风电场风力发电机组并网运行安全性评价报告.docx
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风电场风力发电机组并网运行安全性评价报告
风电有限公司
坝上风电场1～67号发电机组
并网安全性评价报告
（送审稿）
1概述1
1.1评价目的1
1.2评价依据1
1.2.1国家法律、法规、规章1
1.2.2各级电力监管规章、条例、规范和制度1
1.2.3安全行业标准2
1.2.4参考标准、规范2
1.2.5有关技术文件2
1.2.6各专业查评依据2
1.3评价范围2
1.4评价程序和方法3
1.4.1评价程序3
1.4.2评价方法4
2评价对象概况5
2.1公司简介5
2.2某风电场地理位置及工程规模5
2.3某风电场基本概况7
2.4主设备简介7
2.4.1风力发电机7
2.4.2主变压器8
2.4.3站用变压器9
2.4.4集电回路台式变压器9
2.5电气二次设备主要技术参数9
2.5.1风力发电机组监控系统9
2.5.2升压站继电保护10
2.5.3变电站监控及通信系统12
2.5.4直流系统12
2.5.5风电场自动化及计量计费系统13
2.6污秽等级及主要污染物13
2.7企业（或机组）安全生产概况13
2.8企业自查情况14
2.8.1必备条件自查结果15
2.8.2评分项目自查结果15
2.8.3评价无关项情况16
3评价组查评情况17
3.1必备项目查评情况17
3.2评价项目及无关项说明27
4整改建议29
4.1电气一次设备29
4.1.1发电机组29
4.1.2主变压器、高压并联电抗器、电容器29
4.1.3外绝缘和构架31
4.1.4过电压保护和接地32
4.1.5高压电器设备33
4.1.6场（站）用配电系统36
4.1.7防误操作技术措施36
4.2二次设备37
4.2.1并网继电保护及安全自动装置37
4.2.2调度自动化38
4.2.3通信40
4.2.4直流系统45
4.2.5二次系统安全防护46
4.2.6风力发电机组控制系统47
4.3调度运行47
4.4安全生产管理48
5风电场接入电网运行状况分析50
5.1电能质量监测装置51
5.2风电场的谐波51
5.2.1风电场的电压谐波51
5.2.2风电场的电流谐波52
5.3风电场的电压偏差53
5.4风电场的频率54
5.5风电场的三相电压不平衡度55
5.6风电场电压闪变系数55
5.7对电能质量监测测试的建议要求56
5.8风电场低电压穿越56
6评价结果及结论58
6.1电气一次设备查评结果58
6.2二次设备查评结果59
6.3调度运行查评结果60
6.4安全生产管理查评结果60
6.5并网安全性评价情况汇总60
6.6整改要求62
6.7评价结论62
附件1各专业查评报告64
1.1电气一次设备64
1.1.1发电机组64
1.1.2变压器和高压并联电抗器、电容器70
1.1.3外绝缘和构架75
1.1.4过电压保护和接地78
1.1.5高压电器设备82
1.1.6场（站）用配电系统92
1.1.7防误操作技术措施95
1.2二次设备98
1.2.1并网继电保护及安全自动装置98
1.2.2调度自动化107
1.2.3通信xx4
1.2.4直流系统125
1.2.5二次系统安全防护131
1.2.6风力发电机组控制系统134
1.3调度运行137
1.4安全生产管理141
附件2其他有关资料148
2.1项目核准文件148
2.2项目名称更改文件152
2.3可接受调度命令人员名单及部分证件154
2.4消防验收合格意见书159
2.5接入系统设计报告（一次部分）评审意见160
2.6接入系统设计报告（二次部分）评审意见166
2.7验收报告172
2.8质量监督检查报告175
2.9防雷装置安全检测报告192
2.10土壤电阻检测报告195
2.xx通讯电源充放电试验记录197
2.12直流系统充放电试验记录202
1概述
1.1评价目的
本次现场评价是并网安全性评价的重要组成部分，是编制并网安全性评价报告的基础，目的是在企业自查、自评的基础上，针对坝上风电场的涉网设备、设施及安全管理情况通过现场查评，查找涉网电气设备是否存在危及电网安全稳定运行的危险因素和潜在事故隐患。
依据国家（行业）颁发的有关法律、法规及技术标准加以分析、评价，评价涉网电气设备是否符合标准要求；对未达到并网发电要求的系统或单元提出安全补救措施，帮助企业及时消除、控制隐患，提高发电生产系统安全可靠性，维护和保障电网的安全稳定运行。
