神華福建羅源灣儲煤發(fā)電一體化項目工程初步設計電力系統(tǒng)部分.doc

神華福建羅源灣儲煤發(fā)電一體化項目發(fā)電廠工程初步設計階段第二卷 電力系統(tǒng)部分說明書初步設計總目錄卷冊名稱卷冊號第一卷 總的部分F1449C-A01第二卷 電力系統(tǒng)部分F1449C-X01第三卷 總圖運輸部分F1449C-Z01第四卷 熱機部分F1449C-J01第五卷 運煤部分F1449C-M01第六卷 除灰渣部分F1449C-C01第七卷 電廠化學部分F1449C-H01第八卷 煙氣脫硫、脫硝部分F1449C-J02第九卷 電氣部分F1449C-D01第十卷 儀表與控制部分F1449C-K01第十一卷 信息系統(tǒng)及安全防護部分F1449C-K02第十二卷 建筑結構部分F1449C-T01第十三卷 采暖通風及空氣調(diào)節(jié)部分F1449C-N01第十四卷 水工部分F1449C-S01第十五卷 環(huán)境保護部分F1449C-P01第十六卷 水土保持部分F1449C-P02第十七卷 消防部分F1449C-S02第十八卷 勞動安全部分F1449C-P03第十九卷 職業(yè)衛(wèi)生部分F1449C-P04第二十卷 節(jié)約資源部分F1449C-A02第二十一卷 施工組織大綱部分F1449C-Z02第二十二卷 運行組織及電廠設計定員部分F1449C-A03第二十三卷 工程概算F1449C-E01目 錄1 電力系統(tǒng)11.1 電力系統(tǒng)現(xiàn)狀11.2 電力市場需求預測及分析11.3 工程建設必要性91.4 電廠接入系統(tǒng)方案設想101.5 系統(tǒng)對電廠的要求142 系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置172.1 一次系統(tǒng)概況172.2 系統(tǒng)繼電保護配置原則172.3 系統(tǒng)繼電保護配置方案182.4 安全自動裝置222.5 系統(tǒng)保護與相關專業(yè)的配合222.6 系統(tǒng)繼電保護設備表233 調(diào)度自動化243.1 工程概況243.2 調(diào)度關系243.3 遠動信息內(nèi)容243.4 遠動裝置253.5 自動發(fā)電控制(AGC)253.6 自動電壓控制(AVC)方式263.7 功角測量裝置(PMU)273.8 遠方電量計量裝置283.9 發(fā)電報價系統(tǒng)293.10 電網(wǎng)調(diào)度管理信息系統(tǒng)(DMIS)293.11 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設備293.12 二次系統(tǒng)安全防護設備293.13 自動化信息傳輸通道293.14 調(diào)度端設備293.15 設備清單304 通信部分304.1 系統(tǒng)通信304.2 廠內(nèi)通信32神華福建羅源灣儲煤發(fā)電一體化項目發(fā)電廠工程初步設計階段第二卷 電力系統(tǒng)部分說明書1 電力系統(tǒng)1.1 電力系統(tǒng)現(xiàn)狀1.1.1 福建電網(wǎng)現(xiàn)狀福建電網(wǎng)目前最高電壓等級為500kV，500kV電網(wǎng)已成為省內(nèi)南北電力交換及福建與省外聯(lián)絡的主通道，形成了全省500kV大環(huán)網(wǎng)和南北雙環(huán)網(wǎng)的骨干網(wǎng)架，并通過寧德變至浙江雙龍變的2回500kV線路并入華東主網(wǎng)。2011年福建電網(wǎng)已投運500kV變電站14座，500kV降壓變總容量達19550MVA，已投運500kV線路2900.8km(含與華東聯(lián)網(wǎng)福建段)，接入500kV電網(wǎng)的電源共12664MW。2011年福建全社會最高負荷約24435MW，較上年增長約10.5%；全社會用電量約1516億kWh、較上年增長15.3%。2011年底全省總裝機容量37172MW，其中：水電裝機11252MW、火電裝機25098MW、風電及生物質(zhì)能裝機821MW，水電、火電、風電裝機比重為30.3：67.5：2.2(生物質(zhì)能發(fā)電的裝機容量并入火電裝機中)。2011年福建500kV電網(wǎng)現(xiàn)狀接線見附圖一。1.1.2 福州電網(wǎng)現(xiàn)狀福州市是福建省沿海主要負荷中心之一，2011年福州全社會用電量與最高負荷分別達294.6億kWh、5146MW，分別較上年增長11.5%、11.0%。目前福州電網(wǎng)主要依靠省網(wǎng)供電，區(qū)內(nèi)除省網(wǎng)主力電源華能一二期電廠(1400MW)、水口水電站(1400MW)、可門電廠(4600MW)、江陰電廠(2600MW)、華能電廠三期(1320MW)外，另有地方中小電源裝機728MW。至2011年底，福州電網(wǎng)已有福州、東臺、洋中3座500kV降壓變，變電總容量4500MVA；220kV變電站25座，總容量912MVA。區(qū)域500kV電網(wǎng)已形成莆田水口福州東臺莆田的環(huán)網(wǎng)結構。220kV電網(wǎng)已形成以西部水口水電站、東部華能福州電廠、北部福州500kV變電站、南部東臺500kV變電站為主電源，沿閩江下游兩岸，以福州市區(qū)為中心的環(huán)網(wǎng)結構，連江、羅源電網(wǎng)形成以500kV洋中變?yōu)橹行牡妮椛浣Y構。