CN116146406A - 一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机 - Google Patents

Abstract

一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机，属于水力发电领域，本发明为了水流经过转弯流至水泵水轮机的叶轮，引起了微电网中的频率波动的问题。包括高压段、转动部分总成、叶轮腔段和低压段；高压段包括同轴套接的外承压件和内承压件，内承压件与外承压件之间形成环形流道；高压段、叶轮腔段和低压段向右顺次连接，高压段包括同轴套接的外承压件和内承压件，外承压件为轴向连续变化的中空回转体，内承压件是轴向连续变化的右开口中空回转体，转动部分总成包括叶轮、主轴；主轴转动设置在内承压件内，主轴与叶轮相连，叶轮位于叶轮腔段内。本发明具有沿叶轮旋转轴心线来流的特征，使水流流速均匀且无旋，提高水泵水轮机的稳定性。

Description

一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机

技术领域

本发明属于水力发电领域，尤其涉及一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机。

背景技术

微电网是由分布式发电、储能系统、相关负载和监控保护系统组成的一个小型的发配电系统。微电网既可以跟其他电网并联运行，又可以单独运行。与传统的广域电力系统相比，以微电网为代表的新型局域电力系统的电源结构中，光伏、风电等新能源占比逐渐提高，使得微电网具有明显的随机性、波动性和间歇性特征，也使微电网由于电网系统惯量的降低实现柔性可控和安全稳定运行要求的难度进一步提高。

电网的系统惯量是由在网同步电机数量和容量大小决定的，这也就决定着系统同步机组的整体动能大小。通常来讲，电网容量越大，同步旋转惯性设备越多，则电网的系统惯量就越大，电网的调频能力就越强。微电网的一个突出特点就是电网容量较小且新能源及可再生能源的占比要较传统的广域电网大得多。光伏、风力发电等新能源在微电网中的占比较高且均不为电网提供系统惯量，相应地，微电网中同步发电机的总容量和占比均随之下降，也就使微电网的系统惯量也随之降低，这就直接影响到了微电网的调频能力。

电网的系统惯量通常以同步发电机转子旋转时所存储的动能来表示，并以此来描述在电网系统发生功率不平衡扰动时同步发电机组转速改变导致的能量变化。对于微电网而言，由于电网容量和系统惯量均较小且本身调节能力有限，在新能源机组突然下网或是用电需求突然增高出现功率缺额后，电网的系统惯量呈现出释放存储动能的趋势，微电网系统中同步发电机组的电磁功率发生突变，而其机械功率未发生变化，转子在不平衡转矩作用下按转子运动方程发生变化，转速下降释放动能，从而导致微电网系统的频率随之明显下降；新能源机组突然增加发电或是用电需求突然减少出现功率过剩后，电网的系统惯量呈现出吸收能量的趋势，微电网系统中同步发电机组的电磁功率会把多余的能量作为机组的转动势能进行累加，也就导致了同步发电机组转速突然加快，进而导致微电网系统的频率显著上升。微电网由于其容量和系统惯量的限制，发生功率不平衡扰动时会导致系统频率的变化，直接影响微电网的供电电能质量。

微电网系统的功率不平衡会导致整个电网频率的变化，而同时肩负着发电和负荷功能的抽水蓄能机组在运行过程中向微电网中输入/输出能量的波动变化就是导致系统频率变化的主要原因之一。传统的水泵水轮机由于其本身结构的限制，其来流方向垂直于机组旋转轴线方向，不论是发电工况还是抽水工况，水流都是经过一个90°的急转弯后才进入到水泵水轮机的叶轮当中。不论是发电工况还是抽水工况，在进入能量转换元件转轮前的流道内均存在非常严重的二次流动和流速不均匀状态，这就使水泵水轮机转换的水能呈现出一种波动的状态，最终引起了发电电动机输入/输出到微电网中的电能也相应地发生波动，从而引起了微电网中的频率波动。

发明内容

本发明的目的是提供一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机，以解决水流经过转弯流至水泵水轮机的叶轮，使水泵水轮机转换的水能呈现出一种波动的状态，从而引起了微电网中的频率波动的问题。本发明所采用的技术方案如下：

