电厂接入系统设计报告.docx

** 电厂新建工程接入系统设计（初稿） 1 目 录 2 电网现状 .............................................. 1.1 贵州电网现状 . ...................................... 2 1.2** 电网 ............................................. 5 2 电力市场需求预测 ...................................... 7 2.1 贵州国经济发展简介 . ................................ 7 2.2 贵州历史用电情况简介 .............................. 9 2.3 电力负荷预测 ..................................... 12 2.4 分区电力负荷预测 ................................. 13 2.5 负荷特性预测 ..................................... 14 2.6 西电东送及外送周边负荷 ........................... 16 3 电源建设规划 ......................................... 18 4 电力电量平衡 ......................................... 23 4.1 电力平衡原则 ..................................... 23 4.2 全网电力市场空间分析 ............................. 24 4.3 黔西电网分区电力平衡 ............................. 30 4.4 电厂利用小时 ..................................... 35 5 项目建设必要性 ....................................... 35 6 电厂接入系统方案 ..................................... 37 6.1 电站接入前的 ** 电网简介 ........................... 37 6.2 电厂供电范围 . ..................................... 39 6.3 出线电压等级 . ..................................... 41 6.4 电厂接入点 ....................................... 41 6.5 电站接入系统方案拟定 . ............................. 45 6.6 接入系统方案技术经济分析 . ......................... 48 6.7 次同步振荡分析 . ................................... 56 6.8 推荐电厂接入系统方案 . ............................. 58 6.9 推荐方案对马依电厂晚于 ** 电厂投产接入情况适应性分析 59 6.10 电厂送出导线截面选择 . ............................ 59 7 推荐方案电气计算 ..................................... 59 7.1 潮流计算 ......................................... 59 7.2 西部大发情况下推荐方案潮流计算 ................... 61 7.2 稳定计算 ......................................... 63 7.3 短路电流计算 ..................................... 64 8 电站主接线 ........................................... 64 9 系统对电厂的要求 ..................................... 64 10 电厂送出工程投资估计 . ................................ 65 11 结论及建议 .......................................... 65 前 言 根据已审定的《贵州 “十二五 ”输电网规划优化》，“十二五”期间， 贵州全社会负荷增长率为 12.2%，预计至 2015 年全社会最大负荷将 达到 25800MW，此外，“十二五”贵州电网西电东送规模将进一步增 至 10600MW，其中向广东送电 10000MW、广西 600MW。