[发明专利]一种提高水电站运行灵活性的调压装置及其运行方法

说明书

本发明公开了一种提高水电站运行灵活性的调压装置及其运行方法，包括调压室，还包括：通气孔，设置在所述调压室的顶部，将调压室与外界连通；电动阀门，设置在所述通气孔的内部，并在所述电动阀门上设置有安全阀；压力传感器，设置在所述调压室的底部，监测调压室内的水压；控制系统，设置在所述通气孔的内部，并通过电缆分别与电动阀门、压力传感器连接。本发明可以有效降低机组负荷变化引起的调压室中水位波动幅度，进而降低调压室溢流高程，最终实现减少调压室开挖量，降低工程投资的目的，同时本装置也可以加快调压室中的水位衰减，减少机组甩负荷之后的并网等待时间，提高水电站的发电效益。

技术领域

本发明涉及一种提高水电站运行灵活性的调压装置，具体地说是涉及一种可以降低调压室涌波振幅、加快调压室涌波衰减，进而提高水电站运行灵活性的调压装置，本发明还涉及该装置的运行方法，适用于长引水隧洞或者长尾隧洞水电站的调压室，属于水利水电工程中调压装置技术领域。

背景技术

在长引水式或者长尾水式电站中，为了缓解机组启闭过程中的水锤压力，在压力管道和输水隧洞的连接处常设置调压室，利用调压室的自由水面反射水锤波，以满足机组调节保证的技术要求。调压室按照其布置形式一般可分为简单式调压室、阻抗式调压室、差动式调压室、水室式调压室、气垫式调压室等，不同的调压室有着不同的调节特性。

阻抗式调压室为最常用的调压室类型，广泛的应用在常规水电站和抽水蓄能电站中，阻抗式调压室一方面可以有效地反射水锤，另一方面由于底部阻抗孔的存在，减小了调压室中的水位波动振幅。但是对于引水系统或者尾水系统特别长的水电站，即使采用阻抗式调压室，机组增/甩负荷导致的调压室水位波动依旧非常大，特别是调压室最高涌波水位，可能会远远高出正常运行时调压室水位。对于这一问题，目前的工程措施一般为在阻抗式调压室的基础与之上采用扩大的上室、明渠型上室等，这种工程措施大大增加了调压室的开挖量，此外，较大的水位波动振幅必然导致较长时间的水位波动，因而增加了机组甩负荷之后的并网等待时间，削减了水电站的经济效益。另一种解决方式是修建气垫室调压室，但要求围岩具有非常好的闭气效果，能够长时间承受高气压，且气垫调压室的托马稳定断面较大，因此调压室的直径很大，对围岩的稳定性要求很高。

基于上述情况，本发明提出了一种提高水电站运行灵活性的调压装置及其运行方法，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的则是克服了现有技术的不足，提出一种提高水电站运行灵活性的调压装置及其运行方法，可以有效降低机组负荷变化引起的调压室中水位波动幅度，进而降低调压室溢流高程，最终实现减少调压室开挖量，降低工程投资的目的，同时本装置也可以加快调压室中的水位衰减，减少机组甩负荷之后的并网等待时间，提高水电站的发电效益。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：

一种提高水电站运行灵活性的调压装置，包括调压室，还包括：

通气孔，设置在所述调压室的顶部，将调压室与外界连通；

电动阀门，设置在所述通气孔的内部，并在所述电动阀门上设置有安全阀；

压力传感器，设置在所述调压室的底部，监测调压室内的水压；

控制系统，设置在所述通气孔的内部，并通过电缆分别与电动阀门、压力传感器连接。

本发明提供一种提高水电站运行灵活性的调压装置的运行方法，该调压装置有两种运行模式，第一种为不调节模式，第二种为调节模式；当稳定运行时，控制系统处于不调节模式，电动阀门始终保持开启状态；当调压室水位在30s内连续上升或者下降超过2m时，控制系统进入调节模式。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述调节模式的具体步骤为：

第一步，电动阀门快速关闭；