50mw光伏电站二次电力接入系统报告

精选优质文档-----倾情为你奉上精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业专心---专注---专业精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业XXXX光伏公司50MWp光伏发电并网项目接入系统设计（系统二次部分）目录TOC\o"1-1"\h\z\u附图附图01：XXXX市2015年35kV及以上电网理接线图附图02：2015年许昌供电公司35千伏及以上电力光缆地理接线图附图03：通信通道组织图附图04：保护配置图附图05:远动信息图1系统继电保护及安全自动装置1.1设计依据1.1.1本设计依据XXXX光伏公司50MWp光伏发电并网项目接入系统一次推荐方案：光伏电站建设110kV升压站一座，电压等级为110/35kV，升压站110kV出线1回，接至220kV钧州变110kV侧。新建线路导线型号选择为LGJ-300，线路长度约11km。1.1.2设计水平年与一次接入系统设计一致，即2016年。1.1.3与光伏电站接入系统有关的系统继电保护现况。1.1.4有关的设计规程规范等：Q/GDW617-2011《光伏电站接入电网技术规定》；GB/T19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》；GB/T50866-2013《光伏发电站接入电力系统设计规范》；GB50797-2012《光伏发电站设计规范》；GB/T14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》。1.2设计范围1.2.1110kV线路保护1.2.2110kV母线保护1.2.3安全自动装置1.2.4故障录波1.2.5保护试验设备1.2.6对光伏电站保护的其他要求。1.3光伏电站及钧州变接线情况根据XXXX光伏公司50MWp光伏发电站可研设计，光伏发电站建设110kV升压站1座，110kV侧线路变压器组接线，110kV出线1回，接至220kV钧州变110kV侧。钧州220kV变电站目前主变容量为2*150MVA,电压等级均为220/110/10kV，220kV侧双母线接线，最终8回出线，现已出线8回；110kV侧双母线接线，最终9回出线，现已出线7回，备用2回。XXXX光伏公司光伏电站至钧州变110kV并网线路长度约11km。1.4系统保护现状XXXX光伏公司光伏电站并网点为钧州220kV变电站。钧州变现有150MVA主变两台。220kV现已出线8回，分别为至夏都变1回，至襄城变1回，至屯田变1回，至220kV锁蛟变1回，至平顶山苏园变1回，至龙岗电厂三回；其保护配置如下：间隔名称保护保护方式设备型号投运年夏都主保护1光差国电南瑞RCS-931B2009.06主保护2光差许继电气WXH-803襄城主保护1光差国电南瑞RCS-931B2009.06主保护2光距许继电气WXH-803屯田主保护1光差北京四方CSC-1032014.04主保护2光距长园深瑞PRS-753锁蛟主保护1光差国电南瑞RCS-931B2014.06主保护2光差北京四方CSC-103苏园主保护1高频方向国电南瑞RCS-901B2005.04主保护2高频距离许继电气WXH-802I岗钧主保护1光差许继电气WXH-8032009.04主保护2光差国电南瑞RCS-931BII岗钧主保护1光差许继电气WXH-8032009.04主保护2光差国电南瑞RCS-931BV岗钧主保护1光差许继电气WXH-8032008.11主保护2光差国电南瑞RCS-931B110kV现已出线7回，备用3回，其中一回已建立完整间隔，分别为至鸿畅变1回，至文殊变1回，至横山变1回（目前备用），至田庄变1回，至禹火电厂变1回，至桑园变1回，至锦瑞变1回，至新龙变1回，110kV母线配置有单套母线保护，设备为许继电气的WMH-800,2007年11月投运。