[发明专利]一种适应于溪流/瀑布的生态型汇水增效水力发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及发电系统，具体是涉及一种适应于溪流/瀑布的生态型汇水增效水力发电系统。

背景技术

今天，人们的现代生活和生产都离不开电力。但是当前供电仍以燃煤火电为主，火电是用矿物质能源煤燃烧转化为蒸汽能发电，所得电力仅为燃煤能量的约三分之一，一则产生大量的温室气体CO₂和SO₂、CO、NO_x及未燃尽碳氢化合物，破坏地球生态环境，二则燃煤转化为电力的过程中损失了约三分之二的能量，远距离输送亦存在耗损，且投资巨大。

而在清洁能源领域，目前的水电工程和风电工程投资巨大，尤其是水电需要截流筑坝蓄水，不只是会淹没大量珍贵的可耕田地，毁掉大量的原生态自然景观，对自然生态影响亦甚大，甚至导致水生物种灭绝，也易产生坝体溃崩造成人们生命财产的损失。

而另一方面，我国地域宽广，地形地貌复杂，溪流、瀑布无数，虽然绝大多数的溪流和瀑布的单股水流的流量有限，但万宗溪流归入江河，千条江河入大海，无数的溪流、瀑布的水流总流量远远大于大江大河，遍布广阔地形地貌上的千山万壑与千沟万渠的溪流/瀑布的流水梯级总动能百倍于大江大河流水的总动能。目前，在这遍布山川大地不同地域不同地貌的溪流/瀑布流水动能几乎全部白白浪费的情况下，人们总为缺电停电心烦，尤其是不少偏远地区依然常年缺电停电，给人们的现代化生活和创收造成诸多不便。为此不少地区人们自发集资截流筑坝蓄水发电，地方政府也不断规划设址截流筑坝发电。但这种截流筑坝蓄水发电工程，一则破坏了原生态溪流和瀑布的自然生态环境，淹没了大量珍贵的可耕田土，损毁了大量的自然生态景观；二则工程量大、建设周期长，投资大；三则受雨季和枯水季节影响大，所发水电的电量、电压随水流波动大，影响电器安全使用；再则，原生的溪流/瀑布流水的梯级动能的绝大部分流水动能在蓄水过程中被坝体阻尼损失，尤其是大量的梯级溪流/瀑布流水动能随景观而完全损失。同时，蓄水筑坝尤其是大型水库的建设也严重影响了部分耕耘畜牧村民的创收，并为下游人们的生命财产安全带来溃坝的潜在灭顶风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种适应于溪流/瀑布的生态型汇水增效水力发电系统，不破坏原生态地形地貌、不会破坏溪流/瀑布的自然景观和生态平衡，不需截流筑坝蓄水，不损耗可耕牧之地，且安装简单，维护使用方便，可最大限度利用乡村溪流和瀑布的多梯级流水动能并可稳定、高效的发电。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种适应于溪流/瀑布的生态型汇水增效水力发电系统，包括梯级设置在一条或多条溪流中和/或瀑布中的N个汇水增效水力发电器，N≥2，以及配供电控制装置、电缆和并网控制装置，梯级设置的N个汇水增效水力发电器通过电缆与配供电控制装置电连接，所述配供电控制装置直接与用户负载电连接或通过并网控制装置与电网电连接。

进一步，所述配供电控制装置包括控制器、汇流排、信号采集模块、处理模块、报警模块、显示模块、逆变模块和储能设备；所述电缆包括电力电缆和信号电缆，所述汇水增效水力发电器和控制器的数量均为N个，每个汇水增效水力发电器的电力输出端均通过电力电缆与对应的控制器的电力输入端相连；每控制器的电力输出端均与汇流排连接；第一个控制器的信号输入端通过信号电缆与信号采集模块的输入接口连接，第一个控制器的信号输出端与第二个控制器的信号输入端连接，第二个控制器的信号输出端与第三个控制器的信号输入端连接，第N-1个控制器的信号输出端与第N个控制器的信号输入端连接，第N个控制器的信号输出端与终端电阻连接；所述信号采集模块的输出接口、显示模块和报警模块均与处理模块连接，所述逆变模块的输入口、蓄能设备的接线端均与汇流排连接；所述并网控制装置与汇流排连接。