抽水蓄能电站接入系统主要考虑:电量平衡、存储消纳、潮流分布、运行维护灵活性和调峰调度灵活性。根据《抽水蓄能电站总平面布置设计导则》T/CEC 5012-2019, 开关站区设施布置,应遵循下列原则:
1 开关站区域一般宜配备 GIS 室、继保楼、柴油发电机房、 门卫室等建筑和设施。
2 开关站应尽量布置在高压出线洞洞口附近,宜选择地形平坦、排水良好、交通便利、无地质灾害的站址。
3 根据场地条件,开关站建筑物可采用开关楼整体式布置和开关楼分体式布置(GIS 楼与继保楼分开布置)。
4 柴油发电机房优先布置在开关站内,布置的位置应考虑交通便利、易于运行维护、距离负荷中心较近和电缆敷设方便等原则。
即主要考虑以下几个因素(1)地形、地质条件,地形较缓,或出线竖井井口成洞条件较好 ;(2)对外交通;(3)出线方式;(4)高压电缆长度;(5)运行条件,紧邻仓储运维管理区,运行管理方便;(6)施工条件,施工交通条件好,施工干扰小;(7)投资等因素。
根据选定的厂房位置及枢纽布置,开展地面开关站位置比选,选择开关站位置。
抽水蓄能电站具有出线回路少、出线电压高、无穿越功率、无需承担地区供电负荷、纯抽水蓄能电站机组全停时无弃水不会造成电能浪费等特点。另外,抽水蓄能电站一般地处深山峡谷,为减少地面开关站土建开挖,降低高边坡风险,提高设备运行可靠性,降低设备维护工作量,电站的高压配电装置普遍采用气体绝缘全封闭组合电器GIS。因此,抽水蓄能电站的高压侧接线设计,应在满足系统对电站接线可靠性要求下,尽可能简化。
电量平衡也要分各种运行方式 同时要在地方网架和区域性电网的平衡做分析比对,还有对大通道有没有啥影响?还有风光发电,以后的发展有什么影响?
另外电压等级也是接入要论证的,可研报告的接入电压等级初步的,为啥选这个电压等级接入是要在接入报告论证的。不是可研定多少等级就是多少,如果接入论证不了,有可能可研报告就得改,一旦这个都改了,那就是重大变更了。这个等级就要重点从对系统必要性方面论证,主要方法就是对比分析,选几个电压进行对比。
潮流分布。抽水蓄能的主要目的就是调峰调频,220kV电网一般情况很难匹配百万装机的抽蓄,瞬时百万负荷波动,220kV承受不起。所以百万以上装机一般都是500kV电压等级,除了西北地区可能有750kV。当然现在有一些中小型抽蓄,一般都是接入220kV及以下电网的。这就是要接入系统为优先原则的原因。电源建设,假定的电压等级和接入点,会以点带面,辐射到全网上。你接入A站,A站又和B,C,D。。。站连接,当A站失去你这个电源的时候,电网就出现不平衡情况,影响BCD....站线路的电压、频率,谁能弥补A站失去的电源?就需要仿真计算,考虑最不利的情况下,保证电网安全运行。电源和负荷都是随时波动的,只有电网能实时掌握和控制潮流的分布。举个不太恰当的例子:广东多个抽蓄都接入楚庭500kV变电站,一旦这个站出问题,多个抽蓄都受影响,所以具体接到哪最合理,只能由通过接入系统设计给出答案。
1.主接线的设计原则
(1)电气主接线设计需要适应抽水蓄能电站的运行特点,选择简单清晰、满足可靠性设计要求,适合运行工况变化而且操作方便、运行灵活、投资合理的接线方案。简而言之,应遵循“安全可靠、运行灵活和经济合理”的基本原则。
(2)电气主接线应综合考虑电站单机容量和台数、出线电压和回路数、系统要求、枢纽布置等因素。
(3)由于抽水蓄能电站有发电和抽水两种运行工况,其电气主接线设计还应考虑机组的启动方式、同期方式、可逆式机组的换相开关的设置方式等因素。
2. 主接线特点
(1)电站的地理位置一般距负荷中心较近,输电距离较短。
(2)一般不作为枢纽变电站,没有穿越功率,不承担近区负荷供电。通常采用一级高电压接入电网枢纽变电所。
(3)出线回路数相对较少,满足输送容量、系统稳定和可靠性要求即可,通常只以1~2回高压线路接入电网。
3. GIS主接线方式
抽水蓄能电站GIS主接线分为角形接线、一倍半接线、单母线分段、双母线和单母线接线方式。原则是:(1)接线简单(2) 可靠性高(3)与系统界面清晰(3) 符合电力系统运行需求(4) 任一元件故障, 不造成全厂停。
考虑因素:地形、地质条件,运行安全影响(过电压、SF6泄露风险), 投资等。
角形接线和一倍半接线中每一回路均对应两台断路器,任一断路器故障或检修均不影响本回路的正常运行,可靠性较高。当进出线回路数为6回及以上时,角形接线断路器较多,开环的几率增大,可靠性低,可采用一倍半接线形成多个环形,可靠性高。
单母线分段、双母线和单母线接线,每个进出线回路均对应一组断路器,接线简单清晰,布置简单,运行经验较多,可靠性较角形接线或一倍半接线低。
桥形接线简单清晰,断路器数量少,投资较省,可靠性稍低。但当桥联断路器故障或检修,则断路器两侧进出线回路需解列运行,可靠性大大降低,此时如有穿越功率通过,则无法送出。
4. 发电机-主变接线方式
考虑因素:电力系统条件、厂房地质条件、电站运输条件、投资、 运行检修便利性等。