DE1106338B

DE1106338B - Pump storage hydropower plant

Info

Publication number: DE1106338B
Application number: DES57881A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Emil Kraft
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1958-04-18
Filing date: 1958-04-18
Publication date: 1961-05-10

Description

Pumpspeicher-Wasserkraftanlage Die Verwendung von Pumpspeicherwerken hat im allgemeinen überall dort Bedeutung, wo man mit Belastungsschwankungen in einem Energieversorgungsnetz zu rechnen hat und wo ein Kraftwerk nicht in der Lage ist, diesen Lastschwankungen zu folgen oder bei dem dies aus wirtschaftlichen Erwägungen nicht angebracht ist. So sind neuzeitliche Dampfkraftwerke meist so ausgelegt, daß unter optimaler Ausnutzung sämtlicher Teile der Anlage für eine bestimmte Belastung sich ein hoher thermischer und elektrischer Wirkungsgrad ergibt, der bei Übergang auf höhere oder niedrigere Belastungsverhältnisse mehr oder weniger stark absinkt.Pumped storage hydropower plant The use of pumped storage plants is generally of importance wherever one is exposed to load fluctuations in an energy supply network has to reckon with and where a power plant is not able to is to follow these load fluctuations or where this is for economic reasons is not appropriate. Modern steam power plants are usually designed so that with optimal use of all parts of the system for a certain load there is a high thermal and electrical efficiency, the transition decreases to a greater or lesser extent to higher or lower load conditions.

Bei Dampfkraftwerken bedeutet der Spitzenlastbetrieb bereits ein unwirtschaftliches Arbeiten, während der Schwachlastbetrieb, der sich in der Regel über die Nachtstunden und während der Ruhelage über längere Zeiträume erstreckt, den Wirkungsgrad der Anlage ganz erheblich herabsetzen kann. Die Belastungsschwankungen in den Energieversorgungsnetzen zeigen im allgemeinen beim Vorhandensein industrieller Stromausnutzung eine hohe Belastung während der Arbeitsstunden am Tage, während in den Nachtstunden nur ein außerordentlich geringer Stromverbrauch zu verzeichnen ist. Mit Hilfe von Pumpspeicherkraftanlagen pflegt man daher in den Nachtstunden die überschüssige Leistung insofern auszunutzen, als man einen Speicher durch elektrisch angetriebene Förderpumpen auffüllt, während man in den Zeiten des erhöhten Bedarfes an elektrischer Energie die gespeicherten Wassermengen einem Wasserkraftrnaschinensatz zuführt und während dieser Zeit elektrische Energie zurückgewinnt.In the case of steam power plants, peak load operation is already uneconomical Work during low-load operation, which usually takes place over the night and during the rest position over longer periods of time, the efficiency of the Can reduce the system considerably. The load fluctuations in the energy supply networks generally show high in the presence of industrial power utilization Load during the working hours during the day, while only one at night extremely low power consumption is recorded. With the help of pumped storage power plants It is therefore customary to use the excess power during the night to the extent that when one fills a memory by electrically driven feed pumps while stored in times of increased demand for electrical energy Water supplies a hydroelectric generator set and during this time electrical Recovers energy.