1.2评价依据
1.2.1国家法律、法规、规章
1）《中华人民共和国安全生产法》（国家主席令[2002]第70号）
2）《中华人民共和国电力法》（国家主席令[1995]第60号）
3）《中华人民共和国消防法》（国家主席令[2008]第6号）
4）《中华人民共和国防洪法》（国家主席令[1997]第88号）
5）《中华人民共和国可再生能源法》（国家主席令第33号）
6）《电网调度管理条例》（国务院第xx5号令）
7）《特种设备安全监察条例》（国务院第549号令）
8）《建设工程安全生产管理条例》（国务院第393号令）
9）《电力监管条例》（国务院第432号令）
10）《生产安全事故报告和调查处理条例》（国务院第493号令）
1.2.2各级电力监管规章、条例、规范和制度
1）《国家电力监管委员会安全生产令》（电监会令第1号）
2）《电力安全生产监管办法》（电监会令第2号）
3）《电力生产事故调查暂行规定》（电监会令第4号）
4）《电力二次系统安全防护规定》（电监会令第5号）
5）《电力业务许可证管理规定》（电监会令第9号）
6）《电网运行规则（试行）》（电监会令第22号）
7）《关于印发<华北区域发电机组并网安全性评价实施细则>、<华北区域发电机组并网安全条件及评价>和<华北区域并网安全性评价中介机构监督管理办法>的通知》（华北电监安全[2010]104号）
1.2.3安全行业标准
1）《安全评价通则》（AQ8001-2007）
2）《生产经营单位生产事故应急预案编制导则》（AQ/T9002-2006）
1.2.4参考标准、规范
1）《风电场接入电网技术规定》（国电网发展[2009]327号）
2）《风电场接入电网技术规定》（华北电网调[2008]16号）
1.2.5有关技术文件
某风电有限公司坝上风电场制定的各项规章制度、运行规程及相关的试验报告等资料。
1.2.6各专业查评依据
各专业的查评依据“国家标准及规范”、“电力行业标准、规范”的具体引用将在各专业报告中表述。
1.3评价范围
按照《华北区域风力发电机组并网安全性评价标准（试行）》（简称安评标准）规定：
查评分为必备条件和评分项目两部分。
必备条件有18条，这18条都是可能对电网安全、稳定运行产生严重后果的、并网运行的发电机组必须满足的。
评分项目共计有190项评价条款，主要是针对可能对电网安全运行构成潜在威胁的、影响电网安全运行的因素进行定量分析。
评分项目分为“一次设备”、“二次设备”、“调度运行”、“安全管理”四个单元，共15个专业。
主要评价内容为：
1）并网风电场应具备的法律文件、管理文件、技术条件及技术资料等。
2）风电场涉网的一、二次电气设备的配置，设备安装、调试、运行、维护和技术管理等方面。
3）风电场安全管理机构的设置，安全管理规章制度的制定、实施、落实、考核以及安全培训、安全技术措施的落实等情况。
1.4评价程序和方法
1.4.1评价程序
发电机组并网运行安全性评价程序一般分为两个阶段，企业自查阶段和评价组专家现场查评阶段。
其流程框图分别见图1.4-1、1.4-2所示。
图1.4-1企业查评工作流程
图1.4-2安评专家组评价工作流程
1.4.2评价方法
按照《华北区域风力发电机组并网安全性评价标准（试行）》，并依据国家现时有效的与发电企业相关的法律、法规、条例、制度、标准、导则，对风电场发电机组和涉网运行设备、装置以及安全生产管理方面，逐项、逐条进行查评。
对于安评标准内的“必备条件”评价，采用“分级安全检查表对照法”；对于电气一次设备、二次设备、安全管理评价（评分）单元采用定性的“风险分析评价法”进行查评。
各专业专家查评后要给出相应的查评结果。
对于不合格项（条）要指出问题、缺陷和潜在事故隐患以及危险程度，并提出科学合理、具有可操作性的整改建议。
2评价对象概况
2.1公司简介
某风电有限公司隶属于发电集团国际公司，某风电项目工程是国家首个百万千万级风电基地项目之一，发电集团国际公司于2007年6月获得某风电的一期工程开发权，2009年2月获得国家发改委核准批复。
公司按照建设安全型平安企业和环境友好型和谐企业的目标，推行精细化管理，努力提升生产安全管理品质；做细、做实风险预控，加强人员行为规范性管理，系统全面强化设备点检管理和强化高危项目作业的安全监督管理，不断将安全生产管理推向更高层次，为电力事业的发展和地区经济的繁荣做出更大的贡献。
2.2某风电场地理位置及工程规模