一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机，包括高压段、转动部分总成、叶轮腔段和低压段；

高压段包括外承压件和内承压件，外承压件和内承压件通过若干固定导流片同轴套接，内承压件与外承压件之间形成环形流道；

外承压件、叶轮腔段和低压段向右顺次连接，形成轴向连续变化的中空回转体，外承压件包括向右顺次连接的进口管段、直管段和收缩管段，进口管段沿轴向单调变化，收缩管段向右单调收敛，低压段向右单调扩散；

内承压件是轴向连续变化的右开口中空回转体，包括向右顺次连接的整流壳段、直壳段、第一收缩壳段、锥壳段和第二收缩壳段，整流壳段向右单调扩散，第一收缩壳段、锥壳段和第二收缩壳段均向右单调收敛，整流壳段处的所述环形流道面积向右单调减小；

转动部分总成包括叶轮、主轴和发电机转子；主轴转动设置在内承压件内，主轴上套接有发电机转子，主轴的右端与叶轮相连，叶轮或主轴与内承压件之间设置有密封，叶轮上设有若干叶片，若干叶片位于叶轮腔段内。

进一步的，进口管段是直管、向右单调收敛的变径管或向左单调收敛的变径管中的一种。

进一步的，固定导流片的数量大于等于2个。

进一步的，叶片的数量大于等于2个。

进一步的，主轴的两端分别通过轴承甲和轴承乙与内承压件相连。

进一步的，省略直管段，进口管段与收缩管段相连。

进一步的，省略直壳段，整流壳段与第一收缩壳段相连。

进一步的，省略锥壳段，第一收缩壳段与第二收缩壳段相连。

进一步的，省略第二收缩壳段。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明公开的一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机在水轮机和水泵两个工况均具有沿叶轮旋转轴心线来流的特征，尽可能地保证水流能够流速均匀且无旋地流至叶轮，从而最大限度地提高水泵水轮机的稳定性，避免引起了微电网中的频率波动。

2、提高了水泵水轮机的水轮机和水泵工况来流流速的均匀性；

3、显著减小了水泵水轮机的水轮机工况来流的切向速度，极大地降低了来流的旋转程度；

4、改善了水泵水轮机的水泵工况来流的二次回流情况。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为传统水泵水轮机的水轮机工况水流流动示意图；

图3为传统水泵水轮机的水轮机工况蜗壳内部水流流动示意图；

图4为传统水泵水轮机的水轮机工况来流流动情况；

图5为传统水泵水轮机的水泵工况水流流动示意图；

图6为传统水泵水轮机的水泵工况来流流动情况；

图7为本发明的水轮机工况水流流动示意图；

图8为本发明的水泵工况水流流动示意图；

图9为本发明设定直角坐标系的示意图；

图10为本发明的高压段剖视图。

图中：1-高压段、11-外承压件、111-进口管段、112-直管段、113-收缩管段、12-内承压件、121-整流壳段、122-直壳段、123-第一收缩壳段、124-锥壳段、125-第二收缩壳段、13-固定导流片、2-转动部分总成、21-叶轮、211-叶片、22-密封、23-轴承甲、24-主轴、25-发电机转子、26-轴承乙、3-叶轮腔段、4-低压段、5-蜗壳、6-尾水管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺栓连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认可在现有连接方式中找到至少一种连接方式实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择螺栓连接。

以下将结合附图，对本发明作进一步详细说明，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施例。

实施例一：如图1-10所示，一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机，包括高压段1、转动部分总成2、叶轮腔段3和低压段4；

高压段1包括外承压件11和内承压件12，外承压件11和内承压件12通过若干固定导流片13同轴套接，内承压件12与外承压件11之间形成环形流道；

外承压件11、叶轮腔段3和低压段4向右顺次连接，形成轴向连续变化的中空回转体，外承压件11包括向右顺次连接的进口管段111、直管段112和收缩管段113，进口管段111沿轴向单调变化，收缩管段113向右单调收敛，叶轮腔管段3的中部向内收敛，低压段4向右单调扩散；

内承压件12是轴向连续变化的右开口中空回转体，包括向右顺次连接的整流壳段121、直壳段122、第一收缩壳段123、锥壳段124和第二收缩壳段125，整流壳段121向右单调扩散，第一收缩壳段123、锥壳段124和第二收缩壳段125均向右单调收敛，整流壳段121处的所述环形流道面积向右单调减小；

