废弃矿井抽水蓄能系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种废弃矿井抽水蓄能系统，所述废弃矿井抽水蓄能系统包括：高位水库(11)；低位水库(13)；抽水机(8)，通过抽水管道(17)连接在高位水库(11)和低位水库(13)之间；水力发电机(9)，分别通过放水通道(16)连接高位水库(11)和低位水库(13)；第一地面变电所(18)，连接水力发电机(9)；第二地面变电所(19)；风能发电装置(7)，位于地面之上，连接第二地面变电所(19)；太阳能发电装置(6)，位于地面之上，连接第二地面变电所(19)；显示器(4)，位于地面上，分别连接水位监测装置(1)、风能发电监测装置(2)、和电网功率监测装置(3)。本实用新型专利技术能实现太阳能、风能的能量的转化，达到电网调峰的目的。电网调峰的目的。电网调峰的目的。

【技术实现步骤摘要】
废弃矿井抽水蓄能系统


[0001]本技术涉及一种废弃矿井抽水蓄能系统。

技术介绍

[0002]废弃矿井抽水蓄能电站是通过煤炭开采在地下形成的巨大空间资源，在不同埋深的煤矿采空区内，布置分布式矿井地下水库和抽水发电相关设施。然而，目前，废弃矿井抽水蓄能侧重于水利蓄能发电，与其他资源的利用没有形成有效配合。
[0003]综上所述，现有技术中存在以下问题：如何有效利用废弃矿井资源，实现水库水量与其他资源的综合利用。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种废弃矿井抽水蓄能系统，以有效利用废弃矿井资源，实现水库水量与其他资源的综合利用。
[0005]为此，本技术提出一种废弃矿井抽水蓄能系统，所述废弃矿井抽水蓄能系统包括：
[0006]高位水库11；位于废弃矿井中；
[0007]低位水库12，位于废弃矿井中并位于高位水库11下方；
[0008]抽水机8，位于废弃矿井中，通过抽水管道17连接在高位水库11和低位水库12之间；
[0009]水力发电机9，位于低位水库12之下，通过放水通道16连接高位水库11，通过放水通道22连接低位水库12；
[0010]第一地面变电所18，位于地面之上，并连接水力发电机9；
[0011]第二地面变电所19，位于地面之上；
[0012]风能发电装置7，位于地面之上，连接第二地面变电所19；
[0013]太阳能发电装置6，位于地面之上，连接第二地面变电所19；
[0014]所述第二地面变电所19连接所述抽水机8；
[0015]水位监测装置1，数目为多个，分别位于所述高位水库11和低位水库12中；
[0016]风能发电监测装置2，连接所述风能发电装置7；
[0017]太阳能发电监测装置5，连接所述太阳能发电装置6；
[0018]电网功率监测装置3，连接第一地面变电所18；
[0019]显示器4，位于地面上，分别连接水位监测装置1、风能发电监测装置2、和电网功率监测装置3。
[0020]进一步地，所述水位监测装置1采用隔离型扩散硅敏感元件。
[0021]进一步地，所述水位监测装置1采用陶瓷电容压力敏感传感器。
[0022]进一步地，所述第一放水通道上设有水位控制阀。
[0023]进一步地，所述太阳能发电装置6通过无线传输与显示器4连接。
[0024]进一步地，所述第一地面变电所18与外部电网连接。
[0025]本技术将地面的太阳能、风能产生的不稳定电能转换为稳定的势能，利用该势能通过调节位于不同高度采空区的水库水量，产生稳定的水力发电的电能，并且能实现电网的洪峰进行调节的目的。
[0026]进而，本技术针对废弃矿井的地质条件复杂的情况下，可以达到电站可视化的效果；并对废弃矿井抽水蓄能的工况进行实时的监测与反馈，为进一步水位的调节与控制方案提供基础信息。进而有助于调节位于不同高度采空区的水库水量进行发电达到调节电网洪峰的目的。
附图说明
[0027]图1为本技术的废弃矿井抽水蓄能系统结构示意图。
[0028]附图标号说明：
[0029]1、水位监测装置；2、风能发电监测装置；3、电网功率监测装置；4、显示器；5、太阳能发电监测装置；6、太阳能发电装置；7、风能发电装置；8、抽水机；9、水力发电机；10、水位控制阀；11、高位水库；12、低位水库；13、机房；14、变电所线路；15、电网；16、第一放水通道；17、抽水管道；18、第一地面变电所；19、第二地面变电所；20、地面；21、输出电缆；22、第二放水通道。
具体实施方式