发电集团某风电场位于张家口市坝上某县中南部，距离某县城10km，距张家口市176km，海拔高度1410m～1700m。
风电场规划总面积为151km2，规划装机规模250MW，分两期开发。
一期工程安装67台某风电科技有限公司生产的SL1500/77低温型风电机组，单机容量1.5MW,装机容量为100.5MW，年等效满负荷小时数位2262小时，年上网发电量为2.273亿千瓦时，以单回220KV线路接入500KV某变电站，然后并入华北电网。
1#～67#风力发电机组采用一机一变单元接线方式，每台风力发电机组接一台1.6MVA升压变压器，将机端出口电压690V升压到35kV，通过7回架空集电线路汇集至风电场220kV变电站内35kV母线，由1台220kV升压变压器升压后经LGJ-400单回出线送入某500kV变电站，输电线路长24km，详见图2.2-1发电集团某坝上风电场电气一次系统图。
图2.2-1发电集团某坝上风电场电气一次主接线图
2.3某风电场基本概况
项目名称
发电集团某风电项目（原发电集团某某风电项目）
资产机构
投资方（％）
发电集团国际公司100%
运行管理单位
某风电有限公司
核准单位及文号
国家发改委：
发改能源〔2009〕451号
某风电场于2009年4月21日开工建设，2009年7月华北电网调度通信中心批准投入运行，2009年12月21日通过张家口供电局电力工程质量监督站检查，220kV升压站受电一次成功，12月25日第一台风电机调试并网成功，12月31日完成全部机组组调试工作。
建设规模
100.5兆瓦风电场
设计单位
施工单位
监理单位
调试单位
主机厂家及安装单位
质检单位
张家口供电局电力工程质量监督站
环保设施竣工验收单位
张家口环保局，石家庄环境保护厅
水土保持设施竣工验收单位
某省水利厅
2.4主设备简介
2.4.1风力发电机
采用某风电科技有限公司的SL1500风力发电机组和大连重工机电设备成套有限公司生产的FL1500风力发电机组。
额定功率1500kW
额定电压690V
额定转速1810rpm
最高定子电流1300A
定子连接方式D
转子连接方式Y
2.4.2主变压器
制造厂家济南变压器集团公司
型号SFPZ9-120000/220
调压方式有载调压
容量120000kVA
电压比（230±8×1.25%）/35kV
相数3相
额定电流301.2/1979A
接线YN,dxx
短路阻抗（高对低）13.52%
冷却方式油浸自冷
2.4.3站用变压器
制造厂家山东达弛电气有限公司
型号SCB10-630/36.75
容量630
电压比36.75/0.4kV
相数3
额定电流9.9/909A（A）
接线Dynxx
2.4.4集电回路台式变压器
某风机台变：
制造厂家三变科技
型号Sxx-1600/35
调压方式无载调压
容量1600kVA
电压比（36.75±2×2.5%）kV/0.69kV
相数3
额定电流25.14A/1338.8A
接线Dynxx
2.5电气二次设备主要技术参数
2.5.1风力发电机组监控系统
风力发电机组监控系统为某风风机配套系统，设备分为中控室监控和塔机单体监控。
中控室监控配置有服务器、操作员站及打印机等设备，主要功能包括：
•控制和监测风机的发电机；
•风场概要—图文显示；
•显示任何一台风机的在线数据，如状态、功率、风速、电压、电流、温度和报警情况；
•对整个风场实际有功功率和无功功率的控制；
•显示高级功率曲线，包括功率曲线、分布曲线和多台风机的风力分布曲线；
•计算可利用率；
•显示风能玫瑰图；
•显示发电量；
•显示整个风电场、单机和气象站的报警和事件纪录；
•遥控单台风机或风机组：
起动、暂停、停机、偏航、给风机复位。
控制室内配有UPS不间断电源供控制室内的计算机监控设备用电。
风力发电机在运行过程中，现地控制单元在线监视风力发电机的运行状态，使机组维持安全、优化运行水平。
2.5.2升压站继电保护
1台主变保护（南瑞继保RCS-978HQ主后备一体化变压器保护、深圳南瑞PRS--778主后备一体化变压器保护、南瑞继保RCS-974非电量保护）；1条220kV沽泉线线路保护（南瑞继保RCS-931AM、深圳南瑞PRS-753，有电流差动及完整相间、接地距离和零序保护，双套投入运行）；220kV母线保护（南瑞继保RCS-915AB、深圳南瑞BP-2B，具备母差及断路器失灵保护，双套投入运行）；安全稳控装置（南瑞继保RCS-992A+RCS-990A，双套投入运行）；7条35kV线路保护（配6套南瑞科技NSR-612RF线路保护测控装置）；1台35kV所用变保护（配1套南瑞科技NSR-631RF接地变测控装置）；1组SVCTCR支路及3次、5次、7次滤波电容器保护（配2套南瑞科技NSR-621R电容器保护测控装置、1套SVC无功补偿装置）；故障录波器1台（山大电力WDGL-VI/X）。
