电厂接入系统设计内容深度规定征求意见稿

中国南方电网有限责任公司电厂接入系统设计
内容深度规定
(征求意见稿)
中国南方电网有限责任公司
2009年7月广州
目录
前言 (I)
1 范围 (1)
2 总则 (2)
3 电力系统一次部分 (3)
3.1 设计依据和设计原则 (3)
3.2 电力系统现况及电厂概述 (3)
3.3 电力系统发展规划 (4)
3.4 电力电量平衡 (4)
3.5 工程建设必要性及其在系统中的地位和作用 (5)
3.6 接入系统方案论证 (5)
3.7 推荐方案电气计算 (6)
3.8 系统对电厂有关电气设备参数的要求 (7)
3.9 主要结论及建议 (8)
3.10 主要附图和附表 (8)
4 电力系统二次部分 (9)
4.1 设计依据及系统概况 (9)
4.2 系统继电保护 (9)
4.3 安全稳定控制系统 (12)
4.4 调度自动化 (14)
4.5 系统通信 (16)
4.6 系统二次部分主要结论及建议 (18)
5 编制说明 (19)
前言
为实现南方电网统一开放、结构合理、技术先进、安全可靠的发展目标，建立和健全公司电网规划建设标准体系，指导接入中国南方电网有限责任公司（以下简称南方电网公司）管辖电网的电厂接入系统设计工作，规范接入系统设计报告编制的内容和深度要求，保证电网的安全稳定运行和电厂的可靠送出，满足电厂项目核准要求，特制订本规定。

本规定由中国南方电网有限责任公司标准化委员会批准。

本规定由中国南方电网有限责任公司计划发展部归口并解释。

本规定主编单位：中国南方电网有限责任公司计划发展部、广东省电力设计研究院。

本规定主要编制人：
1 范围
1.1 本规定适用于接入南方电网公司管辖的220kV及以上电压等级电网的电厂。

1.2 接入其它电压等级的电厂可参照执行。

2 总则
2.1 电厂接入系统设计一般在电厂项目可行性研究阶段进行，是电厂项目可行性研究内容之一，作为电厂送出工程可行性研究的依据。

2.2 对于涉及大型火电厂、梯级水电站以及核电站等区域性较大规模的电源，应在完成输电规划研究的基础上开展接入系统设计工作。

2.3 电厂接入系统设计的主要内容包括系统一次部分和系统二次部分。

一次部分主要阐述电厂建设的必要性、说明电厂在系统中的地位和作用，研究电厂接入系统方案（包括出线电压等级、出线回路数及接入点），提出系统对电厂有关电气设备参数的要求。

二次部分提出系统继电保护、安全稳定控制装置、相角测量装置、调度自动化子站、水调自动化子站（大型水电厂适用）、电能计量装置及电能量远方终端、发电侧报价终端、通信系统的接入方案等。

2.4 电厂接入系统设计应适应电力体制改革的要求，贯彻国家的有关方针政策、执行有关设计规程和规定；以经过评审的电力规划、电网规划、电厂输电规划为基础。

2.5 推荐的接入系统方案要与电网总体规划相协调，做到技术先进、经济合理、过渡方便，运行灵活，并充分考虑电力系统中不确定因素的影响。

3 电力系统一次部分
3.1 设计依据和设计原则
3.1.1 设计依据
1）与委托方签订的设计咨询合同；项目的委托函或中标通知书等。

2）与本设计有关的其他重要文件。

3）国家和电力行业相关的技术标准规程和规范文件。

3.1.2 设计原则
1）设计内容和范围。

2）设计水平年、远景水平年及过渡水平年。

3）设计思路及需要遵循的主要技术原则。

4）设计基础资料来源及主要边界条件。

3.2 电力系统现况及电厂概述
3.2.1 电力系统现况
简述与设计电厂有关电网的电力系统现况，包括：
1）全社会、全网(或统调)口径电源规模、电源结构、发电量，与周边电网的电力交换情况。

