第3章-供电电源规划-课件.ppt

《第3章-供电电源规划-课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第3章-供电电源规划-课件.ppt（114页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第3章 供电电源规划,3.1 概述3.2小型水电站的规划问题3.3 太阳能发电及其它新能源发电的规划3.4 小型变电所规划3.5 无人值班变电所规划3.6 有人值班变电所改造为无人值班变电所规划3.7 综合考虑多种因素变压器最佳容量的确定,第3章 供电电源规划3.1概述,3.1概述,农村电网的主要电源电源规划的原则电源规划的步骤电力电量平衡电源结构的选择,第3章 供电电源规划3.1概述,一、农村电网的电源 1、国家大电网,2、农村电站,小水电站小热电联产电厂风力发电站太阳能发电沼气发电、潮汐发电、地热发电等,优点：运行经济稳定，供电质量高，可靠性高，对负荷增长变化的适应能力强缺点：在负荷密度小

2、，负荷分布过于分散时，送、变、配电投资及网损较高,第3章 供电电源规划3.1概述,二、电源规划的原则 执行国家有关政策 充分利用地区的资源条件，因地制宜 积极建设新能源电站 布局和结构经济合理，系统安全可靠,第3章 供电电源规划3.1概述,三、电源规划的步骤1、根据电力负荷的发展，进行初步电力电量平衡 2、提出几种电源布点方案，进行技术经济比较，确定方案3、根据推荐方案，再进行电力电量平衡，按照逐年的负荷发展确定电站装机容量、进度4、无功电力平衡、确定补偿容量、选择无功电源,第3章 供电电源规划3.1概述,四、电力电量平衡的方法代表日：枯水季节中最大负荷日和农业灌溉时期的最 大负荷日 分别进行

3、平衡首先进行一个变电所或一个供电区的平衡，然后进行全县或一个系统的平衡不考虑事故备用和检修备用，应设置负荷备用，其备用容量按综合最大供电负荷的5计算,第3章 供电电源规划3.1概述,四、电力电量平衡实例,第3章 供电电源规划3.1概述,四、电力电量平衡实例,第3章 供电电源规划3.1概述,四、电力电量平衡实例全部规划区综合,第3章 供电电源规划3.1概述,五、电源结构的选择,1、影响因素电力负荷的增长和分布大电力系统为本地区提供电力的可能性及数量地区内动力资源 地区内在规划期内的中小水利工程 地区内煤炭资源的开采及供需 地区内其他动力资源(如地热、风力、期汐等),第3章 供电电源规划3.1概述

4、,2、主、配变压器容量比例的规划 110kV与35kV变压器原则是：110kV的供电负荷应与35kV用电负荷及损耗相 平衡，且应保证变压器在经济状态下运行,第3章 供电电源规划3.1概述,35kV与10kV变压器,第3章 供电电源规划3.1概述,10kV配电变压器与用电设备,第3章 供电电源规划3.1概述,数例分析某规划县变压器容量：110kV：63000kVA 35kV：32850kVA10kV：79550kVA 低压设备：74482kVA,分析：1理论值：1.581.35 实际：0.522理论值：1.5872.22 实际：2.433理论值：1.41.86 实际：1.06总体说来：35kV变

5、压器容量太小，易发生“卡脖子”现象 另外，10kV配变容量偏小，应增加布点,某供电区：110kV：883MVA 35kV:52MVA？,第3章 供电电源规划3.2小水电,3.2 小型水电站的规划问题 小水电：单机容量在5万kW及以下的水电站及其配套电网,发展情况微机监控规划联网运行规划柴油发电机组的选配,第3章 供电电源规划3.2小水电,一、发展情况,截止2011年(数万座水电站):水电-装机：2.2亿千瓦 年发电量：6626亿千瓦时小水电-装机:6200万千瓦 约占30%覆盖面：1540多个县（市）建有小水电站 600个县以小水电供电为主 200多个县拥有完整的小水电供电网 3000多个乡村

6、有小水电自供区,第3章 供电电源规划3.2小水电,第3章 供电电源规划3.2小水电,小水电发展可以大致划分为三个阶段：、新中国成立到上世纪70年代：总装机：700万千瓦 年均投产：23万千瓦、改革开放到上世纪末：总装机：2350万千瓦 年均投产：82万千瓦、进入新世纪以来：总装机：6200万千瓦 年均投产：300多万千瓦,第3章 供电电源规划3.2小水电,小水电的作用及意义：遍布全国1/2的地域、1/3的县市，累计解决了3亿多无电人口的用电问题。增加能源供应 改善能源结构 减少温室气体排放 电力应急保障 小水电已成为我国农村经济社会发展的重要基础设施、“十二五”期间，中国将进一步加大水电建设力