110kV出线保护配置如下：间隔名称保护方式设备型号投运年鸿畅距离零序许继电气WXH-811A2008.11文殊距离零序许继电气WXH-811A2008.08横山距离零序许继电气WXH-811A2011.03田庄距离零序国电南自PSL-621C2013.06电厂光纤差动许继电气WXH-13A2013.04桑园距离零序许继电气WXH-811A2015.03锦瑞距离零序许继电气WXH-811A2009.10新龙距离零序许继电气WXH-811A2009.101.5系统继电保护及安全自动装置配置原则1.5.1光伏发电站专用送出线路应按双侧电源线路配置保护。专线接入公用电网的大、中型光伏电站可配置光纤电流差动保护。1.5.2光伏发电站送出线路配置重合闸。1.5.3光伏发电站送出线路相邻线路现有保护应进行校验，当不满足要求时，应重新配置保护。1.5.4对于110kV分段单母线，如果需要快速而有选择地切除一段母线上的故障，以保证系统安全稳定运行和可靠供电，应装设专用的母线保护。1.5.5通过110kV（66kV）及以上电压等级接入电网的光伏发电站应配备故障录波设备。110kV重要变电所应装设专用故障录波装置。1.5.6光伏发电站应配置独立的防孤岛保护，防孤岛保护应与线路保护、重合闸、低电压穿越能力相配合。1.5.7有计划性孤岛要求的光伏发电站，应配置频率、电压控制装置，当孤岛内出现频率或电压异常时，可调节光伏发电站有功、无功出力。1.6系统继电保护配置方案1.6.1110kV线路保护XXXX光伏公司光伏电站～220kV钧州站110kV并网线路：：线路两侧均装设一套光纤电流差动保护作为线路故障的主保护，以三段式相间距离、接地距离保护、零序过流保护作为后备保护。光纤保护通道采用专用直达光缆纤芯方式。1.6.2110kV母线保护XXXX光伏公司光伏电站110kV升压站采用线变组接线方式，不需配置110kV母线保护装置。钧州变110kV为双母线接线方式，目前站内已按终期规模配置110kV母线保护装置，设备为许继电气生产的WMH-800，具有18路回路接入能力，满足光伏并网线路接入需要，本期只需将并网线路接入。1.6.3故障录波XXXX光伏公司光伏电站通过110kV电压等级接入电网，容量为50MWp，属大型光伏电站，需配置一套故障录波装置，用于将并网线路的信息接入。以便分析有关事故和保护装置等在事故过程中的动作情况，也便于监测光伏电站对系统电网的影响。钧州变目前已配置有220kV故障录波装置2台，110kV故障录波装置一台，其中110kV故障录波为南京银山电子有限公司生产的YS-89A，2008年投运，设备支持96路模拟量，192路开关量的接入，满足光伏并网线路接入的需要，本期不再新增故障录波装置。故障录波装置按照IEC61850标准建模，遵循DL/T663标准要求，具备完善的自描述功能；应具有保护装置的状态监测功能，具有对记录的录波数据及网络报文在线转存及离线状态下故障反演及分析的功能；具备故障前10S故障后60S录波记录功能；经防火墙与监控系统通信；有关信息上传至调度端保护与故障信息管理系统主站。传至监控系统、调度主站的信息应能够按照运行要求进行设定；应支持调度（调控）中心远程调阅及综合故障分析等功能。1.6.4安全自动装置根据GB/T50866-20136.3.2条要求，电站本期配置1套防孤岛保护装置。防孤岛保护应与线路保护、重合闸、低电压穿越能力相配合。1.6.5继电保护试验设备光伏电站升压站配置一面继电保护试验电源柜和一套继电保护试验仪器仪表。1.7对相关专业的要求1.7.1保护通道要求XXXX光伏公司光伏电站～钧州变110kV并网线路采用光纤电流差动保护，专用直达光缆2芯，备用2芯。1.7.2对电气一次专业的要求系统保护应使用专用的电流互感器和电压互感器的二次绕组，电流互感器准确级宜采用5P、10P级，电压互感器准确级宜采用3P级。本期110kV并网线路两侧的电流互感器均应提供至少两组独立的二次绕组供线路保护、母线保护使用。线路两侧均安装线路电压互感器，以备重合闸使用。1.8投资估算系统继电保护及安全自动装置投资估算见表1.8，总投资约为80万元。其中光伏电站侧65万元，钧州变侧15万元。