一种抽水蓄能电站水库布置结构的制作方法

1.本发明涉及一种抽水蓄能电站水库布置结构，属于水电工程技术领域。


背景技术：

2.随着风电、光伏等新能源大规模发展，逐步构建以新能源为主体的新型电力系统，这对灵活性调节电源的需求更加迫切。抽水蓄能电站具有调峰、调频等作用，能够保障电力系统安全、促进系能源大规模发展和消纳。
3.抽水蓄能电站一般包括上水库、下水库、输水系统、发电厂房等。上水库、下水库一般需要约几百万或上千万立方米的库容，电站运行分为抽水工况和发电工况,用电低谷时把多余的电力用可逆式泵水发电两用机组来抽水，把下水库的水抽到上水库，用电高峰时再放水发电。在进行抽水蓄能电站布置时，往往会受到地形地质条件及环保、移民等因素的影响。例如，在选择上水库或下水库时，一般会利用天然冲沟地形，在适当位置筑坝，并利用盆周山岭挡水，形成足够的有效库容。然而，当水库拟定坝址上游有重要村庄时，若使筑坝挡水形成足够的有效库容，可能会因为挡水水位较高而淹没上述重要村庄；若使挡水水位低于重要村庄，又可能不具备足够的有效库容。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：提供一种既能不淹没上游重要村庄、又能确保具备足够有效库容的抽水蓄能电站水库布置结构。
5.为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：一种抽水蓄能电站水库布置结构，包括输水发电系统、第一支流和第二支流，第一支流设置有第一挡水坝以形成第一水库，第二支流设置有第二挡水坝以形成第二水库，第一水库和第二水库通过连接洞相连通，连接洞的底板水平设置，连接洞内设置有控制闸门，输水发电系统的进出水口布置于第一水库内或者第二水库内。
6.进一步的是：第一水库和第二水库的死水位相同，连接洞的底板上表面高程不高于死水位。
7.进一步的是：第一水库的蓄水位上限值大于第二水库的蓄水位上限值，输水发电系统的进出水口布置于第一水库内。
8.进一步的是：第一挡水坝和第二挡水坝均设置有泄洪设施。
9.进一步的是：第一挡水坝或者第二挡水坝配设有水力发电系统，或者两者均配设有水力发电系统。
10.进一步的是：第一支流与第二支流交汇后形成干流，第一挡水坝和第二挡水坝均靠近第一支流与第二支流的交汇口设置。
11.本发明的有益效果是：在两个支流交汇处上游附近筑坝形成第一水库和第二水库，第一水库和第二水库由水平设置的连接洞形成互通关系，通过连接洞内的阀门能够控制两个水库的水位。输水发电系统的进出水口布置于第一水库内还是第二水库内可根据河
道沿岸的建筑分布情况来选择，若第一水库的蓄水位上限值大于第二水库的蓄水位上限值，则输水发电系统的进出水口布置于第一水库内，反之，则布置于第二水库内。以输水发电系统的进出水口布置于第一水库内的方案为例，实施时，第一水库对应水位为正常蓄水位和死水位，第二水库对应水位为第二水库最高水位和死水位，其关系为第一水库正常蓄水位＞第二水库最高水位＞两个水库的死水位。第一水库的有效库容即第一水库正常蓄水位与死水位之间的库容；第二水库的有效库容即第二水库最高水位和死水位之间的库容，第一水库和第二水库的有效库容之和能够满足工程需要。
12.假定本方案应用于下水库：抽水工况时，闸门关闭，第一水库的水位为正常蓄水位，第二水库的水位为第二水库最高水位，第一水库的水通过输水发电系统的进出水口被抽至上水库，当第一水库的库水位下降至低于第二水库最高水位时，打开闸门，第二水库的水流向第一水库，直至两个水库的水位均为死水位；发电工况时，两个水库的水位均为死水位，首先打开闸门，上水库的水通过输水发电系统流向第一水库，并通过闸门流向第二水库，当库水位上升至第二水库最高水位后，关闭闸门，第二水库的水位稳定在最高水位，第一水库的水位继续上升至正常蓄水位。若本方案为上水库，则实施方式相反。
