CN206962447U - 基于大型火电厂的增量配电网与多电源直供电系统 - Google Patents

Abstract

一种基于大型火电厂的增量配电网与多电源直供电系统，包括高压输电网与火电厂双回送出线路，还包括高压配电网与中压配电网；高压输电网与高压配电网通过火电厂双回送出线路联接，高压配电网与中压配电网联接。本实用新型利用火电厂升压站同场址扩建枢纽变电站，从枢纽变电站中压侧母线直接出110千伏线路给工业园园区公共变电站和用户专用变电站供电，采用双回路供电方式；110千伏工业园园区公共变电站出若干回10千伏馈线辐射供电，同塔敷设若干回10千伏馈线；为新能源电站提供接入点，构成由火电、风电等电源构成的多电源直供电系统。无需异地新建高电压等级变电站和高压输电线路，保证供电能力和供电可靠性，节省线路走廊。

Description

基于大型火电厂的增量配电网与多电源直供电系统

技术领域

本实用新型涉及电力体制市场化改革及售电公司增量配电网技术领域，具体涉及一种适用于电改（电改是电力体制改革的简称）工业园的基于大型火电厂的增量配电网与多电源直供电系统。

背景技术

2015年3月，中共中央国务院《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（中发[2015]9号）开启了新一轮电力体制改革的大幕，涉及输配电价、电力交易机制、发用电计划、配售电侧等改革任务，旨在解决制约电力行业科学发展的突出问题。

2016年10月，国家发改委、国家能源局《有序放开配电网业务管理办法》（发改经体[2016]2120号），提出鼓励社会资本有序投资、运营增量配电网，业务范围包括满足电力配送需要和规划要求的增量配电网投资建设和运营，以及以混合所有制方式投资配电网增容扩建，还明确了配电网原则上是指110千伏及以下电压等级电网和220（330）千伏及以下电压等级工业园区（经济开发区）等局域电网。

目前，全国31省（市、自治区）已成立了数百家售电公司，但是增量配电网的建设模式刚刚开始探索，还有许多具体政策和技术难题亟待解决：一方面，工业园内用电企业电费成本过高与发电企业发电计划指标不足的矛盾突出，高电价成为制约经济发展的重要因素；另一方面，相对于规模庞大和技术成熟的国家电网，售电公司增量配电网规划和建设的基础为零，与外界高压输电网的联结方式及配电网内部结构等技术问题需要不断摸索和创新。

因此，研究一种适用于电改的工业园增量配电网快速构建应用方法及基于大型火电厂的售电公司多电源直供电系统，对于推进电力体制改革，提高配电网的运营效率，降低企业用电成本，以及促进新能源就地消纳具有重要意义。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种基于大型火电厂的增量配电网与多电源直供电系统。

本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案是：一种基于大型火电厂的增量配电网与多电源直供电系统，包括高压输电网与火电厂双回送出线路，其特征在于：还包括高压配电网与中压配电网；高压输电网与高压配电网通过火电厂双回送出线路联接，高压配电网与中压配电网联接。

高压配电网包括火电厂升压站、枢纽变电站、用户专用变电站、园区公共变电站、光热电站、风电场与光伏电站；高压输电网的高压输电网变电站通过火电厂双回送出线路与火电厂升压站连接；火电厂升压站与枢纽变电站背靠背相连设置，枢纽变电站通过供电线路连接多个用户专用变电站，枢纽变电站通过供电线路连接园区公共变电站，光热电站和风电场连接于枢纽变电站，光伏电站连接于园区公共变电站；中压配电网包括若干回配电馈线，若干回配电馈线分别与园区公共变电站连接。

本实用新型针对售电公司工业园增量配电网构建问题，提出了一套基于大型火电厂的售电公司多电源直供电系统的新技术，由发电企业与用电企业组建售电公司，配电网通过火电厂既有送出线路与外界高压输电网联接，以火电厂为主力电源，借助火电厂升压站扩建枢纽变电站，向工业园内用电负荷辐射供电，并解决新能源的接入和就地消纳问题。

本实用新型实质上提出了一套完整的适用于电改的工业园增量配电网快速构建应用方案，改进的技术方案包括：

（1）、增量配电网电压等级设置：与高压输电网的联接电压等级为220千伏及以上，高压配电网电压等级为110千伏，中压配电网电压等级为10千伏；将大型火电厂既有的双回送出线路作为高压输电网与外界增量配电网相互联接的联络线路，承担二者之间的功率交换任务，并保障增量配电网运行安全。

（2）、增量配电网的构建应用方法是以大型火电厂为主力电源，通过新建枢纽变电站向工业园范围内的用电负荷辐射供电，构建要素包括大型火电厂、枢纽变电站、工业园园区公共变电站、供电线路与用户变电站。

（2.1）、用于供电的枢纽变电站与火电厂升压站同场址合建，利用火电厂既有的升压站同场址近距离“背靠背”扩建设置枢纽变电站，扩建的枢纽变电站设置两台降压变压器为高压配电网提供电源。

