1.一种压缩空气储能系统灵活调节充裕度评估方法,其特征在于,包括:基于获取的风光负荷预测数据及CAES设备参数,建立场景化运行数据集与CAES热力学物理约束模型;利用CAES热力学物理约束模型对场景化运行数据集进行时序推演,获取表征储气压力与气体温度演变的内部状态向量,据此构建CAES多时间尺度能量谱,CAES多时间尺度能量谱为基于内部状态向量动态约束并耦合短时间尺度功率边界与长时间尺度能量边界的统一数据结构;从场景化运行数据集中解析出多时间尺度调节需求轨迹;将多时间尺度调节需求轨迹映射至CAES多时间尺度能量谱中以确立几何覆盖关系;根据几何覆盖关系量化计算灵活调节充裕度指标;其中,将多时间尺度调节需求轨迹映射至CAES多时间尺度能量谱中以确立几何覆盖关系包括:将多时间尺度调节需求轨迹按时间尺度特征分解为调频功率需求序列与调峰能量需求序列;遍历每一个时间点,将调频功率需求序列中的数值与CAES多时间尺度能量谱中对应时刻的短时间尺度功率边界进行匹配,并将调峰能量需求序列中的数值与对应时刻及持续时间的长时间尺度能量边界进行匹配;针对每一组匹配,计算短时间尺度功率边界或长时间尺度能量边界相对于需求的包络程度,生成局部覆盖裕度;聚合所有时间点及所有时间尺度下的局部覆盖裕度,形成表征需求轨迹是否落入能量谱可行域内的几何覆盖关系;利用几何覆盖关系生成灵活性瓶颈信息:扫描几何覆盖关系中的局部覆盖裕度序列,识别裕度低于预设阈值的覆盖不足片段;提取每一个覆盖不足片段对应的时间位置及时间尺度类型,并从CAES多时间尺度能量谱中回溯该时间位置对应的内部状态向量;将提取的时间位置、时间尺度类型及内部状态向量组合,生成灵活性瓶颈信息,以定位导致灵活调节能力不足的具体物理工况与状态区间。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用CAES热力学物理约束模型对场景化运行数据集进行时序推演,获取表征储气压力与气体温度演变的内部状态向量,据此构建CAES多时间尺度能量谱,包括:依据场景化运行数据集的时间分辨率特征构建离散时间网格;在离散时间网格的每一个时间步长上,利用CAES热力学物理约束模型对场景化运行数据集中的输入变量进行响应模拟,生成包含储气压力、气体温度及储热能量参数的CAES内部状态轨迹;遍历CAES内部状态轨迹中的每一个内部状态向量,分别计算受该时刻热力学状态限制的短时间尺度功率边界与长时间尺度能量边界;将对应同一内部状态向量的短时间尺度功率边界与长时间尺度能量边界关联存储,形成CAES多时间尺度能量谱。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,将对应同一内部状态向量的短时间尺度功率边界与长时间尺度能量边界关联存储,形成CAES多时间尺度能量谱包括:为短时间尺度功率边界分配调频时间尺度标识,为长时间尺度能量边界分配调峰持续时间标识;将同一时间点下的短时间尺度功率边界定义的瞬时可调功率区间,与长时间尺度能量边界定义的在不同调峰持续时间标识下的可持续平均出力区间进行时间轴对齐,生成局部能量谱片段;沿离散时间网格串联所有时间点的局部能量谱片段,构成描述CAES在不同内部状态向量下具备的跨时间尺度调节能力的CAES多时间尺度能量谱。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,计算受该时刻热力学状态限制的长时间尺度能量边界包括:针对预设集合中的每一个候选持续时间,读取当前时刻的内部状态向量作为初始条件;利用CAES热力学物理约束模型模拟在候选持续时间内维持恒定出力时的透平膨胀过程或压缩机压缩过程,监测储气压力与气体温度的演化轨迹;以不违反储气压力下限及排气温度上限为终止条件,搜索在该候选持续时间内维持的最大可行平均出力;计算最大可行平均出力与候选持续时间的乘积,得到在该时刻及该内部状态向量下对应的长时间尺度能量边界。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括构建经济性-灵活性联合规划模型:读取场景化运行数据集中的成本参数,建立以全寿命周期成本最小化为优化目标的经济性目标函数;利用代理模型技术或分段线性化方法,将灵活调节充裕度指标映射为决策变量的函数,构建充裕度约束条件,以保证系统满足预设的最小覆盖裕度要求;将经济性目标函数、充裕度约束条件与CAES热力学物理约束模型集成,生成经济性-灵活性联合规划模型。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,进一步包括基于经济性-灵活性联合规划模型提取灵活性影子价格序列:对经济性-灵活性联合规划模型进行数值求解,获取包含原始变量解与对偶变量解的优化求解结果;从优化求解结果的对偶变量解中,提取对应于CAES多时间尺度能量谱中短时间尺度功率边界约束与长时间尺度能量边界约束的拉格朗日乘子序列;将拉格朗日乘子序列按照调频与调峰的时间尺度分类,构造表征不同时刻及不同状态下调节能力边际价值的灵活性影子价格序列。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,进一步包括利用灵活性影子价格序列反馈优化CAES规划配置方案:分析灵活性影子价格序列的时序分布特征,依据价格高低识别灵活性资源稀缺时段,并据此调整压缩空气储能系统的功率容量参数、储气库容量参数及储热容量参数,生成更新后的CAES规划配置方案;将更新后的CAES规划配置方案作为边界条件反馈至经济性-灵活性联合规划模型中进行迭代求解,直至灵活性影子价格序列的波动特征满足预设的收敛标准;输出满足收敛标准对应的最终CAES规划配置方案,作为工程建设的决策依据。