CN113323791A - 一种水坝用抽水蓄能储电系统 - Google Patents

一种水坝用抽水蓄能储电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113323791A
CN113323791A CN202110671838.3A CN202110671838A CN113323791A CN 113323791 A CN113323791 A CN 113323791A CN 202110671838 A CN202110671838 A CN 202110671838A CN 113323791 A CN113323791 A CN 113323791A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
pressure regulating
tunnel
reversible
regulating valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110671838.3A
Other languages
English (en)
Inventor
许培德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian College of Water Conservancy and Electric Power
Original Assignee
Fujian College of Water Conservancy and Electric Power
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian College of Water Conservancy and Electric Power filed Critical Fujian College of Water Conservancy and Electric Power
Priority to CN202110671838.3A priority Critical patent/CN113323791A/zh
Publication of CN113323791A publication Critical patent/CN113323791A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/06—Stations or aggregates of water-storage type, e.g. comprising a turbine and a pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F03B11/02—Casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/08—Machine or engine aggregates in dams or the like; Conduits therefor, e.g. diffusors
    • F03B13/083—The generator rotor being mounted as turbine rotor rim
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00—Controlling
    • F03B15/02—Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04—Controlling by varying liquid flow of turbines
    • F03B15/06—Regulating, i.e. acting automatically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/16—Stators
    • F03B3/18—Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

Abstract

一种水坝用抽水蓄能储电系统，它涉及一种蓄能储电系统。它包含上水库，上水库的出口端上设有压力隧洞，压力隧洞上设有调压井，压力隧洞的下游段连接有水道，水道的底端上设有可逆水泵水轮机，可逆水泵水轮机的出水端连接有尾水隧洞，尾水隧洞上设有下水库，可逆水泵水轮机的出水端上设有旁通过流通道，旁通过流通道上设有调压阀，调压阀的出口端与尾水隧洞连通。本发明通过在上水库的出口段上设置调压井和在可逆水泵水轮机的出口旁路通道上设置调压阀，通过调压井与调压阀的联调防护，有效降低了可逆水泵水轮机末端的水流压力和其转速上升率。

