一种水电站自动化控制方法及其装置

本发明属于水电站控制，特别是涉及一种水电站自动化控制方法及其装置。

背景技术：

1、随着社会的发展，各种能源消耗大大增加，环境污染也越来越严重，雾霾也成为了常见空气污染的一种现象，因此，发展清洁能源是解决环境污染的手段之一，现在我国的清洁能源发展很快，比如：水力发电因为其环保、低碳等优点已被广泛使用。

2、随着发电设备的快速发展，对于电站的使用越来越多，进而对于电站的要求也随之提高，但是现有的水力发电站因为只适合较大的河流，才能保证发电的质量和效率，因而存在水电站发展的局限性较大，特别是对于偏远山区和地形复杂地区，极大地影响了普及使用。而在偏远山区和广大农村利用小河或小溪的水资源来发展小型的水电站，对于环境保护和节约能源具有重要的意义，其市场前景十分广阔。

3、现有偏远山区和地形复杂地区的小型水电站人员管理困难，对于随着社会的发展，所产生的生活垃圾越来越多，对河流的水质污染和环境的影响越来越大，同时河流上兴建的水电站以及水闸也深受垃圾的影响，一方面是大量的垃圾长期集中在水电站进水口水面拦污栅处，对周边的环境造成很大的影响。

4、现有的水电站采用拦污栅来隔绝垃圾进入发电机组，但是这些拦污栅均不能自由地进行举起或者下降，操作十分麻烦，同时拦污栅上附着的垃圾不能及时、便捷的清除，现有的工作中均是通过人工结合船只对拦污栅上的垃圾进行清理，这种方式消耗了大量的人力成本，进而影响了发电站的工作效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种水电站自动化控制方法及其装置，解决了传统挡渣板需要定期清理的问题，避免了因为水中垃圾导致叶片损伤和水流堵塞的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种水电站自动化控制装置，包括发电引流水槽，所述发电引流水槽的上流设有发电水槽控制坝，发电引流水槽的下流设有发电涡轮，发电水槽控制坝上开设有坝体，坝体内活动安装有竖直闸门，发电水槽控制坝上活动安装有主轴丝杆，竖直闸门活动安装在主轴丝杆上；

4、所述发电水槽控制坝的两侧开设有第一安装滑槽，第一安装滑槽上活动安装有分水除污块，分水除污块上开设有上引水槽，分水除污块另一端设有去污轴安装块，去污轴安装块上开设有去污过滤槽，去污过滤槽侧面设有进水槽，去污过滤槽侧面设有均匀发布的过滤通孔，去污过滤槽的侧面设有侧面安装管，侧面安装管与去污过滤槽之间相互连通，侧面安装管和去污过滤槽内安装有去污转轴，去污转轴上固定安装有去污螺旋。

5、进一步地，所述去污转轴一端安装有第二链轮，发电引流水槽内活动安装有动力叶轮，动力叶轮的主轴靠近第二链轮的一端安装有第一链轮，动力叶轮位于发电水槽控制坝的下游方向，第二链轮下方设有上下调节安装块，上下调节安装块内活动安装有第三链轮，第一链轮、第二链轮和第三链轮之间设有第一传动链，上下调节安装块活动安装在底座上，上下调节安装块与底座之间设有第一弹簧。

6、进一步地，安装去污转轴的带座轴承固定安装在恒力液压缸上，上引水槽下方设有上引水槽，当不受外力的情况下分水除污块在重力的作用下克服恒力液压缸的支撑力向下运动，分水除污块重力与恒力液压缸支撑力的差值等于浮力块落入水中产生的浮力。

7、进一步地，所述发电引流水槽的两侧设有控制水槽，控制水槽上流设有控制水槽控制坝，控制水槽内设有竖直安装的控制涡轮，发电引流水槽两侧的控制涡轮叶片方向相反，控制涡轮的两端活动安装在主轴安装环块上，控制涡轮的主轴上安装有第一带轮，主轴丝杆下端设有两个上下分布的第二带轮，第一带轮与第二带轮之间设有第一传动带。

8、进一步地，所述主轴丝杆内活动安装有第一主动内轴，第一主动内轴与主轴丝杆底面之间设有第二弹簧，主轴丝杆侧面设有圆周分布的花键让位槽，花键让位槽下方设有第一安装环槽，第二带轮内开设有带轮安装环台和安装让位槽，安装让位槽上端设有圆周分布的第一花键，带轮安装环台活动安装在第一安装环槽内，第一主动内轴上设有圆周分布的第一花键，第一花键活动安装在花键让位槽内，第一花键前端活动安装在第一花键内。

9、一种水电站自动化控制装置，所述一种水电站自动化控制装置的具体控制方法如下：

10、s1：通过传感器采集上述装置的实时参数，所述参数包括竖直闸门的位置、水流高度，发电涡轮的转速、发动机的电压和电流，去污转轴的转速、控制水槽控制坝的闭合情况；

11、s2：通过无线传输系统将s采集的参数传递给后台数据库，后台数据库；后台数据库对参数与提前输入的理论数值进行对比；

12、s3：当实时数据与偏离理论数值系统报警，控制端通过控制控制水槽控制坝的闭合控制竖直闸门的状态调整系统状态。

13、本发明具有以下有益效果：

14、本发明通过对水流进行分层，当自然河流内的水流从发电水槽控制坝流入发电引流水槽内时，上方的水流和漂浮在水流上方的垃圾从上引水槽内流向下流进入去污过滤槽内，漂浮在自然河流上方的垃圾顺着水流进入，如此水流从过滤通孔流出，水中的垃圾残留到去污过滤槽内，通过去污转轴的旋转利用去污螺旋将去污过滤槽内的垃圾向前运输避免垃圾在去污过滤槽内堆积导致堵塞，如此实现了水电站水流垃圾的自动清理，避免传统挡渣板需要定期清理的问题，避免了因为水中垃圾导致叶片损伤和水流堵塞的问题。

