集控中心实施方案

1下索子沟流域集中控制中心实施方案康定县吉能水电开发有限责任公司二○一○年六月21．下索子沟流域项目简介1.1流域及电站概况下索子沟又名座棚沟，为康定县境内大渡河右岸一级支流。下索子沟发源于康定以北的滑山（主峰海拔约5518m）北麓，从海拔5704m以上的高山向东北流经座棚沟、磨盘椅、十七道拐、三道桥，汇入大渡河。下索子沟水电可开发河段，从大渡河的沟口至海拔3300m。即可开发河段为18.6km。规划河段内落差达1640m，平均比降为88.17‰，在该河段内水力资源采用梯级开发，布置了5级6站，总装机容量7.99万kW。概述如下：（1）柳林子沟水电站柳林子沟水电站是下索子沟梯级开发的第一级电站，电站装机容量1.48万kW，采用引水式开发。电站坝址处控制流域面积83km2，多年平均流量2.604m3/s。电站额定水头475.2m/355.2m。水库正常蓄水位3329.94m/3328.56m/3202.74m，电站为径流式。电站装机2台0.56万kW、1台0.36万kW水轮发电机组，总装机容量1.48万kW。电站保证出力0.3129万kW，多年平均发电量0.7452亿kWh，年利用小时数5037h/5032h。电站的主要开发任务为发电。（2）两河口水电站两河口水电站是下索子沟梯级开发的第二级电站，电站装机容量0.5万kW，采用引水式开发。3电站坝址处控制流域面积76.3km2，多年平均流量3.138m3/s。正常蓄水位2820m，电站为径流式。电站安装2台0.25万kW水轮发电机组，总装机容量0.5万kW。电站保证出力0.1263万kW，多年平均发电量0.2574亿kWh，年利用小时数5149h。电站的主要开发任务为发电。（3）谢家沟水电站谢家沟水电站是下索子沟梯级开发的第三级电站，电站装机容量2.4万kW，采用引水式开发，具有日调节水库。电站坝址处控制流域面积132.9km2，多年平均流量4.518m3/s，电站额定水头410.17m。水库正常蓄水位2678m，总库容12.1万m3，调节库容10.2万m3，水库具有日调节能力。电站安装2台1.2万kW水轮发电机组，总装机容量2.4万kW。电站保证出力0.715万kW，多年平均发电量1.204亿kWh，年利用小时数5016.9h。谢家沟电站具有日调节能力，电站的主要开发任务为发电。（4）三道桥水电站（调度命名：下索子水电站）三道桥水电站是下索子沟梯级开发的第四级电站，电站装机容量3.0万kW，采用引水式开发。电站坝址处控制流域面积173.5km2，多年平均流量5.44m3/s，电站额定水头485m。正常蓄水位2243m，为径流式电站。电站安装2台1.5万kW水轮发电机组，总装机容量3.0万kW。电站保证出力0.6911万kW，多年平均发电量1.5739亿kWh，年利用小时数5246h。电站的主要开发任务为发电。4（5）三道桥尾水电站三道桥尾水电站是下索子沟梯级开发的第五级电站，也是最后一级，电站装机容量0.35万kW，电站利用三道桥电站尾水落差发电，采用引水式开发。电站坝址处控制流域面积193.2km2，多年平均流量6.06m3/s。正常蓄水位1735m，电站为径流式。电站安装2台0.175万kW水轮发电机组，总装机容量0.35万kW。电站保证出力0.0718万kW，多年平均发电量0.1713亿kWh，年利用小时数4894h。电站的主要开发任务为发电。（6）文昌沟水电站文昌沟水电站是利用下索子沟的支沟文昌沟进行引水发电的电站，电站装机容量0.26万kW。电站坝址处控制流域面积21.6km2，多年平均流量0.678m3/s。正常蓄水位3060m，电站为径流式。装机2台0.13万kW水轮发电机组，总装机容量0.26万kW。电站保证出力0.651万kW，多年平均发电量0.147亿kWh，年利用小时数5654h。电站的主要开发任务为发电。按照开发现状及开发计划，三道桥电站（下索子电站）巳于2010年1月3日并入国家电网进行正式运行。