全文摘要
本发明公开了分布式综合能源站能效采集计量分析系统。属于发电供电技术领域，水库底面的泥沙不易进入到管道内从而降低泥沙对管道内壁和水轮机叶片造成撞击破坏。包括抽水蓄能发电站；抽水蓄能发电站包括水库、水轮机、以及两端分别对接连接在水库出水口上和水轮机的进水口上并能将水库的水引到水轮机的管道；在水库的库底面上设有水库出水口，在水库出水口处的水库内底面上设有中间有板孔的库底密封板，管道的上端口对接密闭固定连接在库底密封板的板孔上；在库底密封板的板孔处向上设有一号竖直管，在一号竖直管内上下滑动设有二号竖直管，在二号竖直管的上管口上固定连接有进水罩，在进水罩的上表面上分别设有竖直罩孔和若干进水孔。
主设计要求
1.分布式综合能源站能效采集计量分析系统，包括抽水蓄能发电站；抽水蓄能发电站包括水库、水轮机、以及两端分别对接连接在水库出水口上和水轮机的进水口上并能将水库的水引到水轮机的管道；其特征在于，在水库的库底面上设有水库出水口，在水库出水口处的水库内底面上设有中间有板孔的库底密封板，管道的上端口对接密闭固定连接在库底密封板的板孔上；在库底密封板的板孔处向上设有一号竖直管，并且一号竖直管的管心线与库底密封板的板孔的孔心线均落在同一条竖直直线上；在一号竖直管内上下滑动设有二号竖直管，在二号竖直管的上管口上固定连接有进水罩，在进水罩的上表面上分别设有辅助孔、竖直罩孔和若干进水孔；在进水罩的侧表面上固定套设有圆环板，在圆环板的上表面上沿着圆环板的周面设有齿轮，在圆环板的四周朝外均布设有四根水平杆，在每根水平杆的外端固定连接有压力板，并且压力板的两端均向上翘起；一根三号竖管的上端竖直固定连接在竖直罩孔内；在三号竖管的侧管壁上设有侧壁孔，一根斜管的两端分别密闭固定对接连接在辅助孔上和三号竖管的侧壁孔上；一根一号转轴的下端水平转动设置在三号竖管内，并在位于竖直罩孔上方的一号转轴上套紧固定连接有圆环块，在圆环块的下表面上设有能在进水罩的上表面上滚动的滚珠；一根二号转轴的上端固定连接在一号转轴的下表面上，并在二号转轴上设有螺旋叶片；二号转轴的直径小于一号转轴的直径，并且螺旋叶片位于三号竖管的侧壁孔的下方；一号转轴的下端位于三号竖管的侧壁孔的上方；在位于圆环块上方的一号转轴上设有一号齿轮，在位于一号转轴右方的进水罩上竖直向上设有三号转轴，在位于三号转轴右方的进水罩上竖直向上设有四号转轴，在位于四号转轴右方的进水罩上水平朝右设有五号转轴；在三号转轴上设有直径大于一号齿轮且与一号齿轮相互咬合驱动连接的二号齿轮；在位于二号齿轮下方的三号转轴上设有直径小于一号齿轮的三号齿轮；在四号转轴上设有直径大于二号齿轮且与三号齿轮相互咬合驱动连接的四号齿轮；在位于四号齿轮下方的四号转轴上设有一号锥形齿轮；在五号转轴的左端固定设有与一号锥形齿轮相互咬合驱动连接的一号转向齿轮；在五号转轴的右端竖直固定设有竖直转动盘，在竖直转动盘的二分之一的外圆周面上设有能与圆环板上的齿轮相互咬合驱动连接的齿轮；竖直转动盘的其余外圆周面为不与圆环板上的齿轮想接触的光滑圆弧面。
设计方案
1.分布式综合能源站能效采集计量分析系统，包括抽水蓄能发电站；抽水蓄能发电站包括水库、水轮机、以及两端分别对接连接在水库出水口上和水轮机的进水口上并能将水库的水引到水轮机的管道；其特征在于，
在水库的库底面上设有水库出水口，在水库出水口处的水库内底面上设有中间有板孔的库底密封板，管道的上端口对接密闭固定连接在库底密封板的板孔上；在库底密封板的板孔处向上设有一号竖直管，并且一号竖直管的管心线与库底密封板的板孔的孔心线均落在同一条竖直直线上；在一号竖直管内上下滑动设有二号竖直管，在二号竖直管的上管口上固定连接有进水罩，在进水罩的上表面上分别设有辅助孔、竖直罩孔和若干进水孔；在进水罩的侧表面上固定套设有圆环板，在圆环板的上表面上沿着圆环板的周面设有齿轮，在圆环板的四周朝外均布设有四根水平杆，在每根水平杆的外端固定连接有