2023版110千伏~35千伏电网规划设计技术导则.docx
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1、110 千伏35 千伏电网规划设计技术导则目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 总则35 一般技术规定46 110 kV 电网87 35 kV 电网108 电缆通道119 用户及电源接入1210 继电保护与自动装置1411 调度自动化1512 通信1513 差异化规划设计1614 规划计算分析要求17附录 A(资料性) 35 kV110 kV 变压器过负荷能力19附录 B(资料性) 110 kV35 kV 架空线路持续极限输送容量20附录 C(资料性) 110 kV35 kV 电网规划设计参考标准21I 湖南 110 千伏35 千伏电网规划设计技术导则1 范围本文件规定
2、了110 kV35 kV电网规划设计阶段需遵循的规划区域划分、供电安全准则、负荷预测和电力平衡、设备选型一般要求、选址选线一般要求、新(扩)建、改造工程一般要求、110 kV35 kV电网规划、电缆通道、用户及电源接入、继电保护与自动装置、调度自动化、通信网、防灾抗灾技术要求及规划计算分析要求等。 2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 1094.7 电力变压器 第 7 部分:油浸式电力变压器负载导则GB/T 14285
3、 继电保护和安全自动装置技术规程 GB/T 19963 风电场接入电力系统技术规定GB/T 19964 光伏发电站接入电力系统技术规定 GB/T 29328 重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范GB/T 36278 电动汽车充换电设施接入配电网技术规范 GB/T 36547 电化学储能系统接入电网技术规定DL/T 256 城市电网供电安全标准 DL/T 572 电力变压器运行规程 DL/T 5440 重覆冰架空输电线路设计技术规程DL/T 5810 电化学储能电站接入电网设计规范Q/GDW 10738 配电网规划设计技术导则Q/GDW 10829 架空输电线路防舞设计规范Q/GDW
4、10864 电缆通道设计导则 Q/GDW 11721 国家电网有限公司差异化规划设计导则 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。 配电网 distribution network从电源侧(输电网、发电设施、分布式电源等)接受电能,并通过配电设施就地或逐级分配给各类用户的电力网络,对应电压等级一般为110kV及以下。其中,110 kV35 kV电网为高压配电网,10 kV电网为中压配电网,220 V/380 V电网为低压配电网。 最大负荷 maximum load1 在统计期内,规定的采集间隔点对应负荷中的最大值。 规划计算负荷 planning calculation load在最大负荷基
5、础上,结合负荷特性、设备过载能力以及需求响应等灵活性资源综合确定的配电网规划时所采用的负荷。 饱和负荷 saturated load规划区域在经济社会水平发展到成熟阶段的最大用电负荷。当一个区域发展至某一阶段,电力需求保持相对稳定(连续5年年最大负荷增速小于2,或年电量增速小于1),且与该地区国土空间规划中的电力需求预测基本一致,可将该地区该阶段的最大用电负荷视为饱和负荷。 网供负荷 load by public network同一规划区域(省、市、县、供电分区等)、同一电压等级公用变压器同一时刻所供负荷之和。 供电分区 power supply partition在地市或县域内部,高压配电网