故障信息子站（国电南思NSM800型）、张家口地区安稳控制系统（南瑞集团）。
220kV主变压器：
主保护为差动保护（双套配置），包括：
差动电流速断和2次谐波制动比率差动保护，瞬时动作于主变两侧开关跳闸；高后备保护包括（双套配置）：
复合电压闭锁过电流保护，延时动作跳主变两侧开关。
过负荷保护，延时发信号；低后备保护（双套配置）：
复合电压闭锁过电流保护，过流一段第二时限动作跳主变两侧开关，过负荷保护，延时发信号；非电量保护，包括：
本体轻重瓦斯、调压重瓦斯、温度、压力释放、油位异常等。
220kV线路保护（双套配置）：
主保护为电流差动保护，瞬时动作跳线路开关；后备保护包括：
接地距离保护、相间距离保护，一段保护瞬时动作跳闸，其它段延时动作于跳闸；零序电流保护瞬时动作跳闸。
220kV母线保护（双套配置）：
保护包括：
母线差动保护、失灵保护，母差保护瞬时动作于跳闸，失灵保护0.25S断路器跟跳，0.5S跳所有断路器。
35kV风电机组进线：
一段过电流保护，瞬时动作于跳闸；二段过电流保护，带时限动作于跳闸；过流加速段保护，带时限动作于跳闸。
35kV接地变/站变：
一段过电流保护，瞬时动作于跳闸；二段过电流保护，带时限动作于跳闸。
35kV电容器：
一段速断保护，瞬时动作于跳闸；二段过电流保护，带时限动作于跳闸；
35kVSVC：
一段速断保护，瞬时动作于跳闸；二段过电流保护，带时限动作于跳闸、过电压保护，带时限动作于跳闸；低电压保护，瞬时动作于跳闸；差压保护带时限动作于跳闸。
2.5.3变电站监控及通信系统
系统通信采用1条24芯OPGW复合光缆至某500KV站为各类通信及保护、稳控提供光传输通道。
风电场站内通信设备：
该风电场配置2套OMS1664（2.5G）爱立信SDH光传输设备，目前使用传输容量为622Mbit/s。
2套诺基亚（DB2）PCM终端设备，分别开通至华北网调、张家口区调。
塔迪兰CoralIPX3000设备调度程控交换机一台，录音系统（8通道）一套，该调度交换机分别对张北220KV、青水220KV站调度程控交换机开通2M中继，并入华北电力调度交换网。
调度数据网设备一套（通信设备包括：
1个路由器Juniper-M7i）,分别对张家口区调、万全500KV开通2*2M双通道接入华北电力调度数据网。
综合数据网设备一套（1个路由器Juniper-M7i,1个网络交换机），通过FE口接入闫家屯220KV站M120综合数据网设备，实现了风电场网上办票等。
通信监测设备一套（保定毅格TJX-D）,2M接入张家口供电公司通信中心监控中心，对风电场通信设备、电源的告警及机房环境进行实时监测。
一面综合配线架（ODF、DDF、VDF合用一个机柜）。
其中包括2套光纤配线单元（24芯/单元），4套数字配线单元（16系统/模块），音频配线模块600回。
通信电源：
根据接入系统要求，该风电场配置了交流电源屏1套（2路380V/100A输入），具备自动和手动切换功能。
高频开关电源两套，整流模块:
20A-30A/48V，各8块，系统总容量150A。
监控模块具有本地监控功能并具有远程通信接口，交流输入部分配置40KA防雷模块，2路蓄电池分路。
直流配电屏两套，输入及分路输出采用直流空气开关，具备过载、短路保护功能。
4组通讯免维护蓄电池（300AH/48V）。
2.5.4直流系统
坝上风电场直流电源系统安装有2组蓄电池，Ⅰ组、Ⅱ组蓄电池分两室安装，蓄电池由山东圣阳电源股份有限公司生产，电池型号：
GFMD－300C、容量300A/H。
每组蓄电池各有2V×104（个）阀控蓄电池，蓄电池串连电压220V。
浮充装置两套，山东泰开自动化有限公司产品，充电模块5块，型号：
TH230D10ZZ-3；监测装置型号：
THJK002G-3S，直流馈电屏供电支路采用直流断路器开关。
由10kVA电力专用不间断电源（UPS）系统供中控室计算机监控系统全部设备的用电。
2.5.5风电场自动化及计量计费系统
坝上风电场配置的自动化设备包括：