根據(jù)福州市地理特點，福州電網(wǎng)以閩江為界分成南、北兩片電網(wǎng)。北部電網(wǎng)包括市區(qū)(除倉山區(qū)外)、連江、羅源、閩侯閩江以北的負荷，其余為南部電網(wǎng)負荷。2011年南、北部電網(wǎng)最高負荷分別約2730MW、2410MW。2011年福州220kV電網(wǎng)現(xiàn)狀地理接線見附圖二。1.2 電力市場需求預測及分析1.2.1 負荷預測1.2.1.1 福建省電網(wǎng)負荷預測自二十世紀九十年代來福建電力市場發(fā)展進入快速增長階段，其中“八五”、“九五”、“十五”全社會用電量年均增長分別為13.9%、9%、13.5%?！笆晃濉逼陂g全社會用電量、最高負荷年均增長12.3%、10.7%。根據(jù)福建省國民經(jīng)濟及社會發(fā)展目標，福建省將于2017年前全面實現(xiàn)小康，屆時全省城鎮(zhèn)化水平超60%，占全省人口總量68%的廣大農(nóng)村地區(qū)用電水平大幅提高。尤其是隨著中央支持海峽西岸經(jīng)濟區(qū)建設力度的加大，兩岸關系大環(huán)境的突破性改善，使地處對臺前沿的福建省面臨前所未有的加快發(fā)展機遇。隨著福建省“兩個先行區(qū)”建設的加快，“十一五”大規(guī)模基礎設施建設項目的全面投運后將逐步發(fā)揮效益，“十二五”及以后福建省仍將具備高速發(fā)展條件和競爭優(yōu)勢，延伸兩翼、對接兩洲功能將大幅提升，對電力需求將提出更高要求。根據(jù)福建省國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃、發(fā)展?jié)摿Α⒔?jīng)濟結構調(diào)整和工業(yè)化進程，并結合2010年以來電力市場快速反彈的發(fā)展形勢，在綜合分析多種電力需求預測結果和負荷特性變化趨勢的基礎上，提出福建省三個電力市場需求預測方案，見表1.2-1?！笆濉逼陂g隨著全省工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的加速，平潭綜合實驗區(qū)等一批新興發(fā)展區(qū)域和產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)加快形成，經(jīng)濟、社會的快速發(fā)展將推動福建電力需求持續(xù)快速增長。本報告以中方案作為推薦方案。表1.2-1 福建省電力市場需求預測單位：MW、億kWh、%年份方案2011實際201220132014201520162020年均增長率十二五十三五高方案負荷2443527800313003470038400412405380011.67.0電量151616871870206522702438316011.56.9中方案負荷2443527860311003430037000400005200010.87.0電量151616511843203222122388308311.06.9低方案負荷244352641028990314503420035858424909.04.4電量15161523164317651905201224427.75.11.2.1.2 福州電網(wǎng)負荷預測福州市是全國較早對外開放的省會城市之一，通過二十多年的社會經(jīng)濟發(fā)展，已逐步崛起現(xiàn)代化的新興開放城市風貌。2010年全市常駐人口約691萬人，實現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值3068億元，比增14.0%。福州作為祖國大陸離臺灣最近的省會城市，將在海峽西岸經(jīng)濟區(qū)建設中迎來新的發(fā)展機遇。根據(jù)福州市政府頒布的福州市貫徹落實國務院和省委、省政府加快建設海峽西岸經(jīng)濟區(qū)決策部署的實施意見，規(guī)劃到2020年地區(qū)生產(chǎn)總值力爭突破萬億元大關，其中到2014年實現(xiàn)人均地區(qū)生產(chǎn)總值比2000年翻兩番，比全國提前六年、比全省提前三年實現(xiàn)全面建設小康社會的目標。綜合分析福州市電力需求發(fā)展歷史與現(xiàn)狀，結合區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展總體規(guī)劃，在全省負荷預測推薦方案的基礎上，根據(jù)福建電網(wǎng)近期滾動規(guī)劃，提出福州市及其它各分區(qū)電力市場需求預測推薦方案見表1.2-2。表1.2-2 福建分區(qū)電力市場需求預測方案單位：MW，億kWh年份方案2011實際2014201520162020年均增長(%)十二五十三五福州負荷51466970766082301050010.66.5電量29537941945361810.28.1福建北部(福州三明南平寧德)負荷101881427415385164782095910.86.4電量609811885950124611.57.1福建中部(莆田泉州)負荷720496091030311145141669.86.6電量42858163168286610.06.5福建南部(廈門漳州龍巖)負荷70441041711312123771687511.78.3電量40155861367090812.08.21.2.2 福建省大型電源建設規(guī)劃根據(jù)福建省“十二五”能源發(fā)展專項規(guī)劃，“十二五”期間福建省將加快骨干電源建設，優(yōu)化煤電布局，建設鴻山二期等負荷中心支撐電源。