Description

一种水坝用抽水蓄能储电系统
技术领域
本发明涉及节能发电技术领域，具体涉及一种水坝用抽水蓄能储电系统。
背景技术
蓄能储电系统已成为当今世界各国公认的最合理、 最经济和最可靠的调峰电源。建设蓄能储电电站是满足电网调峰需求增长和消耗电网剩余电能的可靠措施，是改善电网结构、运行条件和降低运行成本的需要，是增强电网紧急事故备用能力的需要，是配合核电站和风电等运行的需要， 建设抽水蓄能电站具有较大的生态和环境效益， 建设抽水蓄能电站工程投资较少、 工期较短。
在蓄能储电系统在其运行过程中产生的水锤成为该系统安全运行的主要因素，当前应用与该系统的工程中，多采用调压井的方式作为对系统管路的调节保护措施，然而采用调压井方案不可避免得存在存在着投资大、工期长等因素，使其越来越无法满足当前建设节能电站的要求，同时对于一些引水系统较长的中小型水电站，单独设置调压井进行防护时也无法满足调保要求，而如果仅仅采用以调压阀替代调压井的方案，其引水系统的小波动工况难以稳定且机组之间水力干扰现象严重，无法保证机组的安全运行。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种水坝用抽水蓄能储电系统，它通过在上水库的出口段上设置调压井和在可逆水泵水轮机的出口旁路通道上设置调压阀，通过调压井与调压阀的联调防护，有效降低了可逆水泵水轮机末端的水流压力和其转速上升率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：一种水坝用抽水蓄能储电系统，它包含上水库1，上水库1的出口端上设有压力隧洞2，压力隧洞2上设有调压井3，压力隧洞2的下游段连接有水道4，水道4的底端上设有可逆水泵水轮机5，可逆水泵水轮机5的出水端连接有尾水隧洞7，尾水隧洞7上设有下水库8，可逆水泵水轮机5的出水端上设有旁通过流通道，所述的旁通过流通道上设有调压阀6，调压阀6的出口端与尾水隧洞7连通，所述的调压井3包含调压井体31、节流口32和导流块33，所述的压力隧洞2通过节流口32与调压井体31连通，所述的导流块33设置在节流口32的顶部周围，且导流块33的内侧面为弧形凹面。
进一步的，所述的可逆水泵水轮机5上设有调速器，所述的调速器控制可逆水泵水轮机5的导叶和调压阀6。
进一步的，所述的调压阀6的直径为0.8～1.0m。
进一步的，所述的下水库8与上水库1的水头差为60m～100m。
本发明的工作原理：
本发明在水坝的上游处设置上水库1，在水坝上安装可逆水泵水轮机5，在上水库1的水流出口段上设置调压井3，在用电高峰时利用了水坝上的水在重力作用下通过压力隧洞2冲下位于其下游的可逆水泵水轮机5，此时可逆水泵水轮机5作为发电装置，而当位于用电低谷时，利用可逆水泵水轮机5产生的多余电能带动其水泵运行，降水从下水库8抽到上水库1储存起来，然后在次日白天将上水库1的水放出发电。
本发明中调压阀6受可逆水泵水轮机5上的调速器控制，通过调速器使得调压阀6与可逆水泵水轮机5中的导叶为联动关系，使得当可逆水泵水轮机5的负荷发生变化时，在其导叶关闭的同时，调压阀6迅速打开，使得减小系统内总流量的减少。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：
1、本发明通过在上水库的出口段上设置调压井和在可逆水泵水轮机的出口旁路通道上设置调压阀，通过调压井与调压阀的联调防护，有效降低了可逆水泵水轮机末端的水流压力和其转速上升率；
2、本发明在压力隧洞上设置的调压井采用阻抗式调压井，通过在节流口处的导流块装置，进一步使得水流进入调压进时产生的水位波动振幅较小，波动衰减较快。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的系统示意图。
图2是本发明中调压井3的结构示意图。
附图标记说明：上水库1、压力隧洞2、调压井3、调压井体31、节流口32、导流块33、水道4、可逆水泵水轮机5、调压阀6、尾水隧洞7、下水库8。
具体实施方式
参看图1-图2所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含上水库1，上水库1的出口端上设有压力隧洞2，压力隧洞2上设有调压井3，压力隧洞2的下游段连接有水道4，水道4的底端上设有可逆水泵水轮机5，可逆水泵水轮机5的出水端连接有尾水隧洞7，尾水隧洞7上设有下水库8，可逆水泵水轮机5的出水端上设有旁通过流通道，所述的旁通过流通道上设有调压阀6，调压阀6的出口端与尾水隧洞7连通，所述的调压井3包含调压井体31、节流口32和导流块33，所述的压力隧洞2通过节流口32与调压井体31连通，所述的导流块33设置在节流口32的顶部周围，且导流块33的内侧面弧形凹面。
所述的可逆水泵水轮机5上设有调速器，所述的调速器控制可逆水泵水轮机5的导叶和调压阀6，调压阀6采用全油压控制。
所述的调压阀6的直径为1.0m，使得可逆水泵水轮机5的导叶在快速关闭时，保证机组转速上升和压力上升均满足调节保证要求。
所述的下水库8与上水库1的水头差为100m。
本实施例在水坝的上游处设置上水库1，在水坝上安装可逆水泵水轮机5，在上水库1的水流出口段上设置调压井3，在用电高峰时利用了水坝上的水在重力作用下通过压力隧洞2冲下位于其下游的可逆水泵水轮机5，此时可逆水泵水轮机5作为发电装置，发电装置经变压器转换后送至输电线路，而当位于用电低谷时，利用可逆水泵水轮机5产生的多余电能带动其水泵运行，降水从下水库8抽到上水库1储存起来，然后在次日白天将上水库1的水放出发电。
本实施例中调压阀6受可逆水泵水轮机5上的调速器控制，通过调速器使得调压阀6与可逆水泵水轮机5中的导叶为联动关系，使得当可逆水泵水轮机5的负荷发生变化时，在其导叶关闭的同时，调压阀6迅速打开，使得减小系统内总流量的减少。
采用上述技术方案后，本实施例有益效果为：
1、本实施例通过在上水库的出口段上设置调压井和在可逆水泵水轮机的出口旁路通道上设置调压阀，通过调压井与调压阀的联调防护，有效降低了可逆水泵水轮机末端的水流压力和其转速上升率；
2、本实施例在压力隧洞上设置的调压井采用阻抗式调压井，通过在节流口处的导流块装置，进一步使得水流进入调压进时产生的水位波动振幅较小，波动衰减较快。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种水坝用抽水蓄能储电系统，其特征在于：它包含上水库(1)，上水库(1)的出口端上设有压力隧洞(2)，压力隧洞(2)上设有调压井(3)，压力隧洞(2)的下游段连接有水道(4)，水道(4)的底端上设有可逆水泵水轮机(5)，可逆水泵水轮机(5)的出水端连接有尾水隧洞(7)，尾水隧洞(7)上设有下水库(8)，可逆水泵水轮机(5)的出水端上设有旁通过流通道，所述的旁通过流通道上设有调压阀(6)，调压阀(6)的出口端与尾水隧洞(7)连通，所述的调压井(3)包含调压井体(31)、节流口(32)和导流块(33)，所述的压力隧洞(2)通过节流口(32)与调压井体(31)连通，所述的导流块(33)设置在节流口(32)的顶部周围，且导流块(33)的内侧面为弧形凹面。
2.根据权利要求1所述的一种水坝用抽水蓄能储电系统，其特征在于：所述的可逆水泵水轮机(5)上设有调速器，所述的调速器控制可逆水泵水轮机(5)的导叶和调压阀(6)。
3.根据权利要求1所述的一种水坝用抽水蓄能储电系统，其特征在于：所述的调压阀(6)的直径为0.8～1.0m。
4.根据权利要求1所述的一种水坝用抽水蓄能储电系统，其特征在于：下水库(8)与上水库(1)的水头差为60m～100m。
CN202110671838.3A 2021-06-17 2021-06-17 一种水坝用抽水蓄能储电系统 Pending CN113323791A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110671838.3A CN113323791A (zh) 2021-06-17 2021-06-17 一种水坝用抽水蓄能储电系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110671838.3A CN113323791A (zh) 2021-06-17 2021-06-17 一种水坝用抽水蓄能储电系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113323791A true CN113323791A (zh) 2021-08-31