风机监控系统（某科技）、变电站综合自动化系统（国电南瑞NS2000）、调度数据网、PMU（中国电科院PAC—2000）、综合数据网、时间同步设备（南京森宝SYNCH）、华北电网提票系统、风电场电能量计费点设在风电场升压站的220kV出线侧，关口计量点安装主、备三相四线多功能关口表各一块（爱拓利ACE8000），配置远方电量采集终端一套（北京煜邦EDAD2001—G）。
计费系统信息远传至张家口供电公司调度端远方电能量计量系统主站。
2.6污秽等级及主要污染物
坝上风电场所在地区的污秽等级为Ⅱ级（设备选择按Ⅲ级），主要污染物为沙尘。
2.7企业（或机组）安全生产概况
发电集团某风电有限公司为了贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，根据《中华人民共和国安全生产法》的要求，结合本单位的具体情况，确定了各级安全生产第一责任人，公司总经理为安全第一责任人，风电场场长为安全生产第一责任人。
公司有健全的安全管理机构及安全管理网，公司设安全委员会全面负责安全管理工作。
风电场设安全工程师一名，负责安全管理的日常工作。
安全目标层层分解落实到各部门、班组及个人；并签订了安全责任目标。
公司根据有关法律、法规和条例要求，制定了“安全生产工作规定”、“安全生产消防管理制度”等安全生产管理制度、安全操作规程和相关应急预案，各规章制度具有适用性和可操作性，对安全生产起到了强化和保障作用。
2.8企业自查情况
某风电有限公司公司坝上风电场机组自投产以来，各级领导十分重视安全工作，按照《华北区域风力发电机组并网安全性评价标准》的规定和内容，公司及时成立了自评价领导小组和专业查评组。
把并网运行安全性评价作为公司工作的重中之重，以“实事求是，重在整改”为指导思想，从加强自身的安全生产管理和确保电力系统安全运行出发，积极搞好发电厂并网运行安全性评价工作。
20xx年3月即开始进行并网安全性评价工作的宣传、发动。
20xx年3月份开展并网安全性评价技术准备工作，对设备进行摸底，对管理实施回头看，对参与评价的人员进行培训。
20xx年4月开展并网安全性评价自查工作，首先是班组、风场、部门自查自评阶段，按照《华北区域风力发电机组并网安全性评价标准（试行）》，各专业组认真开展了自下而上的自查自评，在自评过程中我们坚持边查边改的原则，对暂不能整改的列出了整改计划，制定出了安全技术措施。
本次查评所有参加人员能够本着实事求是的原则，严肃认真，较为真实地查出了涉网设备、专业管理等范围内潜在的危险因素，为彻底摸清我场并网设备和系统的安全风险奠定了基础。
通过这一阶段的工作，大力贯彻边检查边整改的原则，与平时的设备维护、预防性试验和消缺紧密结合在一起，将较大的缺陷、隐患列入设备的消缺任务单，公司统筹落实资金到位和人、物到位。
对一时不能解决的问题有预防措施，积极讨论有关整改方案，初步实现了事故的预控，并网安评工作逐步进入良性循环。
通过多次自查整改，最终于20xx年5月4日形成了上报华北电监局的《某风电有限公司坝上风电场1～67号发电机组风电场风力发电机组并网安全性评价自评价报告》。
2.8.1必备条件自查结果
发电集团某风电有限公司，按照国家电力监管委员会华北电监局《华北区域风力发电机组并网安全性评价标准（试行）》的规定和要求，以国标、行标和《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（试行）（国家电网公司2007年4月1日实施）》等文件作为查评依据，对坝上风电场发电机组进行了并网安全性评价自查工作。
自查结果：
必备条件18条全部满足《华北区域风力发电机组并网安全性评价标准（试行）》要求。
2.8.2评分项目自查结果
根据《华北区域风力发电机组并网安全性评价标准》评分项目为四个单元、共计15个专业。
坝上风电场并网安全性评价机组标准分为2410分。
经过自评，实得分为2265分得分率为94％。
表2.8-2企业自查得分汇总表
序号
评估项目
应得分
实得分
得分率
1
发电机组
100
100
100.00%
2
主变压器、高压并联电抗器、电容器
150
150
100.00%
3
外绝缘和架构
70
55
78.57%
4
过电压保护和接地
100
100
100.00%
5
高压电器设备
340
335
98.53%
6
场（站）用配电系统
30
30
100.00%
7
防误操作技术措施
90
85
94.44%
8
并网继电保护及安全自动装置
365
300
82.19%
升级会员 