加快推進電源結構調(diào)整和布局優(yōu)化，積極穩(wěn)妥發(fā)展核電、加快推進抽水蓄能等調(diào)峰電源的建設，大力發(fā)展風電等可再生清潔能源，構建以核、火、水、風為主的科學合理的海西電源保障體系。根據(jù)福建省“十二五”能源、電力等專項規(guī)劃項目安排，福建省20122020年大型電源建設項目見表1.2-3。表1.2-3 福建省20122020年大型電源建設項目表單位：MW序號電廠201220132014201520162020已核準及已有路條電源項目2仙游抽水蓄能3003006003寧德核電10001000100010004福清核電10001000100030007PX自備電廠3008廈門抽蓄1400合計16002300260020004400列入福建省“十一五”能源專項規(guī)劃的已開工的其他電源項目1南埔二期1200合計1200列入福建省“十一五”及“十二五”能源專項規(guī)劃的其他電源項目1羅源一期1200列入福建省“十二五”能源專項規(guī)劃的其它待選電源項目1鴻山二期20002惠安一期20003永安煤矸石6004邵武電廠擴建12005莆田火電廠20006古雷一期12007江陰二期20008周寧抽水蓄能電站12009永泰抽水蓄能電站120010陸上風電項目130011海上風電項目50012太陽能發(fā)電項目100合計15300注：此表未包括神華羅源灣電廠另外，根據(jù)國家電網(wǎng)公司規(guī)劃，“十二五”期間福建電網(wǎng)將通過與華東主網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)線以及規(guī)劃的特高壓線路接受一定比例的西部水電，初步規(guī)劃2013年2015年受電規(guī)模約為25003000MW。結合工程開展情況，由于福建至浙江聯(lián)網(wǎng)II通道2015年前投產(chǎn)可能性低，受穩(wěn)定限制，現(xiàn)有聯(lián)網(wǎng)線路最大受入電力僅1500MW。所以，本報告2015年前考慮最大受入電力1500MW，2015年最大受入電力約3000MW(考慮2015年投產(chǎn)聯(lián)網(wǎng)通道)。1.2.3 福建省電網(wǎng)電力平衡 (1) 計算水文年：平水年、枯水年。(2) 系統(tǒng)備用和機組檢修安排根據(jù)有關規(guī)定，并考慮到負荷及裝機規(guī)模的擴大，計算中備用率取16%(包含負荷備用、事故備用、檢修備用)。(3) 核電機組利用小時數(shù)取7000h。(4) 機組調(diào)峰能力：非統(tǒng)調(diào)水電和統(tǒng)調(diào)徑流水電不參與調(diào)峰；抽水蓄能電站調(diào)峰能力按裝機200%考慮；燃機調(diào)峰能力取100%；現(xiàn)有火電中300MW級燃煤機組調(diào)峰能力取50%，125MW、135MW機組取30%，自備機組不參與調(diào)峰；投產(chǎn)較早的華能福州電廠一二期、湄洲灣一廠、后石電廠按50%；100MW級及以下機組按20%；新投運的龍巖坑口二期、永安技改及漳平技改300MW級及600MW級、1000MW級機組調(diào)峰能力取60%。(5) 上半年投產(chǎn)的發(fā)電機組，參加當年電力平衡；下半年投產(chǎn)的機組，參加次年電力平衡。(6) “十二五”期間將逐步退役含邵武電廠在內(nèi)的370MW小火電機組。全省電力平衡結果見表1.2-4。由表可見：在推薦的中負荷方案下，僅計及現(xiàn)有、已核準及已經(jīng)國家發(fā)改委同意開展前期工作的電源項目，則2012年起出現(xiàn)約2300MW電力缺額，至2015年枯水年存在約6200MW的電力缺口；若計入其它已建、在建的“十一五”規(guī)劃電源，2012年缺額約1100MW，2015年、2016年缺額分別約5000MW、6500MW。即使考慮鴻山二期21000MW機組20132014年參加平衡，福建電網(wǎng)2015年、2016年電力缺額仍將分別達約3000MW、4500MW。需要說明的是，若同時計入鴻山二期和區(qū)外來電，“十二五”末福建電網(wǎng)將基本平衡，至2016年存在約1500MW電力缺額。表1.2-4 福建電網(wǎng)枯水年電力平衡表(推薦負荷方案)單位：MW年 份201220132014201520162020一、系統(tǒng)需要容量3231836076397884292046400603201.年最高負荷2786031100343003700040000520002.控制月最高發(fā)電負荷(8月)2786031100343003700040000520003.備用容量(含負荷事故檢修備用)445849765488592064008320二、僅考慮現(xiàn)有、已核準、已同意開展前期工作的電源，平衡情況(一)省內(nèi)參與平衡電源容量3001231334339183667138671421301.水電(為利用容量，含風電)4566460046344667466747262.抽水蓄能30060012001200120026003.火電(含氣電、煤電)2514625134250842480424804248044.