一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统技术方案

本发明专利技术涉及蓄水蓄能领域，特别涉及一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，包括上水库

【技术实现步骤摘要】
一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统


[0001]本专利技术涉及蓄水蓄能领域，特别涉及一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统
。

技术介绍

[0002]由于电力无法存储的瞬时特性，发电量要与用电负荷功率保持即时的平衡，所以供需平衡是电力系统调控运行的本质和必须完成的目的
。
电网的自动调节系统能够调节发电量与用电量之间的需求矛盾
。
然而，当发电量远超用电量时，不可避免地会发生能源浪费
。
[0003]目前，抽水蓄能是目前占比最高的储能系统，占到全部储能量的
90
％以上
。
抽水蓄能就是将用户没有使用的过多的电力利用起来，将水从地势低的水库抽到地势高的水库，然后在电网负荷高
、
用电量过大的时候，将高位水库的水放回到低位水库，利用水能推动发电机转动发电
。
[0004]但是目前抽水蓄能水电站的建设不仅要看地势选址，还需要高昂的投资，并且需要周期性的规划建设，对能源的损耗较高，对生态的影响较大
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，包括上水库
、
下水库以及在与上水库
、
下水库通过管道连通的抽水蓄能可逆机组，抽水蓄能可逆机组设置的海拔高度高于下水库但低于上水库；
[0006]所述上水库包括设置于丘陵山地城镇周边山上等海拔高度且通过管道连通的第一水箱群；
[0007]所述下水库包括设置于丘陵山地城镇周边山脚等海拔高度且通过管道连通的第二水箱群；
[0008]所述抽水蓄能可逆机组与第一水箱群的任一水箱
、
第二水箱群的任一水箱相连接，用于发电以及将第二水箱群中的水资源抽取到第一水箱群
。
[0009]进一步的，在用电高峰期，抽水蓄能第一水箱群水资源向第二水箱群进行泄放，抽水蓄能可逆机组正向运行进行水力发电，在非用电高峰期，抽水蓄能可逆机组反向运行，将第二水箱群的水资源抽取到第一水箱群中存储
。
[0010]进一步的，第一水箱群储水量与该地用电负荷区域负荷峰谷储能需求匹配，即在保证该地用电峰谷用电量的同时将剩余电全部用于将第二水箱群储蓄的水资源抽取到第一水箱群中
。
[0011]进一步的，抽水蓄能可逆机组连接的第一水箱群水箱与抽水蓄能可逆机组连接的第二水箱群的水箱之间具有最小距离
。
[0012]进一步的，第一水箱群
、
第二水箱群中单个水箱的容积根据该水箱所在位置的空间大小及形状确定
。
[0031]在本实施例中，如图1，选择在海拔较高位置设置一个上水库，上水库包括设置于丘陵山地城镇周边山上等海拔高度且通过管道连通的第一水箱群，在本实施例中第一水池群有设置在等海拔高度的多个水箱构成，每个水箱互联互通，就算只有一个蓄水箱可以取水，也可以通过管道流通到其他蓄水箱中，因此，在本实施例中为了具有更广的覆盖面积
。
[0032]如图1，本实施例还在海拔较低位置设置一个下水库，与上水库类似，下水库包括设置于丘陵山地城镇周边山脚等海拔高度且通过管道连通的第二水箱群，在本实施例中第二水池群有设置在等海拔高度的多个水箱构成，每个水箱互联互通
。
[0033]作为一种可选的实施方式，抽水蓄能的过程包括：在用电高峰期，抽水蓄能第一水箱群水资源向第二水箱群进行泄放，抽水蓄能可逆机组正向运行进行水力发电，在非用电高峰期，抽水蓄能可逆机组反向运行，将第二水箱群的水资源抽取到第一水箱群中存储；另外，考虑到管道铺设成本等因素，在本实施例中抽水蓄能可逆机组连接的第一水箱群水箱与抽水蓄能可逆机组连接的第二水箱群的水箱之间具有最小距离
。
[0034]为了保证资源的有效利用，本实施例中第一水箱群储水量与该地用电负荷区域负荷峰谷储能需求匹配，即在保证该地用电峰谷用电量的同时将剩余电全部用于将第二水箱群储蓄的水资源抽取到第一水箱群中，这样匹配当地设置水箱数量，在保证用电的同时适量设置水箱，一方面减少设置水箱的成本，另一方面针对电力难以存储的特点，适量进行储能，提高能量利用率
