一种水库下游渠道闸门的供电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水库下游渠道闸门的供电系统，涉及水库闸门供电技术领域，包括设置在拦水坝上游段以及下游段的风力发电装置、水利发电装置、引水管道、电能储备装置以及测控一体化闸门，本供电系统即可将风能转化为电能，又能利用水库上下游高低差，配合特殊的引水管道将水的机械能转化为电能，为测控一体化闸门提供电力，而且入水口为喇叭状的引水管道可以提高水流冲击，从而提高水轮机的机械能效率，即可提高发电效率，可以实现晴天、阴天甚至连续暴雨等极端天气下，以及旱期少水的季节都能持续运转的效果，有效地解决了传统的偏远地区水库节制闸或泄洪闸供电难度大，电网供电投资成本高、建设周期长的困难。建设周期长的困难。建设周期长的困难。

【技术实现步骤摘要】
一种水库下游渠道闸门的供电系统


[0001]本专利技术涉及水库闸门供电
，具体为一种水库下游渠道闸门的供电系统。

技术介绍

[0002]我国的水利工程闸门大都处于偏远地区，供电和通信条件较差，偏远地区水利工程的闸门采用架设专用供电线路进行供电的方式；
[0003]水库的建设综合考虑水源地和用水地的距离，建设区域的地形，地址和环境因素等条件，水库的建设区域往往距离城乡较远，且大部分为长距离输水渠道和管道，对渠道和管道上的闸阀等用电设备的供电成为了一个难题。采用正常的电网供电面临线路长，建设周期长，投资成本大，故障概率大，维护成本高等困难。
[0004]目前水库下游渠道和管道上闸阀的供电有架设专用供电线路供电，太阳能供电，风光互补系统供电，水力和光伏互补系统供电，水力和风力互补供电，例如：
[0005]中国专利CN111424618A公开了一种用于偏远地区闸门启闭机的供电方法，其特征为：采用太阳能光伏板和风力发电机互补的方式通过PLC综合控制箱为蓄电池组充电，蓄电池组通过PLC综合控制箱为直流电机提供直流电源，由直流电机带动启闭机完成闸门的开启和关闭操作。但是光伏发电和风力发电受地域限制较大，在阴雨天或者连续暴雨等极端天气下的实用性不足，无法很好发挥供电作用，影响闸门的启闭，对防洪、城乡供水、农田灌溉也会造成巨大影响。
[0006]中国专利CN111005836A公布了一种安装在水坝上的水力发电装置，包括机身，所述挡板向下滑动至所述倾泻空间底壁上可以控制水流，设有风力发电和动力发电两个发电工序，水坝中由于水流湍急，水从水坝倾泻时会产生巨大的风力，湍急的水流产生的风力可以带动倾泻空间内的扇叶转动化动力为电能，而水坝倾泻的水产生的动力通过动力部件进行发电。但是这样的发电方式存在约束，倾泻空间内的风力发电依赖于动力发电，在干旱期少水的季节，动力发电不足，在倾泻空间内依赖湍急水流产生的风力转化的电能也将不足。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种水库下游渠道闸门的供电系统，解决了现有偏远地区水库下游节制闸和泄洪闸供电难度大的问题。
[0008]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种水库下游渠道闸门的供电系统，该供电系统是由设置在拦水坝上游段以及下游段的风力发电装置、水利发电装置、引水管道、电能储备装置组合形成，还包括测控一体化闸门；
[0009]其中，风力发电装置，安装在所述拦水坝的顶部用于将风能转化为电能用于对测控一体化闸门进行供电；
[0010]所述引水管道由拦水坝的上游段呈倾斜贯穿拦水坝延伸至拦水坝的下游段，用于将上游水流引入到下游河道内；
[0011]所述水力发电装置安装在引水管道的出水端处用于利用水流高位差产生的冲击
进行水利发电。
[0012]作为本专利技术进一步的技术方案，所述电能储备装置包括设置在拦水坝下游段附近的配电厂房，所述配电厂房内还设置有PCL控制柜；
[0013]所述配电厂房为钢结构框架配合砖块制成，所述PCL控制柜内还设置有蓄电池和逆变器以及远程控制模块。
[0014]作为本专利技术进一步的技术方案，所述水力发电装置包括安装在引水管道出水端处的水轮机以及水轮机上所连接的水轮发电机，所述水轮发电机位于配电厂房内。
[0015]作为本专利技术进一步的技术方案，所述拦水坝的下游段设置有与水轮机出水端相连通的尾水管，且尾水管的另一端与下游河道相汇聚。
[0016]作为本专利技术进一步的技术方案，所述引水管道和尾水管均是混凝土结构，且直径为630mm；
[0017]所述引水管道的一端对应拦水坝上游段端口为喇叭状；
[0018]所述尾水管的另一端对应下游河道处为喇叭状。