核電0100030006000800010000(二)電力盈(+)虧(-)-2306-4742-5870-6249-7729-18190三、現(xiàn)有、已核準、已同意開展前期工作的電源基礎上，再考慮其它“十一五”規(guī)劃在建電源后平衡情況(一)省內(nèi)參與平衡電源容量3121232534351183787139871433301.水電(為利用容量，含風電)4566460046344667466747262.抽水蓄能30060012001200120026003.火電(含氣電、煤電)2634626334262842600426004260044.核電0100030006000800010000(二)電力盈(+)虧(-)-1106-3542-4670-5049-6529-16990四、現(xiàn)有、已核準、已同意開展前期工作及在建電源基礎上，鴻山二期20132014年參加平衡(一)省內(nèi)參與平衡電源容量3121233534371183987141871453301.水電(為利用容量，含風電)4566460046344667466747262.抽水蓄能30060012001200120026003.火電(含氣電、煤電)2634627334282842800428004280044.核電0100030006000800010000(二)電力盈(+)虧(-)-1106-2542-2670-3049-4529-14990五、現(xiàn)有、已核準、已同意開展前期工作及在建電源基礎上，鴻山二期20132014年參加平衡，考慮區(qū)外受電(一)省內(nèi)參與平衡電源容量3190235034386184287144871569481.水電(為利用容量，含風電)4566460046344667466747262.抽水蓄能30060012001200120026003.火電(含氣電、煤電)2634627334282842800428004280044.核電01000300060008000100005.區(qū)外來電(根據(jù)國網(wǎng)相關規(guī)劃)690150015003000300011618(二)電力盈(+)虧(-)-416-1042-1170-49-1529-3372考慮福建省“十二五”能源發(fā)展專項規(guī)劃中的備選火電電源參加平衡，電力缺額均由備選火電補充，電量平衡見表1.2-5?？梢?，推薦電力市場需求預測方案下，“十二五”福建電網(wǎng)火電裝機平水年、枯水年利用小時數(shù)在46125155h、50725689h之間；“十三五”分別在43814574h、46855018h之間。表1.2-5 福建電網(wǎng)20122020年電量平衡結果(推薦負荷方案)單位：億kWh年份項目201220132014201520162020枯水年一、系統(tǒng)需要電量165118432032221223883083二、抽水蓄能損耗1.5366613三、水電發(fā)電(含風電)279286294302302314四、核電電量070210385525700五、燃氣電量154154154154154154六、需要火電電量121913361380137714121928七、火電發(fā)電利用小時數(shù)542156895426507250184685平水年一、系統(tǒng)需要電量165118432032221223883083二、抽水蓄能損耗1.5366613三、水電發(fā)電(含風電)404411419427427439四、核電電量070210385525700五、燃氣電量154154154154154154六、需要火電電量109512101254125212871803七、火電發(fā)電利用小時數(shù)4867515549334612457443811.2.4 福州電網(wǎng)電力平衡 根據(jù)推薦的分區(qū)電力需求預測方案及電源規(guī)劃情況(考慮現(xiàn)有、已核準、已同意開展前期工作及在建電源基礎上，再考慮鴻山二期20132014年參加平衡)，進行分區(qū)電力平衡，見表1.2-6?？梢姡?1) 20122020年福州電網(wǎng)盈余200MW2080MW。(2) 福建北部福州、三明、南平、寧德等電網(wǎng)2015年、2016年盈余分別約14302170MW，2020年缺額約1000MW，區(qū)內(nèi)電源主要分布于福州、寧德地區(qū)，閩西北三明、南平電網(wǎng)屬電源缺乏地區(qū)。(3) 從莆田、泉州電網(wǎng)來看，2015年起電力缺額逐步增大，對于推薦的負荷預測方案，2015年、2016年、2020年的電力缺額分別約320MW、1280MW、4750MW。(4) 從福建南部廈門、漳州、龍巖電網(wǎng)來看，2015年、2016年、2020年的電力缺額分別約4330MW、5550MW、9350MW。表1.2-6 20122020年福建省分區(qū)電網(wǎng)8月大方式電力平衡分析單位：MW年 份項 目201220132014201520162020一、福州電網(wǎng)1.最大負荷57506370697076608230105002.備用容量920101911151226131716803.電源出力75877593859396231162313656(1)110kV及以下電源出力387393393423423456(2)220kV及以上電源裝機772077208720972011720137204.福州地區(qū)電力盈虧(盈+虧-)91720450873720761476二、北部福州、三明、南平、寧德電網(wǎng)1.最大負荷1174513045142741538516478209592.