** 电厂的建设主要是为了满足省内外用电需要，促进地方经济发展。 2013 年，受贵州大唐公司委托， **** 系统规划中心开展了《 ** 电厂新建工程接入系统设计》工作。按照业主安排， ** 电厂 #1、2 号 机组预计于 2015 年年底及 2016 年年初投产，目前 ** 电厂还未取得国 家关于展开电厂前期准备工作的批复， 本次工作重点是在已明确的边 界条件下，分析 ** 电厂的消纳方向并对电厂的接入系统方案进行研究。 1 电网现状 1.1 贵州电网现状 （一）全年用电量及负荷情况 2012 年，完成统调发电量 1302 亿 kWh（日均 3.56 亿），同比增 加 9.5％。 全社会用电量 1046.7 亿 kWh，同比增加 10.88%，全社会最大负 荷 17940MW，同比增加 10.74%。全口径最高发电负荷 21410MW，同比增加 14%。统调最高负荷 16290MW(12 月 26 日)，同比增加 8.6%， 高负荷月（ 12 月）平均负荷为 15500MW。（二）累计送受电量以及最大送受电力情况 2012 年，完成省内售电量 870 亿 kWh（日均 2.38 亿，含周边 41 亿），同比增长 6.3％；不含点对网电源送西电 350 亿 kWh（日均 0.96 亿），同比增长 28.6％。 省内最大负荷为 14950MW （12 月 23 日），送西电最大负荷 9100MW（8 月 28 日），通道最大送电能力为 9500MW。 （三）电源分类发电和投产情况 2012 年全年电源分类发电量为统调火电 941 亿 kWh（日均 2.57 亿），同比减少 4.5％，年利用小时 5288；统调水电 356 亿 kWh（日 均 0.97 亿，含统调小水电 49 亿），同比增长 75.8％，年利用小时 3053，年末水电蓄能 60.1 亿 kWh；统调风电 4.9 亿 kWh。 2012 年贵州火电新投产清镇电厂 #1、#2、都匀电厂 #1 机共计1800MW，贵阳电厂退役 400MW，统调水电新投产 260MW，风电新 投产 922.6MW。 2012 年贵州全社会总装机 40134.6MW，其中水电 17270MW（含三板溪 1000MW、天生桥一、二级 2520MW、挂治 150MW 和非统调小水电 1950MW），火电 21650MW（含 ** 电厂送广西 600MW、黔东电厂送湖南 1200MW 和非统调小火电 1010MW），风电 964.6MW，瓦斯发电 250MW；2012 年贵州统调电网总装机 31455MW，其中水电 11650MW，火电 18840MW，风电 964.6MW。 （4）输变电规模 截至 2012 年底，贵州电网有 500kV 变电站 15 座，开关站 1 座，变压器 26 台，变电容量 19250MVA；500kV线路 58条，总长度 4725.1km； 220kV 变电站 81 座，变压器 139 台，变电容量 22872MVA；220kV 线 路 251 条，总长度 8870.7km。 2012 年贵州电网输变电详细情况见表 2.1-1。 表 2.1-1 2012 年贵州电网输变电设备情况表 电压等级 设备类型 规模 变电站座数 (含开关站 ) 16 变压器台数 26 500kV 变压器容量 (MVA) 19250 线路条数（条） 58 线路长度 (km) 4725.1 变电站座数 81 220kV 变压器台数 139 变压器容量 (MVA) 22872 线路条数（条） 251 电压等级  设备类型  规模 线路长度  (km)  8870.729 （5）电网结构 2012 年贵州 500kV 电网已形成鸭溪～息烽～贵阳～安顺～青岩～福泉～鸭溪和贵阳～醒狮～福泉的 “日”字形主干网架， 并经福泉向东辐射至施秉、铜仁、松桃，向西辐射至六盘水、毕节，向西南辐射至 ** ，向东南辐射至独山，通过贵广 I、贵广 II 直流与广东电网相连、通过金州～天生桥、独山～河池、黎平～桂林与广西电网相连。 贵州 220kV电网形成以各 500kV变电站为中心的环型及辐射型电网结构，向北通过习水～黄荆堡、桐梓～綦江、上坝～涪陵、松桃～ 秀山 220kV 线路与重庆电网连接，向西通过天生桥～鲁布格 220kV 线路与云南电网连接，向东通过大龙～公坪 220kV 线路、玉屏～湾潭、大龙～湾潭 220kV 线路与湖南电网相连。 贵州电网目前存在的问题主要有： 一、贵州主网 （ 1）东部 500kV 电网与贵州主网联系薄弱。 目前贵州 500kV 主网架基本形成，但东部 500kV 电网与贵州主网联系薄弱，仅通过福泉～施秉双回线路相连， 一旦双回线路故障断开，东部铜仁、凯里电网将与贵州主网解列。 （ 2）西电东送通道长期压极限运行。 贵州电网已经形成 2 直 5 交的外送通道，外送稳定极限有所提高，但随着贵电外送规模逐年增长， 黔电送粤通道长期压极限运行。 此外，由于兴天线紧邻 ** 直流，在其单极或双极闭锁情况下， 兴天线存在过 载的可能。 （ 3）500kV 电网充电功率过高，感性无功补偿度仅为 86%。 （ 4）局部电网供电能力不足，不能满足负荷发展需求。 目前，贵州 220kV 电网整体供电能力较强， 但由于局部地区负荷 分布不均或某些项目建设滞后， 导致部分 220kV 变电站出现重载或过 载情况，难以满足负荷发展需求。 （ 5）220kV 各地区电网之间联系较弱，相互支援能力不够，抵御极端自然灾害的能力较差。 二、贵州电源 （ 1）火电电源建设滞后，难以满足省内外用电需要 根据目前掌握的情况， 贵州火电电源建设滞后， 原计划于 2012 年投产的盘北煤矸石 #1 机组、都匀电厂 #2 机组均推迟至 2013 年。给 2012 年贵州电网供电造成较大的压力， “西电东送”电量未达到协议要求。 （ 2）火电电源分布不均衡，给电网输电造成较大压力 目前，贵州 95%左右的火电均分布在黔北和黔西地区，而东部、 中部电网缺乏火电电源支撑，东部电网仅有大龙电厂 2X300MW、都 匀电厂 600MW 火电机组，造成能源长距离流动，给贵州电网福泉～ 施秉输电通道造成较大的输电压力。 2012 年贵州 220kV 及以上电网地理接线图见 错误！未找到引用源。 1.2** 电网 1）供电范围 ** 电网供电范围包括 ** 市、普安、晴隆、** 、贞丰、安龙、册亨、望谟七县一市，总供电面积为 16805km2，其中 ** 市市域面积 2915km2，供电人口 320 万人。 2）电源情况 截至 2012 年底， ** 电网电源总装机容量为 1692.05MW，其中火 电装机容量为 1200MW，约占 ** 总装机的 70.92%，水电装机容量为 492.05MW，约占 ** 总装机的 29.08%。 3）输变电规模 截至 2012 年底，** 电网共有 500kV主变 1 座，变电容量 1500MVA， 220kV 变电站 6 座，变电总容量为 1980MVA，包括 ** 、围山湖、李关、 荷城、白腊和安龙； 500kV 线路共计 3 回，线路长度 164.1km，220kV 线路共计 20 回，线路长度 682.5km。 4）负荷水平及电量 2012 年， ** 电网全社会用电量 62.1 亿 kWh，最大供电负荷 1190MW，同比增长 11.7%。 5）电网结构 ** 电网目前已形成了以金州变为中心， 连接 ** ～围山湖～金州～ 安龙～ ** 的双回 220 千伏环网，并通过金州～李关一回 220 千伏线路 向北辐射，通过金州～荷城一回 220 千伏线路向东、 安龙～白腊一回 220 千伏线路向北辐射。此外， ** 电网通过 ** ～红果两回 220 千伏线 路与六盘水电网相连， 通过安龙～天二两回 220 千伏线路与南方电网 相连。 6）存在的主要问题 （ 1） ** 电 网 220kV 变电站布点少，末端电 能质量差 ** 电网 220kV 变电站布点较少，主要集中在 ** 市附近， ** 东部和北部片区没有 220kV 布点，长期以来均由 110/35kV 电网供电，供电质量，供电可靠性较差。 （ 2）部分变电站负载率较 高 ** 电网负荷分布不均， 主要集中在中部电网， 导致 **220kV 变下网负荷较大， 2012 年最大负荷时，负载率接近 100%。 2 电力市场需求预测 2.1 贵州国经济发展简介 改革开放以来，贵州经济取得了长足的进步。 按可比价计算，2011 年 GDP是 1990 年的 21 倍，是 2000 年 5 倍。尤其是近两年， GDP增长速度较快，2010 年 GDP增长率 12.8%，2011 年 GDP增长率 15.0%。 与全国经济发展相比较， “六五 ”期间比全国的增长速度快， “七五”、“八五 ”期间，由于各方面的原因慢于全国， 从“九五 ”的第二年即 1998 年到现在，贵州 GDP都保持了快于国家统计局公布的全国增长速度。从 2003 年开始， GDP每年保持两位数增长，贵州的经济环境 在逐渐改善，经济发展速度加快。 贵州经济占全国的比重在 1.0％～ 1.5％左右，经济总量偏低，与 全国相比属于相对较为落后的地区， 还有很大的发展空间。 从发展趋 势来看， “六五 ”期间占全国的比重最高， “七五 ”后比重开始下降，反 映出其间贵州的经济增长水平低于全国水平； 1998 年后，比重开始 逐渐上升，到 2011 年，比重回升到 1.21％左右。 贵州历史经济发展情况见表 2.1.1-1 和图 2.1.1-1。 