[0019]作为本专利技术进一步的技术方案，所述拦水坝的主体为混凝土，且底部设置有支撑系统，所述支撑系统包括混凝土桩基以及钢筋网。
[0020]作为本专利技术进一步的技术方案，所述测控一体化闸门为合金钢材质，安装在下游河道内作为节制闸，用于对下游河道周围的农田或城乡进行输水。
[0021]作为本专利技术进一步的技术方案，所述风力发电装置包括固定在拦水坝顶部的塔筒以及塔筒顶部的风叶，且塔筒内部顶端还设置有风力发电机，且风力发电机产生的电能会储备到蓄电池内。
[0022]本专利技术提供了一种水库下游渠道闸门的供电系统。与现有技术相比具备以下有益效果：
[0023]一种水库下游渠道闸门的供电系统，通过配备风力发电装置、水力发电装置、电能储备装置以及引水管道、蓄电池、测控一体化闸门、PLC控制柜等形成一套完成的供电系统，即可将风能转化为电能，又能利用水库上下游高低差，配合特殊的引水管道将水的机械能转化为电能，为测控一体化闸门提供电力，而且入水口为喇叭状的引水管道可以提高水流冲击，从而提高水轮机的机械能效率，即可提高发电效率；
[0024]本设计的供电系统可以实现晴天、阴天甚至连续暴雨等极端天气下，以及旱期少水的季节都能持续运转的效果，有效地解决了传统的偏远地区水库节制闸或泄洪闸供电难度大，电网供电投资成本高、建设周期长的困难。
附图说明
[0025]图1为一种水库下游渠道闸门的供电系统的原理示意图。
[0026]图中：1、拦水坝；2、引水管道；3、水轮机；4、水轮发电机；5、蓄电池；6、配电厂房；7、尾水管；8、测控一体化闸门；9、风力发电装置；10、PCL控制柜。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，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。
[0028]请参阅图1，本专利技术提供一种水库下游渠道闸门的供电系统技术方案：一种水库下游渠道闸门的供电系统，该供电系统是由设置在拦水坝1上游段以及下游段的风力发电装置9、水利发电装置、引水管道2、电能储备装置组合形成，还包括测控一体化闸门8，测控一体化闸门8为合金钢材质，安装在下游河道内作为节制闸，用于对下游河道周围的农田或城乡进行输水，测控一体化闸门8采用现有常用的水量控制调剂一体化闸门，其中，拦水坝1的主体为混凝土，且底部设置有支撑系统，支撑系统包括混凝土桩基以及钢筋网；
[0029]其中，风力发电装置9安装在拦水坝1的顶部用于将风能转化为电能用于对测控一体化闸门8进行供电，风力发电装置9包括固定在拦水坝1顶部的塔筒以及塔筒顶部的风叶，且塔筒内部顶端还设置有风力发电机，且风力发电机产生的电能会储备到蓄电池5内，风力发电装置9主要通过风力吹动风叶转动，进而传动给风力发电机产生电能通过输电线传输至蓄电池5内进行储备，由于偏远地区的水库下游节制闸或泄洪闸供电困难，因此可以利用风能转化为电能作为节制闸或泄洪闸的供电；
[0030]引水管道2由拦水坝1的上游段呈倾斜贯穿拦水坝1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水库下游渠道闸门的供电系统，其特征在于，该供电系统是由设置在拦水坝(1)上游段以及下游段的风力发电装置(9)、水利发电装置、引水管道(2)、电能储备装置组合形成，还包括测控一体化闸门(8)；其中，风力发电装置(9)，安装在所述拦水坝(1)的顶部用于将风能转化为电能用于对测控一体化闸门(8)进行供电；所述引水管道(2)由拦水坝(1)的上游段呈倾斜贯穿拦水坝(1)延伸至拦水坝(1)的下游段，用于将上游水流引入到下游河道内；所述水力发电装置安装在引水管道(2)的出水端处用于利用水流高位差产生的冲击进行水利发电。2.根据权利要求1所述的一种水库下游渠道闸门的供电系统，其特征在于，所述电能储备装置包括设置在拦水坝(1)下游段附近的配电厂房(6)，所述配电厂房(6)内还设置有PCL控制柜(10)；所述配电厂房(6)为钢结构框架配合砖块制成，所述PCL控制柜(10)内还设置有蓄电池(5)和逆变器以及远程控制模块。3.根据权利要求2所述的一种水库下游渠道闸门的供电系统，其特征在于，所述水力发电装置包括安装在引水管道(2)出水端处的水轮机(3)以及水轮机(3)上所连接的水轮发电机(4)，所述水轮发电机(4)位...

【专利技术属性】
技术研发人员：余毅航，郭张凯，刘众，刘文斌，唐彪，
申请(专利权)人：中交第一航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：