随着社会的发展,传统能源如石油和煤炭等日渐枯竭,能源利用对环境的影响也越来越受到人们的关注。于是人们将目光转向了风能、太阳能和地热能等可再生能源,但是这些可再生能源却有着的间歇性和不稳定性的缺点,其发出的电能也具有间歇、不稳定的问题,新能源并网带来的震荡问题已经对系统安全运行产生了较大的影响,未来高比例新能源接入电网后,将对电力系统形态以及运行机制产生深刻影响,由此限制了可再生能源大规模利用。现如今在能源的有效利用方面存在较大的问题是电网的峰谷差日益明显,造成了极大的能源浪费。基于以上问题,储能技术应运而生,它巧妙的将以上两个问题耦合解决,既很好地弥补可再生能源电站运行连续性差、功率输出不稳定等缺陷,最终实现稳定输出,为可再生能源的大规模利用提供有效的解决方案,又实现了削峰填谷,提高了能量系统的效率、安全性和经济性。首先介绍了压缩空气储能技术的相关理论,主要包括压缩空气储能技术的工作原理、压缩空气储能系统按照不同依据的分类以及压缩空气储能系统的主要组成部件,并且对不同的部件进行数学化,便于对压缩空气储能系统更深入的了解。根据数学公式并分别在Aspen Plus和Simulink中建立压缩机和膨胀机的静态和动态模型,比较动态模型和静态模型的优缺点,突出动态模型的直观性和时效性,最终选择动态模型对先进压缩空气储能系统进行建模分析。以TICC-500储能系统为算例,对建立的动态模型进行了验证,将仿真得出的储气室参数、压缩机参数以及膨胀机参数等与实际运行的数据相比较,证明本次建立的动态仿真计算模型的准确性。然后利用该模型分析压缩系统、换热系统和膨胀系统中热力学参数改变对整个系统效率的影响,包括压缩机总压比、压缩级数、压缩机进口温度、压缩机等熵效率、压缩级后换热器效能、换热介质初始温度、压缩气体干湿度、膨胀机总压比以及膨胀机等熵效率等,为从不同部件的不同热力学参数优化压缩空气储能系统、提高系统效率奠定了基础。最后,从节约压缩机耗功和增加膨胀机输出功入手,提出了一种变压比运行的压缩空气储能系统并建立了相应的模型,该系统通过阀门调节压缩机和膨胀机串并联的方式实现,在不同的压力需求阶段产生不同的排气压力。该种变压比运行方式在压缩阶段使压缩机排气压力逐级升高,既能满足储气的要求又省去了多余的压缩过程,节约了压缩机耗功;在变压比运行的膨胀阶段,系统根据储气室内气体压力逐渐减少膨胀机的串联级数,使得系统能够更加充分的利用存储的气体,增加了膨胀机的输出功;变压比系统由于既减少了输入的电能,又增加了输出的电能,所以可以有效的提升系统效率。