Wenn man die Belastung eines Energieversorgungsnetzes in Abhängigkeit von der Zeit über einen vollen Tagesablauf hinweg graphisch darstellt, so zeigt eine solche Kurve das bekannte Bild eines Gebirges, dessen Talboden in den späten Nacht- und frühen Morgenstunden liegt, während zwei Gebirgsspitzen am Tage auftreten, von denen die eine am Vormittag und die andere in den Nachmittag- und Abendstunden liegt und die letztere in den Wintermonaten noch durch die erforderliche Beleuchtung meist eine größere Höhe annimmt. Durch Ausplanimetrieren der einzelnen innerhalb einer Stunde gebildeten Flächen, welche der jeweiligen Arbeitsleistung entsprechen, kann man eine Mittellinie errechnen, welche den durchschnittlichen Tagesverbrauch der elektrischen Energie darstellt und über die sich die Tagesspitzen als erhöhte Leistung erheben, während der verringerte Leistungsbedarf während der Nachtstunden unterhalb dieser Linie liegt.When you consider the load on an energy supply network as a function of graphically depicts time over a full day, so shows such a curve the familiar image of a mountain range whose valley floor in the late Night and early morning hours, while two mountain peaks occur during the day, one of them in the morning and the other in the afternoon and evening hours and the latter in the winter months still through the required lighting usually takes on a greater height. By planning out the individual within one hour formed areas, which correspond to the respective work performance, you can calculate a center line, which is the average daily consumption represents the electrical energy and over which the daily peaks increased as Raise power while the reduced power demand is during the night hours lies below this line.

Die Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, daß zur Erzielung eines idealen Ausgleiches der Belastungsschwankungen zwar die- aufzubringende elektrische Arbeit für die Pumpenantriebe unter Berücksichtigung der Verluste der elektrischen Arbeit des Spitzenbedarfes im Mittel etwa gleichbleibt, daß aber beim Belastungsminimum infolge der kürzeren, für die Auffüllung des Speicherbeckens zur Verfügung stehenden Zeitspanne die erforderliche Pumpenleistung merklich größer ist als die Spitzenleistungen beim Zurückgewinnen der aufgespeicherten Energie in einem Pumspeicherwerk. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Zeiten des Schwachlastbetriebes kurz gegenüber den Spitzenlastzeiten sind. Die zur Auffüllung des Speicherbeckens erforderliche Pumpenleistung kann den doppelten oder einen noch größeren Wert annehmen als der Leistungswert, der bei der Entleerung des Speicherbeckens für die Spitzendeckung erforderlich ist. Aus wirtschaftlichen Gründen pflegt man aber die Leistung des Pumpspeichersatzes nach dem Einsatz für die Spitzendeckung zu bemessen. Bisher ist es nicht möglich gewesen, einen vollkommenen Ausgleich der Beanspruchung der Speicherpumpen bei maximaler und minimaler Lastanforderung an das Pumspeicherwerk zu schaffen.The invention is based on the knowledge that to achieve a ideal compensation of the load fluctuations, although the electrical to be applied Work for the pump drives taking into account the electrical losses Work of the peak demand remains about the same on average, but that at the load minimum as a result of the shorter ones available for replenishing the storage basin Time span the required pump performance is noticeably greater than the peak performance when recovering the stored energy in a pump storage plant. this is particularly the case when the times of low-load operation are short compared to the peak load times. The one required to fill up the storage basin Pump output can be twice or even greater than that Performance value when emptying the storage basin for peak coverage is required. For economic reasons, however, the performance of the Pumped storage set according to the use for peak coverage. So far is it has not been possible to completely compensate for the stress on the storage pumps to be created with maximum and minimum load requirements on the pump storage plant.

Bei einer bekannten Dampfkraftanlage mit Pumpspeicherwerk, bei der zu Zeiten geringer Belastung durch eine von der Kraftmaschine angetriebene Pumpe Wasser in einen Hochdruckbehälter gepumpt wird, dessen Druckgefälle zu Zeiten stärkerer Belastung in einer Wasserturbine ausgenutzt wird, wird das in die Speicherbehälter geförderte Wasser durch Abdampf der Gegendruckkraftmaschine aufgeheizt und nach Ausnutzung seines Druckgefälles in der Wasserturbine in einer Verdampferanlage zum Teil verdampft und zum Betrieb von Abdampfturbinen verwendet. Bei dieser bekannten Anlage werden sämtliche Pumpen nur von einem einer Wärmekraftanlage angehörenden Maschinensatz angetrieben. Ein Ausgleich der Beanspruchungen der Speicherpumpen bei maximaler und minimaler Lastanforderung an das Pumpspeicherwerk ist bei dieser Anlage nicht möglich.In a known steam power plant with a pumped storage plant in which at times of low load by a pump driven by the engine Water is pumped into a high pressure tank, the pressure gradient of which increases at times Load in a water turbine is exploited, so is the storage tank pumped water is heated up by exhaust steam from the counter-pressure engine and after Utilization of its pressure drop in the water turbine in an evaporator system for Part evaporated and used to operate exhaust steam turbines. at this known system, all pumps are only belonging to one of a thermal power plant Machine set driven. A compensation of the stresses on the storage pumps at maximum and minimum load requirements on the pumped storage plant is at this Attachment not possible.