6、网架结构完整、供电范围相对独立、中压配电网联系较为紧密的区域。 容载比 capacity-load ratio某一规划区域、某一电压等级电网的公用变电设备总容量与对应网供最大负荷的比值。 N-1 停运 first circuit outage一台变压器或一条线路故障或计划退出运行。 N-1-1 停运 second circuit outage一台变压器或一条线路计划停运情况下,同级电网中相关联的另一台变压器或一条线路因故障退出运行。 供电安全水平 security of power supply配电网在运行中承受故障扰动(如失去元件或发生短路故障)的能力,其评价指标是某种停运条件下(通常指N-
7、1或N-1-1停运后)的供电恢复容量和供电恢复时间。 转供能力 transfer capability某一供电区域内,当电网元件发生停运时电网转移负荷的能力。 分布式电源 distributed generation接入35kV及以下电压等级电网、位于用户附近,在35kV及以下电压等级就地消纳为主的电源。 双回路 double circuit为同一用户负荷供电的两回供电线路,两回供电线路可以来自同一变电站的同一母线段。 电源 double power supply4 为同一用户负荷供电的两回供电线路,两回供电线路可以分别来自两个不同变电站,或来自不同电源进线的同一变电站内两段母线。 多电源 m
8、ultiple power supply为同一用户负荷供电的两回以上供电线路,至少有两回供电线路分别来自两个不同变电站。 新型储能系统 new energy storage system除抽水蓄能外可循环电能存储、释放的系统。 坚强局部电网 strong local network针对超过设防标准的严重自然灾害等导致的电力系统极端故障,以保障城市基本运转、尽量降低社会影响为出发点,以目标重要用户为保障对象,通过构建完整“生命线”通道,保障目标重要用户保安负荷不停电、非保安负荷快速复电的最小规模网架,并具备孤岛运行能力。 “生命线”用户 lifeline users指坚强局部电网保障的目标重要用
9、户,当发生超过设防标准的严重自然灾害导致的电力系统极端故障时,保障城市基本运转、维持或恢复社会稳定、发挥抢险救灾功能的电力用户。 “生命线”通道 lifeline corridor从目标重要用户出发,自10 kV线路逐电压层级向上溯源至本地保障电源,构成在电力系统极端故障下能够安全可靠运行的供电通道。 本地保障电源 local guaranteed power supply接入220 kV及以下电网,在电力系统极端故障下可快速响应,支撑坚强局部电网孤岛运行或黑启动的电源设施。 4 总则坚强智能的配电网是能源互联网基础平台、智慧能源系统核心枢纽、新型电力系统的重要组成部分, 应安全可靠、经济高效
10、、公平便捷地服务电力客户,并促进分布式可调节资源聚合,电、气、冷、热多能互补,实现区域能源管理多级协同,提高能源利用效率,降低社会用能成本,优化电力营商环境,推动能源转型升级,支撑“双碳”目标实现。 配电网应坚持“强-简-强”的协调发展思路,在做强 500 kV 电网网架和优化 220 kV 电网结构的基础上,强化 110 kV 电网互联,按需发展 35 kV 电网,实现中低压配电网智能可靠。各电压等级变电容量应与用电负荷、电源装机和上下级变电容量相匹配,各电压等级电网应具有一定的负荷转移能力,并与上下级电网协调配合、相互支援。 配电网应具有科学的网架结构、必备的容量裕度、适当的转供能力、合理
11、的装备水平和必要的数字化、信息化、智能化水平,以提高供电保障能力、应急处置能力、资源配置能力。 配电网规划应在强调经济高效、保民生保供电的基础上,坚持以效益效率为导向,在保障安全质量的前提下,处理好投入和产出的关系、投资能力和需求的关系,应综合考虑供电可靠性、电压合格率等技术指标与设备利用效率、项目投资收益等经济性指标,优先挖掘存量资产作用,科学制定规划方案,合理确定建设规模,优化项目建设时序。 配电网规划应遵循资产全寿命周期成本最优的原则,分析由投资成本、运行成本、检修维护成本、故障成本和退役处置成本等组成的资产寿命周期成本,对多个方案进行比选,实现电网资产在规划设计、建设改造、运维检修等全