表1.8系统继电保护及安全自动装置投资估算表序号设备名称单位数量单价（万元）备注一XXXX光伏公司光伏电站110kV升压站1110kV线路光纤电流差动保护套1152防孤岛保护装置套1153故障录波装置套1154继电保护试验电源柜面155继电保护试验仪器仪表套115小计65二钧州220kV变电站1110kV线路光纤电流差动保护套115小计15共计80注:该表仅列设备费用，不包括运输安装及其他费用。2调度自动化2.1调度管理方式根据电网管理体制和调度规程，XXXX光伏公司光伏电站应属河南省调及许昌地调调度管理，调度自动化信息同时送往两级调度主站。光伏电站应具备满足相关调度管理部门对该变电站进行远方实时监测的调度管理需要、用电信息采集系统的需要。2.2调度自动化现况河南省调的智能电网调度技术支持系统D5000已投入运行，系统具备SCADA/AGC/AVC/PAS等应用功能。目前省调形成D5000和OPEN3000并列运行的模式，满足本期工程远动信息的接入要求。河南电网备调系统运行正常，系统具备基本的SCADA/AGC等应用功能，远动信息同时送往省调备调系统。许昌供电公司调度自动化系统为南瑞科技的新一代智能电网调度技术支持系统D5000和OPEN3000并列运行，系统配置容量满足本期工程要求。河南省调调度数据接入网接入网按照分层设计，分为核心、汇聚、接入层。地区调度数据接入网按照分层设计，分为汇聚、接入层。2.3远动信息内容2.3.1遥测量a）110kV线路有功、无功功率、电流；b）主变35kV侧有功功率、无功功率和电流遥测；c）光伏电站辐照度、环境温度、光伏组件温度；2.3.2遥信量a）全站事故总信号；b）光伏发电单元运行状态信号;c）110kV线路继电保护动作信号；d）110kV母线保护动作信号；e）SVG、站用变保护动作信号；f）110kV断路器位置信号；g）110kV隔离升压（含接地刀闸）位置信号；h）变压器分接头位置信号；2.3.3遥控量a）110kV断路器分/合控制命令；2.3.4遥调量a）光伏电站有功出力目标值；b）光伏电站无功值。2.4系统调度自动化配置方案2.4.1远动通信装置根据GB/T19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》和GB/T50866-2013《光伏发电站接入电力系统设计规范》，光伏电站调度自动化系统远动信息采集范围应符合电网调度自动化能量管理系统（EMS）的远动信息接入规定，光伏电站向电网调度机构提供的信号至少应包括：每个光伏发电单元运行状态，包括逆变器和单元升压变压器运行状态等；光伏发电站并网点电压、电流、频率；光伏电站主变高压侧出线的有功功率、无功功率、发电量；光伏电站高压断路器和隔离升压的位置；光伏电站气象监测系统采集的实时辐照度、环境温度、光伏组件温度。本工程配置1套远动通信装置，采用双机冗余配置并列运行方式，与监控系统、光伏矩阵监控和气象监测系统通信获取远动信息，以直采直送方式实现远动信息送往调度端，同时可接受调度端下发的调控指令。2.4.2电能量计量系统本期工程应在光伏发电站内配备电能量计量系统设备，以实现计量点电量信息的采集和远传。计量系统的设备包括多功能电能表、电能量计量终端、电能计量屏等设备。光伏电站与电网结算关口点原则上位于厂网产权分界点，本工程关口计量设在并网线路的钧州变侧。本工程在并网线路钧州变侧配置2只0.2s级多功能关口计量电能表，按主/副表配置。XXXX光伏公司光伏电站配置2只0.2s级多功能电能表，1台电能量远方终端，组1面屏。电能量终端能够以IEC60870-5-102规约和河南省调及许昌地调进行通信。2.4.3调度专网设备根据国家电网调度数据网络总体方案的要求，本工程为光伏电站内调度生产应用系统配置2套接入网设备。调度专网设备包含1台接入层路由器，2台接入层交换机及屏柜等。接入路由器分别通过2M带宽接入到省调、地调调度专网汇聚节点。光伏电站内调度生产业务包含监控系统、电能计量系统、保护子站等，按照安全区分区要求划分为2个VPN，分别为安全区IVPN（监控系统）和安全区IIVPN（电能计量系统等），各业务系统通过FE端口和接入层交换机互联，接入到不同的VPN中。