Die Erfindung betrifft eine Pumpspeicher-Wasserkraftanlage für den elektrischen Verbundbetrieb von Energieversorgungsnetzen. Bei solchen Anlagen, bei denen üblicherweise die Pumpen durch Elektromotoren angetrieben werden, besteht das Problem darin, die Pumpenleistung unter Vermeidung zusätzlicher Antriebselemente zu vergrößern, so daß keine zusätzlichen elektrisch angetriebenen Pumpen aufgestellt zu werden brauchen, falls die Pumpenleistung den doppelten oder einen noch größeren Wert annehmen sollte als den für die Spitzenleistung bei Tagbetrieb erforderlichen Leistungswert. Dieses Problem wird dadurch gelöst, daß eine oder mehrere Pumpen des vom Wasserkraftmaschinensatz getrennten Pumpenantriebs von einem einer Wärmekraftanlage angehörenden Maschinensatz in an sich bekannter Weise angetrieben sind und diese Pumpen entsprechend den Belastungsschwankungen des Verbundnetzes auf die einzuhaltende Netzfrequenz, und gleichzeitig die Dampfturbinen der Wärmekraftanlage auf konstante Leistung geregelt werden.The invention relates to a pumped storage hydropower plant for electrical interconnection of energy supply networks. With such systems, at where the pumps are usually driven by electric motors the problem is the pump performance while avoiding additional drive elements to enlarge, so that no additional electrically driven pumps are set up need to be if the pump output is twice or even greater Should assume value than that required for peak performance in daytime operation Performance value. This problem is solved by having one or more pumps of the pump drive, which is separate from the hydropower unit, from one of a thermal power plant belonging machine set are driven in a known manner and this Pumps according to the load fluctuations of the interconnected network on the to be complied with Mains frequency, and at the same time the steam turbines of the thermal power plant on constant Performance can be regulated.

Ein solcher Verbundbetrieb hat gegenüber den bekannten Anlagen, bei denen sämtliche Pumpen lediglich von einer Wärmekraftanlage angetrieben werden, insbesondere den Vorteil, daß die Dampfturbinen der selbstständigen Wärmekraftanlage nur entsprechend der geforderten elektrischen Leistung des Kraftwerkes, nicht aber nach der Pumpenleistung ausgelegt werden. Die bei modernen Pumpspeicherwerken an die Förderleistung der Pumpen gestellten Anforderungen liegen wesentlich über denen, die an die elektrische Spitzenleistung bei Tag gestellt werden. Die Dampfturbine bei den bekannten Anlagen hat also außer der Stromerzeugung im Generator auch noch eine-wegen der Kürze der zur Auffüllung des Speicherbeckens zur Verfügung stehenden Zeit - größere Last zu bewältigen. Sie kann daher nicht für eine konstante Last ausgelegt werden und arbeitet infolgedessen mit schlechtem @iTirhungsgrad.Such a network operation has, compared to the known systems, at all pumps are only driven by a thermal power plant, in particular, the advantage that the steam turbines of the independent thermal power plant only according to the required electrical output of the power plant, but not be designed according to the pump performance. The in modern pumped storage plants the pumping capacity of the pumps are significantly higher than those which are put to the electrical peak power during the day. The steam turbine in the known systems, in addition to generating electricity in the generator, also has one-because of the shortness of the available to fill the storage basin Time - greater burden to cope with. It can therefore not be used for a constant load are designed and consequently works with a poor @iTirhungsgrad.

