淺析山地變電站選址及場(chǎng)地設(shè)計(jì)的優(yōu)化

1、淺析山地變電站選址及場(chǎng)地設(shè)計(jì)的優(yōu)化摘要：近年來(lái)，國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)日益重視，新能源發(fā)電行業(yè)因而迅速發(fā)展，光 伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電作為清潔能源，受到全球青睞。變電站作為發(fā)電廠與用戶或電 網(wǎng)的中間環(huán)節(jié)，是電力系統(tǒng)不可或缺的部分。由于眾多的大型光伏電站和風(fēng)電場(chǎng) 都建設(shè)在山地荒坡等未利地上，給變電站的選址帶來(lái)了一定的困難，如何結(jié)合現(xiàn) 有地形因地制宜、節(jié)約用地及合理降低建設(shè)成本等就成了總圖設(shè)計(jì)的工作重點(diǎn)。 本文旨在探討優(yōu)化山地變電站選址及場(chǎng)地設(shè)計(jì)，達(dá)到節(jié)約用地節(jié)省投資的目的。關(guān)鍵詞：山地變電站；場(chǎng)地設(shè)計(jì)；總平面布置；豎向布置1變電站選址和站區(qū)布置的主要原則1.1變電站選址的要求變電站選址應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)企

2、業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范GB50187的有 關(guān)規(guī)定，并應(yīng)符合以下要求：1）應(yīng)靠近負(fù)荷中心。2）變電站布置應(yīng)兼顧規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、施工等方面的要求，宜節(jié)約用地。3）應(yīng)與城鄉(xiāng)或工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，并應(yīng)便于架空和電纜線路的引入和引出。4）交通運(yùn)輸應(yīng)方便。5）周圍環(huán)境宜無(wú)明顯污穢，空氣污穢時(shí)，站址宜設(shè)在受污染源影響最小處。6）變電站應(yīng)避免與鄰近設(shè)施之間的相互影響，應(yīng)避開火災(zāi)、爆炸及其它敏感 設(shè)施，與爆炸危險(xiǎn)性氣體區(qū)域鄰近的變電站站址選擇及其設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB5008的有關(guān)規(guī)定。7）應(yīng)具有適宜的地質(zhì)、地形和地貌條件，站址宜避免選在有重要文物或開采 后對(duì)變電站有影響的礦

3、藏地點(diǎn)，無(wú)法避免時(shí)，應(yīng)征得有關(guān)部門同意。8）站址標(biāo)高宜在50年一遇高水位上，無(wú)法避免時(shí)，站區(qū)應(yīng)有可靠的防洪措 施或與地區(qū)（工業(yè)企業(yè)）的防洪標(biāo)準(zhǔn)相一致，并應(yīng)高于內(nèi)澇水位。9）變電站主體建筑應(yīng)與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。1.2變電站站區(qū)平面及豎向布置的主要原則變電站應(yīng)根據(jù)所在發(fā)電廠的裝機(jī)容量及電網(wǎng)接入系統(tǒng)批復(fù)等確定送出電壓等 級(jí)及選擇合適的變配電裝置形式。變電站是整個(gè)光伏電站或者風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行控制 中心，同時(shí)也作為工作人員辦公及生活場(chǎng)所。一般變電站主要包括生產(chǎn)區(qū)與運(yùn)行 管理區(qū)兩個(gè)部分，生產(chǎn)區(qū)主要包括升壓設(shè)備、變配電設(shè)備、控制室等；運(yùn)行管理 區(qū)主要包括電站主控室、行政辦公及職工宿舍、食堂、活動(dòng)中心、停車場(chǎng)等生活

4、 服務(wù)設(shè)施。根據(jù)其功能要求，變電站總平面布置的主要原則為：1）宜按最終規(guī)模進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，一次建成。2）土地采用一次性征用，統(tǒng)一規(guī)劃。3）全站的總平面根據(jù)電氣工藝要求、施工和生活需要進(jìn)行布置。4）在滿足自然條件和工程特點(diǎn)的前提下，要考慮安全、防火、衛(wèi)生、運(yùn)行檢 修、交通運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)等各方面因素。變電站豎向設(shè)計(jì)與總平面布置同時(shí)進(jìn)行，且與站區(qū)外現(xiàn)有和規(guī)劃的運(yùn)輸線路、 排水系統(tǒng)、周圍場(chǎng)地標(biāo)高等相協(xié)調(diào)。變電站豎向設(shè)計(jì)原則為：1）充分考慮滿足生產(chǎn)、運(yùn)輸要求，使場(chǎng)區(qū)不被洪水、內(nèi)澇水淹沒；2）合理利用自然地形，盡量減少土石方、建筑物和構(gòu)筑物基礎(chǔ)、護(hù)坡和擋土 墻等工程量；3）填、挖方工程時(shí)，防止產(chǎn)生滑坡、塌方

