【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电站取水建筑物，尤其是一种混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构。
技术介绍
1、混合式抽水蓄能电站通常是指结合常规水电站开发建设的抽水蓄能电站，与常规水电站共同利用相同的上水库和下水库。根据公开资料，已建成的混合式抽水蓄能电站有白山抽水蓄能电站，在建的混合式抽水蓄能电站有两河口、双江口、叶巴滩、安康和光马等抽水蓄能电站。混合式抽水蓄能电站与典型纯抽水蓄能电站不同之处是，混合式抽水蓄能电站的上水库通常是相邻两个常规电站中的调节水库，下水位则常为反调节水库；调节水库的特点是库容大、调节水位变幅大，以两河口水库为例正常蓄水位和死水位之间的消落水深达到80m，而电站额定水头约为230m，相较于水泵水轮机而言，因双向水流流态更加复杂，水头适应性较差，在低水位时发电效率较常规机组更低。
2、因此，基于常规电站水库消落水深设计的混合式抽水蓄能电站的上水库的进出水口存在以下问题：低水位运行，特别是接近死水位运行时，水泵水轮发电效率低，抽蓄电站的效益差；若混合式抽蓄采用与纯抽蓄相同的上水库进出水口布置原则，则抽蓄电站的进出水口高程低，开挖量和闸室竖井混凝土等工程量大，导致投资成本增加；水库高水位运行时，取水为深层水，水温低不符合环保要求；上水库死水位运行时，抽蓄机组的发电效率远低于常规机组的发电效率，从调度运行角度讲不经济，则抽蓄机组不宜在死水位发电，机组运行小时数下降，投资经济性低。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种能够有效提高电站发电效果的混
2、为解决上述技术问题本专利技术所采用的技术方案是：混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构，包括设置在混合式抽水蓄能电站上水库的进出水口主体，所述进出水口主体的上游方向设有拦水坎，拦水坎上设闸门组件，闸门组件包括可升降的门板，门板上连接有可通过自身浮力带动门板升降的浮箱组件；所述门板的最高上升高程等于发电生态水温取水位，所述拦水坎的顶部高程低于混合式抽水蓄能电站的最低发电水位，所述拦水坎的底部高程等于常规电站的死水位。本专利技术通过对混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构进行改进，在进出水口主体的上游设置拦水坎和闸门组件，利用对拦水坎的高程控制以及利用浮箱组件对闸门组件中门板的升降高程进行调控实现了对上水库进出水口的淹没深度和水位深度的控制，提高了进水口主体的布置高程，从而能够减少进水口主体处底部及边坡开挖的工程量；本专利技术通过对门板的高程控制，使门板的最高上升高程等于发电生态水温取水位，保证上水库在高水位蓄水时抽蓄机组发电能够取高水温的表层水，水温能够满足环保要求；本专利技术通过对拦水坎的底部高程控制，使拦水坎的底部高程等于常规电站的死水位，能够保证在水库在低水位运行时进出水口具有足够的淹没水深，使得水体出流更加平顺，有效提高电站的发电效率。
3、作为上述方案的改进：所述闸门组件还包括固定在拦水坎上并与门板形成滑动配合的门槽结构，门槽结构与拦水坎两侧的山体固定连接。本专利技术通过设置门槽结构对闸门组件中的门板进行支撑和加固，并利用门板与门槽结构之间的滑动配合来实现门板的升降动作，对门板的升降路径进行限位，使门板在受到水压下的升降动作更加稳定。
4、作为上述方案的改进：所述门槽结构包括多个立柱和多个横梁，立柱和横梁交叉连接设置成栅栏形式，位于门槽结构两端的立柱内嵌设置有与门板形成滑动配合的门槽；所述横梁的两端端头插入拦水坎两侧山体的内部形成固定连接，所述门槽结构的两侧填充设置有固定门页。本专利技术通过采用立柱和横梁相交设置组成栅栏形式的门槽结构，在提高了闸门结构的强度和稳定性的基础上保证了水流的正常流动，有效降低了对低水位或死水位运行时的水流的影响。
5、作为上述方案的改进：所述门板的底部固定有限位凸起，所述拦水坎内设有与门板间隙配合的通道，通道的顶部固定有与限位凸起形成限位配合的限位挡边。本专利技术通过设置限位结构来控制门板的上升高程，利用限位凸起和限位凸边的相互限位作用来确保门板在浮箱组件的浮力提升下不会从拦水坎上脱离。
6、作为上述方案的改进：还包括固定在拦水坎下方的储门库，储门库与拦水坎内的通道连通，所述立柱底部伸入储门库内将储门库内部空间分隔为多个独立的仓室。本专利技术通过设定值储门库来容纳门板，在进行死水位运行时能够使门板完全隐没于储门库和拦水坎的通道内，不会对水流的流动造成影响。
7、作为上述方案的改进：所述浮箱组件包括多个串联连接的浮箱，浮箱通过连杆与门板固定连接。本专利技术通过增加浮箱组件内浮箱的数量，采用串联的方式将多个分体式的浮箱连接在一起为门板提供浮力；浮箱通过硬质的连接杆与门板连接，能够提高浮箱与门板之间的相互作用力，使浮箱对门板的牵引更加有效。
8、作为上述方案的改进：所述浮箱由外壳、阀门和潜水泵组成，阀门固定在外壳上并通过伸缩装置控制阀门的开闭，潜水泵固定在外壳内并与伸出至外壳外部的排水管连通。本专利技术在浮箱的外壳内设置阀门，可通过伸缩装置来控制阀门的开闭，从而使浮箱外界水流能够通过阀门进入浮箱内部，并可通过潜水泵和排水管的配合将浮箱内部的水排出至浮箱外，从而能够对浮箱的浮力进行控制，使浮箱能够对门板形成动力式的拖动以带动门板上下升降。
9、作为上述方案的改进：所述浮箱的外壳上设有连接孔，多个浮箱通过穿过连接孔的缆索形成串联连接；所述缆索的两端与固定在拦水坎两侧山体上的绞盘连接，所述门板的顶部固定有对缆索进行支撑的缆索支架以及与缆索相配合的定滑轮。本专利技术通过缆索和绞盘的配合，能够在将多个浮箱串联连接后对闸门组件的门板施加拉力，辅助闸门组件受力，并通过绞盘的转动来协调控制浮箱的高度。
