[發(fā)明專利]一種徑流式水電站提高水能利用效率的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110288240.6
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113006013B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱曉然;盛任;張?zhí)禊i;翟保尊;王海博
• 申請（專利權(quán)）人: 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: E02B9/00
• 分類號: E02B9/00;E02B9/02;E03F5/10;F03B13/06
• 代理公司: 鄭州博派知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 41137
• 代理人: 伍俊慧

本發(fā)明提供一種徑流式水電站提高水能利用效率的方法，通過在壓力前池附近修建儲水池，實現(xiàn)對發(fā)電棄水的臨時儲存，設(shè)置控制裝置，該控制裝置可以根據(jù)儲水池水位、壓力前池水位，進行判斷并控制水輪發(fā)電機組及抽水裝置的啟停，從而可以避免棄水的能量損耗，提高徑流式水電站的水能利用效果。

技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及水利工程領(lǐng)域，具體涉及一種徑流式水電站提高水能利用效率的方法。

背景技術(shù)：徑流式水電站是一種常見的水電站結(jié)構(gòu)形式，其在我國水電站中占據(jù)大多數(shù)，由于其無法對來流進行有效調(diào)節(jié)，因此，一旦來流大于機組的引用流量，就會產(chǎn)生一定的棄水。徑流式水電站的來流多直接引用河流來水、上級電站發(fā)電用水、結(jié)合灌溉用水等等。

對于裝設(shè)兩臺機組大小相同的水電站而言，一旦來流出現(xiàn)一臺機組滿發(fā)稍有棄水時，其往往不能夠開2臺機組發(fā)電，這是由于：水輪發(fā)電機組效率在額定流量時效率一般最高或處于較高區(qū)域，而流量越小，其機組效率越低，在50％額定流量時，其機組效率可能會遠低于50％，因此，一臺機組滿發(fā)時，稍有棄水，其來流可能稍大于額定流量，此時如果開2臺機組，其引用流量均在50％額定流量附近，會導(dǎo)致機組出力打不到滿發(fā)出力的50％，此時，雖然開2臺機組不產(chǎn)生棄水，可以完全利用來水，但是會導(dǎo)致機組整體出力小于1臺機組滿發(fā)。這種現(xiàn)象對于2臺機組的電站而言，一旦出現(xiàn)該種情況，就會導(dǎo)致一直棄水的產(chǎn)生，損耗了水能資源。

發(fā)明內(nèi)容：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種徑流式水電站提高水能利用效率的方法，其解決徑流式水電站兩臺機組裝機相同，一臺機組滿發(fā)稍有棄水的工況。

本發(fā)明提供一種徑流式水電站提高水能利用效率的方法，所述徑流式水電站包括引水渠道、壓力前池，所述引水渠道的末端連接壓力前池，壓力前池上設(shè)置有溢流堰，所述壓力前池上設(shè)置有第一水位計，用于顯示壓力前池水位，所述溢流堰下方修建有儲水池，所述儲水池內(nèi)設(shè)置有抽水裝置，所述儲水池內(nèi)設(shè)置有第二水位計，用于顯示儲水池水位，所述壓力前池連接壓力管道，壓力管道連接水輪發(fā)電機組的水輪機，水輪機連接調(diào)速器，調(diào)速器用于控制水輪機導(dǎo)葉開度從而控制水輪機的進水量，所述水輪發(fā)電機組為2臺，且裝機大小相同，設(shè)置控制裝置，所述控制裝置分別連接第一水位計、第二水位計、抽水裝置、水輪發(fā)電機組和調(diào)速器，可以控制抽水裝置和水輪發(fā)電機組的啟閉，并可以通過控制調(diào)速器控制水輪機導(dǎo)葉開度；

所述方法用于電站來流穩(wěn)定，開1臺機組滿發(fā)產(chǎn)生少量棄水，但開2臺機組時，機組總出力小于單臺機組滿發(fā)出力的情況，所述方法包括如下步驟：

S1：開1臺機組滿發(fā)，溢流堰產(chǎn)生棄水，儲水池水位上漲；

S2：控制裝置通過第二水位計監(jiān)測儲水池水位，當(dāng)儲水池水位上漲值第一設(shè)定值時，控制裝置動作，開啟另一臺水輪發(fā)電機工作，并通過調(diào)速器將其出力調(diào)整至設(shè)定出力；

S3：控制裝置通過第一水位計監(jiān)測壓力前池水位，如果壓力前池水位不變或上升，則通過增加新開機機組的開度，直至壓力前池水位下降；如果壓力前池水位下降，則不動作；

S4：控制裝置通過第一水位計監(jiān)測壓力前池水位，直至前池水位下降至第二設(shè)定值，控制裝置動作，啟動抽水裝置，向壓力前池補水；

S5：控制裝置通過第一水位計監(jiān)測壓力前池水位，直至前池水位下降至最低值，控制裝置動作，關(guān)閉新開機的機組，保證原滿發(fā)機組滿發(fā)；

S6：步驟S5之后前池水位上漲，直至溢流后，控制裝置監(jiān)測儲水池水位，重復(fù)步驟S2-S5。

作為優(yōu)選，所述第一設(shè)定值為距離儲水池頂0.5-1m。

作為優(yōu)選，所述第二設(shè)定值為低于溢流堰0.5-0.8m。

作為優(yōu)選，所述最低值為低于溢流堰1-1.2m。

作為優(yōu)選，所述設(shè)定出力為機組滿發(fā)出力的70％。

本發(fā)明的工作原理如下：