黑启动研究及操作方案

▪ 被启动机组的选择
▪ 由于被启动机组并网后要担任系统的调频调 压任务，故一般选择容量不低于100MW的 机组。
▪ 利用外来电源恢复时，优先选择电压和频率 调节能力强、机组启动时间短、具备进相运 行能力、容量较大且ห้องสมุดไป่ตู้离负荷中心较近的机 组作为被启动机组。
▪ 恢复路径的选择 ▪ 能在尽量短的时间内以最少的操作步骤恢复系统
▪ 火电机组启动后，应配合适当的负荷恢复， 或调整水电出力，保证火电机组满足机组 最低技术出力的要求
▪ 利用系统外电源或内部电源恢复山东电网 时，500kV线路充电前，应使线路始端电 压分别不高于1.06p.u.或1.03p.u.，避免发 生操作过电压
▪ 同期并列时，要使小机组低负荷一侧的频 率高于大机组高负荷一侧，以防止并列时 的逆功率。
▪ 单次最大负荷恢复量原则
▪ 山东电网利用外来电源恢复时，各地区单次 负荷恢复量不应大于20MW。
▪ 直流系统 ▪ 在电网恢复过程中，各级调度机构及厂站应加强
对直流系统的监视和维护，采取减少直流负荷的 措施，延长直流电源的供电时间，保证电力通信、 自动化、继电保护、安全自动装置和控制操作等 基本负荷的供电，带基本负荷的时间应大于4小时。 ▪ 电力通信 ▪ 电网黑启动过程中，各级调度及厂站应保持通信 畅通，若不能直接联系，可以通过第三方联系。 当系统全停时，通信系统应立即按照应急机制启 动通信应急预案，优先保证调度电话和继电保护 通道的畅通。
编制原则
▪ 电网子系统的划分 ▪ 利用内部电源进行网架恢复时，应根据黑启
动电源、网架结构和被启动机组状况将网络 分成多个子系统。每个子系统至少包含一个 黑启动电源、一台被启动机组和一条可行的 恢复路径，具有较好的调频调压手段。子系 统间具有明确、可靠的同期并列点，大停电 后，各子系统可独立并行恢复。
▪ 子系统并列规则
▪ 黑启动子系统并列时，轻负荷一侧频率要高 于重负荷一侧的频率，以防止并列时轻负荷 一侧发电机逆功率。
▪ 黑启动电厂机组调速系统采用自动调节，励 磁系统采用手动调节，被起动机组调速系统 采用手动调节，励磁系统采用自动调节，以 避免由于调速系统或励磁调节系统特性差异 而发生功率振荡。
供电 ▪ 尽量减少不同电压等级的转换 ▪ 距离下一个电源点较近，以便尽快恢复地区主力
电厂，建立稳定的供电系统 ▪ 便于220kV及以上电压等级主网架的快速恢复 ▪ 跨区电网并列应优先选择较高电压等级的同期并
列点 ▪ 子系统内的电网恢复路径应综合考虑以下因素： ▪ 送电路径优先考虑重要负荷的恢复 ▪ 系统间的并列点优先考虑电厂侧开关
执行原则
▪ 黑启动初始方式 ▪ 黑启动初始方式即在直流电源消失前，合上某些线路和变
压器的部分或全部开关、刀闸，使之不须操作即可受电。 ▪ 初始方式按照本单位每台厂、站用变保留一条无须操作即
可直接受电的通道考虑。 ▪ 发电厂或变电站等待方式要求每条母线上保留一个可能来
电的线路电源开关在合闸位置。 ▪ 安排黑启动方案的初始方式时，应合理安排开关的分、合
则选择，并定期测试和维护其黑启动能力。
▪ 网架重构阶段的原则 ▪ 先恢复单回线，并列运行的第二回线在主网架基
本恢复后，再投入运行 ▪ 保证系统的旋转备用容量大于发电负荷的30% ▪ 主力机组并网后的地区220kV系统恢复，应使负荷
就地平衡，按由近及远的原则逐层恢复主力电厂 周围的重要负荷 ▪ 负荷恢复不宜使频率较前次下降大于0.5 Hz，且 系统频率不低于49.5 Hz，同时也不应使指定的中 枢点电压低于0.9 p.u.。每轮负荷恢复后，待频率 及电压恢复到正常运行水平时，再开始下一轮的 恢复
▪ 空载变压器充电规则
▪ 空载变压器的中性点要接地，以防止励磁涌 流所引起的谐振过电压。
▪ 空充电厂高压备用变压器前，应适当降低母 线电压，以避免发生铁磁谐振及谐振过电压。 发生铁磁谐振的厂站可通过拉合母联开关或 充电空载线路来改变系统参数，破坏谐振条 件，消除铁磁谐振。
▪ 厂用辅机的起动规则
▪ 厂用辅机应先空载起动，起动成功后再逐步 带负荷。在起动容量较大的厂用辅机时,电 压降低比较严重，可以考虑在厂用辅机起动 前，适当调高受端电压，以减弱电压降低的 严重程度。
▪ 黑启动电源的选择 ▪ 黑启动电源包括系统外电源和系统内具有自启动能力的电
厂，优先选择系统外电源作为黑启动电源。系统内黑启动 机组的选择应综合考虑以下因素：
▪ 尽量选择调节性能好、启动速度快、具备进相运行能力的 机组
▪ 优先选用省调调度管辖的机组作为启动电源，其次选用用 户电源
▪ 尽量选择接入较高电压等级的机组 ▪ 有容量保证，且有利于快速恢复其它电源的机组 ▪ 距离负荷中心近的机组 ▪ 如果一个子系统具有多个可选黑启动电源，则按照上述原
讲座内容
➢1、山东电网简介 ➢2、2010年120和228事故 ➢3、黑启动基本概念 ➢4、2009年3月30日基于220kV系统黑启动试
验
➢5、2009年黑启动研究方案
➢6、黑启动研究方向 ➢7、今年的基于500kV系统黑启动试验介绍
基本思路
电网黑启动研究方案应满足安全性、快 速性、可靠性、经济性的要求，网架恢复过 程中以恢复各地区的主力发电机组为首要任 务，辅助恢复部分重要负荷，以保证系统电 压满足要求，稳定机组运行。本研究方案根 据相关标准、规范，结合山东电网实际情况， 首先确定山东电网黑启动研究方案的编制原 则与执行原则，在此基础上制定利用系统内 黑启动电源和利用外来电源的两种恢复方案。
▪ 继电保护
▪ 恢复过程中，原则上保护定值和投退方式不变。对于并列 运行的两台变压器，优先充电中性点接地的一台。
▪ 安全自动装置
▪ 系统全停后，原则上退出区域型稳控装置中的切机、切负 荷出口压板，就地型稳控装置运行状态不变，黑启动过程 中，AGC、AVC退出。
方式，尽量避免高压线路带变压器同时充电，避免线路末 端电压容升和变压器励磁涌流所造成的谐振过电压问题。 ▪ 初始方式要保证线路来电时不对发电机造成冲击。
▪ 厂、站受电后的操作顺序
▪ 为加快电网恢复速度，各厂、站受电后，应 首先恢复本单位厂、站用电，然后，按照调 度命令，尽快向下一级待受电厂、站送电， 而后再恢复本站的正常方式。