压力板，并且压力板的两端均向上翘起；一根三号竖管的上端竖直固定连接在竖直罩孔内；在三号竖管的侧管壁上设有侧壁孔，一根斜管的两端分别密闭固定对接连接在辅助孔上和三号竖管的侧壁孔上；一根一号转轴的下端水平转动设置在三号竖管内，并在位于竖直罩孔上方的一号转轴上套紧固定连接有圆环块，在圆环块的下表面上设有能在进水罩的上表面上滚动的滚珠；一根二号转轴的上端固定连接在一号转轴的下表面上，并在二号转轴上设有螺旋叶片；二号转轴的直径小于一号转轴的直径，并且螺旋叶片位于三号竖管的侧壁孔的下方；一号转轴的下端位于三号竖管的侧壁孔的上方；在位于圆环块上方的一号转轴上设有一号齿轮，在位于一号转轴右方的进水罩上竖直向上设有三号转轴，在位于三号转轴右方的进水罩上竖直向上设有四号转轴，在位于四号转轴右方的进水罩上水平朝右设有五号转轴；在三号转轴上设有直径大于一号齿轮且与一号齿轮相互咬合驱动连接的二号齿轮；在位于二号齿轮下方的三号转轴上设有直径小于一号齿轮的三号齿轮；在四号转轴上设有直径大于二号齿轮且与三号齿轮相互咬合驱动连接的四号齿轮；在位于四号齿轮下方的四号转轴上设有一号锥形齿轮；在五号转轴的左端固定设有与一号锥形齿轮相互咬合驱动连接的一号转向齿轮；在五号转轴的右端竖直固定设有竖直转动盘，在竖直转动盘的二分之一的外圆周面上设有能与圆环板上的齿轮相互咬合驱动连接的齿轮；竖直转动盘的其余外圆周面为不与圆环板上的齿轮想接触的光滑圆弧面。
2.根据权利要求1所述的分布式综合能源站能效采集计量分析系统，其特征在于，在水库的内壁面上设有能测量水面高度的水深标尺线，在水深标尺线处的水库上设有能观察水面高度的控制端与控制器相连接的摄像头。
设计说明书
技术领域
本发明涉及发电供电技术领域，尤其涉及分布式综合能源站能效采集计量分析系统。
背景技术
目前抽水蓄能发电站的水库底面的泥沙容易进入到管道内从而降低泥沙对管道内壁和水轮机叶片造成撞击破坏。
发明内容
本发明是为了解决现有抽水蓄能发电站的水库底面的泥沙容易进入到管道内从而降低泥沙对管道内壁和水轮机叶片造成撞击破坏的不足，提供一种水库底面的泥沙不易进入到管道内从而降低泥沙对管道内壁和水轮机叶片造成撞击破坏，可靠性好的分布式综合能源站能效采集计量分析系统。
以上技术问题是通过下列技术方案解决的：
分布式综合能源站能效采集计量分析系统，包括抽水蓄能发电站；抽水蓄能发电站包括水库、水轮机、以及两端分别对接连接在水库出水口上和水轮机的进水口上并能将水库的水引到水轮机的管道；在水库的库底面上设有水库出水口，在水库出水口处的水库内底面上设有中间有板孔的库底密封板，管道的上端口对接密闭固定连接在库底密封板的板孔上；在库底密封板的板孔处向上设有一号竖直管，并且一号竖直管的管心线与库底密封板的板孔的孔心线均落在同一条竖直直线上；在一号竖直管内上下滑动设有二号竖直管，在二号竖直管的上管口上固定连接有进水罩，在进水罩的上表面上分别设有辅助孔、竖直罩孔和若干进水孔；在进水罩的侧表面上固定套设有圆环板，在圆环板的上表面上沿着圆环板的周面设有齿轮，在圆环板的四周朝外均布设有四根水平杆，在每根水平杆的外端固定连接有压力板，并且压力板的两端均向上翘起；一根三号竖管的上端竖直固定连接在竖直罩孔内；在三号竖管的侧管壁上设有侧壁孔，一根斜管的两端分别密闭固定对接连接在辅助孔上和三号竖管的侧壁孔上；一根一号转轴的下端水平转动设置在三号竖管内，并在位于竖直罩孔上方的一号转轴上套紧固定连接有圆环块，在圆环块的下表面上设有能在进水罩的上表面上滚动的滚珠；一根二号转轴的上端固定连接在一号转轴的下表面上，并在二号转轴上设有螺旋叶片；二号转轴的直径小于一号转轴的直径，并且螺旋叶片位于三号竖管的侧壁孔的下方；一号转轴的下端位于三号竖管的侧壁孔的上方；在位于圆环块上方的一号转轴上设有一号齿轮，在位于一号转轴右方的进水罩上竖直向上设有三号转轴，在位于三号转轴右方的进水罩上竖直向上设有