2）全社会、全网(或统调)口径用电量、最高负荷及负荷特性等。

3）主网架结构，各电压等级电网输、变电设备总规模，与周边电网的联系等。

4）电网存在的主要问题。

3.2.2 电厂概述
说明电厂主要特征，包括厂址位置、本期规模、规划容量、建设进度等。

1）火电厂应说明燃料来源、厂址条件等。

2）水电厂应说明保证出力、年发电量、不同水文年的月平均出力﹑预想出力、强迫出力和水库调节性能等。

3）核电站应说明核电发电技术、机组调峰能力等。

4）抽水蓄能电站应说明电站的调节性能等。

5）热电联产电厂应说明热负荷情况。

6）对于扩建电厂，应说明老厂概况、扩建条件等。

3.3 电力系统发展规划
3.3.1 电力需求预测
1）介绍区域（或省）电网规划设计的电力需求预测成果及相关情况，根据地区经济发展形势和用电负荷增长情况，提出本次接入系统设计采用的全网和分区负荷水平。

2）分析与本设计电厂有关的区域负荷特性，列出电网各水平年的年最大负荷曲线、典型日负荷曲线等。

3.3.2 电源规划
1）简述相关区域电力资源的分布与特点、电源建设规划、电源结构及发展变化趋势等，列出规划研究期内新增电源的规模、建设进度和机组退役计划。

2）对区域性大电源，还应说明规划期内与外区的送受电关系。

3.3.3 电网发展规划
简述规划研究期内（包括设计电厂投产前）相关区域电网的发展规划。

3.4 电力电量平衡
通过电力电量平衡主要确定以下内容：
1）进行全网、省或地区系统电力电量平衡，由该电厂第一台机组投产前一年至设计水平年逐年和展望年的电力电量平衡，列出相应的电力电量平衡表。

2）分析系统调峰情况及对本电厂的要求。

3）根据电力平衡计算出该电厂工作出力、系统调峰需要和备用要求，分析该电厂的市场空间和合理送电范围，提出设计电厂的规模和建设进度分析意见。

4）按月或旬进行不同水文年的电量平衡或分析。

若为水电厂还应分析是否有季节性电能及其利用途径；若为火电厂，应确定该电厂的设计年利用小时。

3.5 工程建设必要性及其在系统中的地位和作用
根据与本工程有关的电网规划及电力电量平衡结果，结合设计电厂的特点及可行性研究报告相关内容，阐述本工程建设的必要性及其在电力系统中的地位与作用。

3.6 接入系统方案论证
3.6.1 简述工程投产前一年和设计水平年有关系统的网络概况。

3.6.2 根据电厂自身、相关区域电源和负荷的特点，分析不同季节（火电厂仅分析设计电厂年最大出力季节；水电厂应分析丰水、枯水不同季节）代表日的典型运行方式，确定设计电厂至送电地区的功率交换情况。

对于抽水蓄能电站而言，应分析抽水电源的情况。

3.6.3 根据电厂至送电地区的功率交换情况、系统电压系列情况、原有网络特点及负荷分布等情况，结合系统节能降耗及抗灾减灾等要求，阐述
方案拟定思路，提出该电厂接入系统比较方案。