至河南省调远动主、备用通道采用调度数据专网通道，以2×2M通道接入省调接入网汇聚点220kV钧州变和许昌地调。至许昌地调远动主通道采用调度数据专网通道，以2×2M通道接入地调接入网汇聚点220kV钧州变和220kV襄城变。2.4.4二次系统安全防护根据国家有关电力二次系统安全防护规定的要求，为确保电网安全稳定运行，接入电网的厂站在应用系统的建设中应根据“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向防护、突出重点、联合防护”总体安全防护策略，对具有实时控制功能的电力监控系统及电力调度数据网络（SPDnet）接入设备采取相应的安全防护措施。光伏发电主控站应按照生产和管理的四个安全分区配置安全防护设备，以保证生产、管理系统及调度端应用系统的物理和逻辑安全。本工程设计范围仅包括生产应用系统的安全防护。本期工程为光伏电站配置一套二次系统安全防护设备，包括一套正向物理隔离装置、一台硬件防火墙、一台纵向加密认证装置及防病毒软件和其它应用软件等。2.4.5实时调度系统根据《节能发电调度管理办法》等规定的要求，光伏电站需要配置调度管理和实时调度系统，以利于光伏电站上报数据、厂网沟通，以及更好地实现节能发电调度和并网发电运行考核与辅助服务补偿等。本期工程为光伏电站配置实时调度系统一套，包括数据库服务器、工作站等设备，设备采用UPS交流电源供电。2.4.6功率预测系统光伏发电主控站的功率预测系统设备包括功率预测系统服务器、气象服务器、工作站以及系统软件等。根据GB/T19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》，装机容量10MW及以上的光伏电站应配置光伏发电功率预测系统。功率预测系统具有0～72h短期光伏发电功率预测以及15min～4h超短期光伏发电功率预测功能。光伏电站每15min自动向电网调度部门滚动上报未来15min～4h的发电功率预测曲线，预测值的时间分辨率为15min；每天按照电网调度机构规定的时间上报次日0时至24时发电功率预测曲线，预测值的时间分辨率为15min。2.4.7有功功率控制系统光伏电站应具备有功功率调节能力，确保光伏电站有功功率变化满足电力系统安全稳定运行的要求。为实现对有功功率的控制，光伏电站需配置有功功率控制系统，能够接收并自动执行调度部门发送的有功功率及有功功率变化的控制指令，确保光伏电站有功功率及有功功率变化按照电力调度部门的要求运行，以便在电网故障和特殊运行方式时保证电力系统稳定性。2.4.8无功电压控制系统光伏电站应配置无功电压控制系统，具备无功功率及电压控制能力。根据电力调度部门指令，光伏电站自动调节其发出（或吸收）的无功功率，控制光伏电站并网点电压在正常运行范围内，其调节速度和控制精度应能满足电力系统电压调节的要求。本光伏电站配置一套无功电压控制系统。2.4.9电能质量监测系统光伏电站应配置电能质量监测系统，以实时监测光伏电站的电能质量指标是否满足要求。光伏电站应该在并网点装设满足IEC61000-4-30-2003《电磁兼容第4-30部分试验和测量技术-电能质量》标准要求的A类电能质量在线监测装置。电能质量数据应能够远程传送到电网企业，保证电网企业对电能质量的监控。按照河南省电力公司电能质量相关管理规定，电能质量在线监测装置应接入河南电网电能质量在线监测系统。电能质量在线监测装置需满足相关技术标准，能满足数据现场获取和向远方电能质量监测中心传输的功能，以备在线查询和电能质量管理。本工程配置一套电能质量在线监测装置，实现电能质量信息的采集、计算、分析和显示，信息送入河南电网电能质量在线监测系统。2.4.10时间同步系统本期为光伏发电主控站内配置1套统一的时间同步系统，为监控系统、保护装置、故障录波、计量设备等自动化系统提供统一的时间源，保证全站时间的一致性。时间同步装置可接收北斗和GPS时间信号作为基准时钟源，优先采用北斗信号作为时间基准。