[01832158]抽水蓄能电站控制系统

①课题来源与背景 随着科技的发展和人们生活水平的提高,人们对于电量的需求越来越大。然而火力发电对资源的浪费和对环境的污染比较严重。这就需要寻找新的清洁能源来提高资源利用率、减少环境污染。本设计系统涉及系统的功能单元分别为高压储气单元、抽蓄发电单元和气水能量交换单元。三大功能单元之间通过气液管道、高压水池以及低压水池相连,构成闲合通路。 ②技术原理及性能指标 虚拟抽水蓄能系统可分为两种控制方式,分别为储能运行控制和发电运行控制： a.储能运行控制：当电力负荷处于高峰状态时,启动虚巧抽水蓄能电站系统的储能运行状态,将剩余的电能转化为压缩空气的内能存储起来。在储能状态下,抽蓄发电单元工作在抽水蓄能状态,将低压水池中的水抽取到高压水池中,将电能转化为高、低压水池间的水势能,髙、低压水池的另一侧连接气水能量交换单元,此时高压水池中的水通过气水能量交换单元流入低压水池,将水势能释放,驱动气水能量交换单元做功,完成虚巧水势能到动能之间的转换。 b.发电运行控制：当电力负荷处于低谷状态时,启动虚拟抽水蓄能电站系统的发电运行状态,将压缩空气的内能释放出来,驱动抽蓄发电单元发电,弥补电网中电能的不足。在发电状态下,气水能量交换单元与空气相连的气体管道处于关闭状态,系统不与大气直接相连,此时将高压储气单元中的压缩空气释放到气水能量交换单元中,膨胀做功,将压缩空气的内能转化为气水能量交换单元相应机构的动能,气水能量交换单元的另一侧则通过做功将低压水池中的水打入到高压水池中,将动能转化为水势能存入高压水池,形成高、低压水池之间的虚拟水头,利用这一虚拟水头,则可驱动抽蓄发电单元中的水轮机进行发电,最终完成水势能到电能的转化。 ③技术的创造性与先进性 本设计采用了可编程控制器,可靠准确的实施人机监控,实现了全自动化,提高了系统的可靠性。系统合理利用汛期和非汛期的水流量,提高了资源的利用率,实现了发电量质的提升。 ④技术的成熟程度 本设计技术成熟可靠,适用于各种水电站的抽水蓄能,实现资源的高效利用。 ⑤应用情况及存在的问题 本设计已在工业控制某些水电站小范围使用,取得了不错的效果,安全可靠性高。 ⑥历年获奖情况 无