Weiterhin werden diese Pumpen nach der Erfindung entsprechend den Belastungsschwankungen des Verbundnetzes auf die einzuhaltende Netzfrequenz und gleichzeitig die Dampfturbinen - zur Erzielung eines hohen thermischen und elektrischen Wirkungsgrades -auf konstante Leistung geregelt. Die Regelung einer Wasserpumpe an Stelle einer Dampfturbine ist sehr viel einfacher und billiger, da die bei Dampfturbinen infolge schwankender Last auftretenden Probleme, wie etwa die Beherrschung von Wärmespannungen, nicht zu berücksichtigen sind.Furthermore, these pumps according to the invention according to the Fluctuations in the load on the interconnected network on the network frequency to be maintained and at the same time the steam turbines - to achieve a high thermal and electrical Efficiency - regulated to constant power. The regulation of a water pump in place of a steam turbine is much simpler and cheaper than that of steam turbines Problems arising as a result of fluctuating load, such as the control of thermal stresses, are not to be taken into account.

Die Erfindung ermöglicht die Schaffung einer kombinierten Kraftanlage aus einer Wasserkraftanlage und einer Dampfkraftanlage, gegebenenfalls mit Reaktor-Wärmeausnutzung, oder einer Gasturbinenanlage od. dgl. Besonders vorteilhaft ist dabei ein Zusammenbau mit einer Kraftanlage, die keinen starken Lastschwankungen ausgesetzt werden darf, und die stets mit im wesentlichen gleichbleibender Last betrieben werden soll.The invention enables the creation of a combined power plant from a hydropower plant and a steam power plant, possibly with reactor heat utilization, or a gas turbine system or the like. Assembly is particularly advantageous with a power plant that must not be exposed to strong load fluctuations, and which should always be operated with an essentially constant load.

Bei Teillastanforderungen an das Pumpspeicherwerk entspricht die Pumpenantriebsleistung üblicherweise der vom Generator nicht benötigten Leistung des Motors. Bei Antrieb einer oder mehrerer Pumpen durch eine zweite Kraftquelle, z. B. ein Wärmekraftwerk, kann dieses mit gleichbleibender Last betrieben werden.In the case of partial load requirements for the pumped storage plant, the pump drive power corresponds usually the engine power not required by the generator. With drive one or more pumps by a second power source, e.g. B. a thermal power plant, this can be operated with a constant load.

Auf diese Weise lassen sich Dampfkraftwerke in Blockschaltung, bei denen jedem Kessel eine Kraftmaschine zugeordnet ist, und bei denen Belastungsschwankungen durch die Kesselregelung abgefangen werden müssen, vorteilhaft für Pumpspeicherwerke einsetzen, da die Wärmekraftanlage praktisch dauernd mit gleichbleibender Leistung betrieben werden kann. Belastungsänderungen treten dabei nur in Form außerordentlich langsamer Schwankungen auf, denen die Kesselregelung ohne weiteres zu folgen vermag, da sie in größerer zeitlicher Dauer gehalten werden können als die Schwankungen durch unterschiedliche Brennstoffbeschaffenheit u. dgl. im Kesselsystem selbst.In this way, steam power plants can be connected in a block connection to which an engine is assigned to each boiler, and where load fluctuations must be intercepted by the boiler control, advantageous for pumped storage plants use, since the thermal power plant practically continuously with constant output can be operated. Changes in load occur only in the form of extraordinary slow fluctuations that the boiler control can easily follow, since they can be held for a longer period of time than the fluctuations due to different fuel properties and the like in the boiler system itself.