时间同步装置可输出脉冲信号、IRIG-B码、串行口时间报文和网络时间报文，在失去外部时间基准信号时具备守时功能。时间同步系统设备包括主时钟、扩展装置、屏柜等。2.4.11自动化设备电源为保证系统的可靠性，应为调度自动化系统提供不停电电源系统（UPS），采用模块冗余配置，以满足远动通信终端、电能量计费采集装置、网络设备、打印机及调度自动化其它设备的供电要求，UPS在交流电源失电后，供电时间应不小于2小时。建议UPS系统全站统一考虑，自动化部分费用不计列。2.4.12钧州变电站侧设备配置钧州变配置测控单元采集装置一套。2.4.13调度端设备配置本期工程为省调和地调调度自动化主站系统开列工程配合费用，以满足光伏电站各自动化系统接入调度主站的需要。2.5信息传输方式和远动通道至河南省供电公司调度直接远动信息以调度数据专网为主备用通道，许昌供电公司调度之间远动信息以调度数据网设备为主通道送往各级调度自动化系统，远动信息的备用通道为数字专线通道，信息传输速率为9600bit/s。远动系统、用电信息采集系统与各调度端通信规约应满足河南电网调度主站通信规约要求。自动化通道由通信专业统一组织。2.6投资估算系统调度自动化装置投资估算见表2.6－1，总投资约为181万元。其中光伏电站及主控站170万，电力系统侧11万。表2.6-1调度自动化设备投资估算表序号设备名称单价单位数量总价(万元)一光伏电站1远动终端系统10套1102电能量计量终端（含表计2块）15套1153调度数据专网设备10套2204二次系统安全防护设备10套1105实时调度系统50套1506功率预测系统15套1157有功功率控制系统10套1108无功电压控制系统20套1209电能质量监测系统10套11010时间同步系统10套110小计170二钧州变电站1测控单元采集装置3套1320.2S级关口计量表8套18小计11合计181注：上述费用仅为设备费，不包括安装调试等附加费用。3通信XXXX光伏公司光伏发电并网项目建设规模50MWp，本期建设110kV升压站1座，110kV出线1回，至220kV钧州变，新建线路长度约11km。根据运行管理习惯和自动化专业要求，光伏电站按河南省调和许昌地调二级调度设计。3.1通信现状3.1.1相关传输网现况及发展河南省电网已建有以光纤通信为主的系统通信网络；许昌供电公司也已形成了以地调为中心的光纤通信网。与本工程相关的通信现况如下：a)省网通信现状许昌地区以地调及220kV变电站基础上建设的许昌地区省接入网光纤Ⅰ、Ⅱ环网电路已经形成，省网光传输Ⅱ网络选用华为OSN-3500型光传输设备，作为省网的一部分，接入网传输容量为2.5Gbit/s，与本工程有关的许昌接入网部分主环路径如下：许昌地调—付庄—夏都—钧州—襄城—薛坡—许昌地调。然后地调通过付庄、薛坡至花都、邵陵两点接入省主干传输网至省调。省网光传输Ⅰ网络选用依赛DXM1000型光传输设备，许昌地调通过花都、邵陵两点接入省主干传输网至省调。b)许昌地区通信网现状截至2015年，许昌地区以220kV变电站为节点，建成了覆盖地调和所有220kV变电站的2.5G（STM-16）光纤骨干环网，采用华为OSN3500设备。3.1.2钧州变通信现状与本工程有关的变电站有220kV钧州变，目前站内配置有省网光端机和地网光端机各一台；型号为OSN3500，光端机上目前有空余槽位，满足光伏站接入需要。钧州站目前有通往省调及许昌地调的调度双通道，满足本工程接入要求。3.2调度关系按照电网管理体制和调度规程，新建XXXX光伏公司光伏电站应由河南省调和许昌地调二级调度。3.3业务需求光伏电站通信通道需求如下：1）线路保护光纤通道，接口专用纤芯2芯，备用2芯；2）调度数据网组网通道，接口2x2Mbit/s；3）调度电话组网通道，接口2*64kbit/s，占用PCM单独话路；4）数字专线通道，9600bit/s，占用PCM单独话路。3.4系统通信方案3.4.1光缆建设方案根据通信现况和地区网规划，推荐采用光纤通信方式组织XXXX光伏公司光伏电站系统通信通道，提高接入可靠性。随新建光伏电站至钧州变110k