转动部分总成2包括叶轮21、主轴24和发电机转子25；主轴24转动设置在内承压件12内，主轴24上套接有发电机转子25，主轴24的右端与叶轮21相连，叶轮21或主轴24与内承压件12之间设置有密封22，叶轮21上设有若干叶片211，若干叶片211位于叶轮腔段3内。

进口管段111是直管、向右单调收敛的变径管或向左单调收敛的变径管中的一种。

固定导流片13的数量大于等于2个。

叶片211的数量大于等于2个。

主轴24的两端分别通过轴承甲23和轴承乙26与内承压件12相连。

本发明是实现水能与机械能转换的设备，作为水轮机使用时，水流由高压段1流向低压段4，水能转化为机械能发电，作为水泵使用时，利用电磁线圈产生的磁场驱动发电机转子25旋转，进而带动叶轮21转动，使水流由低压段4泵向高压段1。水泵水轮机的水轮机工况是将水能转换成机械能，而水泵工况则是将机械能转变成水能。通过水泵水轮机的水能可以按下式表示：：

式中：

E_h：通过水泵水轮机的水能，单位为W；

ρ：水的密度，单位为kg/m³；

g：重力加速度，单位为m/s²；

p_u：过流断面的压强，单位为Pa；

z：单位位置势能，单位为m；

α：动能不均匀系数，无单位；

v：过流断面的平均流速，单位为m/s；

过流断面的水流速度矢量，单位为m/s；

A：过流面积，单位为m²。

抽水蓄能机组是将水能转换成电能/电能转换成水能的设备，水能与抽水蓄能机组出力/入力的转换关系为：

对于抽水蓄能机组发电工况，即水泵水轮机的水轮机工况，水能与抽水蓄能机组出力的关系如下：

E_G＝η_T·E_h (2)

式中：

E_G：抽水蓄能机组的出力，单位为W；

η_T：水轮机效率，无单位。

对于抽水蓄能机组抽水工况，即水泵水轮机的水泵工况，水能与抽水蓄能机组入力的关系如下：

式中：

E_S：抽水蓄能机组的入力，单位为W；

η_P：水泵效率，无单位。

联立式(1)和式(2)，可获得发电工况下抽水蓄能机组的机组出力与其他各变量之间的关系：

联立式(1)和式(3)，可获得抽水工况下抽水蓄能机组的机组入力与其他各变量之间的关系：

微电网系统频率随抽水蓄能机组负荷波动的变化规律如下式：

式中：

J：系统总惯量，单位为MWs/Hz；

Δf(t)：系统频率变化，单位为Hz；

D：负载阻尼比，单位为1/Hz；

D^ML：同步电机类负载，单位为MW；

能够为系统提供调频服务的机组容量变化量，单位为MW；

ΔE_E：抽水蓄能机组的负荷波动，单位为MW。

若抽水蓄能机组负荷波动ΔE_E为向微电网中输入能量，则式(6)中的“±”取“+”；若抽水蓄能机组负荷波动ΔE_E为从微电网中输出能量，则式(6)中的“±”取“-”。

相对于传统的水泵水轮机，本发明公开的一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机具有如下特点：

不论是水轮机工况还是水泵工况，本发明公开的管道式水泵水轮机保证了水流的来流与出流的中心线均与叶轮的中心线重合，最大可能地保证了水流能够流速均匀且无旋地流至叶轮21，从而最大限度地提高所述水泵水轮机的稳定性，也就最大限度地减小了抽水蓄能机组的出力/入力波动。传统的水泵水轮机，在水轮机的工况下，如图2所示，水流自高压端流入蜗壳5中再经叶轮21从尾水管6流出至低压侧。流至叶轮21之前的水流可分解成蜗壳5内的切向流动和由水平方向转弯90°形成的轴向流动，如图3和图4所示。蜗壳5内的切向流动必然导致流至叶轮21中的水流产生大量的旋涡，而由水平方向转弯90°形成的轴向流动除了会产生二次流动，加剧漩涡的产生外，还会导致严重的水流流速不均匀。上述两种负面效应的叠加，使传统水泵水轮机水轮机工况流至叶轮21的水流流速严重不均匀且带有大量漩涡，反映在式(4)中，就表现为动能不均匀系数α的减小和过流断面的水流速度矢量