Dies hat auch für die Kraftmaschine selbst besondere Bedeutung, da bekanntlich Dampf- und Gasturbinen gegen Temperaturschwankungen empfindlich sind und gerade bei neuzeitlichen Anlagen mit hohen Arbeitsdrücken und -temperaturen eine hochbelastete Turbine durch rasche Belastungsänderungen gefährdet ist. Von der Seite des Dampferzeugers aus gesehen ist man auch bei Dampfkraftanlagen, welche Reaktorwärme ausnutzen, bestrebt, nach Möglichkeit keine starken Belastungsschwankungen aufkommen zu lassen. Auch hierfür wirkt sich die Erfindung günstig aus.This is also of particular importance for the engine itself, since it is known that steam and gas turbines are sensitive to temperature fluctuations and especially in modern systems with high working pressures and temperatures a highly loaded turbine is endangered by rapid changes in load. from seen from the side of the steam generator, one is also with steam power plants, which Utilize reactor heat, endeavor to avoid strong fluctuations in load if possible to come up. The invention also has a favorable effect here.

Man könnte nun auf den Gedanken kommen, auf Grund der eingangs geschilderten Erkenntnis während der Schwachlastzeiten im Pumpspeicherwerk zusätzliche Förderpumpen zu betreiben. Eine solche 'Maßnahme würde aber möglicherweise die Wirtschaftlichkeit der Anlage in Frage stellen, da durch das Aufstellen zusätzlicher elektrisch angetriebener Pumpen der Wirkungsgrad der Anlage herabgesetzt wird. Demgegenüber erlaubt die Erfindung ein außerordentlich wirtschaftliches Arbeiten, da die von der Kraftmaschine abgegebene Energie als mechanische Energie unmittelbar an die Pumpe weitergegeben wird, ohne daß dabei, wie dies bisher üblich war, die Energieübertragung auf elektrischem Wege erfolgt.One could now get the idea based on the above-mentioned Awareness of additional feed pumps during off-peak times in the pumped storage plant to operate. Such a 'measure would, however, possibly reduce profitability of the system into question, because by installing additional electrically driven Pumping the efficiency of the system is reduced. In contrast, the invention allows an extremely economical work, since the output from the engine Energy is passed on directly to the pump as mechanical energy without that, as has been the norm up to now, the energy is transferred by electrical means he follows.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Pumpenantrieb in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in vereinfachter schematischer Darstellung.The invention is to be explained in more detail with reference to the drawing. the Figure shows an embodiment for a pump drive in its for the invention essential parts in a simplified schematic representation.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Dampfturbine mit Hochdruckteil 1 und Niederdruckteil 2 vorgesehen, welche mit einem Turbogenerator 3 gekuppelt ist. Der Turbogenerator 3 kann in an sich gebräuchlicher Weise mit Wasserstoffkühlung arbeiten. Die Drehzahl des Aggregates liegt im allgemeinen bei 3000 Umdrehungen in der Minute.In the illustrated embodiment, a steam turbine is included High pressure part 1 and low pressure part 2 provided, which with a turbo generator 3 is coupled. The turbo generator 3 can in a conventional manner with hydrogen cooling work. The speed of the unit is generally 3000 revolutions in the minute.