10、本专利技术的有益效果是：本专利技术通过对混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构进行改进，在进出水口主体的上游设置拦水坎和闸门组件，利用对拦水坎的高程控制以及利用浮箱组件对闸门组件中门板的升降高程进行调控实现了对上水库进出水口的淹没深度和水位深度的控制，提高了进水口主体的布置高程，从而能够减少进水口主体处底部及边坡开挖的工程量；本专利技术通过对门板的高程控制，使门板的最高上升高程等于发电生态水温取水位，保证上水库在高水位蓄水时抽蓄机组发电能够取表层水，水温能够满足环保要求；本专利技术通过对拦水坎的底部高程控制，使拦水坎的底部高程等于常规电站的死水位，能够保证在水库在低水位运行时进出水口具有足够的淹没水深，使得水流出流更加平顺，有效提高电站的发电效率。
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1.混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构，包括设置在混合式抽水蓄能电站上水库的进出水口主体(100)，其特征在于：所述进出水口主体(100)的上游方向设有拦水坎(200)，拦水坎(200)上设闸门组件(300)，闸门组件(300)包括可升降的门板(310)，门板(310)上连接有可通过自身浮力带动门板(310)升降的浮箱组件(400)；所述门板(310)的最高上升高程等于发电生态水温取水位，所述拦水坎(200)的顶部高程低于混合式抽水蓄能电站的最低发电水位，所述拦水坎(200)的底部高程等于常规电站的死水位。
2.如权利要求1所述的混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构，其特征在于：所述闸门组件(300)还包括固定在拦水坎(200)上并与门板(310)形成滑动配合的门槽结构(320)，门槽结构(320)与拦水坎(200)两侧的山体(500)固定连接。
3.如权利要求2所述的混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构，其特征在于：所述门槽结构(320)包括多个立柱(321)和多个横梁(322)，立柱(321)和横梁(322)交叉连接设置成栅栏形式，位于门槽结构
4.如权利要求2所述的混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构，其特征在于：所述门板(310)的底部固定有限位凸起(311)，所述拦水坎(200)内设有与门板(310)间隙配合的通道，通道的顶部固定有与限位凸起(311)形成限位配合的限位挡边(210)。
5.如权利要求4所述的混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构，其特征在于：还包括固定在拦水坎(200)下方的储门库(330)，储门库(330)与拦水坎(200)内的通道连通，所述立柱(321)底部伸入储门库(330)内将储门库(330)内部空间分隔为多个独立的仓室。
6.如权利要求1所述的混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构，其特征在于：所述浮箱组件(400)包括多个串联连接的浮箱(410)，浮箱(410)通过连杆(420)与门板(310)固定连接。
7.如权利要求6所述的混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构，其特征在于：所述浮箱(410)由外壳(411)、阀门(412)和潜水泵(413)组成，阀门(412)固定在外壳(411)上并通过伸缩装置(414)控制阀门(412)的开闭，潜水泵(413)固定在外壳(411)内并与伸出至外壳(411)外部的排水管(415)连通。
8.如权利要求6所述的混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构，其特征在于：所述浮箱(410)的外壳(411)上设有连接孔(416)，多个浮箱(410)通过穿过连接孔(416)的缆索(430)形成串联连接；所述缆索(430)的两端与固定在拦水坎(200)两侧山体(500)上的绞盘(440)连接，所述门板(310)的顶部固定有对缆索(430)进行支撑的缆索支架(450)以及与缆索(430)相配合的定滑轮(460)。
...【技术特征摘要】
1.混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构，包括设置在混合式抽水蓄能电站上水库的进出水口主体(100)，其特征在于：所述进出水口主体(100)的上游方向设有拦水坎(200)，拦水坎(200)上设闸门组件(300)，闸门组件(300)包括可升降的门板(310)，门板(310)上连接有可通过自身浮力带动门板(310)升降的浮箱组件(400)；所述门板(310)的最高上升高程等于发电生态水温取水位，所述拦水坎(200)的顶部高程低于混合式抽水蓄能电站的最低发电水位，所述拦水坎(200)的底部高程等于常规电站的死水位。
2.如权利要求1所述的混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构，其特征在于：所述闸门组件(300)还包括固定在拦水坎(200)上并与门板(310)形成滑动配合的门槽结构(320)，门槽结构(320)与拦水坎(200)两侧的山体(500)固定连接。
3.如权利要求2所述的混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构，其特征在于：所述门槽结构(320)包括多个立柱(321)和多个横梁(322)，立柱(321)和横梁(322)交叉连接设置成栅栏形式，位于门槽结构(320)两端的立柱(321)内嵌设置有与门板(310)形成滑动配合的门槽；所述横梁(322)的两端端头插入拦水坎(200)两侧山体(500)的内部形成固定连接，所述门槽结构(320)的两侧填充设置有固定门页(323)。
4.如权利要求2所述的混合式抽水蓄能电站的上水库进出水口结构，其特征在于：所述门板(310)的底部固定有限位凸起(311)，所述拦水坎(...
【专利技术属性】
技术研发人员：金伟，陈军，刘道桦，游湘，谢金元，杜超，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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