12、过程的整体成本最优。 配电网规划应遵循差异化原则,根据不同类型供电区域的经济社会发展阶段、实际需求和承受能力, 差异化制定规划目标、技术原则和建设标准,合理满足区域发展、各类用户用电需求和多元主体灵活便捷接入。 配电网规划应面向智慧化发展方向,加快推广应用先进信息网络技术、控制技术,推动电网一、二次和信息系统融合发展,提升配电网互联互济能力和智能互动能力,有效支撑分布式能源开发利用和各种用能设施“即插即用”,实现“源网荷储”协调互动,保障个性化、综合化、智能化服务需求,促进能源新业务、新业态、新模式发展。 配电网规划应加强计算分析,采用适当的评估方法和辅助决策手段开展技术经济分析,适应配电网由
13、无源网络到有源网络的形态变化,促进精益化管理水平的提升。 配电网规划应与政府规划相衔接,按行政区划和政府要求开展电力设施空间布局规划,规划成果纳入地方国土空间规划,推动变电站、开关站站点,以及线路走廊用地、电缆通道合理预留。 5 一般技术规定 区域划分5.1.1 供电区域划分主要依据负荷密度,也可参考行政级别、经济发达程度、城市功能定位、用户重要程度、用电水平、GDP 等因素确定。湖南公司所辖供电区域划分原则主要依据 Q/GDW 10738 中相关技术条款要求,详见表 1。 表1 供电区域划分表供电区域 A+ A B C D 负荷密度(MW/km2) 30 1530 615 16 0.11 主
14、要分布地区 长沙市核心区 长沙市非核心城区、重点地级市核心城区 地级市城区、县级核心区 地级市城郊、县城区 乡村地区 注 1:供电区域面积不宜小于 5 km2。 注 2:计算负荷密度时,应扣除 110 kV 及以上专线负荷和相应面积,以及高山、戈壁、荒漠、水域、森林等无效供电面积。 注 3:规划期内供电区域类型应相对稳定,主要边界条件发生重大变化时,可对供电区域类型进行调整。 5.1.2 供电分区是开展高压配电网规划的基本单位,主要用于高压配电网变电站布点和目标网架构建。 5.1.3 供电分区宜衔接城乡规划功能区、组团等区划,结合地理形态、行政边界进行划分,规划期内的高压配电网网架结构完整、供
15、电范围相对独立。供电分区一般可按县(区)行政区划分,对于电力需求总量较大的市(县),可划分为若干个供电分区。 负荷预测5.2.1 负荷预测是配电网规划设计的基础,包括电量需求预测和电力需求预测,以及区域内各类电源、储能装置和电动汽车等新型负荷的发展预测。 5.2.2 负荷预测主要包括饱和负荷预测和近中期负荷预测,饱和负荷预测是构建目标网架的基础,近中期负荷预测主要用于制定过渡网架方案和指导规划项目安排。 5.2.3 负荷预测的基础数据包括经济社会发展规划和国土空间规划数据、自然气候数据、重大项目建设情况、上级电网规划对本规划区域的负荷预测结果、历史年负荷和电量数据等。配电网规划应积累和采用规范
16、的负荷及电量历史数据,作为预测依据。 5.2.4 分电压等级网供负荷预测可根据同一电压等级公用变压器的总负荷、直供用户负荷、自发自用负荷、变电站直降负荷、分布式电源接入容量等因素综合计算得到。 电力电量平衡5.3.1 电力平衡应分区、分电压等级、分年度进行,并考虑各类分布式电源、需求响应、储能设施、电动汽车充换电设施等灵活性资源的影响。 5.3.2 分电压等级电力平衡应结合负荷预测结果、电源装机发展情况和现有变压器容量,确定该电压等级所需新增的变压器容量。 5.3.3 水电能源的比例较高时,电力平衡应根据其在不同季节的构成比例,分丰期、枯期进行平衡。对于分布式电源较多的区域,应同时进行电力平衡
17、和电量平衡计算。 5.3.4 对于分布式电源较多的区域,应同时进行电力平衡和电量平衡计算。 供电安全准则5.4.1 A+、A、B、C 类供电区域高压配电网应满足 N-1 原则,A+类供电区域中供电可靠性要求较高的地区, 可选择性满足 N-1-1 原则,D 类供电区域宜满足 N-1 原则。N-1 停运后的配电网供电安全水平应符合 DL/T 256 的要求。 5.4.2 配电网供电安全标准的一般原则为:接入的负荷规模越大、停电损失越大,其供电可靠性要求越高、恢复供电时间要求越短。根据组负荷规模的大小,配电网的供电安全水平可分为三级,参见表 2。 表2配电网的供电安全水平供电安全等级 组负荷范围(M