四号转轴，在位于四号转轴右方的进水罩上水平朝右设有五号转轴；在三号转轴上设有直径大于一号齿轮且与一号齿轮相互咬合驱动连接的二号齿轮；在位于二号齿轮下方的三号转轴上设有直径小于一号齿轮的三号齿轮；在四号转轴上设有直径大于二号齿轮且与三号齿轮相互咬合驱动连接的四号齿轮；在位于四号齿轮下方的四号转轴上设有一号锥形齿轮；在五号转轴的左端固定设有与一号锥形齿轮相互咬合驱动连接的一号转向齿轮；在五号转轴的右端竖直固定设有竖直转动盘，在竖直转动盘的二分之一的外圆周面上设有能与圆环板上的齿轮相互咬合驱动连接的齿轮；竖直转动盘的其余外圆周面为不与圆环板上的齿轮想接触的光滑圆弧面。
水库底面的泥沙不易进入到管道内从而降低泥沙对管道内壁和水轮机叶片造成撞击破坏，可靠性好。
作为优选，在水库的内壁面上设有能测量水面高度的水深标尺线，在水深标尺线处的水库上设有能观察水面高度的控制端与控制器相连接的摄像头。
本发明能够达到如下效果：
本发明水库底面的泥沙不易进入到管道内从而降低泥沙对管道内壁和水轮机叶片造成撞击破坏，可靠性好。
附图说明
图1为本发明实施例的一种电路原理连接结构示意图。
图2为本发明实施例抽水蓄能发电站的一种连接结构示意图。
图3为本发明实施例的一种最优解x(t)的示意图。
图4为本发明实施例的一种最优解u(t)的示意图。
图5为本发明实施例水库内圆环板处的一种俯视放大连接结构示意图
图6为本发明实施例水库内压力板处的一种侧视放大连接结构示意图。
图7为本发明实施例抽水蓄能发电站的水仓布置在管道的二号管上的一种连接结构示意图。
图8为本发明实施例抽水蓄能发电站的振荡消除竖直管处的一种放大连接结构示意图。
图9为本发明实施例抽水蓄能发电站的管道水击破坏降低策略装置处的一种截面连接结构示意图。
图10为本发明实施例水库内进水罩处的一种截面连接结构示意图。
图11为本发明实施例的模拟信号输入调理电路的一种电路图。
图12为本发明实施例的复合开关的一种电路图。
图13为本发明实施例抽水蓄能发电站管道里有水时的一种连接结构示意图。
图14为本发明实施例调压装置处的一种连接结构示意图。
图15为本发明实施例水库底面的泥沙还比较浅，压力板还没压在泥沙上，二号竖直管还未向上伸高时的一种使用状态连接结构示意图。
图16为本发明实施例水库底面的泥沙已经比较高，并且压力板已经压在泥沙上，二号竖直管已经向上伸高时的一种使用状态连接结构示意图。
图17为本发明实施例密闭滑块竖直孔处的一种俯视连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
实施例，分布式综合能源站能效采集计量分析系统，参见图1-17所示。
包括储能控制监控平台15、供电网14、连接在供电网上的若干个用电单元13和若干个设置在不同位置的抽水蓄能发电站1；抽水蓄能发电站包括水库38、水轮机35、以及两端分别对接连接在水库出水口41上和水轮机的进水口42上并能将水库的水98引到水轮机的管道40；在抽水蓄能发电站内还分别设有无线模块16、存电量控制发电效率策略模块17、存储器18、并网装置2和控制器12；并网装置包括分别与控制器相连接的一号变压器3、一号电压采样电路4、开关K1、充电器5、储能电池组6、开关K2、逆变器7、过滤器8、二号变压器9、二号电压采样电路10、开关K3和三号电压采样电路11；一号变压器的输入端和充电器的输入端均连接在抽水蓄能发电站的电源输出端上；一号变压器的输出端和一号电压采样电路的采集端均连接在开关K1的一端，开关K1的另一端连接在供电网上；储能电池组的充电端与充电器的输出端连接，开关K3的两端分别连接在储能电池组的放电端和逆变器的输入端，逆变器的输出端连接在过滤器的输入端，过滤器的输出端连接在二号变压器的输入端，二号变压器的输出端和二号电压采样电路的采样端均连接在开关K2的一端，开关K2的另一端连接在供电网上；三号电压采样电路的采样端连接在供电网上；存电量控制发电效率策略模块、无线模块和存储器分别与控制器相连接；控制器通过无线模块与储能控制监控平台相连接。