贵州省历史经济发展数据 表 2.1.1-1 单位：亿元、％ 年份 贵州省 GDP 贵州增长率 全国 GDP 全国增长率 贵州 GDP占 （当年价） （％） （当年价） （％） 全国比重 1980 60 4.4 4546 7.8 1.33% 1981 68 6.5 4892 5.2 1.39% 1982 79 15.8 5323 9.1 1.49% 1983 87 12.6 5963 10.9 1.47% 1984 108 19.8 7208 15.2 1.50% 1985 124 7.9 9016 13.5 1.37% 1986 140 5.6 10275 8.8 1.36% 1987 166 10.8 12059 11.6 1.37% 1988 212 8.2 15043 11.3 1.41% 1989 236 4.5 16992 4.1 1.39% 1990 260 4.3 18668 3.8 1.39% 1991 296 9.2 21781 9.2 1.36% 1992 340 8.1 26923 14.2 1.26% 1993 418 10.4 35334 14 1.18% 1994 524 8.4 48198 13.1 1.09% 1995 636 7.5 60794 10.9 1.05% 1996 723 8.9 71177 10 1.02% 1997 806 9 78973 9.3 1.02% 1998 858 8.5 84402 7.8 1.02% 1999 938 8.8 89677 7.6 1.05% 2000 1030 8.4 99215 8.4 1.04% 2001 1133 8.8 109655 8.3 1.03% 2002 1243 9.1 120333 9.1 1.03% 2003 1426 10.1 135823 10 1.05% 2004 1678 11.4 159878 10.1 1.05% 2005 1979 11.6 183217 10.4 1.08% 2006 2282 11.6 211924 11.6 1.08% 2007 2710 13.7 257306 13 1.05% 2008 3333.4 10.2 300670 9 1.11% 2009 3893.5 11.2 335353 8.7 1.16% 2010 4594.0 12.8 397983 10.3 1.15% 2011 5701.8 15 471564 9.2 1.21% 图 2.1.1-1 贵州省 GDP1980～ 2012 年 GDP增长率变化图 2.2 贵州历史用电情况简介 2000～ 2011 年贵州省全社会用电构成情况见表 2.1.2-1 和图 2.1.2-1。 根据历史数据统计， “十五 ”期间，贵州全社会用电量年均增长率 为 11.6%； “十一五 ”年均增长率为 10.8％，继续保持两位数的增长速度。贵州全社会 2000 年～ 2011 年分产业增长情况具体如下： 2000～2011 年第一产业用电量从 11.1 亿 kW.h 增长到 2011 年的 23.9 亿 kW.h，年均增长率约为 7.2%。第一产业用电量在全社用电量 中所占比例呈逐年下降趋势，到 2011 年仅占全社会用电量的比重为 2.5%。 2000～2011 年第二产业用电量从 228.4 亿 kW.h增长到 2011 年的 705.9 亿 kW.h，年均增长率约为 10.8%，用电量增幅较大的原因主要 是贵州工业发展加快对电力需求增长起到了积极促进作用。到 2011 年第二产用电量占全社会用电量的比重为 74.8%左右，其中，2008 年 第二产业用电量比 2007 年有所降低主要受冰灾停电的影响。 2000～2011 年第三产业用电量从 22.6 亿 kW.h 增长到 2011 年的 69.3 亿 kW.h，年均增长率约为 10.7%，占全社会用电量的比重在 7.3%， 用电量增幅较大的原因主要是贵州旅游、 通信和交通等行业发展迅猛。 2000～2011 年城镇居民生活用电量从 27.4 亿 kW.h 增长到 2011 年的 145.1 亿 kW.h，年均增长率约为 16.4%，占全社会用电量的比重在 15.4% 左右，是产业用电中增幅最快的，主要是贵州省基数较低，而近年来 贵州省经济良好的发展及城市化的快速推进， 使得城乡居民收入稳定 增加，生活水平不断提高， 为人们的生活条件的改善提供基础。空调 等耗电量较高的电器拥有量增幅较大， 加上城、农网改造工程的实施 以及城镇化水平的提高等都使得居民生活用电量的比重逐年增加近 年来加快推进城镇化带动战略所致。 