18、W) 对应范围 N-1 停运后停电范围及恢复供电时间要求 第一级 2 低压线路、配电变压器 维修完成后恢复对组负荷的供电。 第二级 212 中压线路 a)A+类供电区,5 分钟内恢复(组负荷-2 MW) b)A 类供电区,15 分钟内恢复(组负荷-2 MW) c)B、C 类供电区,3 小时内恢复(组负荷-2 MW) d)维修完成后,恢复对组负荷供电。 第三级 12180 变电站(高压进线、主变) a) A+、A 类供电区,15 分钟内恢复所有负荷供电 b) B、C 类供电区,15 分钟内恢复 min(组负荷-12 MW, 2/3 组负荷),3 小时内恢复组负荷的供电 5.4.3 为了满足上述三
19、级供电安全标准,配电网规划应从电网结构、设备安全裕度、配电自动化等方面综合考虑,为配电运维抢修缩短故障响应和抢修时间奠定基础。 5.4.4 B、C 类供电区域的建设初期及过渡期,以及 D 类供电区域,高压配电网存在单线单变,中压配电网尚未建立相应联络,暂不具备故障负荷转移条件时,可适当放宽标准,但应结合配电运维抢修能力,达到对外公开承诺要求。其后应根据负荷增长,通过建设与改造,逐步满足上述三级供电安全标准。 容载比5.5.1 容载比是 110 kV35 kV 电网规划中衡量供电能力的重要宏观指标。容载比的确定要考虑负荷分散系数、平均功率因数、变压器负载率、储备系数、负荷增长率、负荷转移能力等因
20、素的影响。在配电网规划设计中按下列公式估算: 9 SR = Sei Pmax式中: RS 容载比(MVA/MW); Pmax 规划区域该电压等级的年网供最大负荷; Sei 规划区域该电压等级公用变电站主变容量之和。 5.5.2 容载比计算应以行政区县或供电分区作为最小统计分析范围,对于负荷发展水平极度不平衡、负荷特性差异较大(供电分区最大负荷出现在不同季节)的地区宜按供电分区计算统计。容载比计算负荷按行政区县或供电分区最大网供负荷时刻的网供负荷选取。容载比不宜用于单一变电站、电源汇集外送分析。 5.5.3 根据规划区域的经济增长和社会发展的不同阶段,对应的配电网负荷增速度可分为四个区段,相应电
21、压等级配电网的容载比参考范围参照表 3 执行。 表3 行政区县或供电分区 110 kV35 kV 变电容载比选择范围负荷增长情况 饱和期 较慢增长 中等增长 较快增长 年负荷平均增长率 KP KP2 2KP4 4KP7 KP7 110 kV35 kV 容载比 (建议值) 1.51.7 1.61.8 1.71.9 1.82.0 5.5.4 容载比总体宜控制在 1.52.0 范围内。对处于负荷发展初期或负荷快速发展阶段的规划区域、需满足“N-1-1”原则的规划区域以及负荷分散程度较高、小水电富集区域的规划区域,可取容载比建议值上限。对于变电站内主变台数配置较多、中压配电网转移能力较强的区域,可取容
22、载比建议值的下限,反之可取容载比建议值的上限。 无功补偿5.6.1 配电网规划应保证有功和无功的协调,电力系统配置的无功补偿装置应在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下,保证分(电压)层和分(供电)区的无功平衡。 5.6.2 110 kV35 kV 变电站变电站一般宜在变压器低压侧配置自动投切或动态连续调节无功补偿装置, 使变压器高压侧的功率因数在高峰负荷时不应低于 0.95,在低谷负荷时不应高于 0.95,无功补偿装置总容量应经计算确定。 5.6.3 在新能源、小水电等富集区域以及电缆出线较多区域,应根据电气计算结果配置适当容量的感性无功装置。 设备选型5.7.1 配电网设备应有较强的适应性
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