目录1 工程概况 (1)1.1 设计依据 (1)1.2设计范围 (1)1.3 工程概况 (1)1.4 设计水平年 (2)1.5 投资估算 (2)2 电力系统一次 (3)2.1 电力系统概况 (3)2.2 电力需求预测及电力平衡 (6)2.3 企业及工程项目概况 (7)2.4 工程建设必要性 (8)2.5 接入系统方案 (10)2.6 电气计算 (11)2.7 建设规模 (14)2.8 光伏升压站主要电气参数 (14)3系统二次 (15)3.1 系统继电保护及安全自动装置 (15)3.2 调度自动化 (17)3.3 系统通信 (22)4变电站站址选择 (25)4.1 站址区域概况 (25)4.2 站址的拆迁赔偿情况 (26)4.3 出线条件 (26)4.4 防洪涝情况 (26)4.5 水文地质及水源条件 (26)4.6 站址工程地质 (27)4.7 土石方情况 (31)4.8 进站道路和交通运输 (31)5工程设想 (32)5.1 电气主接线 (32)5.2 电气总平面及配电装置 (32)5.3 短路电流计算及主要电气设备选择 (33)5.4 防雷接地及照明 (38)5.5 电缆敷设及阻燃措施 (39)5.6 电气二次 (39)5.7 站区总体规划及总布置 (49)5.8 建筑规模及结构设想 (51)5.9 供排水系统 (53)5.10 采暖、通风和空气调节系统 (53)6 节能分析 (54)6.1系统节能分析 (54)6.2 变电节能分析 (54)7 生态环境影响分析 (54)7.1 对生态环境的影响 (54)7.2 环保措施 (55)8 对侧间隔 (55)8.1 110kV杨正门变电站 (55)8.2 220kV前台变电站 (58)8.3 220kV虹桥变电站 (59)8.4 厂区办公系统 (59)1 工程概况1.1 设计依据《100MWp光伏电站电站接入系统研究》及其批文。
1.2设计范围(1)论证建设必要性及其在电力系统中的作用;(2)根据电力平衡及负荷发展预测,对该站建设规模提出建议; (3)提出接入系统方案;(4)论述系统保护及通信初步方案;(5)对所选站址进行方案比较,提出推荐方案;(6)进行工程的投资估算。
1.3 工程概况1.3.1 站址位置在光伏发电场内预留空地。
根据《河南电力系统污区分布图》(2011)以及现场调查,站址位置为IV级污秽区。
1.3.2 接入系统根据批文,光伏组件所发电能引至成套一体化逆变房的2回出线经1台双分裂三绕组组合式变压器升压至35kV。
每台双分裂组合式变压器以1回35kV电缆出线,组合式变压器之间采用并联接线型式,全场设3回35kV进线回路。
全场35kV集电线路采用电缆直埋方式,引至光伏电站内的110kV升压站35kV母线,经主变升压后近期以1回110kV线路接入110kV杨正门变,线路全长8.5千米,其中新建双回路线路0.5千米,新建单回路电缆线路0.5千米,利用丰收—光明线路杆塔挂线1.7千米,利用杨正门—光明线路杆塔挂线5.8千米。
新建线路导线采用2×JL/G1A-240/30钢芯铝绞线,地线采用两根24芯OPGW光缆。
利用丰收—光明杆塔挂线导线采用JLRX/EST-300/40特强钢芯软铝型线绞线,更换原线路一根GJ-50地线为24芯OPGW光缆。
丰光线于2010年3月投运,线路全长12.13千米,全线共用杆塔60基,导线采用LGJ-300/25钢芯铝绞线,地线采用一根24芯OPGW光缆,一根GJ-50镀锌钢绞线。
本次工程利用该线路51#至60#杆塔挂线。
利用杨正门—光明杆塔挂线导线采用JL/G1A-300/25钢芯铝绞线,更换原线路一根GJ-50地线为24芯OPGW光缆。
杨光线于2011年5月投运,线路全长5.8千米,全线共用杆塔31基,导线采用LGJ-300/25钢芯铝绞线,地线采用一根24芯OPGW光缆,一根GJ-50镀锌钢绞线。
本次工程利用该线路全线杆塔挂线。
电缆线路选用YJLW03-64/110-1×1000mm 110kV单芯交联聚乙烯绝缘皱纹铝护套电力电缆,采用排管方式敷设。
1.3.3 建设规模电压等级:110/35kV主变压器:远期规划容量1×100MVA,本期新建1台主变,容量为1×100MVA。
110kV出线:远期规划1回,本期1回。
35kV出线:远期规划10回,本期10回。
无功补偿:远期配置SVG无功补偿容量2×±10MvarMvar,本期配2×±10MvarMvar。
接地变及消弧线圈补偿装置:远期配置1套,接地变容易700kVA,本期配置1套,接地变容易700kVA。
1.3.4 电气主接线110kV远期线变组接线,本期线变组接线。
35kV远期单母线接线,本期单母线接线。
1.4 设计水平年设计水平年为2015年,远景水平年为2020年。
1.5 投资估算本工程总投资:静态:4687万元,动态:4733万元2 电力系统一次2.1 电力系统概况2.1.1 开封供电区概况开封供电区位于河南电网的东部,担负着开封市区及所辖四县一区(开封市区、杞县、通许县、尉氏县、兰考县和祥符区)和陇海铁路开封段电气化列车牵引的供电任务,同时承担着向商丘地区转供电力的任务。