贵州省 2000 年～ 2011 年全社会历史用电情况 表 2.1.2-1 单位：亿 kW.h 项目 / 时间 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 “十五 ”年 “十一五 ”年 “ 2000-2011 年” 均增长率 均增长率 年均增长率 全社会用电量总计 289.5 334.4 368 446.8 474 500.5 582 669.1 679.2 750.3 835.5 944.1 11.6% 10.8% 、各行业用电量合计 262.1 302.3 332.1 403.7 426.2 447.9 519.3 594.4 590.4 644.1 713.4 799.1 11.3% 9.8% 1 第一产业 11.1 13.2 14.1 16.4 18.6 19.4 22.7 24.8 24.2 24.5 24.2 23.9 11.8% 4.5%  11.3% 10.7% 7.2% 占全社会用电比重 3.83 3.95 3.83 3.67 3.92 3.88 3.9 3.7 3.6 3.3 2.9 2.5 第二产业 228.4 262.7 290.1 353.2 371.2 390.2 453.4 523.2 519.7 568.5 630.7 705.9 11.3% 10.1% 占全社会用电比重 78.89 78.56 78.83 79.05 78.31 77.96 77.9 78.2 76.5 75.8 75.5 74.8 第三产业 22.6 26.4 27.9 34.1 36.4 38.3 43.2 46.4 46.5 51.2 58.4 69.3 11.1% 8.8% 占全社会用电比重 7.81 7.89 7.58 7.63 7.68 7.65 7.4 6.9 6.8 6.8 7.0 7.3 2、城乡居民生活用电 27.4 32.1 35.9 43.1 47.8 52.6 62.7 74.7 88.8 106.2 122.2 145.1 13.9% 18.4% 量合计 占全社会用电比重 9.46 9.6 9.76 9.65 10.08 10.51 10.8 11.2 13.1 14.1 14.6 15.4  10.8% 10.7% 16.4% 图 2.1.2-1 贵州省 2000 年 —2011 年各产业用电情况 2.3 电力负荷预测 基于《贵州“十二五”输电网规划优化》的成果以及《贵州电网 中长期目标网架研究》 中间成果，预计 2015 年及 2020 年的电力负荷 如下表 2.1.3-1 所示。 贵州省 2015、2020 年电力负荷预测（高低方案） 表 2.1.3-1 单位：亿 kW.h、MW 方案 项目 / 时间 2011 2015 2020 十二五 十三五 （实际） （预测） （预测） 年均增长率 年均增长率 高方案 全社会用电量 944 1500 2660 12.43% 12.14% 全社会最大负荷 15600 25800 45770 12.21% 12.15% 低方案 全社会用电量 944 1500 2150 12.43% 7.47% （推荐方案） 全社会最大负荷 15600 25800 37000 12.21% 7.48% 表 2.1.3-1 中预测结果的高方案、低方案分别为采用 GDP高增长 率及低增长率所得到的预测结果。从目前经济发展形势来看， “十二 五”后期及“十三五”期间后我国经济增长将保持一个稳定放缓的趋 势，国内市场对各种资源及产品的需求将减弱， 金融危机对国际市场 影响虽然会逐消除， 其对各种资源及产品的需求态势仍不乐观。 因此 结合国内外市场情况， 本次工作暂考虑采用低负荷方案作为推荐方案。 2.4 分区电力负荷预测 结合贵州电网负荷预测， 对贵州各分供电局供电负荷进行了预测， 预计结果见表 2.1.4-1 。 2015 年及 2020 年贵州电网分供电局供电负荷预测结果表 表 2.1.4-1 单位：MW 分区 项目 / 时间 2011 2015 2020 十二五年 十三五年 ( 实际 ) ( 预测 ) ( 预测 ) 均增长率 均增长率 供电量 232 392 532 12.00% 6.30% 贵阳 最大供电负荷 3803 6700 9158 12.90% 6.45% 全社会用电量 252 400 540 11.50% 6.20% 全社会最大负荷 4285 7102 9600 12.10% 6.21% 供电量 139 232 342 14.00% 8.10% 遵义 最大供电负荷 2067 3760 5594 15.40% 8.27% 全社会用电量 157 253 373 13.20% 8.05% 全社会最大负荷 2577 4368 6449 13.40% 8.10% 供电量 59 96 152 15.30% 9.65% 毕节 最大供电负荷 1050 1810 2889 