4风电场升压站设计标准

附件4中国国电集团公司风电场升压站设计标准1目的本设计标准根据国家电力工程及电气专业的规范、标准与有关规定，结合风电场工程的实际情况，提出中国国电集团公司风电场升压站的设计标准，以加强集团公司风电场升压站工程的建设标准化，同时保证设计深度及质量，在技术上做到可靠、适用和先进。2范围本标准适用于中国国电集团公司全资或控股建设的电压为35～220kV新建风电场升压站的设计。3引用标准和文件3.1电气一次部分《建筑设计防火规范》GB50016-2006《供配电系统设计规范》GB50052-2009《35～110kV变电所设计规范》GB50059-1992《35～110kV高压配电装置设计规范》GB50060-2008《标准电压》GB156-2003《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-2006《并联电容器装置设计规范》GB50227-2008《电力设施抗震设计规范》GB50260-1996《高压输变电设备的绝缘配合》GB311.1-1997《高压架空线路和发电厂，变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》GB/T16434《风电场接入电力系统技术规定》GB19963-2005-Z《风电场接入电网技术规定》Q/GDW392-2009《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》DL/T5390-2007《220～500kV变电所设计技术规程》DL/T5218-2005《220～500kV变电所所用电设计技术规程》DL/T5155-2002《变电所总布置设计技术规程》DL/T5056-2007《电力设备典型消防规程》DL5027-1993《高压配电装置设计技术规程》DL/T5352-2006《导体和电器选择设计技术规定》DL5222-2005《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997《交流电气装置的接地》DL/T621-1997《风力发电厂设计技术规范》DL/T5383-2007《电力系统设计技术规程》SDJ-1985《风电场工程规划报告编制办法》（国家发改委2005年）《风电场工程可行性研究报告编制办法》3.2电气二次部分《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分）2006《电力系统继电保护和安全自动装置反事故措施要点》《继电保护和安全自动装置设计技术规程》GB14285-2006《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GBJ63-1990《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》DL/T5136《220～500kV变电所计算机监控系统设计技术规程》DL/T5149《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5137-2004《电能量计量系统设计技术规程》DL/T5202《电力工程直流系统设计技术规定》DL/T5044-2004《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-20083.3土建部分《变电站总布置设计技术规程》DL/T5056-2007《220kV～500kV变电所设计技术规程》DL/T5218-2005《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《变电所给水排水设计规程》DL/T5143-2002《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002《混凝土结构设计规范》GB5010-2010《砌体结构设计规范》GB50003-2001《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003《厂矿道路设计规范》GBJ22-87《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005—67—《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《建筑设计防火规范》GB50016-2006《建筑地基处理技术规范》JGJ79-20023.4概算部分《电网工程建设预算编制与计算标准》（2007）《电力建设工程概算定额》第一册建筑工程（2006年版）《电力建设工程概算定额》第三册电气设备安装工程（2006年版）《电力建设工程预算定额》第一册建筑工程上下册（2006年版）《电力建设工程预算定额》第三册电气设备安装工程（2006年版）《电力建设工程预算定额》第五册加工配制工程（2006年版）《电力建设工程预算定额》第六册调试工程（2006年版）《电力建设工程工期定额》（2006年版）《电力建设工程施工机械台班费用定额》（2006年版）《电力建设工程装置性材料预算价格》上下册（2006年版）《电力建设工程装置性材料综合预算价格》变电工程（2006年版）《电力建设工程概预算定额价格水平调整办法》（电定总造[2007]14号）《电网建设工程概预算定额价格水平调整系数以及各地区工资性补贴》《工程勘察设计收费管理规定》4术语和定义本标准中的术语定义与下列标准中的规定相同：《电工术语基本术语》GB/T2900.1-1992《电工术语变压器互感器调压器电抗器》GB/T2900.15-1997《电工术语高压试验技术和绝缘配合》GB/T2900.19-1994《电工术语高压开关设备》GB/T2900.20-19945一般规定5.1风电场升压站的设计，须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电、输出条件，合理地确定设计方案。5.2风电场升压站设计应做到规划统一、布局简洁、造型协调、整体性好、生产及生活方便。5.3电气设备应尽可能选取常用类型及型号、建筑结构的类型及材料品种应合理并简化，以利采购、备料、加工、施工和运行。