3.6.4 对于方案技术比较，应进行各水平年下列部分或者全部的电气计算和分析。

1）应考虑短路电流对各方案的影响，必要时提出短路电流限制措施。

2）潮流比较，应分析各方案是否满足正常与事故送电能力需要及对系统节能的影响。

3）稳定比较，应校核各方案相关运行方式的电网稳定水平及对送电通道稳定极限的影响。

4）必要时应对各方案进行过电压、潜供电流、自励磁、次同步谐振等校核计算，提出限制措施。

5）对于接入系统方案的线路走廊，若走廊紧张、有大跨越或经环境恶劣地区时，应列专题进行研究。

6）必要时对电厂接入系统方案影响较大的因素（负荷变化、网架建设方案、电源建设进度）进行比较，并对方案的远景适应性进行分析。

7）必要时对过渡年份进行研究，提出过渡措施。

3.6.5 对各比较方案，应进行工程投资、年费用等经济指标比较。

对存在问题的方案，需考虑解决措施所增加的投资。

3.6.6 进行技术经济综合比较，提出接入系统方案的推荐意见。

3.7 推荐方案电气计算
3.7.1 潮流计算
对推荐方案进行典型正常及故障运行方式下的潮流计算分析，校核推荐方案网络结构、潮流分布和电压水平的合理性。

3.7.2 稳定计算
校核推荐方案相关故障运行方式的稳定水平。

3.7.3 短路计算
按电厂建成后5～15年左右的系统接线，计算最大运行方式下的三相和单相短路电流，提出限制短路电流措施。

3.7.4 进行近区电网无功平衡，提出系统高低压无功配置意见和电厂提供无功的能力。

进行调相调压计算，以确定电厂升压变调压方式。

3.7.5 必要时进行设计水平年过电压、潜供电流、自励磁、次同步谐振计算，当存在问题时，提出限制措施。

3.8 系统对电厂有关电气设备参数的要求
3.8.1 从电力系统角度出发，对电厂主接线提出要求。

对于采用打捆式送电方式的水电厂，对电厂场地预留位置提出要求。

3.8.2 对下列主要电气设备参数提出要求：
（1）水轮发电机组是否需要调相运行。

（2）汽轮发电机承担调峰容量和快控的要求。

（3）发电机的功率因数和进相要求。

（4）发电机的励磁方式及PSS配置要求，水轮发电机的转动惯量和暂态电抗等。

（5）电厂内装设高压并联电抗器的容量、台数、装设地点及其电压等级（包括中性点装设的小电抗）。

（6）主变压器的额定电压、容量、台数、阻抗，调压方式、调压范围、分接头以及主变压器中性点接地方式（当经电抗接地时，要包括其参数）。

（7）对断路器的要求，如是否装设合闸电阻及阻值等。

（8）其他。

3.9 主要结论及建议
（1）电厂接入系统推荐方案的描述。

（2）电厂送出工程的建设规模。

（3）系统对电厂主要电气设备参数要求结论。

（4）提出下一步需要进行的专题研究。

3.10 主要附图和附表
附图
（1）电网现况地理接线图。

（2）规划电网地理接线图。

（3）电厂投产前的电网地理接线图（应表示与本电厂相关地区电网的连接方式、主干线走向与长度）。

（4）电厂接入系统方案比较图。

（5）推荐方案电网地理接线图。

（6）典型运行方式潮流图。

（7）必要稳定计算摇摆曲线图。

（8）必要时，需附上电厂电气主结线图（本期、远期规模）。

附表
4 电力系统二次部分
4.1 设计依据及系统概况
4.1.1 设计依据
1）相关设计内容深度规定。

2）南方电网公司和各省（区）电网公司的调度管理规定。

3）相关专业的技术规程规定。

4）已审定的相关专业的规划报告。

5）与委托方签订的设计咨询合同等。

4.1.2 系统概况
1）电厂本期装机台数、容量、主接线、起备电源预想方案、预计投产时间以及远景规划。

2）电厂接入系统一次部分方案描述，包括电压等级、出线方向和规模、线路长度、导线截面等，并提供电厂接入系统方案示意图。

一次方案未审定时，以推荐方案为依据；一次方案已审定的还应提供一次方案的批复意见。

3）与电厂接入系统有关联的对侧变电站的系统概况，包括新建或扩建。

4）根据相关调度管理规程和调度管辖原则，提出本项目的调度和运行管理关系，确定变电站内相关信息的传送方向。

4.1.3 设计范围
接入系统二次部分设计内容及范围，明确系统二次部分的报告仅包括电厂本期接入系统工程的二次设备配置。

4.2 系统继电保护
4.2.1 现状及存在的问题
1）设计范围包括电厂围墙内的线路保护、母线保护、远跳装置及过电压保护、故障录波、故障测距、保护及故障信息管理系统的配置以及由于电厂接入引起对侧变电站保护的增加或改造设备的配置。

