一种水电站过剩电能处理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水电站过剩电能处理方法及系统，属于水电站电能管理技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种水电站过剩电能处理方法及系统


[0001]本专利技术属于水电站电能管理
，具体涉及一种水电站过剩电能处理方法及系统
。

技术介绍

[0002]抽水蓄能是水利水电工程中最可靠
、
最经济
、
寿命周期最长
、
容量最大的储能装置，利用水作为储能介质，通过电能与势能相互转化，实现电能的储存和管理，抽水蓄能的工作原理是利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电，由此可将电网负荷低时的过剩电能，转变为电网高峰时期的高价值电能
。
一般地，为了保障电源端发电机组能够长期稳定的在最优状态运行，需要配套建设抽水蓄能电站承担调峰调荷等任务
。
[0003]现有技术中，抽水蓄能主要存在以下问题：采用单级运行，即一个抽水蓄能电站匹配上下两个水库，而水库的库容影响抽水蓄能电站的运行，水库过小，不足以对电网系统的过剩电能进行抽水储能或影响抽水储能效果，水库过大，则对当地的自然生态环境影响甚大，严重的影响地质及生态系统
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种水电站过剩电能处理方法及系统，能够充分消纳水电站产生的过剩电能，对地质和自然生态环境影响小
。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]本专利技术公开的一种水电站过剩电能处理方法，包括：
[0007]S1
：在水电站所在区域配套建设过剩电能处理系统；所述过剩电能处理系统包括上水库
、
储能水库
、
下水库
、
位于上水库与储能水库之间的第一抽水蓄能电站和位于储能水库与下水库之间的第二抽水蓄能电站；
[0008]S2
：将所述水电站产生的过剩电能传输至所述过剩电能处理系统；
[0009]S3
：根据过剩电能电量和上水库
、
储能水库
、
下水库的库容，调控第一抽水蓄能电站和
/
或第二抽水蓄能电站执行抽水蓄能任务
。
[0010]优选地，还包括
S4
：根据上水库
、
储能水库
、
下水库的库容，调控第一抽水蓄能电站和
/
或第二抽水蓄能电站执行发电任务
。
[0011]进一步优选地，
S4
具体为：
[0012]S4.1
：启动第二抽水蓄能电站，储能水库泄流至下水库，第二抽水蓄能电站发电；
[0013]S4.2
：当储能水库库容下降至设定库容后，启动第一抽水蓄能电站，上水库泄流至储能水库，第一抽水蓄能电站和第二抽水蓄能电站同时发电
。
[0014]优选地，
S3
具体为：
[0015]S3.1
：计算过剩电能分别对上水库和储能水库的库容量增加量；
[0016]S3.2
：判断库容量增加量是否超过上水库或储能水库的安全库容量；
[0017]S3.3
：根据判断结果，第一抽水蓄能电站和第二抽水蓄能电站适应性的执行抽水蓄能任务
。
[0018]进一步优选地，
S3.3
具体为：
[0019]若库容量增加量超过储能水库的安全库容量，则启动第一抽水蓄能电站，从下水库抽水至上水库；
[0020]若库容量增加量未超过储能水库的安全库容量，则启动第二抽水蓄能电站，从下水库抽水至储能水库；
[0021]若库容量增加量未超过上水库的安全库容量，则启动第一抽水蓄能电站，从下水库抽水至上水库；
[0022]若库容量增加量超过上水库的安全库容量，则同时启动第一抽水蓄能电站和第二抽水蓄能电站，从下水库抽水至储能水库和上水库
。
[0023]本专利技术公开的一种水电站过剩电能处理系统，包括上水库
、
储能水库
、
下水库
、
位于上水库与储能水库之间的第一抽水蓄能电站和位于储能水库与下水库之间的第二抽水蓄能电站；上水库
、
储能水库和下水库依次连通且海拔高度递减；第一抽水蓄能电站和第二抽水蓄能电站分别通过电缆与水电站连接
。
[0024]优选地，上水库位于储能水库的上游，储能水库位于下水库的上游
。
[0025]优选地，上水库与第一抽水蓄能电站之间设有第一水坝，第一抽水蓄能电站通过第一输水管道与上水库连接，第一抽水蓄能电站通过第二输水管道与储能水库连接；上水库与下水库之间连接有第三输水管道
