抽水蓄能电站设计方案

1、抽水蓄能电站设计方案1抽水蓄能电站的作用抽水蓄能电站属于一种有效的电网调峰设施，其运行时的主要特征 为：1）可以快速地启停，且快速地对急剧发生转变的负荷作出反应， 适用于黑启动、系统调频、无功调整、快速对负荷进行跟踪等关心性的 功能中。2）除了可以提供给系统峰荷电能，还能帮系统消除低谷电 能1。由此可见，抽水蓄能电站的建设对于电力系统稳定、安全运行 具有重要意义。抽水蓄能电站以水泵抽水方式把电力系统内多余的电能 转成上水库水势能，随后在电力系统需要的时候，经水轮发电机把势能 转成电能。在通常状况下，抽水蓄能电站具备下水库、上水库、高地、 高压引水系统、低压尾水系统以及抽水蓄能机组等，其整体结构

2、如图1 所示。2工程概况以及抽水蓄能电站施工供电接入系统设计概述2. 1工程概况。如今某地水电调峰的能力约为2000MW,很多时候都 不符合当地需求。因此，为了确保当地电网可以稳定、安全地工作， 亟需建设抽水蓄能电站。经过深入探讨，当地政府规划建设抽水蓄能 电站1座，装设300Mff相关机组共4台。2. 2设计方案选择及优化留 意事项。1）设计方案应当具备较强的灵敏性，同时在符合技术标准 的前提下，最大限度地削减投资。2）方案中供电接入系统需要有科 学的潮流流向，以便保证电力在高峰期也能被安全、稳定地输送出去； 同时确保低谷抽水灵敏简便，能够符合电力系统稳定、安全的运行需 求。3）方案应保证发

3、电厂可以方便地管理抽水蓄能电站。4）方 案需要便于对电网接线以及电压等级等进行简化。5）方案应当与当 地整体电网的进展方向相符合。2.3设计方案选择及优化主要思路。 有关部门在对各种方案进行比选时，需要综合考虑工程总体造价、接 入点、潮流、电压等级以及线路整体的路径等。3方案具体设计3.1选择接入点。经过实地勘察，此工程周边有5座变电站，规格分别为220kV的变电站2座A、B站，lOOOkV的变电站1座C 站以及500kV的变电站2座D、E）,且每一座变电站都接入间隔供 电厂。经过调查分析，其中A站周边电量已经处于平衡状态，假如抽水 蓄能电站被接入到此220kV的变电站，极易致使电力外送的容量

4、受到限 制，所以优先将此变电站予以排除。3.2方案制定。设计人员依据当地 实际状况，设计出以下四种设计方案：1）从电站中直出220kV的线 路3回，其中2回被接入到500kV的D变电站，另外1回被接入到220kV 的B变电站，其线路的长度是42km以及51 km,且导线的截面为LGJ-2 X630 mm2o 2）从电站中直出500kV的线路2回，被接入到C变电站 的500kV 侧，其线路的长度是49 km,且导线的截面为LGJ-4X400 mm2o 3）从电站中直出500kV的线路2回，被接入到500kV的E变 电站，其线路的长度是53 km,且导线的截面同2）。 4）从电站中 直出500kV

5、的线路2回，被接入到500kV的D变电站，其线路的长度是51 km,且导线的截面同2）。3. 3比选方案。3.3. 1投资总额。经过计算可知，四种方案的投资总额分别为26013万元、24166万元、25633 万元以及23467万元，方案1）投资总额最多，方案4）投资总额 最少。3. 3. 2短路电流。经过实地勘察可知，当地水平最高的短路电 流为500kV的网架短路电流，为了确保输电稳定、安全，还需要对当 地短路电流加以有效限制。经过设计调查可知，方案3短路电流到 达极限，若接受此方案，需要对短路电流加以限制。当前我国最常用 的限制方式为“电网解环” 2。需要留意的是，若接受“电网解环”， 会

6、增加确定程度的投资总额。3.3.3潮流的整体分布。经过有关人员 的调查、统计和计算可知，各个方案整体的分布潮流都比较合理、科 学，无“线路过载”隐患，然而方案2会在某些时候接近输送线路 极限功率，若用此方案，有关部门为了避开突破输送线路极限功率， 就应当接受相应的把握方式，这在确定程度上也会增加投资总额。3.3.4X程实施方式。对于1）方案而言，其接入线路的路径类似方 案4）,然而需要跨越3次河流，同时还需要跨越高速公路，沿途主 要的地形多为丘陵以及山区，占比分别是66%与35%。相比于其他方 案，此方案线路的总体长度最长，且具备最大的工程量。对于2）方 案而言，其一共有12回的出线，其中仅有

7、2回能够让抽水蓄能电站进 行接入，然而接入的难度特殊大，加之经过勘测，若想接入此2回，需 要使周边其余4回的线路进行停电才能顺利施工，这极易影响当地的整 体电网运行。对于3）方案而言，其接入的线路会跨越1条河、3条 高速公路以及5条单回的线路，加之存在占比为45%的山区地形，使 得实际施工会存在许多难题。对于4）方案而言，其接入的线路需要 绕过1座县城、2条高速路、1条省道、1条国道、1条铁路、1座水库、 1个风景区、1条河以及2条单回线路，而途径山区的占比仅为19%, 且施工环境良好，制约因素极少，总体的施工难度很低。通过对上述四 个方面的对比可知，方案4）的施工难度最低，且总体投资金额也很

8、 低，所以在本文涉及的工程中，选择方案4）。4主接线方案4. 1发电机和变压器组的接线方式。对于发电机和主变压器组而 言，可选择的接线方式主要有三种，即单元接线，联合式单元接线以 及扩大式单元接线，三种接线方式如图2所示。图2三种单元接线方 式1）第一种接线方式：此方式连接形式很简洁，相关设施布置思路 很明确，可靠性也较高。然而，若选用此接线方式便需要4回高压出 线，与方案4）进线.2回的方式不符；2）第二种接线方式：此方 式连接形式也很简洁，相关设施布置思路也较为明确。在此方式中， 整体的进线可以降低至2回，与方案4）相符，同时也使布置、接线 更简便，最大限度地降低了相关资金投入3；3）第三种接线方式： 此方式连接形式较为繁复，虽然进线的回路数也符合方案4）,然而 经过多年实践可知，其可靠性较差。因此，经过比对，本工程发电机 和主变压器组选择第二种“联合式单元接线”方式。4. 2开关站的主 接线方式。对于开关站而言，其主接线方式可供选择的方式主要有三 项，即角型接线、3/2接线以及双母线接线。其中，角型接线方式中，任何设施出现故障都不会影响整体供