谢家沟电站、三道桥尾水电站计划2010年10月投产。柳林子、两河口、文昌沟电站的初步设计巳经政府有关部门审批，正在做开工前的准备工作。两河口电站、文昌沟电站计划2011年12月投产，柳林子沟电站计划2012年12月投5产。预计到2012年左右，下索子沟全部梯级电站均投产发电。1.2下索子沟梯级电站的接入系统方案依据西南电力设计院“康定下索子沟梯级电站接入系统设计（检索号：50－X327K－X0901）(一次部分)”及“四川省电力公司《关于三道桥电站220kV线路及其系统通信新建工程初步设计审查意见的函》”，下索子沟流域梯级电站接入系统方案如下：三道桥电站以220kV出线2回，其中1回接入500kV康定变电站（调度命名为：下定线），另一回由拉角沟电站接入。下定线在巴定线（巴郎沟电站至500kV康定变电站220kV线路）25号塔处与巴定线采用同塔双回架设。下定线导线型号为为LGJ-2×400，长度约40km，220kV线路上均架设有复合地线光缆(OPGW)。对下索子沟其它各梯级电站，根据其装机容量和地理位置，分别采用35kV出线和10kV出线，在三道桥电站汇集后升压至220kV。最终，下索子沟各电站（总装机容量7.99万kW）均通过三道桥～500kV康定变电站220kV下定线路送出至国家电网。具体方案如下：柳林子沟电站（1.48万kW）和文昌沟电站（0.26万kW）各以一回35kV线路（LGJ-185/3km及LGJ-35/1km）接入两河口电站。在两河口电站（0.5万kW）汇流后再以一回35kV线路（LGJ-240/5km）接入谢家沟电站。在谢家沟电站（2.4万kW）汇流后再以两回35kV线路（LGJ-240/4.5km，同塔双回架设）接入三道桥电站。三道桥尾水电站以10kV电缆线路接入三道桥电站机端10kV母线（两电站相距400m左右）。以上所述35kV线路上亦均架设复合地线光缆(OPGW)。6在三道桥电站220kV升压站内安装一台120MVA的三卷变压器，电压等级为220/35/10kV千伏，10kV侧用于接入三道桥电站及其三道桥尾水电站接入，35kV用于谢家沟电站、两河口电站、柳林子沟电站、文昌沟电站接入，220kV侧用于接入系统。上述接入系统设计方案巳获四川省电力公司批准。四川省电力公司以“川电计[2007]1号《关于甘孜州康定县三道桥水电站接入系统可行性研究报告的批复》”下达了批复意见。参见：下索子沟梯级电站接入系统方案示意图（如下图所示）。72．下索子沟流域梯级水电站集控中心工程2.1下索子沟流域梯级采用集控的必要性由于下索子沟梯级6个电站分布在下索子沟和文昌沟支沟,流经的狭窄地带，彼此相距较近（全长18.6km），落差集中，达1640m，均属同一流域。且整个梯级站均以35kV（或10kV）电压在三道桥电站220kV升压站汇集，通过220kV下定线一点上网，属于同一业主（康定县吉能水电开发有限责任公司）开发。这就为梯级的集控创造8了条件。从运行的可靠性和经济性出发，集控的要求不仅必需而且可行。实现集中控制、统一管理,可以最好的利用资源。各站的各台机组间，可以实现最佳的组合，可以极大地提高电站的整体效益。而且采用集中监控，各梯级站可以完全过渡到“无人值班”的模式。这不仅会节约开支而且会避免因人员操作不当所造成的经济损失。实施梯级集控，虽将增加投资，但由于减少了一定的运行人员的支出（工资及其它），减少了甚至消除了因人员误操作造成停机，停电带来的发电量损失，以及实现了机组的经济运行，所增加的发电量，会在很短的时间内补偿这部分多出的基建投资。2.2集控中心地址选择考虑到下述原因，下索子流域集控中心设置在三道桥电站（也即：下索子电站）：(1)下索子沟流域负荷全部集中到三道桥电站一点上网；(2)三道桥电站距电网500kV康定变电站最近；(3)三道桥电站距流域行政管理中心较近。