一种径流式水电站用前池水位控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种径流式水电站用前池水位控制系统，通过在前池中设置液位变送器，实时采集水位，所述水位连接控制装置，控制装置连接调速器的增开度端子和减开度端子，通过水位的变化来控制调速器端子的工作，继而实现水轮机导叶开度的增减，该系统可以实现径流式水电站的前池水位有效恒定控制，避免水电站的低水位运行，提高水电站的整体运行效益。提高水电站的整体运行效益。提高水电站的整体运行效益。

【技术实现步骤摘要】
一种径流式水电站用前池水位控制系统


[0001]本技术涉及水利工程，具体涉及一种径流式水电站用前池水位控制系统。

技术介绍

[0002]径流式水电站利用径流进行发电，其无法对来流进行有效调节，其发电多采用定流量方式，即水电站的发电流量与来流量匹配。由于径流式水电站无法对流量进行调节，导致一旦发电流量与来流量不匹配时，会引起前池水位变化，一旦前池水位出现较低水位时，会影响电站的整体发电效率，降低水电站的发电效益。
[0003]现有的径流式水电站由于装机规模普遍较小，其对前池水位的控制主要通过人工判断，当前池水位变化时，凭借经验进行调整，管理效能较低，且对于机组的调整与判断均依靠人工进行，误差较大，且不能有效进行调整控制，导致径流式水电站前池水位经常出现波动或者较低水位运行，影响电站发电效益。