。
[0035]在具体设置水箱时，第一水箱群
、
第二水箱群中单个水箱的容积根据该水箱所在位置的空间大小及形状确定，第一水箱群
、
第二水箱群中水箱数量根据所在丘陵山地区域能安放水箱的规模及附近城镇电力负荷峰谷储能需求量综合确定，并且需要保证第一水箱群的整体容量与第二水箱群的整体容量相当，并将第一水箱群
、
第二水箱群中的水箱放置在空闲地
、
林下地
、
死角地，不占用耕地或林地
。
[0036]作为一种可选的实施方式，本实施例中第二水箱群的水箱中设置有水位检测仪，当第二水箱群的的水位小于设定阈值时，通过抽水机向第二水箱群补水
。
一般将水箱的水注满之后可以多次循环利用，中途运行蒸发或跑冒滴漏减少部分水资源，只需固定一端时间进行补充，或者检测到减少一定量后统一补充即可
。
[0037]作为一种可选实施方案，本实施例将抽水蓄能系统建设在城镇周边丘陵山地上，毗邻电力调峰需求刚性的工商业
、
市政和居民负荷区，将该分布式抽水蓄能系统作为调峰电源，令调峰电源与用电负荷在同一区域，无需另设电网远距离输配电；在本实施例中，对第一水箱群和第二水箱群的水资源进行循环利用，即在用电高峰期将第一水箱群的水资源向第二水箱群进行泄放，并利用泄放过程进行水力发电，在用电平峰或者低峰时期，利用当地电厂多余的电力资源将第二水箱群的水资源通过抽水机抽取到第一水箱群中，在循环使用过程中对运行蒸发或跑冒滴漏减少的水进行实时补充
。
[0038]本专利技术设计的循环储能系统规模可根据所在区域能安放水箱的规模及附近电力负荷峰谷储能需求设计水池群大小，具体地，可以从水箱数量以及水箱总容量具体限制总体水资源量，本专利技术将一个抽水蓄能单元体
(
该单元体为由上水库
、
下水库以及抽水蓄能可逆机组构成
)
的容量因地制宜控制在适度规模，大容量的抽水蓄能需求可由多个适度规模容量的抽水蓄能单元体构成联合体承担
。
[0039]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、
“
另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“外”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制
。
[0040]在本专利技术中，除非另有明确的规定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，其特征在于，包括上水库
、
下水库以及在与上水库
、
下水库通过管道连通的抽水蓄能可逆机组，抽水蓄能可逆机组设置的海拔高度高于下水库但低于上水库；所述上水库包括设置于丘陵山地城镇周边山上等海拔高度且通过管道连通的第一水箱群；所述下水库包括设置于丘陵山地城镇周边山脚等海拔高度且通过管道连通的第二水箱群；所述抽水蓄能可逆机组与第一水箱群的任一水箱
、
第二水箱群的任一水箱相连接，用于发电以及将第二水箱群中的水资源抽取到第一水箱群
。2.
根据权利要求1所述的一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，其特征在于，在用电高峰期，抽水蓄能第一水箱群水资源向第二水箱群进行泄放，抽水蓄能可逆机组正向运行进行水力发电，在非用电高峰期，抽水蓄能可逆机组反向运行，将第二水箱群的水资源抽取到第一水箱群中存储
。3.
根据权利要求2所述的一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，其特征在于，第一水箱群储水量与该地用电负荷区域负荷峰谷储能需求匹配，即在保证该地用电峰谷用电量的同时将剩余电全部用于将第二水箱群储蓄的水资源抽取到第一水箱群中
。4.
根据权利要求1所述的一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，其特征在于，抽...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵腾伟，
申请(专利权)人：重庆工商大学，
类型：发明
国别省市：