所述开关K1和关K2均为一种能精确过零投切的复合开关。参见图12所示。
该复合开关包括一号节点701、二号节点702、可控硅开关Kb<\/sub>、磁保持继电器开关Kc<\/sub>、节点Ma<\/sub>、电感La<\/sub>、节点Mb<\/sub>、电容Ca、二极管D1<\/sub>、二极管D2<\/sub>、二极管D3<\/sub>、二极管D4<\/sub>、电容C0<\/sub>、光电耦合器OPT、电阻R0<\/sub>、自用电供电模块901、磁驱动电力路502、硅驱动电路503和控制器，光电耦合器OPT包括发光二极管D5<\/sub>和光敏三极管Q0<\/sub>；可控硅开关Kb<\/sub>的一端和磁保持继电器开关Kc<\/sub>的一端分别与一号节点连接，可控硅开关Kb<\/sub>的另一端、磁保持继电器开关Kc<\/sub>的另一端、电感La<\/sub>的一端、二极管D1<\/sub>的正极端和二极管D3<\/sub>的负极端分别与节点Ma<\/sub>连接，电感La<\/sub>的另一端、电容Ca的一端和电容C0<\/sub>的一端分别与节点Mb<\/sub>连接，电容Ca的另一端连接在二号节点上，二极管D2<\/sub>的正极端和二极管D4<\/sub>的负极端都连接在电容C0<\/sub>的另一端上，二极管D1<\/sub>的负极端和二极管D2<\/sub>的负极端都连接在发光二极管D5<\/sub>的正极端上，二极管D3<\/sub>的正极端和二极管D4<\/sub>的正极端都连接在发光二极管D5<\/sub>的负极端上，光敏三极管Q0<\/sub>的发射极接地，光敏三极管Q0<\/sub>的集电极分别与电阻R0<\/sub>的一端和控制器连接，电阻R0<\/sub>的另一端与自用电供电模块连接，硅驱动电路分别与可控硅开关Kb<\/sub>的控制端和控制器连接，磁驱动电路分别与磁保持继电器开关Kc<\/sub>的控制端和控制器连接。
当可控硅开关Kb<\/sub>导通时，在磁保持继电器开关Kc<\/sub>还没有断开的情况下，此时的磁保持继电器开关Kc<\/sub>也是导通的，即可控硅开关Kb<\/sub>和磁保持继电器开关Kc<\/sub>此时同时处于导通状态。由于可控硅开关Kb<\/sub>支路具有电感La<\/sub>的导通电阻，显然磁保持继电器开关Kc<\/sub>支路的阻抗要远远小于可控硅开关Kb<\/sub>支路的阻抗，因此流过磁保持继电器开关Kc<\/sub>的电流大于流过可控硅开关Kb<\/sub>支路的电流。若磁保持继电器开关Kc<\/sub>不在电流过零点断开触点，极易损坏触点。本方案从通过获取电感La<\/sub>支路的电流I1<\/sub>过零点时的准确时间点，再让控制器发出控制信号来断开磁保持继电器开关Kc<\/sub>的触点，让磁保持继电器开关Kc<\/sub>在电流较小时进行闭合或断开动作，这样就不易烧坏磁保持继电器开关Kc<\/sub>上的触点，有效地延长了磁保持继电器开关Kc<\/sub>的使用寿命，进而也延长了复合开关的使用寿命，结构简单，可靠性高。
在使用时，一号变压器的输出端和一号电压采样电路的采集端均连接在一个复合开关的一号节点上，该个复合开关的二号节点连接在供电网上。同理，二号变压器的输出端和二号电压采样电路的采样端均连接在另一个复合开关的一号节点上，该个复合开关的二号节点连接在供电网上。通过过零投切上电，电压对电网的损毁小。可靠性好。
将抽水蓄能发电站发出的一部分电存储到储能电池组上，并用存电量去控制发电效率，从而使得抽水蓄能发电站的供电稳定性好。