2.3集控中心方案上报及批复2008年3月向四川省电力公司上报了由中国水利水电第十工程局勘测设计院编制的《康定县下索子沟流域三道桥水电站工程集控中心初步设计报告》，3月18日，由省电力公司组织召开了技术评审会，并于同年6月2日以“川电调度【2008】54号文下发了《关于印发康定县下索子沟三道桥电站集控中心接入系统设计方案审查会纪要9的通知》”。2.4集控中心体系结构根据下索子沟流域梯级电站的特点及装机规模，集控中心由如下几个体系结构组成：(1)集控中心计算机监控系统。(2)集控中心调度自动化(3)集控中心通信。(4)集控中心工业电视。3．集控中心体系结构介绍3.1集控中心监控系统3.1．1集控中心监控系统的主要功能下索子沟梯级的计算机集中监控系统（即下索子沟流域集控中心监控系统）按全部梯级电站实现无人值班（少人值守）并在中心处与系统“一点”相联的原则的总体要求设计。为了很好实现集控监控系统功能，确保使用可靠，下索子沟流域集控中心计算机监控系统选用的南京南瑞集团公司提供的产品及技术服务。集控中心监控系统的主要功能如下：3.1.1.1总体要求3.1.1.1.1控制与调节方式正常运行时，由梯级集控中心计算机监控系统对梯级水电站（即：三道桥电站、三道桥尾水电站、谢加沟电站、柳林子沟电站、两河口电站、文昌沟电站）进行远方实时控制、安全监视及调度管理，梯级10各电站站控层正常情况下均不设有运行值班人员。当主干网络故障使得梯级水电站的现地控制单元与梯级集控中心计算机监控系统联系中断时，可通过电站内的预留主机兼操作员站或现地控制单元进行相关控制、操作及监视。计算机监控系统具有多种调控方式，以满足梯级水电站运行的需要。为了保证控制和调节的正确、可靠，操作步骤按“选择－确认－执行”的方式进行，并且每一步骤都有严格的软件校核、检错和安全闭锁逻辑功能，硬件方面也有防误措施。3.1.1.1.2控制方式（1）现地控制单元：全自动控制，自动分步控制和手动分步控制。（2）电站内主机兼操作员站：全自动控制，自动分步控制（3）梯级集控中心：全自动控制（4）省调：AGC控制在梯级水电站的现地控制单元上设置“远方/现地”选择开关，站内计算机系统主机兼操作员站上设置“远方/现地”选择软开关。3.1.1.1.3负荷给定方式（1）由运行人员在梯级集控中心操作站给定梯级水电站总负荷或机组设定值。（2）由负荷曲线自动给定梯级水电站总负荷，自动制定开、停机计划和机组负荷分配。（3）由梯级集控中心根据AGC/EDC算法给定梯级水电站总负荷，自动分配给各机组。113.1.1.1.4机组负荷分配方式（1）由运行人员在中控室给定负荷。（2）由AGC、AVC自动给定负荷。（3）由梯级集控中心远程操作站给定负荷。（4）直接在现地控制单元上设定机组负荷。3.1.1.2主要功能3.1.1.2.1数据采集和处理1）采集梯级水电站现地控制单元自发性上送的实时数据。2）更新实时数据库。3）运行数据存盘，历史数据保存，保证数据的连续。4）对采集到的各现地控制单元的各种数据进行分析和处理。5）汇集本流域梯级电站实时远动信息，向省调和地调报送，同时各站也可直采直送；接受省调对本流域梯级电站的遥控、遥调命令，负责通过电站监控系统贯彻实施。3.1.1.2.2运行监视和事件报警1）状态变化监视：所有开关量的状态改变都显示、记录，并可根据需要选择打印。2）越/复限检查：接受各现地控制单元的越限报警信号，如模拟量越/复限、梯度越限、开关量状变和监控系统自诊断故障等各种信息。当发生紧急事件时，如保护装置动作、机组事故停机等，自动推出相应画面和事故处理指导，画面闪光和变色，打印事故追忆记录。3）过程监视：监视机组开、停机过程。显示过程的主要操作12步骤，当发生过程阻滞时，在显示阻滞原因，并将机组自动转换到安全状态或停机。4）趋势分析和异常监视：提供趋势(分析)功能以用于显示一些变量的变化，趋势分析程序能在趋势显示画面上以曲线形式显示趋势数据。站控级计算机能储存至少30帧趋势显示，每帧能显示至少6条趋势曲线。梯级集控中心计算机的趋势显示能使用10种不同的时间标度，趋势