[0030]为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本技术。
[0031]如图1所示，本技术提供一种废弃矿井抽水蓄能系统，所述废弃矿井抽水蓄能系统包括：
[0032]高位水库11；位于废弃矿井中；
[0033]低位水库12，位于废弃矿井中并位于高位水库11下方；
[0034]抽水机8，位于废弃矿井中，通过抽水管道17连接在高位水库11和低位水库12之间；
[0035]水力发电机9，位于低位水库12之下的机房13内，并通过第一放水通道16连接高位水库11，通过第二放水通道22连接低位水库12；
[0036]第一地面变电所18，位于地面20之上，并通过变电所线路14连接水力发电机9；
[0037]第二地面变电所19，位于地面20之上；
[0038]风能发电装置7，采用风机叶片，位于地面之上，连接第二地面变电所19；
[0039]太阳能发电装置6，采用光伏板，位于地面之上，连接第二地面变电所19；
[0040]所述第二地面变电所19通过输出电缆21连接所述抽水机8，向抽水机8通过电力；
[0041]水位监测装置1，数目为多个，分别位于所述高位水库11和低位水库12中；
[0042]风能发电监测装置2，连接所述风能发电装置7；
[0043]太阳能发电监测装置5，连接所述太阳能发电装置6；
[0044]电网功率监测装置3，连接第一地面变电所18；
[0045]显示器4，位于地面上，分别通过有线或无线连接水位监测装置1、风能发电监测装
置2、和电网功率监测装置3。显示器将所测得的水位，太阳能、风能发电量以及电网功率信息集中显示反馈。控制人员根据水位，太阳能、风能发电量以及电网功率信息可以调控高位水库11和低位水库12是否发电，调控是否需要从低位水库12向高位水库11抽水。
[0046]通过调节位于不同高度采空区的水库水量，将地面的太阳能、风能产生的不稳定电能转换为稳定的势能，也能实现电网的洪峰进行调节的目的。当低位水库12的水量充足时，可以利用风能发电装置7和太阳能发电装置6产生的不稳定电能，将低位水库12的水量抽送到高位水库11中，以实现高位水库11的蓄能，而且能够充分利用风能发电装置7和太阳能发电装置6产生的不稳定电能，这样，实现了多种能源的综合利用，扬长避短。
[0047]另外，由于煤层的复杂地质环境，现有技术无法对不同采空区之间的水未可视化，对整个抽水蓄能电站工况无法进行实时监测，进而无法实现水库之间的水量的调节来实现太阳能、风能的能量的转化，达到电网调峰的目的。
[0048]进一步地，所述水位监测装置1采用隔离型扩散硅敏感元件。进一步地，所述水位监测装置1采用陶瓷电容压力敏感传感器。水位监测装置可以采用现有的各种产品，例如是由投入分体式液位传感器组成，基于所测静压与该液体的高度成比例的原理，采用隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号；并用线缆与装置显示器连接，进行实时的信息记录与传输。这样，性能稳定，数据准确。
[0049]电网功率监测装置是利用在矿井电网布置电网功率传感器，对地面设施所需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废弃矿井抽水蓄能系统，其特征在于，所述废弃矿井抽水蓄能系统包括：高位水库(11)；位于废弃矿井中；低位水库(13)，位于废弃矿井中并位于高位水库(11)下方；抽水机(8)，位于废弃矿井中，通过抽水管道(17)连接在高位水库(11)和低位水库(13)之间；水力发电机(9)，位于低位水库(13)之下，通过第一放水通道(16)连接高位水库(11)，通过第二放水通道(22)低位水库(13)；第一地面变电所(18)，位于地面之上，并连接水力发电机(9)；第二地面变电所(19)，位于地面之上；风能发电装置(7)，位于地面之上，连接第二地面变电所(19)；太阳能发电装置(6)，位于地面之上，连接第二地面变电所(19)；所述第二地面变电所(19)连接所述抽水机(8)；水位监测装置(1)，数目为多个，分别位于所述高位水库(11)和低位水库(13)中；风能发电监测装置(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张村，吴山西，贾胜，杨永松，胡林枫，袁茂松，陈志超，王琛，黄林炜，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：新型
国别省市：