（2.2）、通过枢纽变电站和工业园园区公共变电站两次降压，构建110千伏高压配电网和10千伏中压配电网；从枢纽变电站中压侧母线直接出110千伏线路给工业园园区公共变电站和用户专用变电站供电，采用双回路供电方式；110千伏工业园园区公共变电站出若干回10千伏馈线辐射供电，采用同塔敷设若干回10千伏馈线；形成辐射状供电系统。

（2.3）、枢纽变电站和工业园园区公用变电站为风电、光电与光热等新能源电站提供接入点，构成由火电、风电、光电与光热等电源构成的多电源直供电系统，实现新能源就地消纳。

本实用新型的创新点与技术效果详述如下：

（1）、由入驻同一工业园的一家发电企业和若干用电企业共同出资成立售电公司，投资建设和运营工业园增量配电网，供电范围为工业园增量用电负荷，实现发电、售电和用电一体化，有利于推进输配电价改革，提高配电网的运营效率，降低售电公司投资风险；通过市场引导和合理的电价磋商机制，同时实现提高发电计划和降低用电成本两大目标，进而解决“发电企业发电计划指标不足和企业用电成本巨大”两个问题，实现发电企业和用电企业共赢。

（2）、增量配电网通过大型火电厂既有的双回送出线路与外界高压输电网联络，承担二者之间的功率交换任务，火电按照优先自用和余量上网原则运行，有利于提高发电计划，在火电检修或发生故障时由高压输电网补充电力，能够保证工业园配电网的供电容量；并保证系统电压和系统频率以及保障配电网运行安全，还可起到检修备用或事故保障的作用，售电公司向高压输电网缴纳安全保障费用。

（3）、依托大型火电厂快速构建增量配电网的方法，工业园内大型火电厂、枢纽变电站、供电线路、用户变电站相应代表了电力系统的发电、变电、配电、用电过程与职能；与高压输电网的联接电压等级为220千伏及以上，高压配电网电压等级为110千伏，中压配电网电压等级为10千伏。

（4）、用于供电的枢纽变电站与火电厂升压站同场址合建，利用火电厂既有的升压站“背靠背”扩建枢纽变电站，具体方案为扩建两台降压变压器，升压变压器和降压变压器共用火电厂升压站高压侧母线，枢纽变电站中压侧母线作为配电网的供电电源，低压侧母线用于安装无功补偿设备；该技术方案无需异地新建高电压等级变电站和高压输电线路，既符合电改精神，又最大程度地节省了售电公司投资，还降低了配电网运行的难易程度；

（5）、通过枢纽变电站和园区公共变电站两次降压，构建110千伏高压配电网和10千伏中压配电网，形成辐射状供电网络，电网接线简单清晰；采用双回路供电方式，保证供电能力和供电可靠性，采用同塔敷设多回线能够节省线路走廊；

（6）、枢纽变电站和园区公共变电站为新能源电站提供接入点，构成由火电、风电、光电和光热等电源构成的多电源直供电系统，既节省公共电网间隔资源，又有利于电网协调可持续发展；售电公司配电网拥有独立自主的调度权限，通过网内用电负荷和发电负荷的协调控制，以及火电主动为新能源提供调峰能力，能够最大限度接纳新能源电力，有效缓解新能源窝电和弃风弃光问题，进而实现新能源就地消纳。

附图说明

图1为基于大型火电厂的增量配电网与多电源直供电系统结构示意图；

图2为火电厂升压站和枢纽变电站电气结构示意图。

图中：1—高压输电网，2—高压配电网，3—中压配电网，4—高压输电网变电站，5—高压输电网线路，6—火电厂双回送出线路，7—火电厂升压站，8—枢纽变电站，9—供电线路，10—用户专用变电站，11—园区公共变电站，12—配电馈线，13—光热电站，14—风电场，15—光伏电站，16—火电厂升压站高压侧母线，17—火电厂升压站升压变压器，18—火电厂发电机组，19—枢纽变电站降压变压器，20—枢纽变电站中压侧母线，21—枢纽变电站低压侧母线，22—枢纽变电站无功补偿设备。

具体实施方式

如图1所示：一种基于大型火电厂的增量配电网与多电源直供电系统，包括高压输电网1与火电厂双回送出线路6，高压输电网1包括高压输电网变电站4，高压输电网变电站4连接高压输电网线路5；还包括高压配电网2与中压配电网3；高压输电网1与高压配电网2通过火电厂双回送出线路6联接，高压配电网2与中压配电网3联接。

高压配电网2包括火电厂升压站7、枢纽变电站8、用户专用变电站10、园区公共变电站11、光热电站13、风电场14与光伏电站15；高压输电网变电站4通过火电厂双回送出线路6与火电厂升压站7连接；火电厂升压站7与枢纽变电站8背靠背相连设置，所谓背靠背，就是实际应用中，直接在既有的火电厂升压站同场址近距离扩建枢纽变电站，无需异地新建高电压等级变电站和高压输电线路，最大程度地节省售电公司投资，降低了配电网运行的难度；枢纽变电站8通过供电线路9连接多个用户专用变电站10，枢纽变电站8通过供电线路9连接园区公共变电站11，光热电站13和风电场14连接于枢纽变电站8，光伏电站15连接于园区公共变电站11；中压配电网3包括若干回配电馈线12（图1中所示为三回），若干回配电馈线12分别与园区公共变电站11连接。