。
[0026]优选地，储能水库与第二抽水蓄能电站之间设有第二水坝，第二抽水蓄能电站通过第四输水管道与储能水库连接，第二抽水蓄能电站通过第五输水管道与下水库连接
。
[0027]优选地，上水库与储能水库的库容量比为3～5：
1。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0029]本专利技术公开的水电站过剩电能处理方法，在水电站所在区域提出了两级抽水蓄能运行模式，在上水库和下水库之间再建立一个储能水库，并配套建设第一抽水蓄能电站和第二抽水蓄能电站，由此将传统的上水库和下水库通过储能水库进行分流，在保证抽水蓄能总库容不变甚至提高的前提下，降低了每一个水库的库容，避免了单级上水库和下水库建设对当地生态环境的影响；另一方面，基于第一抽水蓄能电站和第二抽水蓄能电站的建设，可根据过剩电能及水库库容调控抽水蓄能电站的运行，一方面可以保证较高的储电能效率，另一方面，可保证上水库
、
储能水库和下水库的水库安全
。
[0030]本专利技术公开的水电站过剩电能处理系统，构建合理，具有良好的应用前景
。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的方法整体流程示意图；
[0032]图2为
S3
的具体流程示意图；
[0033]图3为
S4
的具体流程示意图；
[0034]图4为本专利技术的系统构成示意图
。
[0035]图中，1‑
上水库
、2
‑
储能水库
、3
‑
下水库
、4
‑
第一水坝
、5
‑
第一抽水蓄能电站
、6
‑
第一输水管道
、7
‑
第二输水管道
、8
‑
第三输水管道
、9
‑
第二水坝
、10
‑
第二抽水蓄能电站
、11
‑
第
四输水管道
、12
‑
第五输水管道
。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水电站过剩电能处理方法，其特征在于，包括：
S1
：在水电站所在区域配套建设过剩电能处理系统；所述过剩电能处理系统包括上水库
(1)、
储能水库
(2)、
下水库
(3)、
位于上水库
(1)
与储能水库
(2)
之间的第一抽水蓄能电站
(5)
和位于储能水库
(2)
与下水库
(3)
之间的第二抽水蓄能电站
(10)
；
S2
：将所述水电站产生的过剩电能传输至所述过剩电能处理系统；
S3
：根据过剩电能电量和上水库
(1)、
储能水库
(2)、
下水库
(3)
的库容，调控第一抽水蓄能电站
(5)
和
/
或第二抽水蓄能电站
(10)
执行抽水蓄能任务
。2.
如权利要求1所述的水电站过剩电能处理方法，其特征在于，还包括
S4
：根据上水库
(1)、
储能水库
(2)、
下水库
(3)
的库容，调控第一抽水蓄能电站
(5)
和
/
或第二抽水蓄能电站
(10)
执行发电任务
。3.
如权利要求2所述的水电站过剩电能处理方法，其特征在于，
S4
具体为：
S4.1
：启动第二抽水蓄能电站
(10)
，储能水库
(2)
泄流至下水库
(3)
，第二抽水蓄能电站
(10)
发电；
S4.2
：当储能水库
(2)
库容下降至设定库容后，启动第一抽水蓄能电站
(5)
，上水库
(1)
泄流至储能水库
(2)
，第一抽水蓄能电站
(5)
和第二抽水蓄能电站
(10)
同时发电
。4.
如权利要求1所述的水电站过剩电能处理方法，其特征在于，
S3
具体为：
S3.1
：计算过剩电能分别对上水库
(1)
和储能水库
(2)
的库容量增加量；
S3.2
：判断库容量增加量是否超过上水库
(1)
或储能水库
(2)
的安全库容量；
S3.3
：根据判断结果，第一抽水蓄能电站
(5)
和第二抽水蓄能电站
(10)
适应性的执行抽水蓄能任务
。5.
如权利要求4所述的水电站过剩电能处理方法，其特征在于，
S3.3
具体为：若库容量增加量超过储能水库
(2)
的安全库容量，则启动第一抽水蓄能电站
(5)
，从下水库
(3)
抽水至上水库
(1)
；若库容量增加量未超过储能水库
(2)

【专利技术属性】
技术研发人员：余阳，李太江，张瑞刚，宁望望，米紫昊，吴易洋，沙凌磊，张小林，曹阳阳，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：