多级抽水蓄能发电系统的制作方法

本申请涉及抽水蓄能，尤其涉及一种多级抽水蓄能发电系统。

背景技术：

1、煤炭作为传统能源，在过去的高强度开发下产生了大量的废弃矿洞，这些矿洞如果不加处理容易产生底部塌陷和冲击波等地质灾害。

2、目前，一般通过回填法、爆破法或封堵法对废弃的矿洞进行处理。然而，上述对于废弃矿洞的处理方法需要较多的人力和物力成本，且未对煤炭开采后废弃的矿井水进行处理，造成水资源的浪费。

技术实现思路

1、基于此，本申请提供了一种多级抽水蓄能发电系统，以解决相关技术的不足。

2、本申请提供的多级抽水蓄能发电系统，包括：

3、输电电网；

4、电动机，电动机的供电端与输电电网电连接；

5、抽水泵，抽水泵的输入端与电动机的输出端连接，抽水泵被配置为带动外界水源水进入多个具有不同地势高度的矿洞以及带动矿坑水进入地势高于矿坑水的矿洞，矿坑水能够自流进入地势低于矿坑水或地势与矿坑水相当的矿洞，各矿洞均与抽水泵连接；

6、发电单元，与输电电网电连接，多级抽水蓄能发电系统在发电时，矿洞中的水流经发电单元，以带动发电单元发电。

7、在一种可能的实现方式中，发电单元的数量至少为两个，多级抽水蓄能发电系统在发电时，地势最低的矿洞中的水流经相应发电单元，以带动该发电单元发电；地势高的矿洞中的水流经其余相应发电单元后进入地势低的矿洞中，以带动其余相应发电单元发电。

8、在一种可能的实现方式中，发电单元的数量与矿洞的数量相同，多个发电单元分别与多个矿洞的出水口一一对应连接。

9、在一种可能的实现方式中，发电单元包括水轮机和与水轮机传动连接的发电机，水轮机通过输送通路连接相应矿洞的出水口，发电机与输电电网电连接；

10、输送通路包括引水道、调压井和压力管道，引水道与相应矿洞的出水口连接，压力管道连接水轮机，调压井连接在引水道与压力管道之间。

11、在一种可能的实现方式中，引水道与相应矿洞的出水口之间安装有阀门。

12、在一种可能的实现方式中，多级抽水蓄能发电系统还包括第一尾水管和第二尾水管，第一尾水管的一端连接水轮机，该水轮机与地势高的矿洞的出水口连接，第一尾水管的另一端连接地势低的矿洞；第二尾水管的一端连接另一水轮机，该水轮机与地势最低的矿洞的出水口连接。

13、在一种可能的实现方式中，多级抽水蓄能发电系统还包括净化机构，净化机构与第二尾水管的另一端连接，净化机构净化后的水至少部分排向外界水源。

14、在一种可能的实现方式中，多级抽水蓄能发电系统还包括变压器，变压器的高压侧与输电电网电连接，变压器的低压侧分别与电动机和发电单元电连接。

15、在一种可能的实现方式中，多级抽水蓄能发电系统还包括转化单元，转化单元分别与发电单元和变压器电连接。

16、在一种可能的实现方式中，转化单元包括电解槽和储气罐，电解槽分别与变压器和发电单元电连接，储气罐被配置为收集电解槽电解生成的氧气和氢气。

17、本申请提供一种多级抽水蓄能发电系统，包括输电电网、电动机、抽水泵以及发电单元。使用废弃的矿洞作为蓄水库，对废弃矿洞进行二次利用，节省处理矿洞所需要的人力和物力成本。此外，多级抽水蓄能发电系统无需重新建设蓄水库，降低了建设成本以及建设周期。根据地形采用多个矿洞进行蓄水，可以实现对矿坑水的灵活利用。当矿坑水的地势较高时，矿坑水可以通过自流的方式流入各矿洞中，矿坑水在进入矿洞的过程不需要电能，该部分矿坑水可以带动发电单元发电，提高了系统的储能效率；当矿坑水的地势高度低于部分矿洞时，可以通过抽水泵带动矿坑水进入地势高于矿坑水的矿洞。利用多个具有不同地势高度的矿洞进行蓄水，使得矿坑水得到高效利用，降低外界水源水的使用，节约了用水成本，减少矿坑水资源的浪费。

