气压的储气单元50作为备选压缩气源，将高于第二预设气压的储气单元50作为作为备选储气目标，所述第二预设气压不小于第一预设气压；在供电电源的功率大于第二预设功率值时（在一些实施例中，第二预设功率值可以是额定功率），从备选压缩气源中选择气压值最高的储气单元50作为目标压缩气源，这是由于对于目标压缩气源，其气压值随着空气流出气压逐步降低，相应地调压阀开度减小，出气压损也同步递增，而选择气压值最高的储气单元50作为目标压缩气源，则能够保证在可选储气单元50中，该控制对应的调压阀带来的出气压损最小，气压转换能效最高；另外，在供电电源的功率小于第二预设功率值时，从备选压缩气源中选择气压值最小的储气单元50作为目标压缩气源，由于小于额定功率，空气压缩设备在处理常压空气时能效低，故选择气压值最小的储气单元50，能够弥补供电电源的功率小对空气压缩设备能效的影响，且该弥补能够覆盖调压阀带来的负面影响，保证串联储能系统在可再生能源电力波动时始终处于高能效工作状态。

具体地，在可再生能源电力能够带动两个空气压缩设备工作时，可控制串联储能管路处于第三状态，如图4所示，在第三状态下，第二控制阀121处于打开状态，第一控制阀111和回流阀911处于关闭状态，第三管路130与至少一个储气单元50连通，此时，所述控制模块可以被配置为，基于信号检测单元的检测信号，在供电电源的功率大于第一预设功率值时，第一预设功率值不小于第二预设功率值，选择接收能力最大的储气单元50作为目标储气单元，这是由于可再生能源电力充足，能够保证空气压缩设备处于高效工作状态，其带来的增益能够覆盖调压阀带来的负面影响，避免可再生能源电力浪费，保证串联储能系统的整体经济性能和能效。

具体地，为实现控制模块对各个状态的有效切换控制，可以设置信号检测单元、第一控制阀111、第二控制阀121、回流阀911、第一支路阀511、第二支路阀521、第一空气压缩设备10、第二空气压缩设备20分别与控制模块连接。

如图6所示，为方面串联储能系统进行发电，可以设置串联储能管路还包括低压膨胀管路60和高压膨胀管路70，储气单元50通过第三支管530与低压膨胀管路60连通，第三支管530上设置有第三支路阀531，低压膨胀管路60的输出端与三通阀921的第一输入端连通，三通阀921的输出端与第一空气膨胀设备80的输入端连通；储气单元50通过第四支管540与高压膨胀管路70连通，第四支管540上设置有第四支路阀541，所述高压膨胀管路70的输出端与第二空气膨胀设备90的输入端连通，第二空气膨胀设备90的输出端与三通阀921的第二输入端连通。将储气单元50的压缩空气通入空气膨胀设备，既可以实现发电。

为适配不同的供电功率情况，所述第一空气压缩设备10和第二空气压缩设备20中的至少一者为多级工作功率的空气压缩设备，从而让第一空气压缩设备10和第二空气压缩设备20合理去分配供电功率，示例性的，在供电功率2p时，第一空气压缩设备和第二空气压缩设备分别分配1p，在供电功率2.2p时，第一空气压缩设备和第二空气压缩设备分别分配1.1p，在供电功率1.2p时，第一空气压缩设备1.2p，第二空气压缩设备分别分配0p，在供电功率0.8p时，第一空气压缩设备0.8p，第二空气压缩设备分别分配0p。

如图5所示，为方便实现第一空气压缩设备10和第二空气压缩设备20并行工作，可以设置第三管路130上设置有第三控制阀131，所述串联储能管路还包括第四管路140，第四管路140的输入端用于连通气源，第四管路140的输出端与第二空气压缩设备20的输入端连通，第四管路140上设置有第四控制阀141，所述第二空气压缩设备20的输出端通过第五管路150与低压压缩管路30连通，第五管路150上设置有第五控制阀151，相应地，可以控制第二控制阀121、第三控制阀131、回流阀911关闭，第一控制阀111、第四控制阀141、第五控制阀151开启，让低压压缩管路30与至少一个储气单元50连通，串联储能管路处于第四状态，进而就能够实现两个空气压缩设备同步进行一级压缩，提高压缩储能效率。

实施例2：

本申请实施例提供了一种储能方法，基于实施例1中的串联储能系统进行储能，包括以下步骤：

基于供电电源的功率，确定第一空气压缩设备10和第二空气压缩设备20的工作状态，所述工作状态包括停机、将常压气体进行一级压缩、以及将一级压缩的气体进行二级压缩，二级压缩的气体压强大于一级压缩的气体压强；