7、度，小水电开发也将迎来历史性机遇。,中央财政资金投入：2010年6亿，2011年14.7亿,第3章 供电电源规划3.2小水电,二、小水电微机监控规划问题,监控装置的主要功能：数据采集功能控制功能调节功能CRT显示功能打印功能,模拟量：U、I、P、Q、f开关量：断路器、继电器的状态,发电机：电压调节、励磁调节、负荷调节水轮机：转速调节、调压器的分接头调节,断路器、自动开关、接触器的投入和切除,第3章 供电电源规划3.2小水电,微机监控系统的结构设计：采用分布式系统结构采用交流直接采样方式水机自动化的单独设置主要设备的保护宜采用独立的微机保护简化常规系统作为备用系统的电源配置，应设置UPS（由电站

8、的蓄电池供电）,第3章 供电电源规划3.2小水电,三、小水电联网运行规划问题,1要合理选择联网方式2要正确选用同期装置3要重视无功电力电量的平衡4继电保护要配备恰当,升压联网尽可能专线联网联网点最好选择在变电所,增发无功：增强励磁提高空载电压改变变压器分接头加设电容器补偿,选本身带有保护功能的自动开关送电短路保护考虑内、外部短路继电保护动作值和动作时限都要与电网相配合重视甩负荷保护：灭磁、水阻,第3章 供电电源规划3.2小水电,四、枯水期柴油机组选配,1机组配套形式2机组转速 250kW以下 高速 1500rmin及以上 250500kW 中速 750至1000rmin 500800kW 低速

9、 600rmin及 以下3发电机额定电压 630kW及以下 400V 更大大容量 6300V4机组额定容量 根据负荷及电网缺电情况，一般选2台,第3章 供电电源规划3.2小水电,四、枯水期柴油机组选配-例,某农村小水电网，枯水期平均缺少电力950kW，短时间高峰负荷时缺电1350kW，试选配柴油发电机组。选：2台 单机额定容量为630kW 同步转速为600rmin 额定电压为400V 具有10的短时超载能力,第3章 供电电源规划其他形式新能源发电,1、风力发电我国并网型风力发电自20世纪80年代开始起步2001年底，装机40万kW，仅占全国电力总装机容量的0.14%2005年底，15个省市自治

10、区建设61个风电场，装机容量126万kW2008年底，风电并网894万kW，占全国发电总装机1.13%2012年6月，并网风电装机达5258万千瓦，取代美国成为世界第一风电大国。成为继火电、水电之后的我国第三大电源。,预计：到2015年，风电发电量占总发电量的3%到2020年，风电发电量占总发电量的5%,风能丰富两大地带：新疆、内蒙古到东北一带；东南沿海的海岛、海域和海滨地区 较大的风力发电：新疆达坂城，装机容量达7万千瓦，年发电量1.5亿千瓦时 广东南澳岛，装机容量5.3万千瓦，满足本岛的用电，富余的电可通过海底电缆向大陆输出。国内主要发展趋势：、单机容量不断增大，利用率提高；、机组桨叶增长

11、，具有更大捕捉风能的能力；、塔架高度上升，在50m高度捕捉的风能比30m高处多20%；、海上风力发电技术取得进展。,面临的主要困难及解决途径主要困难：风电在发展初期电价较高，无法与常规能源发电竞争 解决途径：多出台鼓励政策支持风电的发展。,达板城风力发电厂,2、地热发电 地热发电和火力发电的原理一样，都是利用蒸汽的内能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电。不过，地热发电不像火力发电那样，要备有庞大的锅炉设备，也不需消耗燃料，它的能源来自地热，地热蒸汽发电与地下热水发电。1970年，我国在广东丰顺建成第一座地热电站，机组功率为01MW。随后，河北怀来、西藏羊八井等地也建了地热电站。到目前为

