一种智能调节型输水发电装置及其监测反馈方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种智能调节型输水发电装置及其监测反馈方法，包括上水库和上水库的上坝，其特征在于：所述上水库的引水流道出水口与明渠进水口相连，引水流道的出水口处设置调节出水流量、流速的调节消能阀，明渠的出水口连接前池，前池的另一侧设有拦截前池水流的前池坝，前池的出水口通过进水流道与水电站厂房内部的水轮发电机组相连，进水流道与水电站厂房内部的水轮发电机组之间设置进水阀，进水阀贺调节消能阀均与检测反馈系统信号连接，所述前池内设有量测监视仪，前池水位高程低于并接近上水库水位高程，高于水电站厂房进水口水位；结构简单，能够做到整个输水发电装置的自我调节及自我保护，减少投资。

【技术实现步骤摘要】
一种智能调节型输水发电装置及其监测反馈方法
本专利技术涉及输水发电
，特别是涉及一种智能调节型输水发电装置及其监测反馈方法。
技术介绍
随着我国水电站行业的大规模发展，输水系统及水电站的设计应用越来越多，设计要求也越来越高，未来输水系统不仅需要满足正常输水功能，还要具备实时反馈、智能化调节以及效率提升等功能，最大化降低人力成本和资源成本。从国内已经公开的专利分析，目前长距离输水系统智能化调节功能薄弱，且浪费了部分水头，缺乏经济性。中国专利201310294266.7公开了“一种输水系统的设计方法”，该方案主要以传统设计方法为基础，针对现场地形及调蓄节点进行分析设计，满足供需平衡模型，并兼顾社会及环保问题，但该方案缺乏实时反馈和智能化调节功能，且忽略了能量有效利用模块；中国专利申请201810615463.7公开了“一种高海拔远程高速虹吸输水系统”，该方案通过加速釜保证远程高速输水，通过减速釜控制水压，并用虹吸原理破坏水锤，该方案能够实现水流低速多管输出，但结构复杂，成本较高，且无法自我调节。综上所述，国内急需一种针对长距离输水明渠的能够智能化自我调节的输水发电系统。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于，提供一种智能调节型输水发电装置，结构简单，能够做到整个输水发电装置的自我调节及自我保护，减少投资。为此，本专利技术采用以下技术方案：一种智能调节型输水发电装置，其特征在于：包括上水库和上水库的上坝，其特征在于：所述上水库的引水流道出水口与明渠进水口相连，引水流道的出水口处设置调节出水流量、流速的调节消能阀，明渠的出水口连接前池，前池的另一侧设有拦截前池水流的前池坝，前池的出水口通过进水流道与水电站厂房内部的水轮发电机组相连，进水流道与水电站厂房内部的水轮发电机组之间设置进水阀，进水阀和调节消能阀均与检测反馈系统信号连接，所述前池内设有量测监视仪，前池水位高程低于并接近上水库水位高程，高于水电站厂房进水口水位。进一步的：所述前池与前池坝之间设有检修闸门。进一步的：所述前池内设有可自动调节的侧向溢流装置，侧向溢流装置包括与前池侧壁相连的溢洪流道，溢洪流道与前池侧壁间设有溢洪检修门，溢洪流道的出口连接外部蓄水池，溢洪流道内设有自动翻板门，自动翻板门通过平衡轴进行固定。进一步的：所述量测监视仪与检测反馈系统信号连接。进一步的：所述前池坝与进水流道之间设有调压井，前池内设有拦污栅。进一步的：所述进水流道的出水口处设置多条流道岔管，每条流道岔管对应与水电站厂房内的每台水轮发电机组相连，所述每条流道岔管内均对应设有进水阀，每个进水阀均与检测反馈系统信号连接。本专利技术的另一个目的是提供上述的一种智能调节型输水发电装置的监测反馈方法，为此，本专利技术采用以下技术方案：根据电网要求、下游用户需求以及上、下游水位的实际情况，及时且准确的控制调节消能阀和进水阀，进而调控上游明渠和前池的水位，从而为各台水轮发电机组分配最优水头及流量，保证满足各方要的同时，使水轮发电机组处于最优运行情况；根据不同情况进行描述，具体为：当电网要求水电站提高发电量时，量测监视仪监测前池的水位和流量低于电网要求的发电量，监测反馈系统将信号传输给调节消能阀，调节消能阀增大调节开度，增大流量输入，从而抬高前池的水位，以满足电网要求，同时保证水轮发电机组的最优运行，反之亦然；当下游水位较高时，需降低过流水量，监测反馈系统将信号传输给调节消能阀，调节消能阀减小调节开度，减少流量输入，从而降低前池的水位，以满足下游水位的要求，同时保证水轮发电机组的最优运行，反之亦然；当量测监视仪监测前池的水位和流量与设定的水位和流量之间相对具有小幅度的下降或上升的变化时，监测反馈系统控制进水阀自动减小或增大对应开度，使前池水位更变为设定水位后，再根据水轮发电机组负荷，调节进水阀开度到相应开度，保证满足电网、各用户需求的同时，使水轮发电机组最优运行；当检测反馈系统出现故障或调节消能阀控制失灵等紧急情况时，前池水位不断升高到达最高水位，侧向溢流装置的自动翻板门开启，水流通过溢洪流道流至外部蓄水池，从而达到保护整个输水发电装置的作用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术上水库的引水流道的出水口与明渠进水口相连，明渠的出水口连接前池，相对于传统的长距离引水隧洞的方式，减少投资，且对地形及地质条件要求较低，并且本专利技术在需要改变电网调度时，可通过调节调节消能阀的开度，对前池的水位进行调节，从而改变前池与水电站厂房进水口的水位差，增大或减小发电量。