一种潮汐发电系统及其发电方法技术方案

本发明专利技术公开了一种潮汐发电系统，其特征在于：包括水轮发电机组（1）和水池发电设备（2），所述水轮发电机组（1）包括水轮机主体（11）、第一离合（12）、变速箱（14）、第二离合（15）和发电机（16）组成，所述水轮机主体（11）最下端伸入海底；与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术提供的水轮机主体采用模块化生产、安装、维修，可纵向或横向递加模块达到预期的发电装机容量；水池发电设备将潮汐流能量、电能和水势能互相转化，融合在自然潮汐流规律中，实现了24小时不间断强势发电，使潮汐发电的电能稳定输出，满足接入供电网络的要求。

A Tidal Power Generation System and Its Power Generation Method

The invention discloses a tidal power generation system, which is characterized by: a hydro-generator set (1) and a battery power generation device (2). The hydro-generator set (1) comprises a hydro-turbine main body (11), a first clutch (12), a gearbox (14), a second clutch (15) and a generator (16), and the lowest end of the hydro-generator main body (11) extends into the seabed with the existing technology; In comparison, the beneficial effect of the present invention is that the main body of the turbine adopts modular production, installation and maintenance, and can achieve the expected installed capacity of power generation by adding modules vertically or horizontally; the power generation equipment of the pool transforms tidal current energy, electric energy and water potential energy into each other, and integrates them into the natural tidal current law, realizing 24-hour uninterrupted strong power generation, and making tidal power generation possible. The stable output of electric energy meets the requirement of access to power supply network.

