基于引黄工程的多泵站经济运行调控与节能系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于引黄工程的多泵站经济运行调控与节能系统，属于水利工程技术领域，具体包括上游水库的出水口通过第一有压隧洞与第一抽水泵站相连通，第一抽水泵站的进水端设置第一进水调压井，第一抽水泵站的出水口通过第二有压隧洞与第二抽水泵站相连接，第二抽水泵站通过第三有压隧洞与调节水库相连通，调节水库设置在第二抽水泵站的出水压力竖井出口，调节水库的出水口通过第一无压隧洞与第三抽水泵站相连通，第三抽水泵站的入水端设置有无压前池，第三抽水泵站的出水口通过第二无压隧洞与分水闸相连接，分水闸分别连接第四抽水泵站和下游蓄水库;本实用新型专利技术设计合理，能够有效调节不平衡流量，并且耗电量低。并且耗电量低。并且耗电量低。

【技术实现步骤摘要】
基于引黄工程的多泵站经济运行调控与节能系统


[0001]本技术涉及一种基于引黄工程的多泵站经济运行调控与节能系统，属于水利工程


技术介绍

[0002]山西万家寨引黄工程是一项跨流域的大型引水工程，由黄河万家寨水库引水，引水线路由四部分组成：总干线、南干线、联接段、北干线。总干线自万家寨水库至下土寨分水闸，下土寨分水闸以后分为两路，一路是向太原输水的南干线；另一路是向大同、平朔输水的北干线。总长约449.5km。年设计引水量为12亿ｍ3，其中向南干线供水6.4亿ｍ3，向北干线供水5.6亿ｍ3。工程的核心是总干、南干五座泵站，每年引水时段为10月1日至翌年7月31日，共计10个月。但是在实际运行过程中，该引黄工程为一由多级泵站和封闭式输水系统所组成的引水工程。在总干线、南干线各级泵站间无分水点且各级泵站前池容量较小，运行过程中会造成流量不平衡，同时该引黄工程干线工程的主要作用是按照计划好的输水量，在一定的时间里，把水安全、经济的调到指定水库，是典型的调水工程。由于引黄工程的核心是总干、南干五座高扬程泵站，耗电量是工程运行的主要成本，在运行中怎样最大限度的降低工程的耗电量也是很重要的。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术存在的技术问题，本技术提供了一种设计合理，能够有效调节不平衡流量，并且耗电量低的基于引黄工程的多泵站经济运行调控与节能系统。
[0004]为实现上述目的，本技术所采用的技术方案为基于引黄工程的多泵站经济运行调控与节能系统，包括设置在黄河上的上游水库，所述上游水库的出水口通过第一有压隧洞与第一抽水泵站相连通，所述第一抽水泵站的进水端设置第一进水调压井，所述第一抽水泵站的出水口通过第二有压隧洞与第二抽水泵站相连接，所述第二有压隧洞上设置有第一出水调压井、溢流井和第二进水调压井，所述第二进水调压井设置在第二抽水泵站的前端，所述第二抽水泵站通过第三有压隧洞与调节水库相连通，所述调节水库设置在第二抽水泵站的出水压力竖井出口，所述调节水库的出水口通过第一无压隧洞与第三抽水泵站相连通，所述调节水库的出水口设置有放水流量调节弧门和流量调节阀，所述第三抽水泵站的入水端设置有第一无压前池，所述第三抽水泵站的出水口通过第二无压隧洞与分水闸相连接，所述分水闸的一出水口通过第三无压隧洞连接第四抽水泵站，所述第四抽水泵站通过第四压隧洞与第五抽水泵站相连接，所述分水闸的另一出水口通过自流水道与下游蓄水库相连接，所述第四抽水泵站和第五抽水泵站的进水端分别设置有第二无压前池、第三无压前池，所述第一无压前池、第二无压前池、第三无压前池上设置有溢流堰，所述第三抽水泵站、第四抽水泵站、第五抽水泵站的出水端分别设置有水闸;所述第一进水调压井、第二进水调压井、调节水库、第一无压前池、第二无压前池、第三无压前池内分别设置有水位传感器，所述第一抽水泵站、第二抽水泵站、第三抽水泵站、分水闸、第四抽水泵站和第五抽
水泵站分别与控制系统相连接。
[0005]优选的，所述第一无压隧洞上设置有多个渡槽。
[0006]优选的，所述第一无压前池、第二无压前池、第三无压前池为开放式前池，且无压前池上设有溢流堰。
[0007]优选的，所述第三抽水泵站、第四抽水泵站和第五抽水泵站的出水池均为闸门井式结构。