12、止，西藏羊八井地热电站是我国最大、运行最久的地热电站，一直在安全、稳定发电。,羊八井电厂是我国最大的地热电厂，总装机容量为25.18MW，水温约150，担负拉萨地区50%的供电任务。电站由5眼地热井供水，单井产量为75160立方米小时。,羊八井地热电厂,羊八井地热温泉,3、潮汐发电 潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝，形成水库，并在坝中或坝旁放置水轮发电机组，利用潮汐涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电。潮汐发电的优点是成本低，每度电的成本只相当火电站的八分之一。1913年德国在北海海岸建立了第一座潮汐发电站。1957年我国在山东建成了第一座潮汐发电站。到

13、目前为止，我国正在运行发电的潮汐电站主要有8座：浙江乐清湾的江厦潮汐试验电站、海山潮汐电站、沙山潮汐电站，山东乳山县的白沙口潮汐电站，浙江象山县岳浦潮汐电站，江苏太仓县浏河潮汐电站，广西饮州湾果子山潮汐电站，福建平潭县幸福洋潮汐电站等。,法国郎斯潮汐电站示意图,法国朗斯潮汐电站,法国郎斯电站1967年建成，位于法国圣马洛湾郎斯河口。一道750米长的大坝横跨郎斯河。坝上是通行车辆的公路桥，坝下设置船闸、泄水闸和发电机房。郎斯潮汐电站机房中安装有24台双向涡轮发电机，涨潮、落潮都能发电。总装机容量24万千瓦，年发电量5亿多度，输入国家电网。,江厦潮汐电站是中国第一座双向潮汐电站，位于浙江省温岭市乐

14、清湾北端江厦港。1980年5月第一台机组投产发电。电站装有双向贯流式机组6台，总装机容量3200干瓦，年发电量600万度，可昼夜发电1415小时。规模仅次于法国郎斯潮汐电站、加拿大芬地湾安娜波利斯潮汐电站，居世界第三。,4、生物质发电 生物质发电主要是利用农业、林业和工业废弃物为原料，也可以将城市垃圾为原料，采取直接燃烧或气化的发电方式。,生物质能发电在可再生能源发电中电能质量好、可靠性高，比小水电、风电和太阳能发电等间歇性发电要好得多，可以作为小水电、风电、太阳能发电的补充能源，具有很高的经济价值。,上次课重点内容复习 1、农村电网的电源主要有哪些？2、做电力电量平衡时代表日怎么选？3、小水

15、电站联网时应重点注意哪些问题？,一、两种类型的太阳能发电系统 1、光伏发电 2、热发电 二、太阳能发电的特点及应用前景三、离网型光伏发电站的规划,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,3.3太阳能发电规划,1、太阳能光伏发电系统简介,核心元件：光伏电池（光生伏打效应）太阳能电池发电系统如图所示：,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,2、塔式聚化太阳能发电系统简介（太阳能热发电）,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,采用“光热电”的发电方式,亚洲首座塔式太

16、阳能热发电站（北京延庆）,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,大的光伏发电项目：陕西榆林靖边20兆瓦、青海共和有30兆瓦、青海河南20兆瓦、甘肃白银 20 兆瓦、甘肃金昌 20 兆瓦、甘肃武威20兆瓦、内蒙古阿拉善20兆瓦、内蒙古包头20兆瓦、内蒙古巴彦淖尔20兆瓦、宁夏青铜峡30兆瓦、新疆哈密20兆瓦、新疆吐鲁番20兆瓦、中标电价全部低于1元千瓦时，最高电价为0.9907元千瓦时，最低电价仅为0.7288元千瓦时。,太阳能热发电项目：北京延庆 兆瓦 鄂尔多斯50兆瓦山东德州:全球首座屋顶太阳能高温热发电站 2.5 兆瓦,二、太阳能发电系统的特点

17、及发展前景,1、特点(1)太阳能的清洁性。(2)太阳能的广泛性。(3)太阳能的分散性。(4)太阳能的间歇性。(5)太阳能电池寿命长。,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,2、发展 1954年 第一个实用的硅太阳能电池 美国 用于人造卫星我国从1958年开始研制硅太阳能电池预计：到 2030 年太阳能发电占电力总共应 10%以上,可再生能源在总能源结构中占到 30%;到2050 年太阳能发电将占总能耗的 20%；到本世纪末太阳能发电将在能源结构中起到主导作用。,四、离网类型太阳能发电站的规划,青海玉树巴塘乡上巴塘村小学15kW离网光伏电站,第3章

