抽水蓄能机组调相工况转轮空转的控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了抽水蓄能机组调相工况转轮空转的控制装置及控制方法，包括转轮室，转轮室的进水口与进水阀和导叶连接，转轮室的出水口与尾水管连接，转轮室的下部设置有多个排水口，多个所述排水口均与排水阀和水泵连接，还包括安装在尾水管上的快速启闭闸门以及第一监控结构、第二监控结构、水位检测结构和压力检测结构；快速启闭闸门包括安装在尾水管上的闸门以及闸门控制结构，闸门控制结构用于根据第一监控结构下达的指令控制闸门工作状态及启闭状态，并将闸门状态信息反馈给第一监控结构和第二监控结构。本发明专利技术不需要用压缩气系统进行抽水调相或发电调相工况启动，消除厂房内高压气体的安全隐患，减轻机组检修压力，同时提高经济效益。提高经济效益。提高经济效益。

【技术实现步骤摘要】
抽水蓄能机组调相工况转轮空转的控制装置及控制方法


[0001]本专利技术涉及一种电力系统
，具体涉及抽水蓄能机组调相工况转轮空转的控制装置及控制方法。

技术介绍

[0002]当电力系统无功功率不足或过剩时，会造成电网电压下降或上升，影响供电质量，危机系统的安全运行。抽水蓄能机组可作为调相机运行，根据电网需要，提供或吸收无功功率，维护电网电压稳定。抽水蓄能机组作(发电或抽水)调相运行时，现有技术利用输送高压气体进入转轮室进行调相压水保持转轮空转，需要配置一整套高压气系统。调相工况启动时，调相压水气罐内的高压空气通过打开的主压气阀和补气阀进入转轮室，由于转轮上游侧的进水阀和导叶全关，高压气将转轮室内的水向下压。转轮室内的水压到低水位(水位信号检测)后，关闭主压气阀和补气阀，保持转轮在无水环境中旋转，减少有功损耗。
[0003]压缩空气系统由多台空气压缩机及其附属设备、储气罐、管道系统和测量控制元件等组成；例如某抽水电站中压气系统气压等级为7Mpa，6台中压气机及其控制盘柜、2个操作气罐(专供机组调速器及球阀压力油罐用气)、1个调相压水平衡气罐、4个机组调相压水储气罐及相应的管路、阀门等；系统设备繁多，多台中压气机、储气罐和高压气体管路占用很大的厂房空间，而且7Mpa高压气体存在较大安全隐患；7Mpa中压气机和测量控制元件发生故障频繁。
[0004]除此以外，将高压气体引入转轮室需要一整套调相压水系统。调相压水系统由调相压水气罐、主压水阀、补气阀、水环排水阀、蜗壳排气阀、排气阀、调相压水控制系统等组成，需要阀门和测量控制元件数量多，发生故障频繁。
[0005]机组调相启动结束过程中需要监视尾水水位反馈信号是否正常，水位是否在正常范围内。当调相工况较长时间运行时，水位会渐渐升高，超过低水位，需要重新打开补气阀进行补气。如果此时网调发令急需将机组转至抽水工况，将会造成一定的延时，影响电网电压、频率的稳定。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供抽水蓄能机组调相工况转轮空转的控制装置及控制方法，解决了现有技术抽水调相或发电调相工况启动时调节过程繁琐且存在延时的问题。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0008]一种抽水蓄能机组调相工况转轮空转的控制装置，包括转轮室，所述转轮室的进水口与进水阀和导叶连接，转轮室的出水口与尾水管连接，所述转轮室的下部设置有多个排水口，多个所述排水口均与排水阀和水泵连接，还包括安装在尾水管上的快速启闭闸门以及第一监控结构、第二监控结构、水位检测结构和压力检测结构；
[0009]所述快速启闭闸门包括安装在尾水管上的闸门以及闸门控制结构，所述闸门控制
结构用于根据第一监控结构下达的指令控制闸门工作状态及启闭状态，并将闸门状态信息反馈给第一监控结构和第二监控结构；
[0010]所述第一监控结构用于接收水位信息、闸门工作状态信息、导叶开关信息、进水阀开关信息以及尾水管内压力信息，并根据接收到的信息向闸门控制结构下达相应的启闭指令；
[0011]所述第二监控结构用于接收闸门启闭信息，并根据接收到的信息向排水阀和水泵下达相应的启闭指令；
[0012]所述水位检测结构用于检测水位信息并传递给第一监控结构；
[0013]所述压力检测结构用于检测尾水管内的压力信息。
[0014]可选地，所述水位检测结构包括分别设置于转轮室内低水位线和高水位线上的两个水位传感器；当测量水位低于低水位线时，快速启闭闸门进入关闭状态，转轮室的进水口关闭；当测量水位高于高水位线时，快速启闭闸门进入开启状态，转轮室的进水口关闭。
[0015]可选地，所述快速启闭闸门还包括闸门状态监测装置，所述闸门状态监测装置包括位置传感器和视频采集结构，所述位置传感器用于获取闸门位置信息并传递给第一监控结构和第二监控结构，所述视频采集结构用于采集闸门运行影像信息并传递给第一监控结构和第二监控结构。