備用容量1879208722842462263733543.電源出力133401435116351192812128123314(1)110kV及以下電源出力213221432143217321732206(2)220kV及以上電源裝機1251613516155161841620416224164.福州、三明、南平、寧德地區(qū)電力盈虧(盈+虧-)-284-781-20614342166-999三、莆田、泉州電網(wǎng)1.最大負荷7911879496091030311145141662.備用容量1266140715371649178322673.電源出力8565997911600116341165011682(1)110kV及以下電源出力8079219429769921024(2)220kV及以上電源裝機77589058106581065810658106584.莆田、泉州地區(qū)電力盈虧(盈+虧-)-612-222453-318-1278-4750四、南部廈門、漳州、龍巖電網(wǎng)1.最大負荷82049261104171131212377168752.備用容量1313148216671810198027003.電源出力8586868787778797880910223(1)110kV及以下電源出力8109111001102110331047(2)220kV及以上電源裝機7926792679267926792693264.廈門、漳州、龍巖地區(qū)電力盈虧(盈+虧-)-931-2056-3307-4325-5549-93521.3 工程建設必要性(1) 滿足福建電力市場發(fā)展的需要，確保福建電網(wǎng)可靠供電根據(jù)電力平衡測算，按推薦方案負荷，電源規(guī)劃立足省內(nèi)平衡時，即使考慮鴻山二期，2015年、2016年福建電網(wǎng)仍存在約3000MW、4500MW的電力缺額。因此，從電力市場空間上看，結合福建近期負荷發(fā)展情況和電廠建設進度，為滿足負荷快速發(fā)展的需要、保障省內(nèi)能源供應安全神華羅源灣電廠一期2015年開始投產(chǎn)是必要的。(2) 進一步改善福建電源結構，提高能源利用效率福建電網(wǎng)電源裝機容量中水電比重大，電源結構不盡合理，水電特別是徑流水電所占比例較高，大型火電機組較少，煤耗高的機組比重仍較大。神華羅源灣電廠一期工程2臺1000MW超超臨界機組的建設，將有利于提高火電比重，進一步改善電源結構，提高福建電力系統(tǒng)能源利用效率。(3) 提高煤電機組整體調(diào)峰能力，緩解福建電網(wǎng)調(diào)峰壓力福建電網(wǎng)“十二五”期間將陸續(xù)投產(chǎn)寧德、福清核電，同時也在大力發(fā)展風電，預計2015年核電、風電裝機規(guī)模將分別達60007000MW、2400MW，這兩類電源大規(guī)模投運將導致福建電網(wǎng)調(diào)峰困難加大。調(diào)峰平衡研究表明，“十二五”后期起福建電網(wǎng)將出現(xiàn)調(diào)峰缺額。目前福建水電已基本開發(fā)完畢，常規(guī)煤電的調(diào)峰潛力也多已挖掘，迫切需要新增抽水蓄能電站或燃氣電廠等調(diào)峰電源。但抽水蓄能電站前期工作及建設周期較長，一般都在六年以上，除在建的仙游蓄能電站外，其余站址尚未開展較為深入的前期工作；燃氣電廠也容易受氣源供應等因素影響其參與調(diào)峰運行。神華羅源灣電廠如能在“十二五”后期投產(chǎn)，由于其采用的是百萬級機組，爬坡率及調(diào)峰經(jīng)濟性都較常規(guī)機組有較大提升，具有較好的調(diào)峰能力，將能提高煤電機組的整體調(diào)峰能力，有利于緩解福建電網(wǎng)的調(diào)峰壓力。(4) 煤電一體化電廠可以增強福建的能源安全保障福建省屬于缺能省份，一次能源多為外供。能源結構多元，水電、風電受到天氣影響，屬于“靠天吃飯”，不確定性大；火電用煤主要依靠海運，臺風多發(fā)季節(jié)又恰逢在迎峰度夏時期，火電廠燃煤安全供應受到考驗，所以煤炭基地的建設對福建省的能源供應安全意義重大。而建設煤炭基地的同時，應規(guī)劃建設配套燃煤電廠，因為煤炭不能長期儲存，煤炭長期儲存不用，其熱值會降低，對于某些煤種，也易自燃。大型煤炭基地的建設，需要同時配套新建大型電廠。所以福建省需要有穩(wěn)定燃煤供應的大型煤炭基地和配套的大型電廠以確保能源安全。本工程為煤電一體化電廠，可以增強福建的能源安全保障。(5) 促進福州地區(qū)尤其是連江縣的經(jīng)濟社會發(fā)展根據(jù)福州市城市總體規(guī)劃，福州整體發(fā)展的經(jīng)濟結構將由單純的輕工業(yè)為主逐漸向輕重工業(yè)并重邁進，充分利用港口資源條件，發(fā)展港口工業(yè)及其它臨海重工業(yè)，建設成為海峽西岸經(jīng)濟區(qū)先進制造業(yè)基地、產(chǎn)業(yè)集聚中心。神華羅源灣火電廠的建設可滿足福州等福建北部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展需求，也有利于帶動福州地區(qū)特別是連江縣的開發(fā)建設，進一步促進區(qū)域國民經(jīng)濟發(fā)展，提高人民生活水平。1.4 電廠接入系統(tǒng)方案設想神華羅源灣儲煤一體化電廠一期建設規(guī)模為21000MW機組，終期41000MW。電廠位于福州市北翼連江縣，考慮到電廠單機容量較大，本電廠接入系統(tǒng)主要考慮以500kV及以上電壓接入的方案?？