的波动，由于该状态呈现出随时间的变化而变化的不稳定特性，动能不均匀系数α的减小和过流断面的水流速度矢量/>

的波动也呈现出随着时间的变化而变化趋势，这也就导致最终抽水蓄能机组的出力E_G也随着动能不均匀系数α的减小和过流断面的水流速度矢量/>

的波动而发生明显地变化。传统水泵水轮机水泵工况下，如图5所示，水流自低压侧尾水管6流入叶轮21再经蜗壳5流出至高压侧。如图6所示，流至叶轮21之前的水流由水平方向转弯90°形成的轴向流动除了会产生二次流动，加剧漩涡的产生外，还会导致严重的水流流速不均匀。这就会使传统水泵水轮机水泵工况流至叶轮21的水流流速严重不均匀且带有大量漩涡，反映在式(5)中，就表现为动能不均匀系数α的减小和过流断面的水流速度矢量/>

的波动，由于该状态呈现出随时间的变化而变化的不稳定特性，动能不均匀系数α的减小和过流断面的水流速度矢量/>

的波动也呈现出随着时间的变化而变化趋势，这也就导致最终抽水蓄能机组的入力E_S也随着动能不均匀系数α的减小和过流断面的水流速度矢量/>

的波动而发生明显地变化。

传统的水泵水轮机由于水流流动不均匀产生的上述抽水蓄能机组出力/入力的波动会对微电网系统的频率造成明显的影响。根据式(6)，影响微电网系统频率变化的因素主要有系统总惯量J、负载阻尼比D、同步电机类负载D^ML、能够为系统提供调频服务的机组容量变化量

和抽水蓄能机组的负荷波动ΔE_E。对于一个特定的微电网系统，可以认为其负载阻尼比D为已知，而系统总惯量J、同步电机类负载D^ML和能够为系统提供调频服务的机组容量变化量/>

的值越大，系统的频率变化就越小；抽水蓄能机组的负荷波动ΔE_E越大，系统的频率变化就越大。由于微电网中的光伏和风力发电等新能源的占比很高，使系统总惯量J、同步电机类负载D^ML和能够为系统提供调频服务的机组容量变化量/>

等作为迟滞微电网频率变化的因素在电网中的占比相较传统的广域电力系统要低得多，这就导致了在传统的广域电力系统中不会影响电网频率的抽水蓄能机组的负荷波动ΔE_E，在微电网系统中就会产生比较严重的频率波动。

针对上述问题，本发明公开的一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机从根本上解由于水泵水轮机流动不均匀导致的抽水蓄能机组负荷波动引起的微电网频率的波动问题。具体措施为：首先，管道式的结构就决定了自高压段1起，经转动部分总成2和叶轮腔段3，至低压段4止的水泵水轮机的中心线是重合的，水流流动条件明显改善，水流流动呈现出流速均匀且无切向流动的状态，也就是说，对于水轮机工况，如图7所示，水流不必像传统水泵水轮机一样经过蜗壳5内的切向流动并水平方向转弯90°后再流至叶轮21，而是直接由高压侧流向低压侧，全程水泵水轮机流道的中心线都是唯一的，也就是从原理上解决了传统水泵水轮机水轮机工况流至叶轮21的水流流速严重不均匀且带有大量漩涡，导致动能不均匀系数α的减小和过流断面的水流速度矢量

的波动呈现出随着时间的变化而变化趋势，并最终导致抽水蓄能机组的出力E_G也随着动能不均匀系数α的减小和过流断面的水流速度矢量/>

的波动而发生明显地变化的问题；对于水泵工况，如图8所示，水流不必像传统水泵水轮机一样经水平方向转弯90°后再流至叶轮21，而是直接由低压侧流向高压侧，全程水泵水轮机流道的中心线都是相同的，水流流动条件明显改善，水流流动呈现出流速均匀且无切向流动的状态，也就是从原理上解决了传统水泵水轮机水泵工况流至叶轮21的水流流速严重不均匀且带有大量漩涡，导致动能不均匀系数α的减小和过流断面的水流速度矢量/>

