[發明專利]一種抽水蓄能發電系統

在審

• 申請號: 202110114999.2
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN112523918A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 李延頻;李乾龍;劉安然;王輝;張自超;陳德新;李士輝;李濟源
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: F03B13/06
• 分類號: F03B13/06;F03B15/00;E02B9/00;E04H5/02
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

1.一種抽水蓄能發電系統，包括上庫（1）、大壩（2）、廠房（3）、 進水管（4）、水泵水輪機（5）、發電電動機（6）、主軸（7）、轉輪室（8）、尾水管（9）、下庫（10）、可逆式機組輔助設備（11）、可逆式機組調速器系統（12）、可逆式電氣及控制系統（13）、上庫新壩（14）、下庫壩（15），其特征在于，該抽水蓄能發電系統是在不改變原水電站布局的情況下，由原水電站改建而成，該系統既可利用上庫（1）的水能發電，又可利用電網的電能將下庫（10）的水抽到上庫（1）中進行儲能，將原水電站的僅可發電的單功能系統改造為既可發電又可儲能的雙功能系統;

所述的上庫（1）與進水管（4）的水流進口相連通，進水管（4）的水流出口與水泵水輪機（5）的水流進口相連通，水泵水輪機轉輪（5）水流出口與尾水管（9）的水流進口相連通，尾水管（9）的水流出口與下庫（10）相連通，構成工程和設備的水流通道，水流通過由上庫（1）、進水管（4）、水泵水輪機（5）、尾水管（9）、下庫（10）組成的水流通道中既能正向流動，又能反向流動，構成機械能和水能之間的雙向轉化結構；水泵水輪機（5）通過主軸（7）與發電電動機（6）相連接，構成可逆式水輪發電機組的抽水蓄能發電系統的機械旋轉部分，實現機械能和電能之間的雙向轉化；可逆式機組輔助設備（11）與可逆式水輪發電機組相連接，構成可逆式水輪發電機組雙向運行所需要的輔助功能系統；可逆式機組調速器系統（12）與可逆式水輪發電機組相連接，構成可逆式水輪發電機組雙向運行所需要的調速和控制系統；可逆式電氣及控制系統（13）的一端與可逆式水輪發電機組相連接，實現可逆式水輪發電機組雙向運行所需要的勵磁、調節和控制，可逆式電氣及控制系統（13）的另一端與電網相連接，構成抽水蓄能發電系統與電網之間的電能傳輸通道。

2.根據權利要求1所述的抽水蓄能發電系統，其特征在于，所述的水泵水輪機（5）為混流可逆式水輪機、軸流可逆式水輪機、斜流可逆式水輪機或貫流可逆式水輪機的一種。

3.根據權利要求1所述的抽水蓄能發電系統，其特征在于，所述的大壩（2）、廠房（3）、進水管（4）、轉輪室（8）、尾水管（9），為抽水蓄能發電系統直接利用原水電站的工程和設備，即直接利用的原設備。

4.根據權利要求1所述的抽水蓄能發電系統，其特征在于，所述的上庫（1）、水泵水輪機（5）、發電電動機（6）、主軸（7）、下庫（10）、可逆式機組輔助設備（11）、可逆式機組調速器系統（12）、可逆式電氣及控制系統（13），為抽水蓄能發電系統將原水電站的相對應的工程和設備進行改造或改建后得到的工程和設備。

5.根據權利要求1所述的抽水蓄能發電系統，其特征在于，所述的上庫（1）是由原水電站的水庫大壩（2）在上游加建上庫新壩（14）構成；所述的水泵水輪機（5）由原水電站的發電水輪機改建而成，水泵水輪機（5）的軸面尺寸和原發電水輪機轉輪的軸面尺寸相同，水泵水輪機（5）的其它部件采用原水電站的水輪機部件，水泵水輪機（5）的布置位置和型式與原水電站的水輪機組相同；所述的發電電動機（6）由原水電站的水輪發電機改建而成，發電電動機（6）的軸面尺寸與原水輪發電機的軸面尺寸相同，發電電動機（6）的布置位置和型式與原水輪發電機組的相同；主軸（7）由原水電站的水力發電機組的主軸重新設計制造而成, 主軸（7）的長度與原水電站的主軸長度相同，主軸（7）的布置位置和型式與原水輪發電機組的相同；下庫（10）是由原水電站的尾水渠在下游加建下庫壩（15）圍成。

6.根據權利要求1所述的一種新型抽水蓄能發電系統，其特征在于，所述的可逆式機組輔助設備（11）由原水電站的機組輔助設備改造而成，可逆式機組輔助設備（11）的布置位置和型式與原水電站的相同；可逆式機組調速器系統（12）由原水電站的水輪發電機組的調速系統改造而成，可逆式機組調速器系統（12）的布置位置和型式與原水電站的相同；可逆式電氣及控制系統（13）由原水電站的水輪發電機組的電氣及控制系統改建而成，形成抽水蓄能發電系統與電網之間的電能傳輸通道。