紤]到電廠終期總容量僅4000MW，采用1000kV送出投資大，經(jīng)濟性差，所以本報告主要考慮500kV接入系統(tǒng)方案。電廠機組終期額定出力41000MW，額定功率因數(shù)0.9，廠用電率3.99%(含脫硫)，發(fā)電利用小時數(shù)按5000h計，經(jīng)濟電流密度取0.9。終期送出線路按經(jīng)濟電流密度截面需選擇5446mm2，以2回4800mm2或3回4630mm2截面的導線可滿足電力送出。根據(jù)福建電網(wǎng)的現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃，結合電廠所處地理位置和可能的供電方向，本工程的接入系統(tǒng)方案考慮如下：方案一：新建2回4800mm2線路接入洋中變，單回線路長約50km，本期一次建成。方案二：一期新建2回4630mm2線路接入洋中變，單回線路長約50km，電廠二期投產(chǎn)時，再新建一回電廠至洋中的4630mm2線路，同洋中笠里一回線路在洋中變外短接，形成2回至洋中，1回至笠里的終期接入系統(tǒng)方案。兩個方案接入系統(tǒng)方案圖分別見圖1.4-1和1.4-2。具體接入系統(tǒng)方案還有待于接入系統(tǒng)設計完成并審查后確定。中國電力工程顧問集團華北電力設計院工程有限公司第 11 頁神華福建羅源灣儲煤發(fā)電一體化項目發(fā)電廠工程初步設計階段第二卷 電力系統(tǒng)部分說明書圖1.4-1 方案一接線圖1.4-2 方案二接線中國電力工程顧問集團華北電力設計院工程有限公司第 13 頁神華福建羅源灣儲煤發(fā)電一體化項目發(fā)電廠工程初步設計階段第二卷 電力系統(tǒng)部分說明書1.5 系統(tǒng)對電廠的要求1.5.1 電氣主接線系統(tǒng)對電廠主接線沒有特殊要求。電廠500kV電氣主接線型式可考慮采用3/2斷路器接線。1.5.2 短路電流水平電廠500kV電氣設備的短路水平暫按63kA考慮。1.5.3 機組功率因數(shù)電廠機組應具備滿負荷時功率因數(shù)在0.85(滯相)0.95(進相)運行的能力。1.5.4 系統(tǒng)調(diào)峰對電廠的影響建議神華羅源灣2臺1000MW機組調(diào)峰深度按不低于機組容量的65%考慮。1.5.5 母線通流建議電廠500kV母線通流容量按不小于3200MVA考慮。1.5.6 主變短路阻抗為降低系統(tǒng)短路電流，建議電廠機組升壓變選用高阻抗變壓器(18%及以上)考慮。*最終的電廠接入系統(tǒng)方案以及系統(tǒng)對電廠的主要技術要求等以電廠接入系統(tǒng)設計審查意見為準。中國電力工程顧問集團華北電力設計院工程有限公司第 14 頁中國電力工程顧問集團華北電力設計院工程有限公司第 16 頁神華福建羅源灣儲煤發(fā)電一體化項目發(fā)電廠工程初步設計階段 第二卷 電力系統(tǒng)部分說明書神華福建羅源灣儲煤發(fā)電一體化項目發(fā)電廠工程初步設計階段第二卷 電力系統(tǒng)部分說明書2 系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置2.1 一次系統(tǒng)概況根據(jù)系統(tǒng)一次提供的系統(tǒng)方案，神華羅源灣儲煤一體化電廠一期建設規(guī)模為21000MW機組，終期41000MW。以500kV電壓等級接入系統(tǒng)，發(fā)電廠母線采用一個半斷路器主接線型式，500kV出線2回，至洋中變電站。2.2 系統(tǒng)繼電保護配置原則2.2.1 500kV線路保護每回500kV線路應按近后備原則配置雙套完整的、獨立的能反映各種類型故障、具有選相功能全線速動保護。配置雙套完整的后備保護，完整的后備保護包括三段相間距離、三段接地距離和至少兩段零序電流保護。兩套主保護分別使用獨立的通道傳輸保護信號。2.2.2 遠方跳閘就地判別裝置對端是一個半斷路器接線或發(fā)變線組單元接線時，線路本側應裝設遠方跳閘就地判別裝置，遠方跳閘命令需要經(jīng)故障判別元件動作才能出口跳閘。每套遠跳就地判別裝置均采用“一取一”加就地判別方式跳閘，分別安裝在線路主保護柜上。2.2.3 過電壓保護根據(jù)系統(tǒng)工頻過電壓的要求，對可能產(chǎn)生過電壓的每回線路配置兩套獨立的過電壓保護。當過電壓保護裝置與遠方跳閘就地判別裝置一體化時，使用遠跳保護裝置中的過電壓保護。2.2.4 斷路器保護一個半斷路器接線方式下，500kV斷路器保護按斷路器單元配置，每臺斷路器配置一面斷路器保護柜。斷路器保護柜包括斷路器失靈保護、重合閘、充電保護、雙跳閘分相操作箱。若線路裝設出線刀閘，則兩組斷路器之間的引線區(qū)段裝設短引線保護，當線路停運，線路刀閘拉開，投入此保護；短引線保護裝置按雙重化配置，單獨按串組屏。2.2.5 母線保護220kV及以上電壓等級的變電站，如采用一個半斷路器接線形式，則每條母線裝設兩套獨立的微機型母線差動保護，均不設復合電壓閉鎖回路。2.2.6 故障錄波為便于迅速、準確及時的分析電力系統(tǒng)短路故障和各種異常運行狀態(tài)以及各種繼電保護裝置在事故過程中的動作情況，應配置專用故障錄波裝置。故障錄波裝置應按照小型、多臺化原則配置。500kV采用3/2接線方式時，原則上按串配置，即每串配置1面故障錄波器柜；當發(fā)變組單獨配置故障錄波器時，兩個線變串配置一臺故障錄波器。2.2.7 故障測距為了能迅速定位線路故障位置，500kV線路兩側應配置故障測距裝置。