18、供电电源规划3.3太阳能发电规划,1.光伏电站选址原则、选择太阳能资源丰富的地区；、光伏电站场址应尽可能选择在地势平坦的地方；、场址应该选择在用电负荷中心区域；、避免选择地质灾害区，应该尽量选择非农田或草 场的闲置土地，光伏电站场址不能压覆矿产资源。,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,2、系统配置设计光伏电站最基本的三大构成是：发电单元（太阳能电池方阵）蓄能单元（蓄电池组）逆变器 为了保证以上三大部分的正常工作，特别是保护蓄电池避免因为过充电或过放电造成损坏，控制器也是太阳能光伏电站必须配置的设备。交流配电柜主要起到分配对外线的供电，计量各用电回路的用电量和安全保护等作用。以上5种设备

19、构成了太阳能光伏电站的基本设备。,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,光伏电站装机容量确定W=L/（H）式中：W光伏电站装机容量，kWp；L光伏电站所在地年用电量，kWh；H年峰值日照小时数，h；光伏电站系统总效率。,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,系统工作电压的确定对于大中型的光伏发电站，国内习惯选取110V、220V、500V等系列设备。国外常采用120V、240V、300V、500V等系列设备。一般来说，此值选得太低将使直流损失增大，选得太高会对所采用的辅助电源充电造成一些困难，也会对人身安全带来一些负面影响，考虑到光伏电站系统运行的稳定性和可靠性，及系统设备的通用性和可

20、互换性，通常选取系统的直流额定工作电压为220V。,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,光伏阵列优化设计、安装方式：有固定式、单轴跟踪式和双轴跟踪式 从电站运行的安全角度考虑，目前离网光伏电站组件安装大部分仍以固定式安装为主。,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,、光伏组件最佳倾角：对于独立光伏电站，由于冬季照明时间长，用能大，计算光伏组件最佳倾角时以冬半年接收太阳能辐射量最大为约束条件，在090范围按1间隔进行编程计算，计算出不同角度下辐射量的总值，确定以冬半年接受太阳能辐射量最大对应角度为光伏组件安装最佳倾角。以青海省格尔木为例，独立光伏电站确定光伏组件最佳倾角为48。,第3章

21、 供电电源规划3.3太阳能发电规划,、光伏电站阵列间距设计 通常光伏阵列间距设计按照冬至日9：3016：30不遮挡为计算设计依据。,第3章 供电电源规划3.3太阳能发电规划,3.4 小型变电所规划,一、规划的基本要求,(1)满足农业现代化的需要，适合我国的国情。(2)农村变电所的总体布局，要注意节省投资、维修方便。(3)研究新技术和开发研制新设备，做到技术上先进、安全可 靠、检修周期长。农村小型化变电所设计规程 农村小型化无人值班变电所设计规程,第3章 供电电源规划3.4小型变电所规划,二、小型变电所的优点,(1)农村小型化变电所建设占地面积小，仅为常规变电 所的1/3左右。(2)基建工程量小

22、、施工方便、周期短。(3)总工程投资减少，仅占常规变电所的2/3左右。(4)延长了设备的检修周期，改变了原来每年一大修、半年一小修、平时临修不停的现象。(5)简化了结线方式。(6)提高了供电可靠性。,第3章 供电电源规划3.4小型变电所规划,三、小型变电所的所址选择,(1)变电所所址应尽量靠近负荷中心。(2)应从整个农网的合理布局、提高农网供电可靠性、加强农网网架的观点来考虑。(3)宜选择山地、荒地及非耕地。(4)宜靠近公路，应避开污秽地区，所址的标号应在50 年一遇的最高水位之上。(5)应考虑到负荷增加时，所需扩建和改建工程量最小。(6)应充分考虑变电所与电管站合一形式,以便于发展 成无人值

23、班变电所。(7)需顾及电气回路和电气设备与周围邻近设施的相互 影响。,第3章 供电电源规划3.4小型变电所规划,四、小型变电所的电气主接线,35kV和66kV侧 进线为2回及2回以下:宜采用桥式接线、线路变压器组接线或线路分支即T形接线；10kV侧当 出线为6回时，可以采用单母线接线，出线为6回及以上并有两台主变压器时，宜采用分段单母线或简易分段单母线接线。,第3章 供电电源规划3.4小型变电所规划,主变压器容量台数应按负荷状况和性质确定。负荷较稳定的宜配置两台同容量的主变压器。以农业用电为主时，可配置不同容量的主变压器。,1单台变压器方案(方案1)适用于主变容量不大于13150kVA(旧型号