Family

ID=77423594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110671838.3A Pending CN113323791A (zh) 2021-06-17 2021-06-17 一种水坝用抽水蓄能储电系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113323791A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113404634A (zh) * 2021-06-15 2021-09-17 五邑大学 基于地下坑道群的抽水蓄能电站
CN115094845A (zh) * 2022-05-21 2022-09-23 徐康瑞 一种适于tbm施工的抽水蓄能硐室及施工方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113404634A (zh) * 2021-06-15 2021-09-17 五邑大学 基于地下坑道群的抽水蓄能电站
CN115094845A (zh) * 2022-05-21 2022-09-23 徐康瑞 一种适于tbm施工的抽水蓄能硐室及施工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113323791A (zh) 一种水坝用抽水蓄能储电系统
CN101314943B (zh) 双库自调节潮汐能发电方法及其系统
CN206752426U (zh) 一种新型抽水蓄能电站供水系统
CN203546687U (zh) 自适应尾水位变化的水电站尾水调压室
CN207333093U (zh) 一种浮块式双作用波浪发电装置
CN106930252A (zh) 一种新型抽水蓄能电站供水系统
CN109267549A (zh) 一种引水隧洞结构
CN104179159B (zh) 水电站明满流尾水系统
CN116696646B (zh) 潮汐电站和海水抽水蓄能电站的联合电站及其调度方法
CN116085174A (zh) 一种抽水蓄能电站
CN114060207A (zh) 一种海上蓄水与潮汐蓄水双用发电站及其工作方法
CN214836838U (zh) 一种水坝用抽水蓄能储电系统
WO2024016860A1 (zh) 一种潮汐波浪空气储能发电系统
CN217783667U (zh) 一种潮汐波浪空气储能发电系统
CN204704060U (zh) 聚能水力发电装置
KR200349016Y1 (ko) 수리계통의 잉여낙차를 활용한 소수력 발전설비
CN112727667B (zh) 一种智能调节型输水发电装置及其监测反馈方法
CN112726491A (zh) 一种复合式流量控制及能源回收系统
CN113868746A (zh) 内陆河尾闾防洪水库的防洪库容设计方法
CN215596407U (zh) 水轮机主轴密封供排水系统
CN208533449U (zh) 一种用于拦河工程下放生态水的装置
CN214460074U (zh) 复合式流量控制及能源回收系统
CN201778947U (zh) 潮汐能发电装置
CN201221434Y (zh) 双库自调节潮汐能发电系统
CN217267331U (zh) 一种抽水蓄能电站布置结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination