[发明专利]一种低水头坝体平流水力发电系统及控制系统

权利要求书

1.一种低水头坝体平流水力发电系统，其特征在于，包括主坝，所述主坝的两端分别连接河道的两端，所述主坝将所述河道分隔成上游河道和下游河道，所述河道的一侧或两侧开设有引水渠，所述引水渠位于所述河道的侧岸边，所述引水渠与所述河道之间架设有河道坝体，所述引水渠的入水口与所述上游河道相通，所述引水渠的出水口与所述下游河道相通，所述引水渠的入水口设置有引水闸，所述引水渠内设置有分水墙和发电组件，所述引水渠被所述分水墙分隔为主发电水道和副发电水道，所述副发电水道靠所述引水闸的入水口设置有调水闸，所述发电组件包括设置在所述主发电水道内的主发电组件和设置在所述副发电水道内的副发电组件。

2.根据权利要求1所述的一种低水头坝体平流水力发电系统，其特征在于，所述发电组件包括水车式水轮机和发电机，所述河道坝体与所述分水墙之间及所述分水墙与所述分水墙之间均架设有安装板，所述水车式水轮机连接在所述安装板之间，所述发电机连接在所述安装板上，所述发电机与所述水车式水轮机相连接，所述水车式水轮机的输出转轴与所述主发电水道内的水流方向或所述副发电水道内的水流方向相互垂直。

3.根据权利要求2所述的一种低水头坝体平流水力发电系统，其特征在于，所述水车式水轮机的输出转轴的两端通过自动离合器和增速器连接所述发电机的输入轴。

4.根据权利要求2所述的一种低水头坝体平流水力发电系统，其特征在于，所述水车式水轮机的输出转轴的两端均设置有第一齿轮，所述第一齿轮上啮合有至少一组第二齿轮，所述第二齿轮上设置有衔接轴，所述衔接轴通过自动离合器连接所述发电机的输入轴。

5.根据权利要求2所述的一种低水头坝体平流水力发电系统，其特征在于，还包括副坝，所述副坝邻接所述河道坝体和所述主坝，所述引水渠内沿水流方向设置有级联的发电组件，所述河道坝体上开设有辅助入水口，所述辅助入水口上设置有辅助引水闸，所述辅助入水口设置在级联的所述发电组件之间。

6.根据权利要求5所述的一种低水头坝体平流水力发电系统，其特征在于，所述主坝上设置有主溢水闸，所述主溢水闸用于控制所述上游河道与所述下游河道的水平面高度差，所述副坝上设置有副溢水闸，所述副溢水闸用于控制所述上游河道与所述下游河道的高度差。

7.根据权利要求5所述的一种低水头坝体平流水力发电系统，其特征在于，所述引水渠的入水口设置有过滤网，所述过滤网的一侧连接所述主坝，所述过滤网的另一侧连接河道的河堤，所述主坝、所述副坝和所述发电组件的并网位置均设置有消雷针。

8.根据权利要求5所述的一种低水头坝体平流水力发电系统，其特征在于，所述下游河道设置有抽水机，所述抽水机将所述下游河道的河水调度到所述上游河道。

9.根据权利要求5所述的一种低水头坝体平流水力发电系统，其特征在于，所述引水渠远离所述河道坝体的一侧开设有泄洪渠，所述引水渠和所述泄洪渠之间设置有水渠坝体，所述泄洪渠的入水口与所述上游河道相通，所述泄洪渠的出水口与所述下游河道相通，所述泄洪渠的两端设置有泄洪闸。

10.一种低水头坝体平流水力发电控制系统，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的低水头坝体水力发电系统，还包括水力发电控制单元、通信模块、并网逆变模块和液位检测模块，

所述水力发电控制单元采集各个发电组件的电信号，以获取各个发电组件的发电功率信息；

所述液位检测模块设置在上游河道，所述水力发电控制单元采集所述液位检测模块的液位信号，以获得上游河道的液位信息；

所述水力发电控制单元采集并网逆变单元的电信号，以获得并网负载用电供需信息；

所述水力发电控制单元通过所述通信模块与外部电力调度中心通信，以获得电力供需信息；

所述水力发电控制单元根据各个发电组件的发电功率信息、并网负载用电供需信息和电力供需信息，控制引水闸、泄洪闸、调水闸、辅助引水闸、主溢水闸和副溢水闸的开启和关闭；

所述水力发电控制单元根据各个发电组件的发电功率信息和电力供需信息，控制自动离合器的断开和接合；

所述水力发电控制单元根据液位信息，控制泄洪闸、主溢水闸和副溢水闸的开启和关闭；

所述水力发电控制单元根据电力供需信息和液位信息，控制抽水机的启动和关闭；

所述水力发电控制单元控制所述并网逆变模块工作，将工作的发电组件输出的直流电转变成交流电进行并网。