24、为不大于13200kVA)及以下，10kV出线14回(12回为佳)的小型变电所。其35kV侧采用线路变压器组单元方式。,第3章 供电电源规划3.4小型变电所规划,2两台主变方案(方案2)适用于主变容量不大于23150kVA及以下、10kV出线46回的中型变电所。接线如图4-5所示。,第3章 供电电源规划3.4小型变电所规划,五、配电装置和保护装置,(1)小型变电所的配电装置宜采用户外敞开式、半高 型布置。(2)主开关设备应采用真空断路器、真空重合器、SF6 断路器、SF6重合器。不得采用油为灭弧介质的断 路器和油为介质的重合器。(3)主变压器保护。在35、60kV侧采用熔断器保护，过 负荷、轻

25、瓦斯、温度保护均动作于信号。10kV侧采 用断路器保护时，应设过流保护带时限动作于跳 闸，并作为出线的后备保护。(4)l0kV出线。当采用断路器时，其控制和保护宜采用 分布式单元保护；当采用重合器时，可不另设保护 装置，但均应预留远动装置的接口。,第3章 供电电源规划3.4小型变电所规划,六、远动装置,1、三点要求：(1)可靠性。平均故障间隔时间:应在25000h以上,为延长这一时间，可采用双机互为备用系统。(2)实时性。1)YX和重要的YC量，要求l2s内反应；2)比较重要的YC量，要求23s内反应；3)一般YC量要求520s内反应；4)电量和水位，要求1h内反应。(3)经济性。满足工作要求

26、、在经济上廉价的设计。,第3章 供电电源规划3.4小型变电所规划,2规划远动装置可采用的两种方式,(1)集中式布局 是指用一台或两台计算机完成监控、保护、远动的任务。这种集中控制系统有时设置两台计算机，一台完成监控、保护、远动任务，另一台则完成管理任务。,(2)分布式布局 在分布式控制方式下，对全厂、全所的各局部控制对象分别进行控制和保护，将控制任务分散在设置于不同地点的微型计算机上，故称其为分布式控制系统。,第3章 供电电源规划3.4小型变电所规划,3“四遥”小型变电所的功能（遥测、遥信、遥控、遥调）有关“四遥”小型变电所的功能可参照表4-8、表4-9、表 4-10来确定。SCADA系统简介

27、：(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,即数据采集与监视控制系统。,分为3部分：控制中心变电站远动终端RTU(Remote Terminal Unit远端测控单元装置)传输介质,第3章 供电电源规划3.4小型变电所规划,四遥功能：遥测：用于模拟信号的采集，如：母线电压、线路电 流、变压器的有功、无功、频率采集等；遥信：常用于开关状态量的采集，如：继电器触点的 闭合或是断开，开关的位置信号，保护装置动 作信号，调压变压器抽头位置信号；遥控：常用于断路器的分合与控制；遥调：常用于有载调压变压器抽头的升降调节。,第3章 供电电源规划3.4小型变电所

28、规划,本次课作业：去图书馆查找资料进行参考，绘制某35kV变电所的电气主接线图。要求：掌握图上所有设备的功能。,上次课重点内容复习,1、简单说一下离网型光伏发电系统的主要构成。2、简单说一下塔式聚化太阳能发电系统的主要构成。3、35kV小型变电所的电气主接线一般怎么设计？,3.5 无人值班变电所规划,一、无人值班变电所简介二、建设无人值班变电所的总体方针三、无人值班变电所规划的任务四、无人值班变电所设计方案简介五、无人值班变电所自动化设备的配置原则六、110kV无人值班变电所二次系统规划,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,一、无人值班变电所简介,无人值班变电所是指无固定值班人员在当

29、地进行日常监视与操作的变电所。1、发展国外：50年代就开始从事无人值班变电所的建设或改造 现在一些发达国家，90%以上的变电所无人值班我国：从60年代开始试点工作，80年代开始推广 现在城网和农网中相当数量变电所实现了无人值班我国农网：20世纪90年代农村变电所在小型化模式基础上朝无人化模式发展。1993年投运的河北省三河市西定府变电所成为中国第一座4遥无人值班的农网变电所。,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,石家庄：1990年：开始变电所的无人值班改造 2001年：石家庄市农网所辖17个县（市）的41座110kV变电 所、135座35kV变电所全部实现了无人值班 几个典型变电所：