抽水蓄能发电站还包括下水池27、中转池25、设有下抽水泵23并且能将下水池的水抽到中转池中的下抽水管26和设有上抽水泵80并且能将中转池的水抽到水库中的上抽水管24；并且中转池设置在水库和下水池之间；在水库中设有能检测水库水位高度的水库水位传感器81，在中转池中设有能检测中转池水位高度的中转池水位传感器82；下抽水管的上下管口分别布置在中转池的池口上和下水池内，上抽水管的上下管口分别布置在水库的池口上和中转池内；水库水位传感器、中转池水位传感器、上抽水泵的控制端和下抽水泵的控制端分别与控制器相连接。从水轮机35出去的水由一个排水管79引入下水池中。
上抽水泵和下抽水泵启动后就能将下水池中的水抽入到水库中国循环利用。水库的水通过管道引入到抽水蓄能发电站的水轮机35。
抽水蓄能发电站还包括显示器19和语音提示器20，显示器和语音提示器分别与控制器相连接。
抽水蓄能发电站还包括分别与控制器相连接的模拟信号输入调理电路21和用电调节旋钮22。参见图11所示。
抽水蓄能发电站还包括抽水泵异常检测方法，所示抽水泵异常检测方法如下：预先在存储器中存储有下抽水泵在不同抽水速度下对应的用电档位；使用时，用户将用电调节旋钮由用电最小档位缓慢向用电最大档位调节，模拟信号输入调理电路检测用电调节旋钮每个用电档位对应的抽水速度，控制器判断检测得到的每个用电档位对应的下抽水泵的抽水速度是否达到预先存储的该用电档位对应的抽水速度的正常范围。如果抽水速度没有达到正常范围则判断故障，控制器控制显示器显示下抽水泵抽水速度异常的信息，并控制语音提示器发出语音报警提示，否则，控制器控制显示器输出下抽水泵抽水速度正常的信息；
抽水泵抽水速度异常时，说明此时下抽水泵抽抽同样多的水要耗费更多的电，说明此时的下抽水泵已经出现了抽水异常，需要更换下抽水泵或进行维修。在下抽水泵抽水速度出现异常时能及时提醒用户，检测精度高，误判率和漏判率低，提高维修效率。同理也能判断上抽水泵的异常信息。
所述存电量控制发电效率策略模块的存电量控制发电效率最优策略实现方法如下：
由于抽水蓄能发电站的发电效率和存电量需要稳定在预先设定的水平范围内才能满足抽水蓄能发电站的持续发电功能；若卖电量是能准确预测的，则可根据存电量控制发电效率策略：
首先获得最优控制函数；
记时刻t的存电量为x(t)，单位时间的发电量和卖电量分别为u(t)和v(t)，则他们满足
其中v(t)是已知函数，
预先设定的发电率和存电量分别记为u0<\/sub>和x0<\/sub>，使发电率u(t)和存电量x(t)尽量分别稳定在u0<\/sub>和x0<\/sub>的水平上，求控制函数u(t)后得到二次型目标函数
达到最小值，其中T是任意给定的时间，设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201910529245.6
申请日:2019-06-19
公开号:CN110259628A
公开日:2019-09-20
国家:CN
国家/省市:86(杭州)
授权编号:授权时间:主分类号:F03B 13/06
专利分类号:F03B13/06;F03B15/00;F03B11/00
范畴分类:28C;
申请人:浙江中新电力工程建设有限公司自动化分公司;浙江中新电力工程建设有限公司;国网浙江杭州市萧山区供电有限公司;国网浙江省电力有限公司杭州供电公司
第一申请人:浙江中新电力工程建设有限公司自动化分公司
申请人地址:311201 浙江省杭州市萧山区新塘街道陈端路678号
发明人:翁利国;邱海锋;陈晓刚;孙可;余彬;范华
第一发明人:翁利国
当前权利人:浙江中新电力工程建设有限公司自动化分公司;浙江中新电力工程建设有限公司;国网浙江杭州市萧山区供电有限公司;国网浙江省电力有限公司杭州供电公司
代理人:沈相权
代理机构:33266
代理机构编号:杭州融方专利代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计