基于储气单元的接收能力，确定第一空气压缩设备10、第二空气压缩设备20和储气单元50之间的连接状态。

具体地，在供电电源的功率大于第一预设功率值时，选择接收能力最大的储气单元50作为目标储气单元50；在供电电源的功率小于第一预设功率值时，选择接收能力最小的储气单元50作为目标储气单元50。

具体地，所述储能方法包括气压转换，所述气压转换为在串联储能管路中选择两个不同储气单元50分别作为目标压缩气源和目标储气单元50，将低于第一预设气压的储气单元50作为备选压缩气源，将高于第二预设气压的储气单元50作为作为备选储气目标，所述第二预设气压不小于第一预设气压；在供电电源的功率大于第二预设功率值时，从备选压缩气源中选择气压值最高的储气单元50作为目标压缩气源；在供电电源的功率小于第二预设功率值时，从备选压缩气源中选择气压值最小的储气单元50作为目标压缩气源。

示例性的，将可再生能源作为供电电源，在供电电源提供的电力不足时，只能带动一个空气压缩设备时，控制串联储能管路处于第一状态，基于信号检测单元的检测信号，在供电电源的功率小于第一预设功率值时，选择接收能力最小（气压值高）的储气单元50作为目标储气单元50；而后，在目标储气单元50大于第一预设气压后，重新从选压缩气源中选择接收能力最大的储气单元50作为目标储气单元；

在需要在串联储能管路中进行气压转换时，控制串联储能管路处于第二状态，基于信号检测单元的检测信号，在供电电源的功率大于第二预设功率值时，从备选压缩气源中选择气压值最高的储气单元50作为目标压缩气源，优选地，目标压缩气源不是备选压缩气源中气压值最高者时，可以切换至备选压缩气源中气压值最高的储气单元50重新作为目标压缩气源；另外，在供电电源的功率小于第二预设功率值时，从备选压缩气源中选择气压值最小的储气单元50作为目标压缩气源；

在可再生能源电力充足，能够带动两个空气压缩设备工作时，可控制串联储能管路处于第三状态，基于信号检测单元的检测信号，在供电电源的功率大于第一预设功率值时，选择接收能力最大的储气单元50作为目标储气单元50，避免可再生能源电力浪费，保证串联储能系统的整体经济性能和能效。

实施例3：

本申请实施例提供了一种发电方法，基于实施例1中的串联储能系统进行发电，包括以下步骤：获取储气单元50的气压值，筛选出高于第三预设气压值的储气单元50作为待选发电气源，从待选发电气源中选择气压值低的储气单元作为目标发电气源，提高发电能效。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种串联储能系统，其特征在于，包括控制模块、信号检测单元和串联储能管路，

所述串联储能管路包括：

第一空气压缩设备，第一空气压缩设备的输入端用于连通气源，第一空气压缩设备的输出端通过第一管路与低压压缩管路的第一输入端连通，第一管路上设置有第一控制阀；

第二空气压缩设备，第二空气压缩设备的输入端与第二管路的输出端连通，第二管路的输入端与第一空气压缩设备的输出端连通，第二管路上设置有第二控制阀，第二空气压缩设备的输出端通过第三管路与高压压缩管路连通；

储气单元，所述储气单元为恒定容量的容器，储气单元通过第一支管与低压压缩管路连通，第一支管上设置有第一支路阀；储气单元通过第二支管与高压压缩管路的输出端连通，第二支管上设置有第二支路阀；

回流管路，低压压缩管路通过回流管路与第二空气压缩设备的入口端连通，回流管路上设置有回流阀；

第一调压阀，所述第一调压阀位于储气单元的进气侧；

所述信号检测单元包括压力检测单元和功率检测单元，所述压力检测单元用于检测储气单元的气压，所述功率检测单元用于检测供电电源的供电功率，供电电源为对第一空气压缩设备、第二空气压缩设备进行供电的电源，信号检测单元与控制模块连接；