【技术实现步骤摘要】
一种潮汐发电系统及其发电方法
本专利技术属于潮汐发电
，具体涉及一种潮汐发电系统及其发电方法。
技术介绍
潮汐发电是一种水力发电的形式，利用潮汐水流的移动，或是潮汐海面的升降，自其中取得能量。潮水每日涨落，周而复始，取之不尽，用之不竭。但是现有技术的潮汐发电，仅在涨潮或落潮时能够发电，发电强度具有不稳定性，动力小仅能达到0.3-3万千瓦的发电量，且每24小时中只有8小时进行发电，因此不适宜接入供电系统，影响了潮汐发电的应用。
技术实现思路
为了上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种潮汐发电系统，包括水轮发电机组和水池发电设备，所述水轮发电机组包括水轮机主体、第一离合、变速箱、第二离合和发电机组成，所述水轮机主体最下端伸入海底，所述第一离合、变速箱、第二离合和发电机均设置在海平面（海面指历年平均海平面波峰线）以上，所述水轮机主体上设置有水平旋转式水轮和/或垂直旋转式水轮；所述水池发电设备包括储水池、注水管道、第一水势能发电机、出水口和注水泵，所述第一水势能发电机设置在出水口下部，利用水位落差，配合第一水势能发电机进行发电；所述发电机的输出端连接供电系统和水池发电设备的注水泵，注水泵的抽水口设置在海平面以下。进一步的，所述发电机、第一离合、变速箱、第二离合和水轮机主体为依上至下设置，第一离合设置在发电机和变速箱之间，便于停机维修发电机，第二离合设置在水轮机主体和变速箱之间，便于停机更换水轮机主体上的模块。进一步的，所述水轮机主体的数量不少于1个，当水轮机主体的数量不少于2个时，各水轮机主体之间通过与伞型齿轮配合的动力传动杆连接，所述伞齿轮设置在变速箱和第二离合之间。进一步的，所述水轮机主体由至少一个节点模块组成，各节点模块为同轴连接，所述节点模块为圆柱体，一端设置有连接轴，另一端设置有轴孔，所述连接轴和轴孔相互配合，所述节点模块上设置有水轮插口和安装维修止口槽，所述水轮机主体最下端的模块通过伸缩拉管设置在海底线以下，所述伸缩拉管与水轮机主体最下端的模块之间设置有抗压轴承。进一步的，所述水平旋转式水轮或垂直旋转式水轮的形状为叶片式或水杯式，所述每组水轮的杯数为3杯、5杯或7杯，防止产生共振并获取最大均匀动力。进一步的，所述所述水池发电设备设置有第二水势能发电机，利用水位落差，配合水轮发电机进行第二次水势能发电。进一步的，所述出水口设置在储水池的底部，出水口通过管道连接有排水口，且排水口设置在海平面以上。一种潮汐发电系统的发电方法，当潮汐处于强势发电时区，水轮发电机组产生的电能分别输出至供电系统和水池发电设备，启动注水泵，注水泵开始向储水池中注水，直至注满，关闭注水泵；当潮汐处于弱势发电时区，开启水池发电设备的出水口开始放水，利用水位落差，配合第一水势能发电机进行发电，产生的电能输出至供电系统；当储水池中的水位降至第一水势能发电机以下时，第二水势能发电机进行发电，产生的电能输出至供电系统；当潮汐再次处于强势发电时区时，水轮发电机组开始运转产生并输出电能，关闭出水口，启动注水泵，开始注水，循环往复，水池发电设备的发电时间在强发电时区内，前后各增加了半个小时，总共增加一个小时。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的水轮机主体采用模块化生产、按装、维修，可纵向或横向递加模块达到预期的发电装机容量，并且水轮机组主体重新组合增加2组以上水轮机主体时可进一步保证强势发电的稳定效果；水池发电设备将潮汐流能量、电能和水势能互相转化，融合在自然潮汐流规律中，实现了24小时不间断强势发电，使潮汐发电的电能稳定输出，满足接入供电网络的要求。附图说明图1是本专利技术中水轮发电机组的结构示意图。图2是本专利技术中水池发电设备的结构示意图。图3是传统潮汐发电方法的输出电能曲线图。图4是使用本专利技术方法的输出电能曲线图。图5是本专利技术中节点模块的结构示意图。图6是本专利技术中3杯水轮的结构示意图。图7是本专利技术中5杯水轮的结构示意图。图8是本专利技术中7杯水轮的结构示意图。其中：1水轮发电机组、2水池发电设备、3动力传动杆、11水轮机主体、12第一离合、13伞型齿轮、14变速箱、15第二离合、16发电机、21储水池、22注水管道、23第一水势能发电机、24出水口、25注水泵、26抽水口、27排水口、28伸缩拉管、29海平面、30海底线、31第二水势能发电机、111水平旋转式水轮、112垂直旋转式水轮、113节点模块、114连接轴、115轴孔、116水轮插口、117安装维修止口槽。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例以及附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-8，在本专利技术的一种潮汐发电系统中，包括水轮发电机组1和水池发电设备2，所述水轮发电机组1包括水轮机主体11、第一离合12、变速箱14、第二离合15和发电机16组成，所述水轮机主体11最下端伸入海底线30以下，所述第一离合12、变速箱14、第二离合15和发电机16均设置在海平面29（海平面指历年平均海平面波峰线）以上，水轮机主体11设置在历年平均海平面波谷线以下，所述水轮机主体11上设置有水平旋转式水轮111和/或垂直旋转式水轮112；所述水池发电设备2包括储水池21、注水管道22、第一水势能发电机23、出水口24和注水泵25，所述第一水势能发电机23设置在出水口24下部，利用水位落差，管道真空吸引力，再加大气压力，配合第一水势能发电机23进行发电；所述发电机16的输出端连接供电系统和水池发电设备2的注水泵25，注水泵25的抽水口26设置在历年平均海平面波谷线以下。进一步的，所述发电机16、第一离合12、变速箱14、第二离合15和水轮机主体11为依上至下设置，第一离合12设置在发电机16和变速箱14之间，便于停机维修发电机16，第二离合15设置在水轮机主体11和变速箱14之间，便于停机更换水轮机11主体上的模块。进一步的，所述水轮机主体11的数量不少于1个，当水轮机主体11的数量不少于2个时，各水轮机主体11之间通过与伞型齿轮13配合的动力传动杆3连接，所述伞齿轮13设置在变速箱14和第二离合15之间。所述水轮机主体11外还设置有框架，框架之间可采用四方延续的模式进行连接，并根据发电量的需要扩展连接水轮机主体11。进一步的，所述水轮机主体11由至少一个节点模块113组成，各节点模块113为同轴连接，所述节点模块113为圆柱体，一端设置有连接轴114，另一端设置有轴孔115，所述连接轴114和轴孔115相互配合，所述节点模块113上设置有水轮插口116和安装维修止口槽117，所述水轮机主体11最下端的模块通过伸缩拉管28设置在海底线30以下，所述伸缩拉管28与水轮机主体11最下端的模块之间设置有抗压轴承。安装维修止口槽117与框架连接固定。根据发电量的需要，增加节点模块113的数量。进一步的，所述水平旋转式水轮111或垂直旋转式水轮112的形状为叶片式或水杯式，所述每组水轮的杯数为3杯、5杯或7杯，防止共振，以获得最大的动力。进一步的，所述所述水池发电设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种潮汐发电系统，其特征在于：包括水轮发电机组（1）和水池发电设备（2），所述水轮发电机组（1）包括水轮机主体（11）、第一离合（12）、变速箱（14）、第二离合（15）和发电机（16）组成，所述水轮机主体（11）最下端伸入海底，所述第一离合（12）、变速箱（14）、第二离合（15）和发电机（16）均设置在海平面以上，所述水轮机主体（11）上设置有水平旋转式水轮（111）和/或垂直旋转式水轮（112）；所述水池发电设备（2）包括储水池（21）、注水管道（22）、第一水势能发电机（23）、出水口（24）和注水泵（25），所述第一水势能发电机（23）设置在出水口（24）下部，利用水位落差，配合第一水势能发电机（23）进行发电；所述发电机（16）的输出端连接供电系统和水池发电设备（2）的注水泵（25），注水泵（25）的抽水口（26）设置在海平面以下。