Mit diesem Kraftmaschinensatz wird nun beispielsweise eine der Speicherpumpen 4 des vom Wasserkraftmaschinensatz getrennten Pumpenantriebs mechanisch gekuppelt. Die Speicherpumpe wird im Verbundbetrieb entsprechend den Belastungsschwankungen des Verbundnetzes auf die einzuhaltende Netzfrequenz geregelt und ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel für eine Drehzahl von 1000 Umdrehungen in der Minute ausgelegt, so daß ein Zwischengetriebe 5 mit einem Untersetzungsverhältnis von 3 : 1 erforderlich ist. Solche Getriebe sind für Bahnkraftanlagen an sich gebräuchlich, bei denen man einphasigen Wechselstrom mit einer Frequenz von 16=1s Hz erzeugt. Zwischen Getriebe und Welle des Turbosatzes ist zweckmäßig eine lösbare Kupplung vorhanden. Das Einrücken der Kupplung wird dabei entweder bei Stillstand oder im normalen Betriebsfall nach vorheriger Synchronisation der Speicherpumpe vorgenommen. Zu diesem Zweck kann ein Drehmomentwandler 6 vorgesehen sein, der beispielsweise als hydraulisches Getriebe eine Kraftübertragung auf die unbelastete Pumpe 4 bis zum Gleichlauf der beiden miteinander zu kuppelnden Wellen gestattet. An Stelle eines Drehmomentwandlers kann auch eine Anwurf-Wasserturbine mit Zahnkupplung vorgesehen sein, wie man sie bei Pumpspeicherkraftanlagen bisher vielfach verwendet hat. In gleicher Weise sind zum Anwurf auch andere Aiitriebsmotore, wie z. B. Dampf- oder Gasturbinen, Elektromotore u. dgl., geeignet.With this engine set, one of the storage pumps is now, for example 4 of the pump drive, which is separate from the hydropower unit, is mechanically coupled. The storage pump is operated in parallel according to the load fluctuations of the network is regulated to the line frequency to be maintained and is shown in the Embodiment designed for a speed of 1000 revolutions per minute, so that an intermediate gear 5 with a reduction ratio of 3: 1 is required is. Such gears are common for railway power plants in which one single-phase alternating current with a frequency of 16 = 1s Hz. Between gear and shaft of the turbo set, there is expediently a releasable coupling. The indentation the clutch is either at a standstill or in normal Operation made after prior synchronization of the storage pump. To this Purpose can be provided a torque converter 6, for example as a hydraulic Transmission transmits power to the unloaded pump 4 until the synchronism of the allowed both shafts to be coupled together. Instead of a torque converter A start-up water turbine with a tooth coupling can also be provided, as can be seen in one has been used many times in pumped storage power plants. In the same way are other Aiitriebsmotore such. B. steam or gas turbines, electric motors and the like, are suitable.

Nach Ankuppeln der Speicherpumpe 4 wird die von der Dampfturbine 1, 2 abgegebene Leistung auf den Turbogenerator 3 und die Speicherpumpe 4 verteilt. Der Turbogenerator 3 und die Speicherpumpe 4 sind so ausgelegt, daß sie die volle von der Dampfturbine abgegebene Leistung aufzunehmen vermögen. Die Regelung kann dabei so vorgenommen werden, daß in Abhängigkeit von der Belastung des Turbogenerators 3 jeweils die überschüssige Leistung als Förderleistung an die Speicherpumpe 4 geht, wobei die Dampfturbine auf konstante Leistung geregelt wird und stets gleichmäßig belastet ist. Da bei einem wasserstoffgekühlten Turbogenerator die Reibungsverluste gering sind, kann auch im Leer laufbetrieb der Turbogenerator stets mitlaufen, ohne daß dadurch nennenswerte Verluste entstehen. Es wird also nicht notwendig sein, den Turbogenerator bei seinem Leerlaufhetrieb abzukuppeln.After coupling the storage pump 4, the steam turbine 1, 2 output power distributed to the turbo generator 3 and the storage pump 4. The turbo generator 3 and the storage pump 4 are designed so that they are the full able to absorb power delivered by the steam turbine. The scheme can be made so that depending on the load on the turbo generator 3 the excess power goes to the storage pump 4 as a delivery rate, whereby the steam turbine is regulated to constant power and always evenly is burdened. Because with a hydrogen-cooled turbo generator the friction losses are low, the turbo generator can always run with no load even in idle mode that this results in significant losses. So it won't be necessary disconnect the turbo generator when it is idling.