所述控制模块被配置为，基于信号检测单元的检测信号，确定第一控制阀、第二控制阀、第一支路阀、第二支路阀、第一空气压缩设备和第二空气压缩设备的工作状态。

2.如权利要求1所述的串联储能系统，其特征在于，所述串联储能管路包括第一状态和第二状态，在第一状态下，第一控制阀处于打开状态，第二控制阀和回流阀处于关闭状态，第一管路与至少一个储气单元连通；在第二状态下，回流阀处于打开状态，第一控制阀和第二控制阀关闭，回流管路与至少一个储气单元连通，第三管路与至少一个储气单元连通，与回流管路连通的储气单元、与第三管路连通的储气单元分别为不同储气单元；所述控制模块被配置为，基于信号检测单元的检测信号，在供电电源的功率小于第一预设功率值时，选择接收能力最小的储气单元作为目标储气单元，控制串联储能管路处于第一状态；所述控制模块还被配置为，基于信号检测单元的检测信号，将低于第一预设气压的储气单元作为备选压缩气源，将高于第二预设气压的储气单元作为作为备选储气目标，所述第二预设气压不小于第一预设气压，在供电电源的功率大于第二预设功率值时，从备选压缩气源中选择气压值最高的储气单元作为目标压缩气源，并控制串联储能管路处于第二状态；在供电电源的功率小于第二预设功率值时，从备选压缩气源中选择气压值最小的储气单元作为目标压缩气源，并控制串联储能管路处于第二状态。

3.如权利要求2所述的串联储能系统，其特征在于，所述串联储能管路还包括第三状态，在第三状态下，第二控制阀处于打开状态，第一控制阀和回流阀处于关闭状态，第三管路与至少一个储气单元连通，所述控制模块被配置为，基于信号检测单元的检测信号，在供电电源的功率大于第一预设功率值时，选择接收能力最大的储气单元作为目标储气单元，控制串联储能管路处于第三状态。

4.如权利要求2所述的串联储能系统，其特征在于，所述信号检测单元、第一控制阀、第二控制阀、回流阀、第一支路阀、第二支路阀、第一空气压缩设备、第二空气压分别与控制模块连接。

5.如权利要求1~4任意一项所述的串联储能系统，其特征在于，所述串联储能管路还包括低压膨胀管路和高压膨胀管路，储气单元通过第三支管与低压膨胀管路连通，第三支管上设置有第三支路阀，低压膨胀管路的输出端与三通阀的第一输入端连通，三通阀的输出端与第一空气膨胀设备的输入端连通；储气单元通过第四支管与高压膨胀管路连通，第四支管上设置有第四支路阀，所述高压膨胀管路的输出端与第二空气膨胀设备的输入端连通，第二空气膨胀设备的输出端与三通阀的第二输入端连通。

6.如权利要求5所述的串联储能系统，其特征在于，所述第一空气压缩设备和第二空气压缩设备中的至少一者为多级工作功率的空气压缩设备；和/或，

所述第三管路上设置有第三控制阀，所述串联储能管路还包括第四管路，第四管路的输入端用于连通气源，第四管路的输出端与第二空气压缩设备的输入端连通，第四管路上设置有第四控制阀，所述第二空气压缩设备的输出端通过第五管路与低压压缩管路连通，第五管路上设置有第五控制阀。

7.一种储能方法，其特征在于，基于权利要求1~6任意一项所述串联储能系统进行储能，包括以下步骤：

基于供电电源的功率，确定第一空气压缩设备和第二空气压缩设备的工作状态，所述工作状态包括停机、将常压气体进行一级压缩、以及将一级压缩的气体进行二级压缩，二级压缩的气体压强大于一级压缩的气体压强；

基于储气单元的接收能力，确定第一空气压缩设备、第二空气压缩设备和储气单元之间的连接状态。

8.如权利要求7所述的储能方法，其特征在于，在供电电源的功率大于第一预设功率值时，选择接收能力最大的储气单元作为目标储气单元；在供电电源的功率小于第一预设功率值时，选择接收能力最小的储气单元作为目标储气单元。

9.如权利要求7所述的储能方法，其特征在于，所述储能方法包括气压转换，所述气压转换为在串联储能管路中选择两个不同储气单元分别作为目标压缩气源和目标储气单元，将低于第一预设气压的储气单元作为备选压缩气源，将高于第二预设气压的储气单元作为作为备选储气目标，所述第二预设气压不小于第一预设气压；在供电电源的功率大于第二预设功率值时，从备选压缩气源中选择气压值最高的储气单元作为目标压缩气源；在供电电源的功率小于第二预设功率值时，从备选压缩气源中选择气压值最小的储气单元作为目标压缩气源。

10.一种发电方法，其特征在于，基于权利要求1~6任意一项所述串联储能系统进行发电，包括以下步骤：获取储气单元的气压值，筛选出高于第三预设气压值的储气单元作为待选发电气源，从待选发电气源中选择气压值低的储气单元作为目标发电气源。