16.00% 9.80% 全社会用电量 79 126 194 14.10% 8.97% 全社会最大负荷 1578 2644 4077 13.90% 9.05% 供电量 51 86 130 13.30% 8.59% 安顺 最大供电负荷 902 1590 2428 13.80% 8.84% 全社会用电量 57 93 140 12.70% 8.57% 全社会最大负荷 1069 1783 2698 12.50% 8.64% 供电量 81 139 204 12.80% 7.93% 六盘水 最大供电负荷 1280 2290 3381 14.40% 8.10% 全社会用电量 111 172 250 12.40% 7.73% 全社会最大负荷 1954 3157 4613 12.60% 7.88% 供电量 66 112 157 12.80% 6.99% ** 最大供电负荷 1065 1880 2653 14.30% 7.13% 全社会用电量 77 115 162 11.80% 7.07% 全社会最大负荷 1327 2096 2954 12.10% 7.10% 供电量 60 107 149 13.10% 6.87% 都匀 最大供电负荷 1064 2030 2849 14.20% 7.02% 全社会用电量 69 112 157 13.00% 6.97% 全社会最大负荷 1244 2161 3028 12.30% 6.98% 凯里 供电量 71 123 179 14.20% 7.76% 分区 项目 / 时间 2011 2015 2020 十二五年 十三五年 ( 实际 ) ( 预测 ) ( 预测 ) 均增长率 均增长率 最大供电负荷 1232 2220 3260 16.10% 7.99% 全社会用电量 78 124 180 12.40% 7.77% 全社会最大负荷 1543 2543 3667 13.10% 7.59% 供电量 57 99 144 13.30% 7.85% 铜仁 最大供电负荷 988 1780 2614 15.20% 7.99% 全社会用电量 65 105 151 12.30% 7.47% 全社会最大负荷 1229 2055 2947 12.90% 7.48% 供电量 817 1386 1990 13.10% 7.39% 最大供电负荷 13000 22500 32740 14.20% 7.55% 全省 全社会用电量 944 1500 2150 12.40% 7.47% 全社会最大负荷 16200 25800 37000 12.20% 7.48% 省内统调发电电量 917 1473 2124 12.50% 7.59% 省内统调最大发电负荷 15430 25030 36230 13.00% 7.68% 2.5 负荷特性预测 贵州电网近几年年负荷特性变化加大，季不均衡系数在 0.798～ 0.901 范围内波动，其中 2006 年和 2007 年由于尚未受金融危机的影 响，季不均衡系数在 0.864～0.881 范围内波动。 贵州电网近几年日负荷特性变化较大，日负荷率 γ 波动范围0.827～0.886，最小日负荷率 β波动范围 0.609～0.761。 贵州省工业中， 高能耗企业所占比重较大， 但近年来随着国家节能降耗措施的实施，日负荷特性指标下降较快。从远景分析，高能耗企业发展空间不大，不会再出现日负荷率猛增、猛降现象。随着贵州省经济的不断发展， 第三产业和城乡居民生活用电比重不断增加以及新的负荷管理技术的采用都降能改善系统的用电特性， 预计贵州统调电网的日负荷率和最小日负荷率在远景将逐步降低， 指标逐渐接近全国其他省份。贵州电网 2009～2015 年典型日负荷特性推荐值见表 2.1.5-1～2.1.5-2。 贵州电网典型年负荷特性预测表 表 2.1.5-1 月 份 2009 年 2011 年 2015 年 （实际） （实际） （预测） 1 0.718 0.85 0.85 2 0.737 0.8 0.79 3 0.737 0.87 0.87 4 0.712 0.86 0.86 5 0.645 0.78 0.79 6 0.693 0.76 0.77 7 0.755 0.86 0.88 8 0.859 0.89 0.91 9 0.869 0.93 0.93 10 0.912 0.94 0.94 11 1 0.95 0.95 12 0.942 l 1 季不均衡系数 0.798 0.873 0.877 贵州电网 2009～2015 年典型日负荷特性预测表 表 2.1.5-2 2009 年（实际） 2011 年(实际 ) 2015 年（预测） 时 夏 季 冬 季 夏 季 冬 季 夏 季 冬 季 1 0.743 0.715 0.716 0.716 0.699 0.699 2 0.737 0.699 0.707