Die Speicherpumpe 4 fördert Wasser in ein Speicherbecken, von dem aus es der Wasserkraftmaschine wieder zugeführt werden kann. Darüber hinaus hat die Erfindung naturgemäß auch für die Fälle Bedeutung, bei denen eine Rückgewinnung der gepumpten Speicherenergie durch Erzeugung elektrischer Energie nicht in vollem Umfang stattfindet, wo vielmehr-beispielsweise zu Bewässerungszwecken und zur Trinkwasserversorgung usw. - die geförderte Wassermenge zu einem gewissen Teil oder überwiegend in anderer `-eise genutzt wird.The storage pump 4 promotes water in a storage basin from which from it can be fed back to the water power machine. In addition, has the invention is of course also important for those cases in which a recovery of the pumped storage energy by generating electrical energy not in full Scope takes place where rather - for example for irrigation purposes and for drinking water supply etc. - the amount of water pumped to some extent or predominantly in others `-is used.

Der Betrieb einer solchen Anlage kann etwa folgendermaßen verlaufen: Die Kesselanlagen für die Dampfturbinen laufen 24stündig mit etwa Vollast durch. Die Dampfturbine treibt beispielsweise für die Zeit von 6" bis 21°° Uhr mit Vollast den Turbogenerator an und liefert Strom ins Verbundnetz. Um 21°° Uhr wird die Speicherpumpe mittels einer Hilfsturbine oder anderen Maßnahmen in ähnlicher Weise, wie dies in Pumpspeicherwerken gebräuchlich ist, leer hochgefahren und nach erfolgter Synchronisierung mit dem laufenden Turbosatz gekuppelt. Dann wird der Turbogenerator entlastet und vom Netz getrennt, wobei gleichzeitig der Schieber für die Pumpe geöffnet wird. Jetzt wird mit Hilfe des Pumpantriebes Wasser während der Schwachlaststunden im Verbundnetz zusätzlich in ein Speicherhecken gepumpt.The operation of such a system can be as follows: The boiler systems for the steam turbines run 24 hours a day at about full load. For example, the steam turbine runs at full load from 6 "to 9 p.m. turns on the turbo generator and supplies electricity to the network. At 9 p.m. the storage pump is activated by means of an auxiliary turbine or other measures in a manner similar to that described in Pumped storage is common, started up empty and after synchronization coupled with the running turbine set. Then the turbo generator is relieved and disconnected from the mains, whereby the valve for the pump is opened at the same time. Now, with the help of the pump drive, water is pumped into the Verbundnetz also pumped into a storage hedge.

In den Morgenstunden, beispielsweise um 6°° Uhr, wird der Schieber für die Pumpe wieder geschlossen und dabei gleichzeitig der Turbogenerator wieder auf das Verbundnetz synchronisiert. Die eine oder mehrere Pumpen des Pumpspeicherwerkes antreibenden thermischen Anlageteile können somit praktisch im 24stündigen Vollastbetrieb, also bei bestem Wirkungsgrad und günstigstem Wärmeverbrauch arbeiten. Das Speicherwasser für die vergrößerte Spitzendeckung kann alsdann nach Bedarf den Wasserkraftmaschinen des Pumpspeicherwerkes zugeführt werden. Dies bedeutet, daß man die Leistungsregelung, die sonst nur notgedrungen von den Wärmekraftwerken vorgenommen wird, nunmehr in verstärktem Umfang auf die Wasserkraftanlage überträgt. Man wird von Fall zu Fall noch eine gewisse Regelung des Wärmekraftwerkes beibehalten, die zur Anpassung der abzugebenden Leistung an das Versorgungsnetz notwendig ist.In the morning hours, for example at 6:00 a.m., the slider is activated for the pump closed again and at the same time the turbo generator again synchronized to the network. The one or more pumps of the pumped storage plant driving thermal system parts can thus practically in 24-hour full load operation, So work with the best efficiency and the lowest possible heat consumption. The storage water for the increased peak coverage, the water power machines can then be used as required of the pumped storage plant. This means that the power control, which is otherwise only carried out by necessity by the thermal power plants, now in to an increased extent to the hydropower plant. One becomes case by case still retained a certain regulation of the thermal power plant, which was used to adapt the power to be delivered to the supply network is necessary.