6风电场升压站设计的主要内容（1）风电场接入系统的方式；（2）风电场电气主接线；（3）提出风电场短路电路计算成果和主要电气设备选择；—69—（4）风电场和升压站过电压保护和接地；（5）电气设备布置及照明；（6）风电场接入系统的继电保护、系统远动、系统通信设计；（7）风电场控制、保护、测量和信号；（8）升压站控制、保护、测量和信号；（9）交直流控制电源系统；（10）升压站通信系统；（11）升压站站址选择；（12）站区规划及总平面布置；（13）建构筑物;（14）升压站消防；（15）概预算编制。7接入系统设计风电场的接入系统设计是由电力部门的规划及计划专业进行设计的，应根据接入系统设计及审批的相关文件，进行下列各项工作。7.1掌握电网规划掌握地区电网规划和对风电场周边电网情况的分析，特别是电网负荷发展的预测结果。（1）了解风电场所在地区电力系统的用电要求，负荷特性、网络结构、电源组成、供电经济指标等；（2）了解该地区经济发展规划及电力发展规划，从电力系统负荷预测、电源建设推论出风电场建设的迫切性；（3）确认报告结论中的接入系统方式，从送出线路、输电电压等级、线路落点，及风电场开发顺序，细化升压站的电气主接线，掌握风电场接入系统的地理位置接线图。7.2确认接入系统方案在明确了风电场接入系统方案（送出电力的回路、落点、潮流、保护及通信等）的基础上，应进行下列工作：（1）根据功率潮流及电压水平计算，特别是风电场大风月运行方式时，风电场升压站高压母线电压水平的计算情况，这组数值宜作为主变主抽头的选择依据；（2）分析调压调相计算成果，复核升压站无功补偿方案，计算风电场投产年电网的短路电流水平，并复核无功补偿分组容量，推荐无功控制更为灵活的补偿装置；（3）了解报告中稳定计算的内容，确认系统关于升压站的安稳措施设计；（4）确认报告中提出的风电场投产后有关电网10年左右的短路电流水平，复核升压站各级电气设备的性能参数；（5）了解报告中的工频过电压计算内容（一般在330kV及以上电压系统进行专题研究）。7.3确认系统对风电场的相关要求（1）根据风电场规划容量、分期建设情况等约束条件，理解报告中的技术经济分析比较，消化并掌握对风电场升压站电气主接线的要求。—71—（2）全面理解报告提出的对升压站主要电气设备参数和风电机组电气性能要求，核实并修改风电场初设文件的有关内容（包括后续的标书设计有关内容）。7.4确认电力系统安全稳定运行的基本要求（1）了解系统风电稳控系统控制策略，配合做好与稳控相关的保护及通讯的要求。（2）对百万千瓦风电基地中的风电场子项工程，应了解稳定计算内容和专题研究（必要的稳定计算摇摆曲线），确认风电场是否装设功率控制系统或切机装置，当风电场规模较大时，是否装设一套工角测量装置以观察动态特性。7.5复核无功补偿型式选择及容量配置复核风电场无功补偿方案及主变的调压方式，具体内容是：（1）风电场大风方式潮流计算，其正常方式和系统各种（N－1）方式下，风电场升压站母线的电压波动，是否包罗在主变压器主抽头各档调压范围内（Uo±8×1.25%），并满足潮流计算要求。（2）风电场无功补偿容量及分组容量的计算。无功控制系统的具体要求及类型选择。7.6风电场电气设计（技施阶段）输入接口的依据和边界条件技施阶段电气设计是全面落实接入系统设计各条结论意见的过程，应做到：（1）技施设计总说明应明确升压站出线的电压等级、回路数、出线方向、每回路输送容量、导线截面等；（2）电气主接线图中应明确本期工程和最终规模的界限；（3）电气技施图各卷册的说明应符合初步设计审批文件或相关接入系统的要求和有关标准规范。7.7接入系统设计对电气主接线提供的资料和要求（1）接入系统设计应提供升压站出线的电压等级、回路数、出线方向、每回路输送容量和导线截面,并明确升压站接入系统的关口计量点位置;（2）接入系统设计应确认升压站升高电压侧电气主接线的形式,主变压器的台数、容量和型式,变压器各侧的额定电压、阻抗、调压范围及各种运行方式下通过变压器的功率潮流，各级电压母线的电压波动值和谐波含量值；（3）系统对风电场有功功率的要求：①电网故障或特殊运行方式下要求降低风电场有功功率，直至将风电场解列，确保电力系统安全；②当电网频率过高时，如果常规调频电厂容量不足，可降低风电厂有功功率，直至将风电场解列；③风电场的瞬时出力不得高于额定出力；④风电场最大功率变化率满足下表之规定；风电厂装机容量（MW）10min最大变化量(MW)＜3030－15010装机容量/31min最大变化量(MW)3装机容量/10—73—＞1505015注：该规定适用于风电场的正常停机。因风速降低（或者超出最大风速）而发生的停机可以超出最大变化率。⑤风电场具备出力预测能力和必要的技术手段，并按照电力调度部门要求提供出力预测；⑥风电场具备有功功率控制能力，以适应运行中电力调度部门对风电场输出功率以及功率变化率的要求。（4）系统对无功补偿装置的形式、数量、容量和运行方式的要求：①风电场应配置无功电压控制系统，根据电网调度部门指令控制并网点电压；②风电场应能在其出力容量范围内，控制风电场并网点电压在额定电压的97%～＋107%范围内；③风电场升压站主变压器应采用有载调压变压器，分接头切换可手动控制或自动控制，根据电网调度部门的指令进行调整。（5）短路电流计算或系统的归算电抗值。注明最大、最小运行方式的正、负、零序电抗值等；（6）变压器中性点的接地方式及接地点的选择（包括集电系统侧，是选在母线段还是主变低压侧）；系统内过电压数值及限制内过电压措施（指330及500kV系统）；（7）为保证大系统的稳定性，提出对机组的特殊要求。如低电压穿越能力：①风电场内的风电机组具有在并网点电压跌落至20%额定电压时能够保持并网运行625ms的低电压穿越能力；②风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场内的风电机组能够保证不脱网连续运行；③具备度过故障期后，有功功率能够以至少10%额定功率/秒的功率变化率恢复至故障前出力的能力；④风电场运行频率，要求在低于49.5Hz时能够运行30min，高于50.2Hz能够运行2min。8电气一次设计8.1风电场及升压站的分期和最终建设规模根据前期设计报告的结论、上级主管部门的批复意见以及与有关政府部门达成的协议，确认本期建设规模和最终可能达到的装机容量。一般规划的单一风电场在200MW左右，考虑到省级发改委的批准权限，宜按50MW装机容量来递增，更大规模的风电场视其审批程序及项