30、1994年：河北省南网第一座四遥无人值班变电所在临漳县南东坊正式投运。无配电室、值班室，仅有一间保护控制室。1996年：元氏南佐35kV无人值班变电所，以“一亩地，一间房，一百万（投资），一个月（建成投运）”的特点推出了农网变电所建设的新思路。,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,1996年无极西郎35kV无人值班变电所全室外化 无房屋，无电缆沟，采用分布式远动及微机保护,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,1998年无极城西110kV无人值班变电所按照“三无”（即无人值班、无一间房屋、无电缆沟）模式建成投运，具有极大的推广价值,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划

31、,2、建设目的经济方面：节约变电所的占地面积节省常规变电所建设中的配套设备、辅助设 施方面的大量投资减少运行维护费用减少值班人员，减员增效技术方面：提高电网运行的可靠性,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,二、建设无人值班变电所的总体方针,1基本要求(1)提高变电所安全运行和供电的可靠性；有经济效益。(2)制定规划、统一组织、逐步实施、讲求实效。(3)根据电网所在地区的经济发展水平和变电所在电网中所处位置，对变电所无人值班宜有不同的要求。(4)首先适宜于辐射状运行的变电所，也包括220kV终端变电所。,“一步走”和“两步走”相结合“一步走”：四遥功能一次到位；“两步走”：实行保留就地

32、监视仪表和信号，既可现场操作又可实行远动操作，经运行考核后，再实现无人值班。,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,2统筹考虑的几个问题(1)把无人值班变电所的规划与全局的配电管理系统(DMS)和全局的管理信息系统(MIS)规划统筹地加以考虑。(2)与微机保护和微机自动装置的规划进行统筹考虑。(3)与负荷控制系统、远程抄表系统的规划进行统筹考虑。(4)与一、二次设备的改造和完善进行统筹考虑。,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,三、无人值班变电所的规划的任务,1确定变电所的管理模式(1)集中控制管理模式 地区调度中心直接对变电所进行监测、控制与操作(2)分级管理模式 地区调度

33、中心只进行负荷分配、潮流、电压、无功、运行方式等方面的控制，对变电所的直接控制和操作，由调度中心所属的下级调度来完成。这种管理模式要求上、下级调度之间有转发通道。(3)集控站管理模式 集控站可以单独设置，也可以放在某一变电所中，负责对变电所的控制和操作。适于未设区调的中型电网。,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,2确定规模和建设改造次序(1)确定主变压器容量、台数；(2)确定进、出线回数和接线方式；(3)确定自动化系统的功能及其所需装备；(4)确定变电所的通信方式及信息传输的要求；(5)确定建设和改造次序。,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,四、无人值班变电所设计方案简

34、介,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,1、简化一次系统接线,110kV：一般两回进出线，桥型接线，初期可采用线路变压器组过度接线方式,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,35kV：35kV终期出线4-6回采用单母线分段接线方式,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,10kV：终期出线8-12回，采用单母线分段接线方式,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,2、一次主要设备的选型及布置,变压器：选择节能型变压器,断路器（开关）,110 SF6开关,35kV真空开关,10kV真空开关,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,2、一次主要设备的选型及布置,

35、免维护、占地少、安装方便,密集型电容器,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,2、一次主要设备的选型及布置,布置满足安全距离，检修空间大，接线方便，且占地少，布置紧凑，接线清晰而美观,半高层布置的35KV架构,半高层布置的10KV出线间隔,中型、半高型、高型？,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,3、二次设备的选择,微机变压器主保护装置,微机线路监控保护装置,微机电容器监控保护装置,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,3、二次设备的选择,自动化系统的终端RTU,多功能电子表,分布式就地布置端子箱 微机保护、远动RTU、测量装置装设于端子箱内,五、无人值班变电所自动化

36、设备的配置原则有以下几种方式，酌情选择 1变电站综合自动化方式集保护、控制、监测、远动为一体的自动化系统。适用于新建的无人值班变电所，其综合造价高。2微机监控系统方式利用SCADA系统完成对变电所的监测和远动。其投资、占地较少，适用于新建或改造的变电所。3常规二次设备加计算机远动装置方式采用常规继电保护、测量、控制、信号装置，加上计算机管理的YX、YC装置。适用于老式变电所的改造，造价较低。,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,六、110kV无人值班变电所规划方案,1远动监控和保护分离式系统(1)远动、监控和保护的分离式的配置 每一间隔层采用二对一的原则配置，每一间隔层由两套单片机单