[0008]与现有技术相比，本技术具有以下技术效果：本技术通过区段划分调节，将设置在总干线的第一抽水泵站和第二抽水泵站串联连接，通过设置在第一抽水泵站和第二抽水泵站之间的调压井水位来自动平衡调整两个泵站的提水流量，至调节水库为第一区段，采用调节水库不蓄水运行节能方法，调节水库至第三抽水泵站为第二区段，利用洞线蓄水和变速泵组工频变频互相切换，始终吸收第一区段来水，采用减少变速机组运行时间节能方法，第三抽水泵站至第五抽水泵站为第三区段，利用分水闸调节保证第四、第五抽水泵站抽水量，第四抽水、第五抽水泵站通过控制水泵转速来调整抽水流量，同时必要时采用水闸控制出水池的水位，运行中同样保持前池水位不变，当本站水泵抽水能力较大时，通过减少闸门开度，抬高出水井水位提高水泵扬程来减少抽水流量，此区段节能运行关键是减少机组变速运行。
[0009]此系统调节采用分区段节能调节，主要通过调节水库低水位运行，保证第三泵站、第四泵站、第五泵站始终处于定速运行，进而降低整个系统的能耗。
附图说明
[0010]图1为本技术的结构示意图。
具体实施方式
[0011]为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0012]如图1所示，基于引黄工程的多泵站经济运行调控与节能系统，包括设置在黄河上的上游水库1，上游水库1的出水口通过第一有压隧洞2与第一抽水泵站3相连通，第一抽水泵站3的进水端设置第一进水调压井4，第一抽水泵站3的出水口通过第二有压隧洞5与第二抽水泵站6相连接，第二有压隧洞5上设置有第一出水调压井7、溢流井8和第第二进水调压井9，第二抽水泵站6通过第三有压隧洞10与调节水库11相连通，调节水库11设置在第二抽水泵站6的出水压力竖井出口，调节水库11的出水口通过第一无压隧洞12与第三抽水泵站13相连通，第三抽水泵站13的入水端设置有第一无压前池14，第三抽水泵站13的出水口通过第二无压隧洞15与分水闸16相连接，分水闸16的一出水口通过第三无压隧洞17连接第四抽水泵站18，第四抽水泵站18通过第四压隧洞21与第五抽水泵站22相连接，分水闸16的另一出水口通过自流水道20与下游蓄水库19相连接，第四抽水泵站18和第五抽水泵站22的进水端分别设置有第二无压前池23、第三无压前池24，第一无压前池14、第二无压前池23、第三无压前池24上设置有溢流堰，第三抽水泵站13、第四抽水泵站18和第五抽水泵站22的出水端分别设置有水闸;第一进水调压井、第二进水调压井、调节水库、第一无压前池、第二无
压前池、第三无压前池内分别设置有水位传感器，第一抽水泵站、第二抽水泵站、第三抽水泵站、分水闸、第四抽水泵站和第五抽水泵站分别与控制系统相连接。
[0013]本技术采用将第一抽水泵站和第二抽水泵站串联连接，同时上游水库至第一抽水泵站，第一抽水泵站至第二抽水泵站均采用有压隧洞进行连接，一抽水泵站至第二抽水泵站之间还设置有第一进水调压井、第二进水调压井，通过水位传感器来监控水位，进而通过第一进水调压井、第二进水调压井的水位来平衡流量。另一方面，在每年运行期间，由于上游水库将有23m变幅和调节水库不蓄水运行，将导致第一二抽水泵站抽水量最大且随上游水库不断变化。水泵扬程总共33m的水位变化。这将会在调节水库和第三抽水泵站之间产生流量不平衡，因此，第三抽水泵站利用第一无压隧洞蓄水，并通过机组的工变频互切功能和间断增减机组来完全吸纳调节水库放水，同时保证还可保证尽可能减少变速机组运行。第三抽水泵站至第四抽水泵站之间的不平衡流量，利用分水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于引黄工程的多泵站经济运行调控与节能系统，包括设置在黄河上的上游水库，其特征在于：所述上游水库的出水口通过第一有压隧洞与第一抽水泵站相连通，所述第一抽水泵站的进水端设置第一进水调压井，所述第一抽水泵站的出水口通过第二有压隧洞与第二抽水泵站相连接，所述第二有压隧洞上设置有第一出水调压井、溢流井和第二进水调压井，所述第二进水调压井设置在第二抽水泵站的前端，所述第二抽水泵站通过第三有压隧洞与调节水库相连通，所述调节水库设置在第二抽水泵站的出水压力竖井出口，所述调节水库的出水口通过第一无压隧洞与第三抽水泵站相连通，所述调节水库的出水口设置有放水流量调节弧门和流量调节阀，所述第三抽水泵站的入水端设置有第一无压前池，所述第三抽水泵站的出水口通过第二无压隧洞与分水闸相连接，所述分水闸的一出水口通过第三无压隧洞连接第四抽水泵站，所述第四抽水泵站通过第四压隧洞与第五抽水泵站相连接，所述分水闸的另一出水口通过自流水道与下游蓄水库相连接，所述第四抽...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴晋平，王宦，李兴春，陈涛，师崇德，解红星，贺惠，柴威，李伟山，张少峰，
申请(专利权)人：山西万家寨水控水资源有限公司，
类型：新型
国别省市：