2）对与电厂接入系统有关的保护配置和保护及故障信息管理系统现状进行描述，包括现有保护的配置方式、通道情况、投运时间等，并对目前存在的问题进行分析。

4.2.2 系统继电保护配置
论述系统继电保护的配套原则，提出如下系统继电保护设备的配置方案。

4.2.2.1 线路保护
根据规程规定及电厂接入系统的线路结构特点、运行要求，提出线路保护配置的主要技术原则，说明线路保护的具体配置方案，包括保护类型、纵联保护的通道方式以及对侧变电站保护的改造等。

4.2.2.2 母线保护
根据电厂电压等级、母线本期及远景接线方式、运行要求，提出电厂母线保护配置的主要技术原则，并给出电厂母线保护的配置方案。

4.2.2.3 断路器失灵保护
根据主接线方式、近后备保护要求，提出断路器失灵保护的配置方案及跳闸要求、方式。

4.2.2.4 线路重合闸
根据线路结构特点、电压等级和电网运行要求，提出线路重合闸配置和方式。

4.2.2.5 T区保护
根据电厂和对侧变电站的主接线方式、线路保护的构成，提出T区保
护的配置方案及跳闸要求、方式。

4.2.2.6 短引线保护
根据电厂和对侧变电站的主接线方式、线路保护的构成，提出短引线保护的配置方案及跳闸要求、方式。

4.2.2.7 工频过电压保护
根据一次系统过电压要求，确定过电压保护的配置方案及跳闸要求、方式。

4.2.2.8 远方跳闸装置
1）综合各保护要求，提出远方跳闸的配置方案。

2）远方跳闸的通道方式。

3）就地判别元件的设置方式。

4.2.2.9 故障录波装置
根据电厂建设规模、对侧变电站扩建规模及各电压等级出线回路数、设备布置方式，确定电厂升压站及对侧变电站故障录波装置的配置，包括线路、母线、断路器的录波，不含机组单独录波装置。

4.2.2.10 故障测距装置
根据线路长度、路径情况确定线路故障测距装置的配置。

4.2.2.11 保护及故障信息管理系统子站
1）结合全网保护及故障信息管理系统的整体建设要求和站内自动化系统的建设方案，提出本工程保护及故障信息管理子站的配置原则和建设方案。

2）配合电厂子站的建设，网调、省调或地调端主站或分站系统进行相应扩充。

3）提出对侧变电站扩建电厂出线间隔后其子站系统需增加的接口设
备。

4.2.3 保护对通信通道的要求
根据线路保护、双端故障测距、保护及故障信息管理系统子站等的不同需要，分别提出对通信通道的要求，包括通道数量、通信接口方式等。

4.2.4 设备清单及投资估算
1）按照已明确的投资界面或以电厂围墙为界，根据上述系统继电保护配置方案列出电厂及对侧变电站的继电保护设备清单。

2）进行设备投资估算，给出电厂和电网的分别投资及相关的分摊费用。

投资估算仅是对设备本身价格的估算，不含运输、工程设计、施工等费用。

4.2.5 附图
系统继电保护配置方案图。

4.3 安全稳定控制系统
4.3.1 现状及存在的问题
1）对电厂近区电网的系统一次现状进行描述，并附投产年的全网地理接线示意图。

2）对电厂相关安全稳定控制系统现状（包括配置方式、装置型式、功能等）以及存在的问题进行分析。

4.3.2 稳定计算及结果分析
4.3.2.1 稳定校核计算
以一次系统的潮流、稳定计算结果为基础，根据安全稳定计算导则对系统进行必要的稳定计算和校核，明确本工程是否存在稳定问题，并对稳定问题进行分析。