13.由上述实施过程可知，本发明在满足工程发电所需库容的前提条件下，可避免重要村庄被淹没，减少移民安置投资，而且第一水库和第二水库的水资源均可充分被抽水蓄能电站循环利用，确保了发电效益。
附图说明
14.图1为本发明的平面示意图；
15.图2为本发明的立面示意图。
16.图中标记：1-第一水库、2-第二水库、3-输水发电系统、4-第一挡水坝、5-第二挡水坝、6-闸门、7-第一村庄、8-第二村庄、9-第一支流、10-第二支流、11-连接洞、12-干流、13-地面线、101-第一水库死水位、102-第一水库正常蓄水位、103-第二水库最高水位、104-第二水库死水位。
具体实施方式
17.为便于理解和实施本发明，选本发明的优选实施例结合附图作进一步说明。
18.如图1和图2所示，本发明包括输水发电系统3、第一支流9和第二支流10，第一支流9设置有第一挡水坝4以形成第一水库1，第二支流10设置有第二挡水坝5以形成第二水库2，第一水库1和第二水库2通过连接洞11相连通，连接洞11的底板水平设置(连接洞11的走向可以是直线，也可以曲线，只要底板位于同一高程即可)，连接洞11内设置有闸门6，输水发电系统3的进出水口布置于第一水库1内或者第二水库2内。
19.输水发电系统3的进出水口布置于第一水库1内还是第二水库2内可根据河道沿岸的建筑分布情况来选择，若第一水库1的蓄水位上限值大于第二水库2的蓄水位上限值，则输水发电系统3的进出水口布置于第一水库1内，反之，则布置于第二水库2内，这样才可充分发挥阀门6的调节作用。在图1和图2所示的实施例中，位于第一水库1沿岸的第一村庄7的位置高于位于第二水库8沿岸的第二村庄8的位置，因此，第一水库1的蓄水位上限值可大于第二水库2的蓄水位上限值，输水发电系统3的进出水口布置于第一水库1内，实施时，第一
水库1对应水位为第一水库死水位101、第一水库正常蓄水位102，第二水库对应水位为第二水库最高水位103、第二水库死水位104，其关系为第一水库正常蓄水位102＞第二水库最高水位103＞两个水库的死水位。第一水库1的有效库容即第一水库正常蓄水位102与第一水库死水位101之间的库容；第二水库2的有效库容即第二水库最高水位103和第二水库死水位104之间的库容。在确保第一村庄7和第二水库8均不会被淹没的前提下，第一水库1和第二水库2的有效库容之和能够满足工程需要。
20.假定本方案应用于下水库：抽水工况时，闸门6关闭，第一水库1的水位为正常蓄水位，第二水库2的水位为第二水库最高水位103，第一水库1的水通过输水发电系统3的进出水口被抽至上水库，当第一水库1的库水位下降至低于第二水库最高水位103时，打开闸门6，第二水库2的水流向第一水库1，直至两个水库的水位均为死水位；发电工况时，两个水库的水位均为死水位，首先打开闸门6，上水库的水通过输水发电系统3流向第一水库1，并通过闸门6流向第二水库2，当库水位上升至第二水库最高水位103后，关闭闸门6，第二水库2的水位稳定在最高水位，第一水库1的水位继续上升至正常蓄水位。若本方案为上水库，则实施方式相反。第一水库1和第二水库2的水可以相互流通，水资源可充分被抽水蓄能电站循环利用，确保了发电效益。
21.优选地，第一水库1和第二水库2的死水位相同，连接洞11的底板上表面高程不高于死水位，确保两个水库的水在死水位时也能够自由流通。对于连接洞11的底板上表面高程与死水位的具体差值，可根据设计流量及闸门6宽度来计算。
22.优选地，第一挡水坝4和第二挡水坝5均设置有泄洪设施，用以向下游河道宣泄上游来水。
23.优选地，第一挡水坝4或者第二挡水坝5配设有水力发电系统，或者两者均配设有水力发电系统，可将多余的水用来发电，增加效益。
24.优选地，第一支流9与第二支流10交汇后形成干流12，第一挡水坝4和第二挡水坝5均靠近第一支流9与第二支流10的交汇口设置。这样可最大程度地缩短连接洞11的长度，减小工程投资。