全市总面积6444km2,总人口564万人。
截止2014年底,开封供电区拥有统调电厂1座,即开封火电厂2×600MW机组,#1机组以500kV电压等级接入祥符变,#2机组以220kV电压等级接入汴梁变;地方及企业自备电厂2座:开封垃圾发电厂2×9MW机组,兰考秸秆电厂2×12MW机组,光伏式分布式电源1个,装机容量10MWp。
开封供电区电源具体情况详见表2.1-1。
表2.1-1 2014年开封供电区电源装机情况单位:MW MWp kV2014年开封供电区全社会用电量95.4×108kWh,同比增长13.99%;全社会最大负荷1730MW,同比增长3.82%。
截止2014年底,开封供电区共有500kV变电站2座,变电容量2700MV A,即祥符(2×750MV A)、菊城(1×1200MV A);所辖500kV 线路10条。
截止2014年底,开封供电区共有220kV变电站8座,均为系统公用变电站,主变容量2700MV A,即杏花营变(2×150+180MV A)、宋城变(150+180MV A)、前台变(2×120MV A)、赵岗变(2×150MV A)、明河变(120+150MV A)、汴梁变(2×180MV A)、景文变(2×180MV A)、丽景变(2×180MV A)。
所辖220kV线路25条,总长度540km。
截止2014年底,开封供电区共有110kV变电站38座,总容量3000.3MV A。
其中:110kV公用变电站32座,主变56台,总容量2473MV A;用户变电站6座,主变14台,主变总容量527.3MV A。
所辖110kV公用线路75条,总长度693km。
目前,开封与郑州220kV电网开环运行,开封供电区目前通过菊城变~官渡变1回、菊城~中州换流站双回共3回500kV线路与郑州供电区相连;通过祥符变~塔铺变双回500kV线路与新乡供电区相连;通过祥符变~花都变2回500kV线路与许昌供电区相连;通过菊城变~庄周变1回、祥符变~庄周变2回共3回500kV线路以及祥符变~崔楼变、景文变~崔楼变、赵岗变~尤吉变与前台变~尤吉变共4回220kV线路与商丘供电区相连。
2014年开封供电区110kV及以上电网地理接线图见附图01。
2.1.2 开封市区供电区概况开封市区供电区是开封供电区的重要组成部分,位于大广高速以西、连霍高速以南、郑民高速以北、汴西新区二十五大街以东。
截至2014年底,开封市区供电区拥有统调电厂1座,即开封火电厂2×600MW机组,1#机组以500kV电压等级接入祥符变,2#机组以220kV电压等级接入汴梁变;地方及企业自备电厂1座,即开封垃圾发电厂2×9MW机组,以35kV电压等级接入丰收变。
开封市区供电区2014年全社会用电量为53.4×108kWh,同比增长8.53%;最大供电负荷854MW,同比增长6.02%。
截至2014年底,开封市区供电区拥有500kV变电站2座,分别为祥符变(2×750MVA)、菊城变(2×1200MVA),变电总容量2700MVA;220kV变电站5座,变电总容量1770MVA;110kV公用变电站16座,变电总容量1218MVA。
2.1.3 相关电源规划1)开封华鑫生态农业光伏电站,装机容量为100MWp,2015年底投运。
2)开封华鑫农光互补分布式电站,装机容量为20MWp,2015年底投运。
2.1.4 相关电网规划2.1.4.1 220kV电网规划1)2017年规划新建220kV南郊(虹桥)变,新建主变1台,容量1×180MVA。
2)2020年规划增容220kV前台变,增容主变2台,增容主变容量2×180MVA。
2.1.4.2 110kV电网规划1)2020年扩建110kV丰收变,扩建主变1台,扩建主变容量1×63MVA。
2)2020年扩建110kV杨正门变,扩建主变1台,扩建主变容量1×50MVA。
3)2020年新建110kV唐村变,新建主变1台,容量1×63MVA。
2016年开封市110kV及以上电网地理接线图见附图02。
2020年开封市110kV及以上电网地理接线图见附图03。
2.2 电力需求预测及电力平衡2.2.1 开封市区负荷预测近年来,开封市围绕中原经济区建设,紧紧抓住产业转移步伐加快的黄金机遇期,把经济结构调整、产业升级作为对外开放的重中之重,开封市经济得到较快发展。
根据开封市经济发展规划及近期负荷发展情况,结合《开封市“十三五”电网发展规划》,开封市负荷、电量预测如表2.2-1所示。
2.2.2 开封市区供电区电力平衡根据相关电网规划与电源规划及前述负荷预测情况,对开封县城供电区进行电力平衡分析。
开封县城供电区电力平衡如下表所示。
由上表可知,在计及华鑫光伏电站投运情况下,2016年~2020年开封市区电网存在电力缺额,2016年,开封市区供电区电力缺额达354MW;随着开封市区电力需求的进一步增长,电力缺额逐年增大,到2020年开封市区供电区电力缺额达825MW。
2.3 企业及工程项目概况2.3.1 企业简介开封华鑫新能源开发有限公司成立于2014年2月8日,位于河南省开封市经济技术开发区,隶属于协鑫集团,是协鑫集团在开封战略性部署的一家从事光伏项目开发的能源公司。