的波动呈现出随着时间的变化而变化趋势，并最终导致抽水蓄能机组的入力E_S也随着动能不均匀系数α的减小和过流断面的水流速度矢量/>

的波动而发生明显地变化的问题。其次，管道式水泵水轮机的结构便于水泵水轮机引水压力管道的布置，本发明公开的一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机由于其高压侧与低压侧的水流通道呈现为无转弯的平直状态，也使引水压力管道更易于布置成直线状态，从而使水泵水轮机的高压侧和低压侧水流入口均具有足够长的直管段，更接近于水泵水轮机无穷远处有势流动的来流假设，这也进一步保证了进入水泵水轮机水流的稳定状态，从而进一步提高了抽水蓄能机组出力E_G/入力E_S的稳定性。

建立以整流壳段121的中央顶点为原点，所述水泵水轮机轴心线为X轴、高压段1向低压段4为正方向的平面直角坐标系，在该坐标系中计算外承压件11和内承压件12间的过流面积。整流壳段121处的过流面积按下述方法计算：设定内承压件12轮廓形状曲线上的任意一点M的坐标为(x₁,y₁)，外承压件11上距离M点最近的N点坐标为(x₂,y₂)，则点M与点N构成的直线绕X轴旋转所形成的环形面积即为所述水泵水轮机在M点的过流面积。当x₁≠x₂时，过流面积A按下式计算：

当x₁＝x₂时，过流面积A按下式计算：

A＝2·π·(y₂ ²-y₁ ²) (8)

再者，为避免因过流面积的非单调变化导致的结构尺寸突变引起水流的二次回流以及流速分布的变化，本发明公开的一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机在水轮机工况下压力水流进入水泵水轮机的外承压件11和内承压件12间的过流通道后，将外承压件11和内承压件12间的过流面积沿水流方向设计成单调减小的变化趋势，从而保证了水轮机工况水流流至叶轮21时的稳定性；在水泵工况下，水流流至叶轮21前的收缩管段113也设计成沿水流方向单调减小的结构，同时合理设计了收缩梯度，从而保证了水泵工况水流流至叶轮21时的稳定性。

构成管道式水泵水轮机高压侧流道的外承压件11呈回转体结构，共由三段构成：进口管段111为与压力管道相接的部分，直管段112为连接过渡段，收缩管段113为水流流至叶轮21前的导流部分。为保证水流不产生二次流动和速度分布的变化，合理设计收缩管段113沿压力减小方向的收缩梯度，在图9所示的平面直角坐标系内，若收缩管段113的轮廓曲线以函数f(x)表示，函数f(x)的一阶导数和二阶导数分别以f'(x)和f″(x)表示，则该函数同时具有f'(x)＜0和f″(x)＜0的性质。

构成管道式水泵水轮机高压侧流道的内承压件12呈回转体结构，共由五段构成：整流壳段121通过扩散梯度的合理设置构成了高压水流的导流部分，在图9所示的平面直角坐标系内，若整流壳段121的轮廓曲线以函数f(x)表示，则该函数同时具有f'(x)＞0和f″(x)＜0的性质，直壳段122为圆筒形的连接过渡段，第一收缩壳段123和锥壳段124共同构成了水流流至叶轮21前的导流部分。为保证水流不产生二次流动和速度分布的变化，合理设计了第一收缩壳段123沿压力减小方向的收缩梯度，在图9所示的平面直角坐标系内，若第一收缩壳段123的轮廓曲线以函数f(x)表示，则该函数同时具有f'(x)＜0和f″(x)＜0的性质，而为了更好地将水流引导至叶轮21中，锥壳段124为过渡段，采用了圆锥筒结构，第二收缩壳段125采用了凹型结构，在图9所示的平面直角坐标系内，若第二收缩壳段125曲线以函数f(x)表示，则该函数同时具有f'(x)＜0和f″(x)＞0的性质，这就使沿压力减小方向的扩散梯度能够更趋合理。