5、；4）充分利用和保護(hù)現(xiàn)有排水系統(tǒng)。2山地變電站場(chǎng)地設(shè)計(jì)存在的困難近年來(lái)，國(guó)內(nèi)大部分的地面光伏電站及風(fēng)電場(chǎng)均建設(shè)在山地上，主要原因是 土地資源稀缺，建設(shè)項(xiàng)目嚴(yán)禁占用基本農(nóng)田和林業(yè)用地等。大部分地區(qū)的未利用 地均位于山區(qū)，如此便給山地發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)帶來(lái)了一定的困難。山地變電站場(chǎng)地 平整最常見的是一個(gè)平臺(tái)形式，此種形式的布置難度存在以下幾個(gè)方面：1）山地地形陡峭，即靠近現(xiàn)有道路又要地形平緩的坡地較少，很多坡地較緩 的山地均已被開發(fā)成梯田或者林地。2）山區(qū)溝壑縱橫，山谷平緩區(qū)多是山區(qū)匯水溝，由多年山洪沖積而成，此處 建設(shè)變電站易受到洪水威脅。3）坡度較大導(dǎo)致場(chǎng)地平整土石方量較大，場(chǎng)地平整后填方區(qū)高差較大

6、時(shí)邊坡 放坡占地面積較大，從而造成征地面積較大，征地費(fèi)用升高。4）進(jìn)站道路縱坡較大，位于寒冷地區(qū)變電站，冬季道路積雪極易滑車威脅人 車安全，道路坡度需控制在規(guī)范允許值之內(nèi)。5）山地坡度較陡時(shí)，站區(qū)挖方區(qū)邊坡較高，站區(qū)圍墻易受坡面雨水沖刷和山 體落石威脅。3山地變電站場(chǎng)地設(shè)計(jì)優(yōu)化策略3.1選址階段采用宏觀選址與微觀選址相結(jié)合的方法變電站選址結(jié)合發(fā)電項(xiàng)目的容量和接入系統(tǒng)、交通條件等要求從宏觀與微觀 兩方面結(jié)合進(jìn)行，從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧。首先進(jìn)行室內(nèi)宏觀選址，根據(jù)收集到 的前期資料，如項(xiàng)目當(dāng)?shù)氐耐恋乩靡?guī)劃圖和大比例尺地形圖，在圖面上選擇用 地性質(zhì)和地形條件符合要求的區(qū)域，可根據(jù)地形的復(fù)雜程度選擇1

7、2處站址。宏 觀選址確定好位置后，進(jìn)行實(shí)地微觀選址，設(shè)計(jì)人員持定位設(shè)備及地形圖和站區(qū) 規(guī)劃圖等到選定的站址現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地踏勘，現(xiàn)場(chǎng)觀察擬選場(chǎng)地是否具有建設(shè)條件， 確定站址后進(jìn)行精細(xì)地形圖測(cè)繪。很多項(xiàng)目建設(shè)單位人員現(xiàn)場(chǎng)直接選址并進(jìn)行測(cè)繪，后期發(fā)現(xiàn)所選站址土地性 質(zhì)不允許建設(shè)變電站，造成選址工作反復(fù)。3.2選擇匯水面積較小的溝谷平地，并預(yù)留泄洪通道有些場(chǎng)地地形極其復(fù)雜，或者因土地性質(zhì)等要求，無(wú)法在地形適宜的區(qū)域選 擇站址，可以考慮溝谷緩坡及谷底平地處，但需要滿足以下幾點(diǎn)要求：須有保證站址不受洪水威脅的措施與現(xiàn)有道路接引方便。送出線路方便此類站址選址首先要對(duì)溝谷上游的匯水面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)站址所在地的

8、暴 雨強(qiáng)度計(jì)算出山坡溝谷的匯水量，進(jìn)而確定泄洪通道的截面形式和大小，并依據(jù) 泄洪量擬定站址設(shè)計(jì)標(biāo)高。始興40MW光伏發(fā)電項(xiàng)目為山地光伏項(xiàng)目，項(xiàng)目用地范圍內(nèi)溝壑縱橫，無(wú)可 以直接利用的交通條件適合的緩坡地，最終變電站選址在一條溝谷沖積平地處， 考慮到溝谷泄洪功能，經(jīng)過(guò)地形測(cè)繪統(tǒng)計(jì)，該條溝谷匯水面積為110公頃，根據(jù) 當(dāng)?shù)亟涤陱?qiáng)度資料，結(jié)合地形因素，計(jì)算出泄洪通道截面大小為寬2.5m，深 1.8m時(shí)即可滿足泄洪需要，變電站最終場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高高出泄洪通道頂標(biāo)高0.5m， 泄洪通道計(jì)算時(shí)考慮了最大充滿度0.7，因此變電站設(shè)計(jì)標(biāo)高是偏于安全的。3.3多臺(tái)階式豎向布置方面的優(yōu)化策略當(dāng)所選場(chǎng)地坡度超過(guò)一定限度，并且?guī)r體較多開挖困難時(shí)，可采取多臺(tái)階布 置的方式，根據(jù)山坡走向布置變電站功能分區(qū)內(nèi)的各個(gè)建構(gòu)筑物，宜將建構(gòu)筑物 長(zhǎng)度方向與坡度垂直布置，以便