4.3.2.2 安全稳定控制系统配置方案
根据系统稳定相关要求和安稳控制系统配置原则，提出与本项目相关的安稳控制系统初步配置方案。

4.3.2.3 安全稳定专题研究
根据安全稳定计算分析结论，提出是否需要开展相关安全稳定控制系统专题研究。

4.3.2.4 附图
1）投产年全网地理接线示意图。

2）设计水平年全网典型潮流图。

4.3.3 对电厂相关专业配合要求
1）对电网结构、运行方式的建议。

2）对通信通道的配合、设备及接口要求。

3）对电厂机组控制的要求。

4.3.4 设备投资估算
1）按照已明确的投资界面或以电厂围墙为界，根据上述系统安全稳定控制装置配置方案列出电厂及对侧变电站的安全稳定控制装置设备清单。

2）进行设备投资估算，给出电厂和电网的分别投资及相关的分摊费用。

投资估算仅是对设备本身价格的估算，不含运输、工程设计、施工等费用。

4.3.5 需要进一步研究的专题
如有需要，结合电厂送出线路输电规划专题，开展附近区域安全稳定控制系统的专题研究。

4.3.6 附图
1）全网工程投产年地理接线示意图。

2）全网设计水平年典型潮流图（系统一次推荐方案）。

4.4 调度自动化
4.4.1 自动化系统现状
1）简述与项目相关的各级调度端调度EMS系统、A VC控制系统、电能量计量系统、广域动态测量系统、电力市场支持系统、水调自动化系统及对侧变电站自动化设备的现状及存在的问题。

2）若是电厂扩建工程，还应说明厂内自动化设备现状及存在问题。

4.4.2 远动系统
1）确定发电厂远动功能的实现方式、远动系统的设备配置方案和技术要求。

2）明确发电厂远动信息的采集内容。

3）明确发电厂远动信息的采集方式及传输方案。

4）明确脱硫、脱硝方案及采集信息内容。

5）提出对发电厂AGC的技术要求。

4.4.3 自动化发电控制（AGC）
1）提出电网对发电厂的AGC要求。

2）确定发电厂参加电网AGC的运行方式。

3）提出对发电厂AGC的技术要求。

4.4.4 自动电压控制（A VC）
1）提出电网对发电厂的A VC要求。

2）确定发电厂参加电网A VC的运行方式。

3）提出对发电厂A VC的技术要求。

4.4.5 发电计划曲线
确定发电厂接收调度端下发的发电计划曲线的方案及设备配置。

4.4.6 水调自动化子站
根据相关水调自动化建设的要求，提出水电厂水调自动化系统（或水情自动测报系统）接入调度端水调自动化系统的技术要求以及信息采集内容、传输方案。

4.4.7 电能计量系统
1）根据各相关电网公司电能量计量（费）要求，提出关口计量点、考核计量点的设置原则。

2）确定发电厂电能量信息内容。

3）提出电能量信息的采集及传输方案。

4）提出计量设备、电能采集终端及电厂计量系统的配置及技术要求。

4.4.8 功角测量装置
1）提出功角测量装置布点原则、必要性。

2）提出功角测量装置的主要技术要求。

3）提出功角测量装置的通道要求，包括通道数量、接口方式等。

4）提出对侧变电站扩建电厂出线间隔后其功角测量装置是否需要增加接口设备。

5）南网总调、省调调度端的功角测量系统主站进行相应扩充。

6）提出功角测量装置布点原则、必要性。

7）提出功角测量装置的主要技术要求。

8）提出对侧变电站扩建电厂出线间隔后其功角测量装置是否需要增加接口设备。

9）南网总调、省调调度端的功角测量系统主站进行相应扩充。

4.4.9 电力市场支持系统及节能调度系统
根据电网对电力市场及节能调度的技术要求，提出电力市场支持系统及节能调度的方案及设备配置要求。

4.4.10 二次系统安全防护
根据安全防护原则，分析发电厂各应用系统在网络信息交换、信息传输等各方面的安全隔离要求，提出发电厂二次系统安全防护设备配置要求。

4.4.11 对电厂相关专业的技术要求
1）对通信通道的要求。

2）电源的要求。

3）对GPS的要求。

4）对CT的要求。

4.4.12 设备清单及投资估算
1）列出系统侧的工程配合费用。

2）列出电厂侧需配置的设备及投资估算。

3）列出对侧变电站所需配置的设备及投资估算。

4.5 系统通信
4.5.1 现状及存在问题
说明与本工程相关的通信网络（光纤传输网、调度数据网、调度交换网、综合数据网等）的现状及存在问题，与本工程相关的已立项或在建通信项目情况等。