这样，高压配电网2通过枢纽变电站8给用户专用变电站10和园区公共变电站11供电，中压配电网3通过园区公共变电站11的配电馈线12辐射供电；光热电站13和风电场14接入枢纽变电站8，光伏电站15接入园区公共变电站11。枢纽变电站和园区公共变电站为新能源电站提供接入点，构成由火电、风电、光电和光热等电源构成的多电源直供电系统；售电公司配电网拥有独立自主的调度权限，通过网内用电负荷和发电负荷的协调控制，火电主动为新能源电站提供调峰能力，可最大限度接纳新能源电力，缓解新能源窝电和弃风弃光问题，实现新能源就地消纳。

参见图2：火电厂升压站7包括火电厂升压站高压侧母线16，火电厂升压站升压变压器17、火电厂发电机组18，火电厂发电机组18与火电厂升压站升压变压器17连接，火电厂升压站升压变压器17与火电厂升压站高压侧母线16连接；扩建的枢纽变电站8包括两台枢纽变电站降压变压器19、枢纽变电站中压侧母线20、两条枢纽变电站低压侧母线21与两台枢纽变电站无功补偿设备22；两台枢纽变电站降压变压器19的高压侧分别连接于火电厂升压站高压侧母线16，两台枢纽变电站降压变压器19的中压侧分别连接于枢纽变电站中压侧母线20，枢纽变电站降压变压器19的低压侧连接枢纽变电站低压侧母线21，枢纽变电站低压侧母线21安装无功补偿设备22。与高压输电网1的联接电压等级为220千伏及以上，高压配电网2电压等级为110千伏，中压配电网3电压等级为10千伏。

该系统的核心技术内容主要是利用火电厂升压站“背靠背”建设用于给园区配电网供电的枢纽变电站，火电厂升压变压器和供电降压变压器共用火电厂升压站高压侧母线；中压配电网以工业园区枢纽变电站为中心，采用辐射状方式给工业园区内公共和用户变电站供电，并通过公共变电站向工业园区内中压配电网辐射供电；园区枢纽变电站和公共变电站为风电，光电和光热等新能源提供接入点，组成了多电源直供电系统。工业园增量配电网由三部分构成，分别为与高压输电网联络（220千伏及以上），高压配电网（110千伏）、中压配电网（10千伏）。而按照常规，火电厂作为电源终端，仅仅通过电厂送出线路上网，从不承担供电任务。

Claims (3)

1.一种基于大型火电厂的增量配电网与多电源直供电系统，包括高压输电网与火电厂双回送出线路，其特征在于：还包括高压配电网（2）与中压配电网（3）；高压配电网（2）包括火电厂升压站（7）、枢纽变电站（8）、用户专用变电站（10）、园区公共变电站（11）、光热电站（13）、风电场（14）与光伏电站（15）；火电厂升压站（7）与枢纽变电站（8）同场址相连设置，枢纽变电站（8）通过供电线路（9）连接多个用户专用变电站（10），枢纽变电站（8）通过供电线路（9）连接园区公共变电站（11），光热电站（13）和风电场（14）连接于枢纽变电站（8），光伏电站（15）连接于园区公共变电站（11）；中压配电网（3）包括若干回配电馈线（12），若干回配电馈线（12）分别与园区公共变电站（11）连接。

2.如权利要求1所述的一种基于大型火电厂的增量配电网与多电源直供电系统，其特征在于：火电厂升压站（7）包括火电厂升压站高压侧母线（16），火电厂升压站升压变压器（17）、火电厂发电机组（18），火电厂发电机组（18）与火电厂升压站升压变压器（17）连接，火电厂升压站升压变压器（17）与火电厂升压站高压侧母线（16）连接；扩建的枢纽变电站 （8）包括两台枢纽变电站降压变压器（19）、枢纽变电站中压侧母线（20）、两条枢纽变电站低压侧母线（21）与两台枢纽变电站无功补偿设备（22）；两台枢纽变电站降压变压器（19）的高压侧分别连接于火电厂升压站高压侧母线（16），两台枢纽变电站降压变压器（19）的中压侧分别连接于枢纽变电站中压侧母线（20），枢纽变电站降压变压器（19）的低压侧连接枢纽变电站低压侧母线（21），枢纽变电站低压侧母线（21）安装无功补偿设备（22）。

3.如权利要求2所述的一种基于大型火电厂的增量配电网与多电源直供电系统，其特征在于：与高压输电网（1）的联接电压等级为220千伏及以上，高压配电网（2）电压等级为110千伏，中压配电网（3）电压等级为10千伏。