【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种基于高层建筑污水排放的水泵水力发电系统及方法，属于水泵水力发电。
技术介绍
1、电力能源在生产和使用方面，正面临前所未有的挑战，目前主流的电力能源形式包括：核电、光伏、风电、光热、常规水电、生物质以及其他、煤电、气电、以及燃气，然而这些电力生产方式对生态环境均存在不同程度的影响，如核电需要有放射性元素的核物质资源作为支撑，煤电需要有煤炭资源作为支撑，水电需要有地理地形及充沛的水资源作为支撑，而新能源技术所带来的风电、光伏等清洁能源的发电方式则存在不可避免的问题，风电需要有足够的风力资源，光伏要有一定时间长度的光照资源，在实际发电过程中受到环境因素影响较大，例如季节、气候、日夜更替、资源的有限性等，这些因素都会使电力生产的连续性受到影响，导致电力供应的间歇性使投资效率降低。
2、此外，目前针对居民小区，高层建筑的供电仍然依赖于大电网供电模式，需要基于传统的电力设施建设方案，采用常规的供电、储电、用电方式，该模式的应用在造成大量碳排放的同时，存在建设成本高，经济性较差的问题。
技术实现思路
1、本专利技术为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种基于高层建筑污水排放的水泵水力发电系统及方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种基于高层建筑污水排放的水泵水力发电系统，包括由多个发电机组构成的一部微电网运行单元，在高层建筑中同时设置有多部微电网运行单元；
3、每个发电机组均搭建在水泵发电装置中，
4、包括设置在污水排放主管路上的集蓄水管路，所述集蓄水管路的主管路上设置有主管路电磁阀，所述集蓄水管路分别通过进水管路和出水管路与污水蓄水池相连，所述进水管路上设置有进水电磁阀，所述出水管路上设置有排水电磁阀，所述主管路电磁阀设置在进水电磁阀和排水电磁阀之间的位置上；
5、在污水蓄水池上还设置有第一驱动水泵，所述第一驱动水泵向下延伸至污水蓄水池池底的位置设置有水泵底阀；
6、所述第一驱动水泵通过水泵出水管与斜击式水轮机的进水口相连，所述斜击式水轮机的驱动轴与第一水轮发电机的驱动端相连；
7、所述污水蓄水池中还设置有水位监控装置；
8、所述主管路电磁阀、进水电磁阀、排水电磁阀、水泵底阀、第一水轮发电机、水位监控装置的控制端均通过导线与水泵发电装置的控制器相连；
9、所述第一水轮发电机的输出端通过微电网线路分别与用电终端的电源端、第一驱动水泵的电源端相连。
10、每一部微电网运行单元具体由五个发电机组构成，包括第一发电机组、第二发电机组、第三发电机组、第四发电机组、第五发电机组，在每一部发电机组中设置有一部驱动水泵和一部水轮发电机，其中：
11、第一发电机组中设置有第一驱动水泵和第一水轮发电机；
12、第二发电机组中设置有第二驱动水泵和第二水轮发电机；
13、第三发电机组中设置有第三驱动水泵和第三水轮发电机；
14、第四发电机组中设置有第四驱动水泵和第四水轮发电机；
15、第五发电机组中设置有第五驱动水泵和第五水轮发电机；
16、各驱动水泵通过出水管与相应水轮发电机的驱动端相连，各水轮发电机的输出端应用并联方式接入微电网运行单元的输出端，各驱动水泵的电源输入端通过电源线与微电网运行单元的输出端相连；
17、微电网运行单元的输入端还与外接电源相连。
18、所述第一水轮发电机、第二水轮发电机、第三水轮发电机、第四水轮发电机、第五水轮发电机均为励磁水轮发电机，输出功率为5-10kw。
19、所述集蓄水管路的进水口处还设置有用于过滤污水的过滤器。
20、所述污水蓄水池的容积为2-3立方米。
21、所述水泵底阀具体设置在距离污水蓄水池池底部10-20厘米的位置。
22、一种基于高层建筑污水排放的水泵水力发电方法，包括如下的发电步骤：
23、步骤一：控制其中一部微电网运行单元中水泵发电装置的控制器执行以下操作：
24、关闭污水排放主管路中的主管路电磁阀，阻止被排放的污水在高层建筑的污水排放主管路中流通；
25、步骤二：当被阻止的污水在主管路电磁阀以上位置积累到一定程度时，控制进水电磁阀打开，将污水引入污水蓄水池；
26、步骤三：随着时间的推移，污水不断进入污水蓄水池，当污水积累到预定容量的位置时，污水蓄水池中的水位监控装置启动，控制排水电磁阀打开，使污水顺着污水排放主管路排放；
27、步骤四：当污水蓄水池完成蓄水后，控制第一驱动水泵启动，第一驱动水泵通过水泵底阀将污水吸起，并按照设计要求产生相应压力；
28、步骤五：第一驱动水泵将吸入的污水转换为高压水流，通过水泵出水管冲击斜击式水轮机的叶轮转动，并由叶轮转动驱动第一水轮发电机发电；
29、步骤六：完成冲击叶轮转动后的水流顺着斜击式水轮机设置的出水口返回到污水蓄水池中，等待再次蓄积循环，并由第一水轮发电机发出的电能为第一驱动水泵提供工作电源；