【技术特征摘要】
1.一种潮汐发电系统，其特征在于：包括水轮发电机组（1）和水池发电设备（2），所述水轮发电机组（1）包括水轮机主体（11）、第一离合（12）、变速箱（14）、第二离合（15）和发电机（16）组成，所述水轮机主体（11）最下端伸入海底，所述第一离合（12）、变速箱（14）、第二离合（15）和发电机（16）均设置在海平面以上，所述水轮机主体（11）上设置有水平旋转式水轮（111）和/或垂直旋转式水轮（112）；所述水池发电设备（2）包括储水池（21）、注水管道（22）、第一水势能发电机（23）、出水口（24）和注水泵（25），所述第一水势能发电机（23）设置在出水口（24）下部，利用水位落差，配合第一水势能发电机（23）进行发电；所述发电机（16）的输出端连接供电系统和水池发电设备（2）的注水泵（25），注水泵（25）的抽水口（26）设置在海平面以下。2.如权利要求1所述的一种潮汐发电系统，其特征在于：所述发电机（16）、第一离合（12）、变速箱（14）、第二离合（15）和水轮机主体（11）为依上至下设置。3.如权利要求1所述的一种潮汐发电系统，其特征在于：所述水轮机主体（11）的数量不少于1个，当水轮机主体（11）的数量不少于2个时，各水轮机主体（11）之间通过与伞型齿轮（13）配合的动力传动杆（3）连接，所述伞齿轮（13）设置在变速箱（14）和第二离合（15）之间。4.如权利要求1所述的一种潮汐发电系统，其特征在于：所述水轮机主体（11）由至少一个节点模块（113）组成，各节点模块（113）为同轴连接，所述节点模块（113）为圆柱体，一端设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘淑禄，刘时英，
申请(专利权)人：刘时英，
类型：发明
国别省市：辽宁,21