[0016]可选地，所述转轮室上方开设有进气孔，所述进气孔为单向进气结构。
[0017]可选地，所述转轮室上方开设有排气管道，所述排气管道上设置有排气阀，所述排气阀内设有气水分离装置。
[0018]可选地，所述快速启闭闸门位于低水位线以下。
[0019]可选地，还包括与多个所述排水口连接的集水井。
[0020]一种抽水蓄能机组调相工况转轮空转的控制方法，采用任一项所述的抽水蓄能机组调相工况转轮空转的控制装置，包括以下步骤：
[0021]分别判断抽水蓄能机组在抽水调相工况或转抽水工况运行；
[0022]判断抽水蓄能机组在抽水调相工况运行，检测进水阀、导叶关闭以及尾水管内压力正常，关闭快速启闭闸门；
[0023]检测进水阀、导叶和快速启闭闸门均为关闭状态，打开排水阀，启动水泵进行排水；
[0024]水位传感器测量水位低于低水位线，停止水泵排水，关闭排水阀；
[0025]判断抽水蓄能机组在抽水工况运行，打开排气阀和排水阀，启动水泵充水；
[0026]水位传感器测量水位高于高水位线，停止水泵充水，关闭排水阀，打开快速启闭闸门。
[0027]可选地，所述判断抽水蓄能机组在抽水调相工况运行，检测进水阀、导叶关闭以及尾水管内压力正常，关闭快速启闭闸门的步骤，包括：
[0028]第一监控结构接收到进水阀关闭信息、导叶关闭信息和尾水管内压力正常信息后，对闸门控制结构下达关闭排水阀的指令。
[0029]可选地，判断抽水蓄能机组在抽水工况运行，打开排气阀和排水阀，启动水泵充水的步骤，包括：
[0030]第二监控结构接收到进水阀关闭信息、导叶关闭信息和快速启闭闸门关闭信息，
对排水阀和水泵下达相应的开启指令，开启排水阀，启动水泵排水。
[0031]本专利技术有益效果在于：本专利技术采用快速启闭闸门和排水阀取代现有技术中的压缩空气系统，节省了很大的厂房空间，减少厂房内高压气管管道和多个大型高压气罐的安全隐患，使得机组工况转换更稳定(水位不会随时间推迟而升高)，转换更快速，提高了工作效率，同时通过第一监控结构和第二监控结构的配合实现了自动控制，更加便捷。
附图说明
[0032]图1为本专利技术抽水蓄能机组调相工况转轮空转的控制装置的结构示意图；
[0033]图2为本专利技术中转轮室的结构示意图；
[0034]图3为本专利技术中快速启闭闸门的结构示意图；
[0035]图4为本专利技术抽水蓄能机组在抽水调相工况的控制方法流程图；
[0036]图5为本专利技术抽水蓄能机组在抽水工况的控制方法流程图。
[0037]图中，1
‑
转轮室，100
‑
导叶，200
‑
进水阀，300
‑
尾水管，400
‑
快速启闭闸门，410
‑
闸门，420
‑
闸门控制结构，43本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抽水蓄能机组调相工况转轮空转的控制装置，包括转轮室，所述转轮室的进水口与进水阀和导叶连接，转轮室的出水口与尾水管连接，所述转轮室的下部设置有多个排水口，多个所述排水口均与排水阀和水泵连接，其特征在于：还包括安装在尾水管上的快速启闭闸门以及第一监控结构、第二监控结构、水位检测结构和压力检测结构；所述快速启闭闸门包括安装在尾水管上的闸门以及闸门控制结构，所述闸门控制结构用于根据第一监控结构下达的指令控制闸门工作状态及启闭状态，并将闸门状态信息反馈给第一监控结构和第二监控结构；所述第一监控结构用于接收水位信息、闸门工作状态信息、导叶开关信息、进水阀开关信息以及尾水管内压力信息，并根据接收到的信息向闸门控制结构下达相应的启闭指令；所述第二监控结构用于接收闸门启闭信息，并根据接收到的信息向排水阀和水泵下达相应的启闭指令；所述水位检测结构用于检测水位信息并传递给第一监控结构；所述压力检测结构用于检测尾水管内的压力信息。2.如权利要求1所述的一种抽水蓄能机组调相工况转轮空转的控制装置，其特征在于：所述水位检测结构包括分别设置于转轮室内低水位线和高水位线上的两个水位传感器；当测量水位低于低水位线时，快速启闭闸门进入关闭状态，转轮室的进水口关闭；当测量水位高于高水位线时，快速启闭闸门进入开启状态，转轮室的进水口关闭。3.如权利要求1所述的一种抽水蓄能机组调相工况转轮空转的控制装置，其特征在于：所述快速启闭闸门还包括闸门状态监测装置，所述闸门状态监测装置包括位置传感器和视频采集结构，所述位置传感器用于获取闸门位置信息并传递给第一监控结构和第二监控结构，所述视频采集结构用于采集闸门运行影像信息并传递给第一监控结构和第二监控结构。4.如权利要求1所述的一种抽水蓄能机组调相工况转轮空转的控制装置，其特征在于：所述转轮室上方开设有进气孔，所述进气孔为单向进气结构。5.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亮，孟繁聪，蒋衍，夏永强，蒋梦姣，
申请(专利权)人：华东宜兴抽水蓄能有限公司，
类型：发明
国别省市：