外承压件11和内承压件12同轴套接，水流自高压端流入所述管道式水泵水轮机中，由外承压件11和内承压件12之间形成的环形流道流至叶轮21。如图10所示，上述环形流道与叶轮21的轴心线径向剖视图呈现为同心圆，过流面积分布均匀。

固定导流片13的数量大于等于2个。固定导流片13将大尺寸承压件11和小尺寸承压件12连接在一起构成高压段1。固定导流片13还具有减小二次流动和提高流速分布均匀程度的作用。

叶轮腔段3为回转体。叶轮腔段3处于高压段1和低压段4之间，作为固定部分与叶轮21共同构成旋转密封副。

叶轮21上的叶片211数量大于等于2个。

实施例二：省略直管段112，进口管段111与收缩管段113相连。

实施例三：为保证水流不产生二次流动和速度分布的变化，对于内承压件12而言，可省略直壳段122，整流壳段121与第一收缩壳段123直接相连。

实施例四：为保证水流不产生二次流动和速度分布的变化，对于内承压件12而言，省略锥壳段124，第一收缩壳段123与第二收缩壳段125直接相连。

实施例五：省略第二收缩壳段125。

本发明公开的一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机在水轮机和水泵两个工况均具有沿叶轮旋转轴心线来流的特征，尽可能地保证水流能够流速均匀且无旋地流至叶轮，从而最大限度地提高水泵水轮机的稳定性，避免引起了微电网中的频率波动。

提高了水泵水轮机的水轮机和水泵工况来流流速的均匀性；

显著减小了水泵水轮机的水轮机工况来流的切向速度，极大地降低了来流的旋转程度；

改善了水泵水轮机的水泵工况来流的二次回流情况。

以上实施例只是对本发明的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本发明的精神实质，都在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机，其特征在于：包括高压段(1)、转动部分总成(2)、叶轮腔段(3)和低压段(4)；

高压段(1)包括外承压件(11)和内承压件(12)，外承压件(11)和内承压件(12)通过若干固定导流片(13)同轴套接，内承压件(12)与外承压件(11)之间形成环形流道；

外承压件(11)、叶轮腔段(3)和低压段(4)向右顺次连接，形成轴向连续变化的中空回转体，外承压件(11)包括向右顺次连接的进口管段(111)、直管段(112)和收缩管段(113)，进口管段(111)沿轴向单调变化，收缩管段(113)向右单调收敛，低压段(4)向右单调扩散；

内承压件(12)是轴向连续变化的右开口中空回转体，包括向右顺次连接的整流壳段(121)、直壳段(122)、第一收缩壳段(123)、锥壳段(124)和第二收缩壳段(125)，整流壳段(121)向右单调扩散，第一收缩壳段(123)、锥壳段(124)和第二收缩壳段(125)均向右单调收敛，整流壳段(121)处的所述环形流道面积向右单调减小；

转动部分总成(2)包括叶轮(21)、主轴(24)和发电机转子(25)；主轴(24)转动设置在内承压件(12)内，主轴(24)上套接有发电机转子(25)，主轴(24)的右端与叶轮(21)相连，叶轮(21)或主轴(24)与内承压件(12)之间设置有密封(22)，叶轮(21)上设有若干叶片(211)，若干叶片(211)位于叶轮腔段(3)内。

2.根据权利要求1所述的一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机，其特征在于：进口管段(111)是直管、向右单调收敛的变径管或向左单调收敛的变径管中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机，其特征在于：固定导流片(13)的数量大于等于2个。

4.根据权利要求1所述的一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机，其特征在于：叶片(211)的数量大于等于2个。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机，其特征在于：主轴(24)的两端分别通过轴承甲(23)和轴承乙(26)与内承压件(12)相连。

6.根据权利要求5所述的一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机，其特征在于：省略直管段(112)，进口管段(111)与收缩管段(113)相连。

7.根据权利要求5所述的一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机，其特征在于：省略直壳段(122)，整流壳段(121)与第一收缩壳段(123)相连。

8.根据权利要求5所述的一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机，其特征在于：省略锥壳段(124)，第一收缩壳段(123)与第二收缩壳段(125)相连。

9.根据权利要求5所述的一种可提高微电网供电电能质量的管道式水泵水轮机，其特征在于：省略第二收缩壳段(125)。

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