37、元构成，一套执行远动、监控任务，另一套执行保护任务。同时这两套微机单元又分别与后台机通信，保持相对独立。(2)分层、分布结构分层结构是将系统分为变电所层和间隔层。每一间隔均由两套单片机来分别完成远动监控和保护功能。若干台单片机设置一台管理机。,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,110kV变电所下站端综合自动化系统的硬件总体布局,集中式变电站综合自动化系统结构框图,集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，集中进行计算与处理后，再分别完成微机监控、微机保护和一些自动控制等功能，结构框图所示。,分层分布式集中组屏综合自动化系统结构示意图,3110kV线路的远动和保护装置（如下图所示

38、）,图4-9 110kV线路的远动和保护系统配置图,435kV线路保护和监控系统配置（如下图所示）,6.35kV变电所综合自动化装置（如下图所示）,5主变压器微机远动监控和保护系统（如下图所示）,35kV变电所综合自动化装置构成特点如下。(1)远动、监控单元与保护单元合并为一个组合单 元，其完成一台断路器的YX、YC、YK的就地监 控和保护功能。(2)10个组合单元，通过RS485总线与486管理机相 连，取消NoVell网，使硬件结构大为简化，造 价显著降低。这种方案适于农村变电所。,第3章 供电电源规划3.5无人值班变电所规划,3.6 有人值班变电所改造为无人值班变电所规划,常规变电所：传

39、统模式进行设计、建造和管理的变电所，一般有人值班。继电保护采用电磁型，电器就地控制，不具备四遥、远方操作功能；需要一支训练有素的运行与检修队伍和一整套相应的管理机构、制度进行管理；占地面积都较大，设有独立的配电室、控制室和值班员休息室；调度员依靠电话由变电值班员报送得到的抄表数值误差较大，有的甚至带有人为因素的影响。,第3章 供电电源规划3.6有人值班变电所改造,一、改造的目的和要求目的：提高经济性和运行可靠性要求：1、长远规划，确保在短期内不再进行重复的改造和投资。2、分批分期进行，应该根据资金、设备等条件来确定改造对象和改造规模。3、先易后难的原则，如先改造一次设备，后改造二次设备。,第3

40、章 供电电源规划3.6有人值班变电所改造,二、改造的主要内容,1一次设备的改造(1)断路器 对于110kV、66kV、35kV各级断路器可更换为SF6断路器；对10kV级可更换为SF6断路器、真空断路器以及重合器。(2)主变压器 将低能耗无载调压主变压器，或是高能耗主变压器，改造为具有就地和远方操纵的有载调压主变压器。,第3章 供电电源规划3.6有人值班变电所改造,2二次回路的改造 可据当时的无人值班站的技术水平和待改造站的情况论证后确定。3主站和终端改造(1)主站的改造应选择在电力系统自动化研究上有国际国内最先进系列配套硬软件产品的厂家，这样才有利于今后的发展，以避免重复投资。,第3章 供电

41、电源规划3.6有人值班变电所改造,(2)厂站的改造 最好配置同一型号的RTU,有利于维护和增强可靠性，应选择处理能力强，传输速率高 RTU，用交流采样。,常规变电所经改造后，由于调度员能直接对变电所各条出线的实时负荷进行监测和控制，因而能进一步加强负荷管理，提高负荷率，使电网在不增加新的投资条件下多供电。而且，变电所及各出线的开关操作更及时，因而能有效地减少停电时间，提高供电的可靠性。另外还可减少值班员工资，水电费、房屋维修费等。,第3章 供电电源规划3.6有人值班变电所改造,第3章 供电电源规划3.7 变压器最佳容量的确定,一、影响因素：年损耗电费 变压器的铁耗、铜耗 年损耗小时数 地区电价变压器价格,3.7 综合各种因素影响条件下变压器最佳容量的确定,第3章 供电电源规划3.7 变压器最佳容量的确定,二、分析变压器损耗,第3章 供电电源规划3.7 变压器最佳容量的确定,更换变压器的年收益,如因负荷增加，变压器1已失去最佳运行状态，今欲更换容量更大的变压器2，带来的年收益：,第3章 供电电源规划3.7 变压器最佳容量的确定,临界容量,m=0,记：,不计变压器无功损耗的影响,第3章 供电电源规划3.7 变压器最佳容量的确定,变压器各容量级间经济分界线,第3章 供电电源规划3.7 变压器最佳容量的确定,变压器各容量级间经济分界线,诺谟图,