[发明专利]一种发电系统

权利要求书

1.一种发电系统，其特征在于，包括高压气系统、通道切换系统、气液混合系统、液力发电系统以及控制系统，高压气系统、气液混合系统、液力发电系统通过通道切换系统连接，并由控制系统控制；

所述高压气系统包括N组并列的高压气子系统，N≥1；

所述气液混合系统包括n级气液混合容器，n≥3；

所述液力发电系统包括n-1级液力发电子系统，每级液力发电子系统包括一台原动机及其发电机组，所述原动机为具有低比转速100m·kW～200m·kW和超低比转速10m·kW～100m·kW的液力透平；

所述控制系统包括所述液力发电系统的控制装置和气压控制装置；

所述通道切换系统包括连接其它系统中各部件的阀门及管道：

每组所述的高压气子系统包括依次对应相连的空气压缩装置和高压储气容器，所述空气压缩装置的进口连通外部的常压空气，所述高压储气容器的出口与第一级气液混合容器相连，上一级气液混合容器经液阀、一级液力发电子系统、液阀与下一级气液混合容器相连，所有气液混合容器经过一个液阀后相连通，除第n-1级气液混合容器与第n级气液混合容器之间外，所有气液混合容器两两通过一个气阀相连，第n级气液混合容器通过一个阀门与外界连通,所述气液混合系统和液力发电系统的多级结构，经人为控制液力发电子系统工作的级数，随意组合工作的液力发电子系统，人为调节各级气液混合容器中的液量，能实现多级梯级发电，实现多种运行方式，包括：

运行方式一：当气液混合容器中都有液体时，高压气体自高压储气容器中释放，进入第一级气液混合容器中，使第一级气液混合容器处于高压状态，第一级气液混合容器中的高压液流经第一级液力发电子系统的原动机流入第二级气液混合容器中，第一级液力发电子系统的发电机组产生电能，以此类推，第一级液力发电子系统、第二级液力发电子系统···第n-1级液力发电子系统的发电机组同时产生电能；

运行方式二：当部分气液混合容器中即第j至j+k级气液混合容器没有液体，而有j-1级气液混合容器供液时，高压气使第j-1级液力发电子系统的发电机组产生电能，而随着j-1级气液混合容器的液体的流入，使第j级液力发电子系统、第j+1级液力发电子系统···第j+k-1级液力发电子系统的发电对应的发电机组依次产生电能，2≤jj+kn；

运行方式三：当前级气液混合容器的液体流尽导致第i级气液混合容器中没有液体但仍存在余压，第i级气液混合容器的余压气体使第n级气液混合容器的液体补充至第i+1级气液混合容器，i＝1,2,…,n-2；

运行方式四：当部分液力发电子系统即第i级液力发电子系统不工作时，流入第i级气液混合容器的液体在高压气的作用下通过将所有气液混合容器相连通的所述液阀流入下级的其它气液混合容器中，部分液力发电子系统不工作并不影响整个系统的运行；

运行方式五：各气液混合容器中的液量并不一定均衡，最先流尽的并不一定是第一级气液混合容器，但最终发电系统停止发电时第n-1级气液混合容器中的液位降至最低，第n级气液混合容器中的液位升至最高。

2.根据权利要求1所述的一种发电系统，其特征在于，所述高压气子系统也与第n级气液混合容器相连，所述高压气子系统与第一级气液混合容器之间、所述高压气子系统与第n级气液混合容器之间，均通过气阀控制通断。

3.根据权利要求1所述的一种发电系统，其特征在于，所述发电系统具有储能状态和发电状态，储能状态由高压气系统实现；发电状态由高压气系统、气液混合系统、液力发电系统、通道切换系统以及控制系统共同实现，由液力发电系统液力发电。

4.根据权利要求1或3所述的一种发电系统，其特征在于，所述发电系统能实现1至n-1级发电，发电级数对应工作的发电机组的个数，且工作的发电机组能随机组合，实现不同的运行方式，根据运行方式，发电状态时，各级气液混合容器的气压存在差值。

5.根据权利要求1所述的一种发电系统，其特征在于，所述高压储气容器中的气体压力不低于0.13MPa。

6.根据权利要求1所述的一种发电系统，其特征在于，所述气液混合容器中气体与液体按比例共存。