具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例一：

图1至图5示出了本发明高压高位自循环输水储能多级发电站的一种实施例，本高压高位自循环输水储能多级发电站包括水池1，水池1的底部设有压水腔11，水池1于压水腔11的上方设有多层相连通的发电腔12，压水腔11与最下方的发电腔12连通，各发电腔12内均设有水轮机发电机组2，压水腔11的底部通过输水管3与最上方水轮机发电机组2的进水口连接，压水腔11中设有连续压水机构4，连续压水机构4用于使水池1中的水通过输水管3压送至最上方水轮机发电机组2中。

各水轮机发电机组2、压水腔11和输水管3之间形成回路，在连续压水机构4的作用下，使水流沿回路循环流动，以连续带动各水轮机发电机组2运行，达到连续发电的效果。本高压高位自循环输水储能多级发电站将发电腔12由下至上多级设置，只需要建造一个水池1，将各使水轮机发电机组2由下至上设置在水池1中的各发电腔12中，减少了占地面积，缩短了施工周期。并且，最下方水轮机发电机组2的出水口与压水腔11连通，压水腔11通过输水管3与最上方水轮机发电机组2的进水口连接，各水轮机发电机组2、压水腔11和输水管3之间形成回路，在连续压水机构4的作用下，使水流沿回路循环流动，由此，通过水的循环流动带动各水轮机发电机组2连续发电，减少了用水量，从而降低了水患。本高压高位自循环输水储能多级发电站占地面积小，需水量少，减少了水患，施工周期短。

本实施例中，连续压水机构4包括两个上下设置的升降压水平台41，升降压水平台41滑设于压水腔11中，升降压水平台41的上设有放水口42、用于开关放水口42的门体43以及用于关闭或打开门体43的开关门驱动组件44，各升降压水平台41各自连接有升降驱动组件。升降压水平台41的四周与压水腔11的内壁适配，避免漏水。

在水池1中放满水的前提下连续压水，连续压水过程：上下升降压水平台41交替上升和下降，将压水腔11中的水通过输水管3连续压送至最上方水轮机发电机组2中，使各水轮机发电机组2由上至下连续供水发电；上下升降压水平台41上升过程中门体43打开，下降过程中门体43关闭。通过上下升降压水平台41的交替压水作用，实现连续压水，使水沿回路循环流动，达到连续发电的效果。并且，上下升降压水平台41在关闭状态下(门体43关闭放水口42)进行压水，升降压水平台41的上方会支承有大量水，在水和自身的重量作用下，能够实现自动下压，降低了输水能耗。

具体压水过程为：首先，由下升降压水平台41位于高位，上升降压水平台41位于低位开始，此时上升降压水平台41打开(门体43打开放水口42)；然后，下升降压水平台41由关闭状态(门体43关闭放水口42)从高位下降至低位，将下方水池1中的水通过输水管3压送至最上方水轮机发电机组2中，下升降压水平台41下降的同时，上升降压水平台41由打开状态(门体43打开放水口42)上升，当下升降压水平台41下降至低位时，上升降压水平台41上升至高位，且下升降压水平台41打开(门体43打开放水口42)；接着，上升降压水平台41由关闭状态(门体43关闭放水口42)从高位下降至低位，将下方水池1中的水通过输水管3压送至最上方水轮机发电机组2中，上升降压水平台41下降的同时，下升降压水平台41由打开状态(门体43打开放水口42)上升，当上升降压水平台41下降至低位时，下升降压水平台41上升至高位；由此循环，实现连续压水，达到连续发电的效果。需要说明的是，上升降压水平台41的低位比下升降压水平台41的高位高。

本实施例中，压水腔11的内壁于两个升降压水平台41之间设有隔离块13。在隔离块13的隔离作用下，使两个升降压水平台41始终保持间距，即当上升降压水平台41位于低位、下升降压水平台41位于高位时，上下升降压水平台41还保持间隔。以增加上升降压水平台41在下压时，其下方的水量。

本实施例中，如图1所示，高压高位自循环输水储能多级发电站还包括控制中心5，升降驱动组件和开关门驱动组件44均与控制中心5电连接。通过控制中心5控制升降驱动组件和开关门驱动组件44的开闭，协调控制两个升降压水平台41的升降和开闭，增加了自动化程度，和两个升降压水平台41运动的协调性，使两个升降压水平台41交替上升和下降，上下升降压水平台41上升过程中门体43打开，下降过程中门体43关闭。

本实施例中，如图2至图5所示，升降压水平台41为方形台，放水口42设有至少两个，各放水口42沿升降压水平台41的长度方向或者宽度方向间隔设置，每个放水口42对应设置一个门体43，各门体43通过连接件6连接成一体。各门体43通过连接件6连接成一体，每个升降压水平台41通过一个开关门驱动组件44便能驱动该升降压水平台41上的所有门体43同步开闭。控制更加方便，成本更低。相应地，水池1为方形池。

本实施例中，如图1所示，压水腔11的底部设有基槽7，基槽7的倾斜设置，输水管3的底端与基槽7的底端连接。倾斜设置的基槽7对水流具有引流导向作用，使压水腔11的水顺利进入输水管3中。