測距裝置以雙端行波測距為主，輔助以單端行波測距，兩端數(shù)據(jù)交換宜采用2M通道，線路兩側測距裝置應為同一廠家。行波測距裝置應能通過電力數(shù)據(jù)網(wǎng)、專線通道或撥號方式向調(diào)度中心傳送測距數(shù)據(jù)。2.2.8 保護及故障錄波信息遠傳子站為了便于保護設備的管理、故障分析、故障信息綜合處理，采集保護和故障信息，每個變電站需配置一套保護和故障信息管理子站，同時負責向調(diào)度傳送站內(nèi)各保護動作信息及故錄信息。保護和故障信息管理子站應配備必要的分析軟件，應能方便地與各保護裝置及故障錄波器進行數(shù)據(jù)通信，信息子站通過通訊接口統(tǒng)一接入調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，調(diào)度部門能及時通過該系統(tǒng)查詢站內(nèi)各保護裝置的故障及跳閘信息、保護運行狀態(tài)及保護定值，并能遠方修改保護定值。2.2.9 儀器儀表配置保護專用儀器儀表以及相配套的試驗電源設備。2.3 系統(tǒng)繼電保護配置方案由于福建羅源灣儲煤一體化電廠的接入系統(tǒng)設計未審查，根據(jù)電氣主接線方式，系統(tǒng)繼電保護配置方案如下，最終配置方案以接入系統(tǒng)設計審查意見為準。2.3.1 500kV線路保護對羅源灣儲煤一體化電廠洋中變電站的雙回線路：每回500kV線路配置雙套分相電流差動保護，保護能反映各種類型故障、具有選相功能。保護利用OPGW光纖通道構成全線速動，雙重化的兩套縱聯(lián)保護的信號傳輸通道不應采用同一根光纜。保護裝置采用快速動作、功耗小、性能完善、具有成熟運行經(jīng)驗的微機保護。每套主保護裝置內(nèi)還應包含完整的后備保護功能。后備保護均采用多段式的相間距離保護和接地距離保護；為反映高阻接地故障，每套保護裝置內(nèi)還應配置一套反時限或定時限的零序電流方向保護?？焖賱幼鞯闹鞅Ｗo應具有選相功能，保護采用分相跳閘方式，且僅作用于斷路器的一組跳閘線圈。每套微機保護應具有故障測距、錄波及事件記錄功能。每回線的兩套保護分別獨立成柜，對需配置過電壓保護的線路，所配置的2套過電壓保護分別與相應的2套線路保護一道組屏，過電壓保護功能含在相應的遠方跳閘就地判別保護裝置內(nèi)。對于遠方跳閘就地判別保護裝置，斷路器失靈保護、過電壓保護動作、線變組的變壓器保護動作等均應啟動遠跳。每回線路的兩套線路保護，應分別由不同的直流蓄電池組供電。雙重化配置的線路主保護、后備保護、過電壓保護的交流回路、直流電源、開關量輸入、跳閘回路、啟動遠跳和遠方信號傳輸通道均應彼此完全獨立沒有電氣聯(lián)系。2.3.2 500kV斷路器保護每面斷路器配置一套斷路器保護，含斷路器失靈保護、重合閘、斷路器分相操作箱，共配置7面斷路器保護柜。斷路器保護中的自動重合閘功能配置，主要按單相重合閘方式進行考慮，但能實現(xiàn)三相重合閘、禁止重合閘、重合閘停用幾種重合閘方式。對一個半斷路器主接線型式的一回線路相連的兩臺斷路器，應能方便地整定為一臺斷路器先重合，另一臺斷路器待第一臺斷路器重合成功后再重合。如先重合的一臺合于故障三相跳閘，則后合的不再進行重合，即兩臺均三跳。重合閘裝置起動后應能延時自動復歸，在此時間內(nèi)應溝通本斷路器的三跳回路，重合閘停用或被閉鎖時(斷路器低氣壓、重合閘裝置故障、重合閘被其他保護閉鎖、斷路器多相跳閘等)，斷路器屏上的保護應準備好三跳回路，在線路保護發(fā)出單跳令時，本斷路器三跳，而另一臺斷路器仍能單跳單重。斷路器保護中還應配置斷路器失靈保護。斷路器失靈保護僅考慮斷路器單相拒動的情況，并可檢測死區(qū)范圍的故障。失靈保護起動回路采用相電流判別，由保護單跳出口接點與分相電流元件相串聯(lián)的方式。需考慮在線路末端故障時，相電流元件有足夠的靈敏度。在失靈保護啟動后，再瞬時重跳一次本斷路器，然后再經(jīng)一延時進行失靈出口，三跳本斷路器三相及相鄰斷路器，同時，對線路斷路器失靈出口，還通過傳送遠方跳閘信號，跳線路對側的斷路器。對母線側斷路器失靈出口還通過母差保護出口跳失靈斷路器所在母線上的相關斷路器。斷路器壓力閉鎖回路、防跳回路及非全相保護均由就地機構實現(xiàn)。短引線保護裝置按雙重化配置，單獨按串組屏，本期共配置2面短引線保護柜。2.3.3 500kV母線保護本期工程中的每段母線均配置兩套完整、獨立的微機型母線保護裝置，并安裝在各自的柜內(nèi)。對一個半斷路器主接線方式，均按照單母線的母線保護配置方案考慮。其差動測量元件應為分相式。母線保護應對C.T特性無特殊要求，動作正確性應不受C.T飽和影響，應盡量保持接入保護裝置的各個元件使用相同變比的C.T。雙重化配置的母線保護的交流電流回路、直流電源、開關量輸入、跳閘回路均應彼此完全獨立沒有電氣聯(lián)系，每套母線保護獨立組成一面柜，每套母差只作用斷路器的一組線圈。失靈保護需跳母線側開關時，通過啟動母差保護實現(xiàn)，啟動母差需要兩付接點同時開入，為防止外來干擾導致誤啟動母差出口，啟動接點必須經(jīng)大功率繼電器插件重動后方可開入。2.3.4 故障錄波器結合國網(wǎng)公司對于故障錄波器的配置指導原則和本工程的電氣一次主接線型式，本期工程500kV部分共配置2臺故障錄波器。故障錄波器采集的信息包括線路、主變、斷路器的電流、電壓以及直流母線電壓等各種模擬量，各種保護裝置的動作信息、裝置告警信號、操作箱的跳閘出口信號以及斷路器的分相輔助接點等各種開關量。