本發(fā)明涉及壓縮空氣儲能，具體涉及壓縮空氣儲能電站隧洞型儲氣庫洞室群設(shè)計(jì)方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、壓縮空氣儲能技術(shù)因其多種功能而成為關(guān)新型電力系統(tǒng)的重要支撐。儲氣庫作為壓縮空氣儲能電站的核心部件，其設(shè)計(jì)合理性與電站的安全性和經(jīng)濟(jì)性直接相關(guān)。特別地，隧洞型儲氣庫作為大型地下空間，由多個陣列布置的洞室群構(gòu)成，其設(shè)計(jì)需應(yīng)對高氣壓循環(huán)交變作用下的洞室群相互擾動效應(yīng)，這與常規(guī)地下隧道設(shè)計(jì)存在顯著差異。

2、目前，相關(guān)技術(shù)解決了如何設(shè)計(jì)適用于壓氣儲能技術(shù)的洞室群布置方法，考慮了埋深、洞徑、洞間距的相互約束關(guān)系，實(shí)現(xiàn)提高儲氣洞室群的安全性和穩(wěn)定性的技術(shù)效果，但依舊存在不足，導(dǎo)致了設(shè)計(jì)方案的可靠性存在局限。首先，設(shè)計(jì)效率方面，傳統(tǒng)方法依賴于數(shù)值模擬，計(jì)算時間長且受模型精度影響大；其次，襯砌層作為硬巖儲氣庫洞室的重要組成部分，其厚度不僅影響有效庫容，還涉及不同工況下的內(nèi)壓分擔(dān)作用，而相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)往往忽視這一因素，導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)果偏大；最后，相關(guān)技術(shù)多從洞室穩(wěn)定出發(fā)反向推算庫容，其庫容與儲能時長、運(yùn)行壓力等參數(shù)未建立關(guān)聯(lián)。

3、鑒于此，需要一種考慮更多參數(shù)相互約束的儲氣庫洞室群布置設(shè)計(jì)方法，以提高儲氣庫洞室群設(shè)計(jì)的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了壓縮空氣儲能電站隧洞型儲氣庫洞室群設(shè)計(jì)方法及裝置，以提高設(shè)計(jì)的洞穴群的可靠性。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種壓縮空氣儲能電站隧洞型儲氣庫洞室群設(shè)計(jì)方法，方法包括：基于壓縮空氣儲能電站裝機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)，確定庫容約束；庫容約束用于指示儲能電站的最小庫容量；基于儲氣庫洞室的工程地質(zhì)參數(shù)和儲氣庫洞室的預(yù)設(shè)洞徑，確定埋深約束和襯砌約束；埋深約束用于指示儲氣庫洞室的最小埋深；襯砌約束用于指示儲氣庫洞室的最小襯砌厚度；基于埋深約束和襯砌約束，確定洞間距約束；基于庫容約束和襯砌約束，確定總長度約束；基于總長度約束、埋深約束和洞間距約束，確定洞室數(shù)量和用地面積；基于預(yù)設(shè)洞徑，確定對應(yīng)的埋深、襯砌厚度、洞間距、總長度，以及洞室數(shù)量、用地面積和用地寬度，以生成洞室群布置方案。

3、第二方面，本發(fā)明提供了一種壓縮空氣儲能電站隧洞型儲氣庫洞室群設(shè)計(jì)裝置，裝置包括：庫容確定模塊，用于基于壓縮空氣儲能電站裝機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)，確定庫容約束；庫容約束用于指示儲能電站的最小庫容量；約束確定模塊，用于基于儲氣庫洞室的工程地質(zhì)參數(shù)和儲氣庫洞室的預(yù)設(shè)洞徑，確定埋深約束和襯砌約束；埋深約束用于指示儲氣庫洞室的最小埋深；襯砌約束用于指示儲氣庫洞室的最小襯砌厚度；洞間距確定模塊，用于基于埋深約束和襯砌約束，確定洞間距約束；總長度確定模塊，用于基于庫容約束和襯砌約束，確定總長度約束；洞室確定模塊，用于基于總長度約束、埋深約束和洞間距約束，確定洞室數(shù)量和用地面積；方案生成模塊，用于基于預(yù)設(shè)洞徑，確定對應(yīng)的埋深、襯砌厚度、洞間距、總長度，以及洞室數(shù)量、用地面積和用地寬度，以生成洞室群布置方案。