4.5.2 需求分析
1）说明电网调度、线路保护、安稳系统、调度自动化、电力市场等业务的通道数量和技术要求。

2）统计业务量需求，提出带宽需求和接口要求。

4.5.3 系统通信方案
4.5.3.1 通信方式的选定
根据通信网现状和通信网规划要求，从传输特点、承载容量、可靠性、经济性和适用性等方面，对各种通信方式（电力线载波通信、微波通信、光纤通信等）进行多方案（至少2个方案）技术经济比较；并结合需求分析，提出推荐使用的主、备通道的通信方式。

4.5.3.2 光纤通信方案
1）光缆通信线路
提出光缆建设方案，包括路由、芯数、长度、类型、敷设方式等。

2）光传输网络方案
提出光纤传输网组网方案、光纤传输设备型式、容量选择和带宽分配原则，明确电厂侧网络接入方案及设备配置。

4.5.3.3 微波通信方案
提出微波通信起迄地点、路由方案及设备配置。

4.5.3.4 载波通信方案
提出电力线载波通信通道组织方案、耦合方式选择及设备配置。

4.5.3.5 调度数据网络方案
提出调度数据网组网方案、设备配置及通道组织要求，明确电厂侧网络接入方案及设备配置。

4.5.3.6 综合数据网络方案
分析建设综合数据网的必要性，提出组网方案、设备配置及通道组织要求，明确电厂侧网络接入方案及设备配置。

4.5.3.7 调度交换系统方案
根据各级程控调度交换系统组网规划和要求，明确电厂装设程控交换机的网络接入方案及设备配置。

4.5.3.8 应急通信方案
根据各级电网公司应急通信管理规定，结合本工程所处自然灾害区域，明确电厂应急通信建设方案及设备配置。

4.5.4 各种业务通道方案
1）根据需求分析，提出线路继电保护、功角测量装置、安全稳定装置、调度电话、远动信息、A VC信息、电能计量信息等各种业务采用的通信方式和通道组织方案。

2）提出调度数据网、综合数据网等所需的通道组织方案。

4.5.5 电源系统方案
综合考虑通信设备电源功耗需求，提出通信电源设计原则和设备配置。

4.5.6 机房建设方案
提出通信机房设计原则，按照规程要求对机房空间、布局、环境参数等提出一般性的要求。

4.5.7 设备清单及投资估算
1）根据上述建设方案，列出系统通信建设项目主要设备清单。

2）按通信建设项目列出投资估算，并按电厂侧和电网侧分别列出，作出总投资估算。

4.5.8 附图
1）本工程相关的光缆路由图。

2）本工程相关的各级光传输网络拓扑图。

4.6 系统二次部分主要结论及建议
1）各专业的主要设计结论及建议；
2）系统二次部分总投资；
3）需要进一步研究的专题。

5 编制说明
为适应电力体制改革对电力系统发展的要求，明确电厂接入系统的设计深度，在《大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定》（SDJ84-1988）基础上，南方电网公司从2006年开始组织广东省电力设计研究院，结合南方电网电源多样性、交直流互联运行等特点，贯彻国家节能降耗和抗灾减灾的政策要求，对原行业标准SDJ84-1988的条款不断进行补充和完善，并广泛征求意见，形成南方电网公司企业标准。

对有关修订条款说明如下：
1、第1.1条：按照国家对电源项目的核准要求，依据《中国南方电网有限责任公司新建电厂并网管理办法》，本规定不只针对“大型水、火电厂”，而是泛指所有接入南方电网公司管辖的220kV及以上等级电网的电厂。

2、第3.2.2条：核电调峰能力、抽水蓄能调节性能、热电联产电厂热负荷情况对电厂接入系统方案有较大影响，本规定在“电厂概述”中补充对核电、抽水蓄能和热电联产电厂主要特征说明的内容。

3、第3.5条：新增“工程建设必要性及其在系统中的地位和作用”章节，阐述电厂建设必要性。

4、第3.6.4条：考虑到南方电网发展较快，变化因素较多，在方案技术比较中，增加了必要时对电厂接入系统方案影响较大的因素进行敏感性。