百万立方级压缩空气储能系统储气库冷能动态利用系统及方法

1.一种百万立方级压缩空气储能系统储气库冷能动态利用方法，其特征在于，包括：获取压缩空气储能系统多源监测数据，形成系统基础数据集；据此进行多尺度热流动约束空间重构，通过空间-时间动态模型生成动态冷能分布预测图谱；基于系统基础数据集，通过节流与冷能回收的耦合影响模型构建分层控制框架，生成分层控制策略；基于系统基础数据集和动态冷能分布预测图谱，构建工况特征指纹库，通过相似工况识别生成冷能回收优化控制策略；将其与分层控制策略融合，输出综合控制指令集；生成冷能回收优化控制策略，包括：基于系统基础数据集，构建压缩空气储能系统的工况特征指纹库；据此通过工况识别从当前系统状态生成工况相似度向量；结合动态冷能分布预测图谱对工况相似度向量进行基于冷能特性的工况相似性增强，得到优化工况相似度向量；据此进行冷能回收控制策略自适应生成，输出冷能回收优化控制策略；节流与冷能回收的耦合影响模型的建立过程包括：读取节流阀运行状态序列和冷能回收装置运行数据，生成耦合分析数据集；基于耦合分析数据集，采用Granger因果分析方法，识别节流阀参数与冷能回收性能的因果关系，构建动态因果网络；根据动态因果网络，构建节流与冷能回收的耦合影响模型；生成分层控制策略，包括：基于系统动态特性的不同时间尺度，设计三层控制框架：策略层：负责总体运行策略规划；协调层：协调节流和冷能回收的配合；执行层：实现基本PID控制功能；每层控制器的输出作为下层控制器的输入或约束，形成分层控制策略。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，生成动态冷能分布预测图谱，包括：基于系统基础数据集，初步重构储气库内的全空间温度场和压力场；据此进行多尺度热流动约束空间重构，优化全空间温度场和压力场；基于优化后的全空间温度场和压力场，进行时序-空间耦合演化预测，生成动态冷能分布预测图谱。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，优化全空间温度场和压力场，包括：将全空间温度场和压力场的初步重构结果进行分层空间分割，得到多尺度空间域；据此构建针对不同尺度的物理约束模型，形成多尺度物理约束集；利用系统基础数据集中的储气库壁面温度传感器数据，通过自适应边界约束构建动态边界条件集；将其与系统基础数据集中的传感器实测数据和多尺度物理约束集结合，执行物理引导的插值重构，优化全空间温度场和压力场。 4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进行时序-空间耦合演化预测，生成动态冷能分布预测图谱，包括：基于优化后的全空间温度场和压力场，应用自适应时间窗口分析识别不同阶段的时间动态特性，生成时间特性分段集；针对其中的每个阶段，构建温度梯度敏感的空间演化模型，形成分段空间演化模型集；读取系统基础数据集中节流阀运行状态序列的放气参数，分析节流阀开度变化对储气库内部温度场演化的影响，建立放气-温度耦合模型；将其与分段空间演化模型集结合，通过多步递进式预测生成动态冷能分布预测图谱。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，生成时间特性分段集，包括：基于优化后的全空间温度场和压力场，计算全空间温度变化率的统计特征，包括均值、方差和峰度；通过时序聚类将统计特征进行分类，自动识别快速变化、过渡和缓慢变化阶段；根据不同阶段的特性调整时间步长：在快速变化阶段采用第一小时间步长提高预测精度，在缓慢变化阶段采用第二时间步长提高计算效率；最终生成时间特性分段集；其中第一时间步长小于第二时间步长。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，得到优化工况相似度向量，包括：基于系统基础数据集和动态冷能分布预测图谱，提取冷能特性指标，构建针对冷能回收的相似性计算公式，生成热力学相似性指标集；根据冷能回收过程的特点构建阶段性相似度加权策略，生成阶段加权函数集；读取系统基础数据集中的冷能回收装置运行数据，分析工况相似性与冷能回收效率的关系，建立效率关联映射；结合热力学相似性指标集、阶段加权函数集和效率关联映射，计算当前与历史工况相似度向量的增强相似度，输出优化工况相似度向量。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，热力学相似性指标集包括：温度梯度分布相似性指标，通过计算两个工况温度梯度场的余弦相似度得到；冷热界面运动模式相似性指标，通过比较冷热分界面的移动速度和方向得到；冷能产生速率相似性指标，通过对比单位时间内冷能产生量的变化模式得到。 8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行冷能回收控制策略自适应生成，输出冷能回收优化控制策略，包括：基于优化工况相似度向量，从历史控制数据库中检索相似工况的控制策略，提取关键控制决策，生成候选控制策略集；从其中识别与冷能回收效率相关的控制决策要素，构建冷能效率影响因子集；基于耦合影响模型和冷能效率影响因子集，构建节流-回收双目标优化框架，将节流阀控制与冷能回收装置控制作为耦合优化问题，构建多目标优化模型；将其与当前系统状态结合，执行实时优化计算，生成当前工况下的冷能回收优化控制策略。 9.百万立方级压缩空气储能系统储气库冷能动态利用系统，其特征在于，包括：压缩系统，用于对空气进行压缩；储气库，与压缩系统相连，用于存储压缩后的气体；排气管道，连接储气库，用于排出储气库中的气体；节流阀，设置在排气管道中，用于控制气体流量和压力；冷能回收装置，设置于排气管道中节流阀的排气口后端，用于回收气体中的冷能；换热器，设置于冷能回收装置的后端，通过冷能与气体进行热交换；透平系统，设置于换热器之后，用于对热交换后的气体进行透平做工发电；控制模块，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现权利要求1至8任一项所述的方法。