【技术分享】什么是发电机组黑启动？
发布时间：2016-11-11 点击次数： 【打印】
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大面积停电后的系统自恢复通俗地称为黑启动。
所谓黑启动，是指整个系统因故障停运后，系统全部停电(不排除孤立小电网仍维持运行)，处于全“黑”状态，不依赖别的网络帮助，通过系统中具有自启动能力的发电机组启动，带动无自启动能力的发电机组，逐渐扩大系统恢复范围，最终实现整个系统的恢复。
黑启动的关键是电源点的启动，水轮发电机组与火电、核电机组相比，具有辅助设备简单、厂用电少，启动速度快等优点，理所当然成为黑启动电源的首选。
水电站的黑启动是指在无厂用交流电的情况下，仅仅利用电厂储存的两种能量——直流系统蓄电池储存的电能量和液压系统储存的液压能量，完成机组自启动，对内恢复厂用电，对外配合电网调度恢复电网运行。
机组具有黑启动功能不仅是电站在全厂失电情况下安全生产自救的必要措施，也是电网发展的需要。
在电网大面积停电后，采取电网黑启动措施，将大大减少电网停电时间，尽快恢复电网的正常运行。
在正式下达“黑启动”命令后仅1 h25 min，就有电厂宣告“黑启动”成功，系统开始逐步恢复供电。
1、黑启动（Black-Start）
指整个系统因故障停运后，不依赖别的网络的帮助，通过系统中具有自启动能力的机组的启动，带动无自启动能力的机组，逐步扩大电力系统的恢复范围，最终实现整个电力系统的恢复。
2、黑启动方案
指电力系统发生大规模停电后，尽快有序地恢复或重构一种新的稳定运行方式的预案和实操方案。
3、黑启动电源
电网黑启动电源，即具有自启动能力的机组，它可以在无外界帮助下，停运后能快速恢复发电，通过输电线送启动功率至其他机组，带动其他机组。
(1)水电机组（包括抽水蓄能电厂）作启动电源最为方便。水轮发电机组没有复杂的辅机系统，厂用电少，启动速度快，是方便、理想的黑启动电源。水电厂还具备良好的调频和调压能力。但应注意径流式水电机组由于受丰枯水影响，可能在某些时候无法启动。
(2)火电机组也可以作为启动电源。如燃油发电机可以在自备柴油发电机启动的情况下实现快速启动。此外，某些火电厂在外部电网失电时可实现自保厂用电。这些电厂均可以作为黑启动电源。
4、黑启动原则
(l)选择黑启动电源
应根据预案和当前实际情况灵活选择。
(2)恢复重要的负荷
a.首先启动黑启动电源附近的大容量机组；
b.重要枢纽变电站，特别是站内自备电源不足，且正常站内用电取自高压侧母线的变电站；
c.重要用户，如电力调度中心、政府机关、电信及移动通讯等；其中，由于政府机关、电力调度中心和通讯部门在黑启动过程中扮演决策、指挥、调度和通讯的重要角色，应考虑优先保证送电。
5、黑启动过程
(1)准备阶段：
调度员根据所了解及反馈的信息准确判断电网已大面积停电；各厂站自行启动事故备用电源(柴油机或蓄电池)，确保主机、主设备安全，确保直流操作电源及通信、监控系统电源；为保证系统迅速可*地恢复，各厂站按规定执行本厂站初始可控态；各具备黑启动能力机组的自启动等。
(2)网络恢复阶段：
即由黑启动机组向输电线路充电，建立各小网；各小网建立后再扩大与合并；逐步完成网络重建。在这一阶段应着重考虑可能出现的变压器励磁涌流问题、空载设备(线路或变压器)的过电压问题(操作过电压、工频过电压及谐振过电压等)、事故恢复过程中的有功平衡及无功平衡问题，以及事故恢复中并列或合环点的选择问题等；
(3)负荷恢复阶段：
即负荷的尽快恢复。在这一阶段着重应考虑系统初步恢复后的潮流及稳定校验问题，继电保护的校核问题。前两个阶段中，负荷恢复是作为手段，保证系统频率和电压稳定，建立相应子系统，实现电力高度设备正常运行；后一个阶段负荷恢复是目标，以快速大面积供电，减少由大面积停电带来的损失。
６、电力系统黑启动过程中的科学问题
(l)黑启动初期的科学问题
a.发电机自励磁现象及防治方法
b.变压器的励磁涌流冲击及孤岛系统的稳定控制
c.空载线路合闸操作过电压和绝缘配合问题
d.空载或低载情况下的无功充裕问题和电压调整方法
(2)黑启动中后期的科学问题
a.小系统的潮流分布和电压调整
b.低负荷水平下的小系统的静态稳定性及控制
c.低负荷水平下的小系统的暂态稳定性及控制
d.孤立系统之间的合环点和孤立电网并列的优化选择
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