技术实现思路

[0004]本技术针对现有技术存在的问题，提供一种径流式水电站用前池水位控制系统。
[0005]本技术提供一种径流式水电站用前池水位控制系统，所述径流式水电站包括前池、厂房、调速器、水轮机、发电机，所述调速器、水轮机和发电机均位于厂房内，所述水轮机与发电机连接，所述水轮机包括水轮机导叶，所述调速器连接所述水轮机导叶，并可以调整水轮机导叶的开度，其特征在于：所述调速器上设置有调速器增开度端子和调速器减开度端子，所述调速器增开度端子控制调速器增加水轮机导叶的开度，所述调速器减开度端子控制调速器减少水轮机导叶的开度，所述前池中设置有液位变送器，所述液位变送器用于获取所述前池中的水位，所述液位变送器与控制装置连接，所述控制装置通过第一信号线与调速器增开度端子连接，所述控制装置通过第二信号线与调速器减开度端子连接。
[0006]作为优选，所述控制装置为PLC。
[0007]作为优选，所述控制装置为单片机，在所述第一信号线上设置有第一继电器，在所述第二信号线上设置有第二继电器。
[0008]作为优选，所述液位变送器为水位计。
[0009]作为优选，所述液位变送器与控制装置通过串口装置连接。
[0010]本技术的工作方式为：
[0011]所述液位变送器位于前池中，用于采集前池水位信号，并将所述前池水位信号传递给控制装置，当所述液位变送器采集到的前池水位高于设定高水位时，控制装置控制所述调速器增开度端子动作，控制调速器增加水轮机导叶的开度，当所述液位变送器采集到的前池水位低于设定低水位时，控制装置控制所述调速器减开度端子动作，控制调速器减少水轮机导叶的开度，当所述液位变送器采集到的前池水位位于所述设定高水位和所述设定低水位之间时，所述控制不动作，调速器不调节所述水轮机导叶的开度。
[0012]所述水位控制的原理在于：
[0013]上述控制方式可以避免前池水位过高，从而产生溢流造成水量浪费，也可以避免前池水位过低，降低水电站的发电水头，影响水电站的发电效益；通过设置水位控制系统，可以有效利用控制装置，实时采集水位信息，避免水位的过高溢流和过低影响发电水头。
[0014]所述设定高水位可以选择为前池溢流堰附近或低于溢流堰堰顶高程一定值，所述设定低水位可以选择为设定高水位下的某一水位值，所述设定高水位和设定低水位之间即为水电站的恒定水位运行区间。
[0015]本技术的优点在于：
[0016]通过在前池中设置液位变送器，实时采集水位，所述水位连接控制装置，控制装置连接调速器的增开度端子和减开度端子，通过水位的变化来控制调速器端子的工作，继而实现水轮机导叶开度的增减，该系统可以实现径流式水电站的前池水位有效恒定控制，避免水电站的低水位运行，提高水电站的整体运行效益。
附图说明
[0017]图1为本技术示意图；
[0018]图2为本技术的优选示意图。
具体实施方式
[0019]以下针对说明书附图内容，对本技术限定的结构，进行具体的解释说明。
[0020]本技术提供一种径流式水电站用前池水位控制系统，所述径流式水电站包括前池、厂房、调速器5、水轮机、发电机，所述调速器5、水轮机和发电机均位于厂房内，所述水轮机与发电机连接，所述水轮机包括水轮机导叶6，所述调速器5连接所述水轮机导叶6，并可以调整水轮机导叶6的开度，其特征在于：所述调速器5上设置有调速器增开度端子3和调速器减开度端子4，所述调速器增开度端子3控制调速器增加水轮机导叶6的开度，所述调速器减开度端子4控制调速器减少水轮机导叶6的开度，所述前池中设置有液位变送器1，所述液位变送器1用于获取所述前池中的水位，所述液位变送器1与控制装置2连接，所述控制装置2通过第一信号线与调速器增开度端子3连接，所述控制装置2通过第二信号线与调速器减开度端子4连接。
[0021]作为优选，所述控制装置2为PLC。
[0022]作为优选，所述控制装置2为单片机，在所述第一信号线上设置有第一继电器7，在所述第二信号线上设置有第二继电器8。
[0023]作为优选，所述液位变送器1为水位计。
[0024]作为优选，所述液位变送器1与控制装置2通过串口装置连接。
[0025]本技术的工作方式为：
[0026]所述液位变送器1位于前池中，用于采集前池水位信号，并将所述前池水位信号传递给控制装置2，当所述液位变送器1采集到的前池水位高于设定高水位时，控制装置2控制所述调速器增开度端子3动作，控制调速器增加水轮机导叶6的开度，当所述液位变送器1采集到的前池水位低于设定低水位时，控制装置2控制所述调速器减开度端子4动作，控制调速器减少水轮机导叶6的开度，当所述液位变送器1采集到的前池水位位于所述设定高水位
和所述设定低水位之间时，所述控制不动作，调速器不调节所述水轮机导叶6的开度。
[0027]采用本技术，假定径流式水电站的多年平均发电前池水位为H1，发电水头为H，设定高水位为H01，设定低水位H02，则水电站的恒定水位运行区间为H01~H02；则水电站的平均运行前池水位为H0=（H01+H02）/2；
[0028]则其增加水头可以近似为： ΔH=H0
‑ꢀ
H1；
[0029]由于径流式水电站无法对来流进行调节，采用该技术后，可以增加效益的百分比为：
[0030]ΔH/H=（H0
‑ꢀ
H1）/H
[0031]例如某径流式水电站其多年平均发电前池水位为4.3m，发电平均水头为6m，采用该技术后，其运行水位为4.5
‑
4.7m，则其增加水头近似为0.3m，则采用该技术后，该水电组织的增加效益可近似达到5%。
[0032]上述实施方式仅为本技术的优选实施方式，本技术的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本技术的保护范围也包括本领域技术人员根据本技术构思所能够想到的等同技术手段。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种径流式水电站用前池水位控制系统，所述径流式水电站包括前池、厂房、调速器、水轮机、发电机，所述调速器、水轮机和发电机均位于厂房内，所述水轮机与发电机连接，所述水轮机包括水轮机导叶，所述调速器连接所述水轮机导叶，并可以调整水轮机导叶的开度，其特征在于：所述调速器上设置有调速器增开度端子和调速器减开度端子，所述调速器增开度端子控制调速器增加水轮机导叶的开度，所述调速器减开度端子控制调速器减少水轮机导叶的开度，所述前池中设置有液位变送器，所述液位变送器用于获取所述前池中的水位，所述液位变送器与控制装置连接，所述控制装置通过第一信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓旭，马跃先，王朋，郭峰，
申请(专利权)人：河南郑大水利科技有限公司，
类型：新型
国别省市：