本实施例中，基槽7的倾斜角为10°～30°。基槽7的倾斜角在10°～30°范围内，引流导向效果很好，能够减少升降压水平台41在下压过程中的阻力。

本实施例中，输水管3的顶端和各发电腔12的下水口均设有增压喷头8。在增压喷头8的作用下，提高了水流速度，加快了水轮机发电机组2的运转。

水池3底部四周宽方向设置有输水管3方向开挖宽2100mm深1200mm的基槽7，基槽7上浇筑100mmC20细石混凝土垫层，垫层上设置厚8mm宽1100mm的Q235B钢板，钢板与垫层凝结后将壁厚≥8mm的Q345B圆形钢管(离端部300mm开有600mm*900mm的矩形孔，便于管内施工作业和水池的水进入输水管3)，其底部沿基槽7轴线焊接设置，圆形钢管接触处进行无缝焊接连接，输水管3安装好后，其内浇筑300mm厚不小于C30纤维混凝土；进一步将宽400*高600*长800的槽钢与两根相邻输水管3预留孔近邻边无缝焊接，然后向其内浇筑不小于C30纤维混凝土，再在其顶部密实焊接壁厚5mm200*600的Q345B C型钢管，然后在其内浇筑不小于C30纤维混凝土；水池1底部沿2100*1200的基槽7短边开挖高坡比为1:3的斜坡，然后在其上浇筑100mmC20细石混凝土垫层，垫层上再铺设ф10＠150mm*150mm的钢筋网，然后在其上部浇筑不少于100mm不小于C30纤维混凝土，这样水池1底部及四周基础就做好了。然后将厚0.4mm的镀锌钢带沿水池1宽边方向与输水管3、槽钢表面进行焊接连接，进一步在输水管3和钢带间围成的闭合区域内浇筑不小于C30纤维混凝土，再进一步在钢带表面喷涂陶瓷涂层；进一步沿水池1宽边和未设输水管3方向每1000mm设置一根壁厚4mm300mm*400mm的Q235B C型钢管，然后将厚0.4mm的镀锌钢带与C型钢管及支撑柱两侧焊接好，进一步往其内浇筑不小于C30纤维混凝土，再进一步在钢带表面喷涂陶瓷涂层，这样水池1就建好了。

储水增压系统：由10mm厚Q235B钢板、壁厚≥8mm的不小于200mm*300mm的Q345BC形钢管、轨道钢、升降压水平台41、水轮机发电机组2、液压基站等组成。

储水增压系统制作工艺：

第一步、将壁厚≥8mm的不小于200mm*300mm的Q345B C形钢管预置于离水池1底部不小于2000mm的水池1四周钢管混凝土支撑柱内(两端深入柱内不少于100mm)并进行焊接连接，进一步将吊台法兰固定于位于水池1四周的C形钢管两端，然后在C形钢管内浇筑不小于C30纤维混凝土，按每个水池1设置不少于三根C形钢管混凝土梁

第二步、先用2根壁厚≥8mm的100mm*100mm*5800mm和2根100mm*100mm*6000mmQ345B矩形钢管焊接成边长为6000mm的正方形钢管框，进一步将2块长6m宽1.4m厚10mm的Q345B钢板其中一块焊接固定于所述正方形钢管框边框上，另一块焊接固定于与第一块钢板间距1.4m处正方形钢管框上；进一步将75*75的轨道钢主件焊接固定与所述钢板上(间距不大于900mm)并和正方形钢管框焊接固定；然后用长6m宽0.8m厚10mm的Q235B钢板和轨道钢附件等安装固定制作做成升降压水平台41，再进一步将升降压水平台41安装于轨道钢主件上，确保升降压水平台41左右滑动的滑动行程为750mm并保持平稳滑行。这样第一个吊台就制作完成。

第三步、重复第二步制作第二个吊台。

第四步、安装第一平台吊套(长不小于2m)，然后将第一平台与第一平台吊套进行固定连接(第一平台吊套触及水池1底部最高水平处)，并使第一平台上的升降压水平台41处于最大行程处(闭合状态)，这样第一平台及安装完毕。

第五步、安装第二平台吊套，然后将第二平台与第二平台吊套进行固定连接(吊套最低位置离第一平台不小于1m)，并使第二平台上的升降压水平台41处于最大行程处(闭合状态)，这样第二平台即安装完毕。

第六步、安装水轮机发电机组2、液压基站、控制中心5及软管等，然后进行参数设置和运行调试，直至运行稳定正常。

输水管3：采用壁厚不小于8mmф≥1000mm的Q345B防腐圆形钢管制作；底部钢管离底部离端部设置300mm有600mm*900mm的矩形孔(便于管内施工作业和水池的水进入输水管)，中间均为同牌号同径的直钢管，顶部釆用同管径的45度弯管，安装前将开孔的底部进水钢管、中间直钢管、顶部45度弯管出水钢管焊接成一体，并将钢管内部焊接处喷涂防腐层；位于地面以上部分钢管外面喷涂陶瓷涂层；然后将制作好的输水管3吊装并进行与水池1基槽7焊接连接。照这步序安装余下输水管3。