2、本专利技术调节消能阀与检测反馈系统信号连接，通过检测反馈系统控制水量的调节开度及流量输入，结构简单，反馈及时，不仅能够最大化利用上水库水流势能，还能够根据水电站机组运行要求及时调整进水流道中的水位和流速。3、本专利技术的侧向溢流装置设置自动翻板门，控制前池的最高水位，实现自我保护。4、通过本专利技术可调节下游的水位，具有防洪防涝的优点，本专利技术在保证水轮发电机组的额定发电量同时，利用前池进行蓄水，降低上水库的压力，减小上水库流入下游的水流，防止雨季时发生洪灾等情况。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术侧向溢流通道打开状态示意图；图3是本专利技术侧向溢流通道关闭状态示意图。附图中的标记为：1-上水库；2-上坝；3-调节消能阀；4-明渠；5-前池；6-前池坝；7-进水流道；8-水电站厂房；9-进水阀；10-侧向溢流装置；11-检修闸门；12-自动翻板门；13-溢洪检修门；14-平衡轴；15-水轮发电机组；16-溢洪流道；17-量测监视仪；18-调压井；19-拦污栅；21-引水流道；22-大坝引水闸门。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。如图1-图3所示，本专利技术提供的一种智能调节型输水发电装置及其监测反馈方法，包括上水库1和上水库1的上坝2，所述上水库1的引水流道21出水口与明渠4进水口相连，所述明渠4基本接近无损，可以更有利于前池5水位的调节，引水流道21设置在上坝2的内部，引水流道21的出水口处设置调节出水流量、流速的调节消能阀3，引水流道21出水口与调节消能阀3之间设置大坝引水闸门22，明渠4的出水口连接前池5，前池5的另一侧设有拦截前池5水流的前池坝6，前池5的出水口通过进水流道7与水电站厂房8内部的水轮发电机组15相连，进水流道7与水电站厂房8内部的水轮发电机组15之间设置进水阀9，进水阀9和调节消能阀3均与检测反馈系统信号连接，所述前池5水位高程低于并接近上水库1水位高程，满足水流依靠重力能够流至前池5，前池5水位高程高于水电站厂房8进水口水位。所述前池5与前池坝6之间设有检修闸门11，所述检修闸门11常开，对水电站厂房8内的水轮发电机组15进行检修时，只需将检修闸门11关闭，进水流道7内的水流排空，工作人员由进水流道7进入水电站厂房8内，对水轮发电机组15进行检修即可。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能调节型输水发电装置，包括上水库和上水库的上坝，其特征在于：所述上水库的引水流道出水口与明渠进水口相连，引水流道的出水口处设置调节出水流量、流速的调节消能阀，明渠的出水口连接前池，前池的另一侧设有拦截前池水流的前池坝，前池的出水口通过进水流道与水电站厂房内部的水轮发电机组相连，进水流道与水电站厂房内部的水轮发电机组之间设置进水阀，进水阀和调节消能阀均与检测反馈系统信号连接，所述前池内设有量测监视仪，前池水位高程低于并接近上水库水位高程，高于水电站厂房进水口水位。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能调节型输水发电装置，包括上水库和上水库的上坝，其特征在于：所述上水库的引水流道出水口与明渠进水口相连，引水流道的出水口处设置调节出水流量、流速的调节消能阀，明渠的出水口连接前池，前池的另一侧设有拦截前池水流的前池坝，前池的出水口通过进水流道与水电站厂房内部的水轮发电机组相连，进水流道与水电站厂房内部的水轮发电机组之间设置进水阀，进水阀和调节消能阀均与检测反馈系统信号连接，所述前池内设有量测监视仪，前池水位高程低于并接近上水库水位高程，高于水电站厂房进水口水位。


2.根据权利要求1所述的一种智能调节型输水发电装置，其特征在于：所述前池与前池坝之间设有检修闸门。


3.根据权利要求1所述的一种智能调节型输水发电装置，其特征在于：所述前池内设有可自动调节的侧向溢流装置，侧向溢流装置包括与前池侧壁相连的溢洪流道，溢洪流道与前池侧壁间设有溢洪检修门，溢洪流道的出口连接外部蓄水池，溢洪流道内设有自动翻板门，自动翻板门通过平衡轴进行固定。


4.根据权利要求1所述的一种智能调节型输水发电装置，其特征在于：所述量测监视仪与检测反馈系统信号连接。


5.根据权利要求1所述的一种智能调节型输水发电装置，其特征在于：所述前池坝与进水流道之间设有调压井，前池内设有拦污栅。


6.根据权利要求1所述的一种智能调节型输水发电装置，其特征在于：所述进水流道的出水口处设置多条流道岔管，每条流道岔管对应与水电站厂房内的每台水轮发电机组相连，所述每条流道...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆星，何中伟，吴胜华，黄靖乾，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33