Man ist aber beim verstärkten Einsatz der Wasserkraft im Sinne der Erfindung in der Lage, diese Regelung allein oder ganz überwiegend vom Pumpspeicherwerk aus in der Weise vonstatten gehen zu lassen, daß die Pumpen entsprechend den Belastungsschwankungen des Verbundnetzes auf die einzuhaltende Netzfrequenz geregelt werden.But one is in favor of the increased use of hydropower Invention capable of this regulation alone or predominantly from the pumped storage plant let go of in such a way that the pumps according to the load fluctuations of the interconnected network can be regulated to the network frequency to be maintained.

Beim Zusammenbau einer Dampfkraftanlage mit dem Pumpspeicherwerk ist es naturgemäß nicht erforderlich, das gesamte Wasserkraftwerk mit dem Dampfkraftwerk zusammenzubauen, sondern dieses Vereinigen von Maschinenteilen beschränkt sich nur auf eine oder mehrere Förderpumpen. Die Wasserkraftmaschinen selbst können an den jeweils günstigen Stellen angebracht werden. Andererseits ist es aber erforderlich, Förderpumpen und Kessel verhältnismäßig dicht aneinander heranzurücken, um lange Dampfleitungen für das Wärmekraftwerk einerseits und lange Wasser-AI>- und -Zuströ inleitungen für die Speicherpumpen andererseits nach Möglichkeit zu vermeiden. Die Dampfkraftanlage muß sich also in gewisser Weise nach dem Standort der Speicherpumpe richten. Dabei ergibt sich aber der Vorteil, daß die für die Kühlung des Kondensators notwendige Wassermenge ohne weiteres zur Verfügung steht und sich in vielen Fällen die Errichtung eines Kühlturmes zur Rückkühlung des Kondensatorkühlwassers erübrigt. Auch der weitere Kühlwasserbedarf kann leicht der zu speichernden Wassermenge entnommen werden, so daß man hierdurch eine günstige Verknüpfung der Kühlwasserwege mit den zu speichernden Wassermengen vornehmen kann.When assembling a steam power plant with the pumped storage plant is It is of course not necessary to include the entire hydroelectric power plant with the steam power plant assemble, but this union of machine parts is only limited on one or more feed pumps. The hydropower machines themselves can be connected to the be attached at favorable locations. On the other hand, however, it is necessary Feed pumps and boilers move relatively close to each other for a long time Steam lines for the thermal power plant on the one hand and long water AI> and inflow On the other hand, lines for the storage pumps should be avoided if possible. the Steam power plant must therefore in a certain way depend on the location of the storage pump judge. However, this has the advantage that the cooling of the condenser necessary amount of water is readily available and in many cases the erection of a cooling tower for recooling the condenser cooling water is unnecessary. The additional cooling water requirement can also easily be taken from the amount of water to be stored be, so that you thereby a favorable linkage of the cooling water routes with the can make amounts of water to be stored.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Pump storage hydropower plant for the electrical interconnected operation of energy supply networks, characterized in that one or more pumps of the pump drive, which is separate from the hydropower machine set, are driven in a known manner by a machine set belonging to a thermal power plant, and these pumps are driven in accordance with the load fluctuations in the interconnected network the mains frequency to be maintained and, at the same time, the steam turbines of the thermal power plant are regulated to constant power.

2. Plant according to claim 1, characterized in that that the feed pumps with a speed of about 1000 to 1500 revolutions in the Minute.

3. Plant according to claim 1, wherein the feed pump drive via a releasable coupling and a reduction gear from the shaft of a turbo generator set takes place, characterized in that a reduction gear as an intermediate gear according to the type of construction customary in railway power plants.

4. Plant according to claim 3, characterized in that the excitation machine is connected to the reduction gear connected.

5. Plant according to claim 3, characterized in that between Turbo generator and feed pump a torque converter or a Starting water, gas or steam turbine, an electric motor or the like with tooth coupling is provided.

6. Plant according to claim 1, characterized in that the water power machines used entirely or predominantly for power frequency control in the interconnected network will. Considered publications: German Patent Specifications No. 529 716, 532 660.