[發(fā)明專利]一種涵道式雙向潮流電站系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109778808B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 陳立衛(wèi);劉長陸;俞劍鋒;張東利;陳銀華;李倩倩;王玉娟;胡錦波
• 申請（專利權）人: 杭州江河水電科技有限公司
• 主分類號: F03B13/26
• 分類號: F03B13/26;E02B9/08
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明公開了一種涵道式雙向潮流電站系統(tǒng)，主要由雙向潮流發(fā)電裝置、壩體、外海、內海、涵道和啟閉閘門組成；所述雙向潮流發(fā)電裝置安裝于所述壩體底部的涵道內；所述涵道的兩端分別設有與所述外海和內海相連通的開口，并且兩個開口分別設有啟閉閘門。本發(fā)明既避免了開放海域潮流發(fā)電裝置海洋施工和運行維護的成本，也避免了潮汐電站發(fā)電裝置的繁雜結構、輔助設備和流道嚴格施工的成本的問題，極大地提高了海洋潮汐能利用的性價比。同時，潮流發(fā)電裝置具備電動機運行工況。另外，該涵道式雙向潮流電站系統(tǒng)通過啟閉閘門以控制內海水位，可以根據需要以多種方式運行，提高潮流能的利用效率。

技術領域

本發(fā)明涉及海洋潮流能開發(fā)利用技術領域，具體涉及一種利用涵道布置雙向潮流發(fā)電裝置的潮流電站系統(tǒng)。

背景技術

海洋潮汐能綠色環(huán)保，取之不盡、用之不竭。目前，利用海洋潮汐能發(fā)電的方式有兩種：一種是在開放海域設置潮流發(fā)電機裝置，捕獲潮汐運動產生的海水流動動能進行發(fā)電，現階段我國正在積極實施將潮流發(fā)電設備產業(yè)化應用，希望能高效、規(guī)模化利用潮流能；另一種是在適合的港灣建造壩體、建設潮汐電站，利用潮汐運動在壩體兩側產生的水位差勢能進行發(fā)電，我國從1957年開始已建設多達40座潮汐發(fā)電站。

潮流能發(fā)電裝置型式多樣，但捕能效率不高，由于裝置設置在開放近海甚至外海，海洋施工和運行維護成本高、難度大，性價比低。潮汐電站發(fā)電裝置布置在壩體流道內，捕能效率高，安裝維護簡單，但發(fā)電裝置為極低水頭的水輪發(fā)電機組，結構復雜，輔助裝置多，廠房、流道施工要求高，同樣性價比也不高。

發(fā)明內容

針對現有技術的不足，本發(fā)明旨在提供一種涵道式雙向潮流電站系統(tǒng)，在自然或人工壩體的涵道內設置雙向潮流發(fā)電裝置，即避免了在開放海域設置潮流發(fā)電裝置的海洋施工和運行維護的高成本，也避免了潮汐電站發(fā)電裝置的繁雜結構、輔助設備和廠房、流道嚴格施工的成本，捕能效率介于二者之間，極大地提高了海洋潮汐能利用的性價比。

為了實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種涵道式雙向潮流電站系統(tǒng)，主要由雙向潮流發(fā)電裝置、壩體、外海、內海、涵道和啟閉閘門組成；所述雙向潮流發(fā)電裝置安裝于所述壩體底部的涵道內；所述涵道的兩端分別設有與所述外海和內海相連通的開口，并且兩個開口分別設有啟閉閘門。

進一步地，所述涵道內安裝一臺雙向潮流發(fā)電裝置，或沿著垂直于潮流的方向并排安裝兩臺或以上的雙向潮流發(fā)電裝置，且當雙向潮流發(fā)電裝置的數量大于或等于兩臺時，為減少潮流流態(tài)的相互影響，所述雙向潮流發(fā)電裝置的運行旋轉方向兩兩相反。

進一步地，所述雙向潮流發(fā)電裝置包括葉輪、轉子、定子、后導流座、前導流座、圓柱滾子、推力滾子和電控系統(tǒng)；所述葉輪安裝在所述轉子的外周，所述轉子為無軸結構，通過所述圓柱滾子和所述推力滾子旋轉地安裝在所述前導流座和后導流座之間，所述前導流座和后導流座固定安裝在所述涵道內，所述圓柱滾子和所述推力滾子將所述葉輪和所述轉子產生的徑向載荷和軸向載荷傳遞給前導流座和后導流座；所述定子安裝在所述前導流座和后導流座之間，并位于所述轉子的內部。

更進一步地，所述電控系統(tǒng)包括總控制器、變流器、發(fā)電機側開關和發(fā)電網側開關，所述變流器、發(fā)電機側開關和發(fā)電網側開關分別連接于所述總控制器，所述發(fā)電機側開關和發(fā)電網側開關分別連接于所述變流器，所述發(fā)電機側開關連接于所述雙向潮流發(fā)電裝置的定子引出線，所述發(fā)電網側開關連接于電網。

再進一步地，所述電控系統(tǒng)還包括霍爾傳感器、變頻器、電動網側開關和電動機側開關，所述變頻器、電動網側開關和電動機側開關均連接于所述總控制器，所述霍爾傳感器連接于所述變頻器；所述電動網側開關和電動機側開關分別連接于所述變頻器，且所述電動機側開關連接于所述雙向潮流發(fā)電裝置的定子引出線，所述電動網側開關連接于電網。

上述涵道式雙向潮流電站系統(tǒng)的工作方法，具體為：