钢管混凝土骨架:包括水池1底部基础、水池1四周钢管混凝土墙体、水池1地面以上钢管混凝土支撑柱、钢管混凝土联系梁结构梁。以上钢管均采用Q345B矩形钢管和C型钢管，支撑柱(上下柱连接釆用套接焊接连接，梁柱连接釆用榫接焊接)和梁内均浇筑不小于C30纤维混凝土，表面均喷涂陶瓷涂层；每层柱高均为7-10m，整个钢管混凝土骨架不多于10层，顶层层高为3m；这样钢管混凝土骨架就建成了。

增压喷头8(ф≥1000mm，喷嘴ф≥900mm，长度为5-7米)：采用Q345B防腐圆形钢管制作，每层钢管混凝土骨架设置与输水管3同数量的增压喷头8并固定于钢管混凝土骨架结构梁侧面，这样可以给单个小功率水轮机发电机组注水也可以聚流给一个大功率水轮机发电机组注水；重复上述工艺安装下层增压喷头8，直至安装完毕。

水轮机发电机组2：采用功率不小于100KW的一体化的水轮机永磁发电机组，每层可以安装多套小功率机组也可以安装一套大功率机组，均与钢管混凝土骨架结构梁焊接固定，使所有安装在钢管混凝土骨架上的设备设施与结构形成一体。

进一步把相应的控制中心5电压输出系统等安装完毕，这样高压高位自循环输水储能多级发电站就建成了，根据电站的建设规模重复上述所有步序工艺建造多个组合成小型中型大型特大型高压高位自循环输水储能多级发电站。

本发明具有如下效果：

1、本发明无需修建大型的上、下水池(占地500亩以上)；仅需修建一个水池1即可，而且水池1、输水管3等发电所需的设施设备均安装或建在同一块地上，也就无需占用大量的土地，节约土地95％以上。

2、对附近居住毫无影响。

3、因无需修建大型的上、下水池和开挖铺设安装输水管道，这样减少了人力75％以上、物力60％以上、财力90％以上，缩短施工周期80％以上，综合成本降低75％左右。

4、增压喷头8出水、采用连续压水机构4自重增压输水，大大降低了输水至高位水轮机发电机组2产生的能耗。

5、采用低位压水腔11储水高压(P≥1.8个标准大气压)，高位发电腔12(水头高≥30米)储能多级(7-10米一级，可设置3-10级)发电效率是同规模抽水储能发电的8-10倍。

6、坚固耐久，维修方便，维修也很少。

7、发电运行所用的水循环使用，不乱费。

8、规模可大可小，很好的解决输送电产生的成本，为人民的生活、生产、学习用电提供了很好的绿色环保的供电方式。

实施例二：

一种实施例一的高压高位自循环输水储能多级发电站的发电方法，包括如下步骤：

S1：水池1中放满水；

S2、连续压水：上下升降压水平台41交替上升和下降，将压水腔11中的水通过输水管3连续压送至最上方水轮机发电机组2中，使各水轮机发电机组2由上至下连续供水发电；上下升降压水平台41上升过程中门体43打开，下降过程中门体43关闭。升降压水平台41在水重和自重作用下下降。

具体压水过程为：首先，由下升降压水平台41位于高位，上升降压水平台41位于低位开始，此时上升降压水平台41打开(门体43打开放水口42)；然后，下升降压水平台41由关闭状态(门体43关闭放水口42)从高位下降至低位，将下方水池1中的水通过输水管3压送至最上方水轮机发电机组2中，下升降压水平台41下降的同时，上升降压水平台41由打开状态(门体43打开放水口42)上升，当下升降压水平台41下降至低位时，上升降压水平台41上升至高位，且下升降压水平台41打开(门体43打开放水口42)；接着，上升降压水平台41由关闭状态(门体43关闭放水口42)从高位下降至低位，将下方水池1中的水通过输水管3压送至最上方水轮机发电机组2中，上升降压水平台41下降的同时，下升降压水平台41由打开状态(门体43打开放水口42)上升，当上升降压水平台41下降至低位时，下升降压水平台41上升至高位；由此循环，实现连续压水，达到连续发电的效果。需要说明的是，上升降压水平台41的低位比下升降压水平台41的高位高。

在水池1中放满水的前提下连续压水，连续压水过程：上下升降压水平台41交替上升和下降，将压水腔11中的水通过输水管3连续压送至最上方水轮机发电机组2中，使各水轮机发电机组2由上至下连续供水发电；上下升降压水平台41上升过程中门体43打开，下降过程中门体43关闭。通过上下升降压水平台41的交替压水作用，实现连续压水，使水沿回路循环流动，达到连续发电的效果。并且，上下升降压水平台41在关闭状态下(门体43关闭放水口42)进行压水，升降压水平台41的上方会支承有大量水，在水和自身的重量作用下，能够实现自动下压，降低了压水能耗。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。