技术特征：

1.一种多级抽水蓄能发电系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的多级抽水蓄能发电系统，其特征在于，所述发电单元的数量至少为两个，所述多级抽水蓄能发电系统在发电时，地势最低的所述矿洞中的水流经相应所述发电单元，以带动该所述发电单元发电；地势高的所述矿洞中的水流经其余相应所述发电单元后进入地势低的所述矿洞中，以带动其余相应所述发电单元发电。

3.根据权利要求2所述的多级抽水蓄能发电系统，其特征在于，所述发电单元的数量与所述矿洞的数量相同，多个所述发电单元分别与多个所述矿洞的出水口一一对应连接。

4.根据权利要求2所述的多级抽水蓄能发电系统，其特征在于，所述发电单元包括水轮机和与所述水轮机传动连接的发电机，所述水轮机通过输送通路连接相应所述矿洞的出水口，所述发电机与所述输电电网电连接；

5.根据权利要求4所述的多级抽水蓄能发电系统，其特征在于，所述引水道与相应所述矿洞的出水口之间安装有阀门。

6.根据权利要求4所述的多级抽水蓄能发电系统，其特征在于，所述多级抽水蓄能发电系统还包括第一尾水管和第二尾水管，所述第一尾水管的一端连接所述水轮机，该所述水轮机与地势高的所述矿洞的出水口连接，所述第一尾水管的另一端连接地势低的所述矿洞；所述第二尾水管的一端连接另一所述水轮机，该所述水轮机与地势最低的所述矿洞的出水口连接。

7.根据权利要求6所述的多级抽水蓄能发电系统，其特征在于，所述多级抽水蓄能发电系统还包括净化机构，所述净化机构与所述第二尾水管的另一端连接，所述净化机构净化后的水至少部分排向所述外界水源。

8.根据权利要求1-7任一项所述的多级抽水蓄能发电系统，其特征在于，所述多级抽水蓄能发电系统还包括变压器，所述变压器的高压侧与所述输电电网电连接，所述变压器的低压侧分别与所述电动机和所述发电单元电连接。

9.根据权利要求8所述的多级抽水蓄能发电系统，其特征在于，所述多级抽水蓄能发电系统还包括转化单元，所述转化单元分别与所述发电单元和所述变压器电连接。

10.根据权利要求9所述的多级抽水蓄能发电系统，其特征在于，所述转化单元包括电解槽和储气罐，所述电解槽分别与所述变压器和所述发电单元电连接，所述储气罐被配置为收集所述电解槽电解生成的氧气和氢气。

技术总结
本申请提供一种多级抽水蓄能发电系统，包括：输电电网；电动机，电动机的供电端与输电电网电连接；抽水泵，抽水泵的输入端与电动机的输出端连接，抽水泵被配置为带动外界水源水进入多个具有不同地势高度的矿洞以及带动矿坑水进入地势高于矿坑水的矿洞，矿坑水能够自流进入地势低于矿坑水或地势与矿坑水相当的矿洞，各矿洞均与抽水泵连接；发电单元，与输电电网电连接，多级抽水蓄能发电系统在发电时，矿洞中的水流经发电单元，以带动发电单元发电。对废弃矿洞进行二次利用，节省处理矿洞所需要的人力和物力成本。根据地形采用多个矿洞进行蓄水，可以实现对矿坑水的灵活利用，降低外界水源水的使用，节约了用水成本，减少矿坑水资源的浪费。

技术研发人员：张二信,帅争峰,汪常明,孙建军,李志鹏,崔晓波,唐新新,周亮亮,张瑞杰
受保护的技术使用者：中国三峡新能源（集团）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13