30、步骤七：同时控制高层建筑中其他微电网运行单元执行上述步骤一至步骤六的操作，依次控制高层建筑中其他水泵发电装置启动运转并向外发电，直到水泵水力发电系统不依赖外部电源也能维持系统的发电与用电运转。
31、所述步骤七中依次控制其他水泵发电装置启动运转并向外发电的具体方法为：
32、步骤7.1：将五个发电机组的输出端应用并联方式构成一部微电网运行单元，先由外接电源通过第一驱动水泵启动第一水轮发电机，通过第二驱动水泵启动第二水轮发电机；
33、步骤7.2：等待第一水轮发电机和第二水轮发电机发出的电能足以通过第三驱动水泵启动第三水轮发电机时，微电网运行单元转换使用自发电能启动第三水轮发电机；
34、步骤7.3：当第三发电机组正常运行后，操作停止由外接电源供应电能的第一发电机组，此时第二发电机组、第三发电机组仍正常运行发电，等待第二水轮发电机和第三水轮发电机发出的电能足以通过第四驱动水泵启动第四水轮发电机时，微电网运行单元转换使用自发电能启动第四水轮发电机；
35、步骤7.4：当第四发电机组正常运行后，操作停止由外接电源供应电能的第二发电机组，此时第三发电机组、第四发电机组仍正常运行发电，等待第三水轮发电机和第四水轮发电机发出的电能足以通过第五驱动水泵启动第五水轮发电机时，微电网运行单元转换使用自发电能启动第五水轮发电机；
36、步骤7.5：此时第三发电机组、第四发电机组、第五发电机组同时依靠自身发电正常运行，等待第三水轮发电机、第四水轮发电机、第五水轮发电机发出的电能足以通过第一驱动水泵启动第一水轮发电机，并通过第二驱动水泵启动第二水轮发电机时，微电网运行单元转换使用自发电能启动第一水轮发电机和第二水轮发电机；
37、步骤7.6：待全部五台水轮发电机本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于高层建筑污水排放的水泵水力发电系统，其特征在于：包括由多个发电机组构成的一部微电网运行单元，在高层建筑中同时设置有多部微电网运行单元；
2.根据权利要求1所述的一种基于高层建筑污水排放的水泵水力发电系统，其特征在于：每一部微电网运行单元具体由五个发电机组构成，包括第一发电机组（100）、第二发电机组（200）、第三发电机组（300）、第四发电机组（400）、第五发电机组（500），在每一部发电机组中设置有一部驱动水泵和一部水轮发电机，其中：
3.根据权利要求2所述的一种基于高层建筑污水排放的水泵水力发电系统，其特征在于：所述第一水轮发电机（102）、第二水轮发电机（202）、第三水轮发电机（302）、第四水轮发电机（402）、第五水轮发电机（502）均为励磁水轮发电机，输出功率为5-10KW。
4.根据权利要求1所述的一种基于高层建筑污水排放的水泵水力发电系统，其特征在于：所述集蓄水管路（2）的进水口处还设置有用于过滤污水的过滤器（62）。
5.根据权利要求1所述的一种基于高层建筑污水排放的水泵水力发电系统，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种基于高层建筑污水排放的水泵水力发电系统，其特征在于：所述水泵底阀（8）具体设置在距离污水蓄水池（6）池底部10-20厘米的位置。
7.根据权利要求2所述的一种基于高层建筑污水排放的水泵水力发电系统进行发电的方法，其特征在于：包括如下的发电步骤：
8.根据权利要求7所述的一种基于高层建筑污水排放的水泵水力发电方法，其特征在于：所述步骤七中依次控制其他水泵发电装置启动运转并向外发电的具体方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于高层建筑污水排放的水泵水力发电系统，其特征在于：包括由多个发电机组构成的一部微电网运行单元，在高层建筑中同时设置有多部微电网运行单元；
2.根据权利要求1所述的一种基于高层建筑污水排放的水泵水力发电系统，其特征在于：每一部微电网运行单元具体由五个发电机组构成，包括第一发电机组（100）、第二发电机组（200）、第三发电机组（300）、第四发电机组（400）、第五发电机组（500），在每一部发电机组中设置有一部驱动水泵和一部水轮发电机，其中：
3.根据权利要求2所述的一种基于高层建筑污水排放的水泵水力发电系统，其特征在于：所述第一水轮发电机（102）、第二水轮发电机（202）、第三水轮发电机（302）、第四水轮发电机（402）、第五水轮发电机（502）均为励磁水轮发电机，输出功率为5-10kw。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：宋杰，魏斌，史宋智麟，
申请(专利权)人：太原大道零碳新能源电力技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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