4、第三方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：存儲器和處理器，存儲器和處理器之間互相通信連接，存儲器中存儲有計(jì)算機(jī)指令，處理器通過執(zhí)行計(jì)算機(jī)指令，從而執(zhí)行上述第一方面或其對應(yīng)的任一實(shí)施方式的一種壓縮空氣儲能電站隧洞型儲氣庫洞室群設(shè)計(jì)方法。

5、第四方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計(jì)算機(jī)指令，計(jì)算機(jī)指令用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述第一方面或其對應(yīng)的任一實(shí)施方式的一種壓縮空氣儲能電站隧洞型儲氣庫洞室群設(shè)計(jì)方法。

6、第五方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)指令，計(jì)算機(jī)指令用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述第一方面或其對應(yīng)的任一實(shí)施方式的一種壓縮空氣儲能電站隧洞型儲氣庫洞室群設(shè)計(jì)方法。

7、本發(fā)明提出的壓縮空氣儲能電站隧洞型儲氣庫洞室群布置設(shè)計(jì)方法，考慮了埋深、圍巖洞徑、圍巖類別、圍巖應(yīng)力條件、最小庫容量、運(yùn)行壓力、運(yùn)行工作氣質(zhì)量、運(yùn)行氣體溫度、襯砌層、總長度、洞室數(shù)量、洞間距等參數(shù)之間的協(xié)調(diào)性和關(guān)聯(lián)性，劃分不同運(yùn)行工況(無內(nèi)壓作用、有內(nèi)壓作用)，以各參數(shù)的相互耦合影響為約束條件，建立以電站規(guī)劃為前置條件的正向設(shè)計(jì)技術(shù)，既滿足了儲氣庫的穩(wěn)定性和安全性，又滿足運(yùn)行期間對氣壓、氣量、運(yùn)行時間的需求，提高了設(shè)計(jì)效率和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種壓縮空氣儲能電站隧洞型儲氣庫洞室群設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于壓縮空氣儲能電站裝機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)，確定庫容約束；所述庫容約束用于指示所述儲能電站的最小庫容量包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述埋深約束用于指示所述儲氣庫洞室的最小埋深包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述襯砌約束用于指示所述儲氣庫洞室的最小襯砌厚度還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述埋深約束和襯砌約束，確定洞間距約束包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述庫容約束和襯砌約束，確定總長度約束包括：

7.一種壓縮空氣儲能電站隧洞型儲氣庫洞室群設(shè)計(jì)裝置，其特征在于，所述裝置包括：

8.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，包括：

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及壓縮空氣儲能技術(shù)領(lǐng)域，公開了壓縮空氣儲能電站隧洞型儲氣庫洞室群設(shè)計(jì)方法及裝置，方法包括：基于壓縮空氣儲能電站裝機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)，確定庫容約束；庫容約束用于指示儲能電站的最小庫容量；基于儲氣庫洞室的工程地質(zhì)參數(shù)和儲氣庫洞室的預(yù)設(shè)洞徑，確定埋深約束和襯砌約束；埋深約束用于指示儲氣庫洞室的最小埋深；襯砌約束用于指示儲氣庫洞室的最小襯砌厚度；基于埋深約束和襯砌約束，確定洞間距約束；基于庫容約束和襯砌約束，確定總長度約束；基于總長度約束、埋深約束和洞間距約束，確定洞室數(shù)量和用地面積；基于預(yù)設(shè)洞徑，確定對應(yīng)的埋深、襯砌厚度、洞間距、總長度，以及洞室數(shù)量、用地面積和用地寬度，以生成洞室群布置方案。

技術(shù)研發(fā)人員：張?jiān)讫?鄭克勛,余波,朱代強(qiáng),陳再謙,劉祥剛,趙代堯,張毅,張斌,鄒申威,吳述彧,曾樹元
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電建集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23