15、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种水电站自动化控制装置，包括发电引流水槽(11)，其特征在于，所述发电引流水槽(11)的上流设有发电水槽控制坝(2)，发电引流水槽(11)的下流设有发电涡轮(13)，发电水槽控制坝(2)上开设有坝体(21)，坝体(21)内活动安装有竖直闸门(22)，发电水槽控制坝(2)上活动安装有主轴丝杆(6)，竖直闸门(22)活动安装在主轴丝杆(6)上；

2.根据权利要求1所述的一种水电站自动化控制装置，其特征在于，所述去污转轴(46)一端安装有第二链轮(53)，发电引流水槽(11)内活动安装有动力叶轮(5)，动力叶轮(5)的主轴靠近第二链轮(53)的一端安装有第一链轮(51)，动力叶轮(5)位于发电水槽控制坝(2)的下游方向，第二链轮(53)下方设有上下调节安装块(55)，上下调节安装块(55)内活动安装有第三链轮(54)，第一链轮(51)、第二链轮(53)和第三链轮(54)之间设有第一传动链(52)，上下调节安装块(55)活动安装在底座上，上下调节安装块(55)与底座之间设有第一弹簧(56)。

3.根据权利要求2所述的一种水电站自动化控制装置，其特征在于，安装去污转轴(46)的带座轴承固定安装在恒力液压缸(50)上，上引水槽(40)下方设有上引水槽(40)，当不受外力的情况下分水除污块(4)在重力的作用下克服恒力液压缸(50)的支撑力向下运动，分水除污块(4)重力与恒力液压缸(50)支撑力的差值等于浮力块(41)落入水中产生的浮力。

4.根据权利要求3所述的一种水电站自动化控制装置，其特征在于，所述上引水槽(40)底面位于水面之下5-15cm时，分水除污块(4)受到的浮力和恒力液压缸(50)提供的支撑力与分水除污块(4)自身的重力相同。

5.根据权利要求4所述的一种水电站自动化控制装置，其特征在于，所述发电引流水槽(11)的两侧设有控制水槽(12)，控制水槽(12)上流设有控制水槽控制坝(3)，控制水槽(12)内设有竖直安装的控制涡轮(7)，发电引流水槽(11)两侧的控制涡轮(7)叶片方向相反，控制涡轮(7)的两端活动安装在主轴安装环块(10)上，控制涡轮(7)的主轴上安装有第一带轮(71)，主轴丝杆(6)下端设有两个上下分布的第二带轮(9)，第一带轮(71)与第二带轮(9)之间设有第一传动带(72)。

6.根据权利要求1所述的一种水电站自动化控制装置，其特征在于，所述去污转轴(46)一端连接有可以上下运动的驱动电机(49)。

7.根据权利要求5所述的一种水电站自动化控制装置，其特征在于，所述主轴丝杆(6)内活动安装有第一主动内轴(61)，第一主动内轴(61)与主轴丝杆(6)底面之间设有第二弹簧(64)，主轴丝杆(6)侧面设有圆周分布的花键让位槽(66)，花键让位槽(66)下方设有第一安装环槽(67)，第二带轮(9)内开设有带轮安装环台(91)和安装让位槽(92)，安装让位槽(92)上端设有圆周分布的第一花键(93)，带轮安装环台(91)活动安装在第一安装环槽(67)内，第一主动内轴(61)上设有圆周分布的第一花键(63)，第一花键(63)活动安装在花键让位槽(66)内，第一花键(63)前端活动安装在第一花键(93)内。

8.根据权利要求7所述的一种水电站自动化控制装置，其特征在于，所述主轴安装环块(10)固定安装在控制水槽(12)内，所述控制水槽控制坝(3)的结构与发电水槽控制坝(2)相同。

9.根据权利要求7所述的一种水电站自动化控制装置，其特征在于，所述第一主动内轴(61)上端设有第一螺纹(62)，第一螺纹(62)上设有调节螺母(65)，调节螺母(65)下端面设有圆周分布的滚珠。

10.根据权利要求5所述的一种水电站自动化控制装置，其特征在于，所述一种水电站自动化控制装置的具体控制方法如下：

技术总结
本发明公开了一种水电站自动化控制方法及其装置，水电站控制技术领域，本发明包括。本发明通过对水流进行分层，当自然河流内的水流从发电水槽控制坝流入发电引流水槽内时，上方的水流和漂浮在水流上方的垃圾从上引水槽内流向下流进入去污过滤槽内，漂浮在自然河流上方的垃圾顺着水流进入，如此水流从过滤通孔流出，水中的垃圾残留到去污过滤槽内，通过去污转轴的旋转利用去污螺旋将去污过滤槽内的垃圾向前运输避免垃圾在去污过滤槽内堆积导致堵塞，如此实现了水电站水流垃圾的自动清理，避免传统挡渣板需要定期清理的问题，避免了因为水中垃圾导致叶片损伤和水流堵塞的问题。

技术研发人员：张允,毕铭轩,李方竹,胡议丹
受保护的技术使用者：长春工程学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13