故障錄波裝置應單獨組網(wǎng)，并具備完善的分析和通信管理功能，通過以太網(wǎng)口與保護和故障信息管理子站系統(tǒng)通信，錄波信息可經(jīng)子站遠傳至各級調(diào)度部門進行事故分析處理。故障錄波器有獨立的起動元件,并具有將其記錄的信息就地輸出并向遠方傳送的功能。故障錄波器既可內(nèi)部獨立起動，也可由外部接點起動。故障文件的記錄格式應能轉化為COMTRADE格式。故障錄波系統(tǒng)能接受站內(nèi)統(tǒng)一GPS系統(tǒng)的時鐘同步信號。2.3.5 500kV故障測距本期配置1面行波測距裝置。測距裝置應采用數(shù)字式，有獨立的起動元件,并具有將其記錄的信息就地輸出并向遠方傳送的功能。測距裝置應采用高速采集技術、GPS同步技術、計算機仿真技術、匹配濾波技術和小波技術實現(xiàn)以雙端行波測距為主，輔助以單端行波測距。行波測距裝置應能通過電力數(shù)據(jù)網(wǎng)、專線通道或撥號方式與調(diào)度中心通信，兩端數(shù)據(jù)交換宜采用2M通道。行波測距裝置通過以太網(wǎng)接口接入站內(nèi)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)進行兩端直接通信。行波測距裝置能接受站內(nèi)統(tǒng)一GPS系統(tǒng)的時鐘同步信號。2.3.6 繼電保護及故障信息管理子站系統(tǒng)全站配置一套保護及故障信息管理系統(tǒng)子站，收集本站的保護及故障錄波信息，進行保護規(guī)約轉換、信息過濾，然后向遠方調(diào)度站傳送信息。功能要求：a 保護及故障信息管理子站系統(tǒng)應能與各繼電保護裝置和故障錄波裝置進行數(shù)據(jù)通信，收集各繼電保護裝置及故障錄波裝置的動作信號、運行狀態(tài)信號，通過必要的分析軟件，在站內(nèi)對事故進行分析。b 保護及故障信息管理子站應能連接各種保護裝置，與各繼電保護裝置、故障錄波裝置的接口采用以太網(wǎng)口，當有多種通信規(guī)約存在時，能實現(xiàn)規(guī)約轉換，統(tǒng)一到IEC60870-5-103規(guī)約。管理子站通過下達網(wǎng)絡對時信息，可實現(xiàn)廠內(nèi)保護與故障錄波器的時鐘同步。c 保護及故障信息管理子站系統(tǒng)對保護裝置應具有調(diào)取查詢保護定值、投/退軟壓板及復歸功能；對故障錄波裝置應具有定值修改和系統(tǒng)參數(shù)配置、定值區(qū)查看、啟動、復歸功能。調(diào)度中心應能查詢站內(nèi)各繼電保護裝置和故障錄波裝置的動作信號、運行狀態(tài)信號。保護故障信息遠傳系統(tǒng)組成一個單獨的以太網(wǎng)，在網(wǎng)控樓設置1面管理柜，用于數(shù)據(jù)通信、存儲、分析，設置1面采集柜，用于網(wǎng)控樓保護、錄波設備的數(shù)據(jù)采集，在電子間設置1面采集柜，用于發(fā)變組保護設備的數(shù)據(jù)采集。其中管理柜、采集柜、能提供以太網(wǎng)接口的故障錄波器和保護裝置直接接入該以太網(wǎng)，不能提供光纖以太網(wǎng)接口的保護裝置通過RS-485串口(103規(guī)約)采用屏蔽雙絞線接入采集柜，不能提供光纖以太網(wǎng)接口和RS-485串口的保護裝置將接點量接入采集柜，由采集柜轉換后接入該以太網(wǎng)。單控室采集柜與網(wǎng)控樓管理柜間采用光纜連接。子站的管理柜通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道(10/100M以太網(wǎng)方式)向主站傳送保護故障信息和故障錄波器的有關信息。本期工程自動化專業(yè)已具備調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設備，保護故障信息遠傳系統(tǒng)的信息傳送采用10BASE-T接口接入調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設備，通過屏蔽網(wǎng)線相聯(lián)，數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設備由自動化專業(yè)開列，接入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的安全管理由自動化專業(yè)考慮。如子站設備經(jīng)數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設備接入電力數(shù)據(jù)網(wǎng)時如調(diào)度端的主站系統(tǒng)尚未建成開通，則可暫時以2M專線方式通信。2.3.7 儀器儀表配置一套保護專用儀器儀表和一面試驗電源柜。2.4 安全自動裝置由于福建羅源灣儲煤一體化電廠接入系統(tǒng)設計還未審查，本報告暫列安全自動裝置費用，最終配置方案以接入系統(tǒng)設計審查意見為準。2.5 系統(tǒng)保護與相關專業(yè)的配合2.5.1 對通道的要求A 每回500kV線路需要傳送2個主保護信號、2個遠方跳閘信號。B 故障測距裝置需要1個信息傳輸通道，對應洋中變電站線路出線方向。C 安全自動裝置暫按雙重化配置，每套分別對應洋中變電站線路方向各需要1個信息傳輸通道。D 傳輸信息的通道設備應滿足傳輸時間、可靠性的要求：1)、每回線的2個主保護信號分別使用獨立的通道和遠方信號傳輸設備，且通道及加工設備的電