惠蓄电站黑启动过程介绍
电力市场辅助服务黑启动
1.华北电力调度局在1999～2000年三次在北京十三陵抽
水畜能电厂及周边电网进行了黑启动试验
2.2003年11月云南电网全面模拟了黑启动的整个恢复过程
3.贵州电网于2004年以乌江和东风电厂进行黑启动试验
4.江苏电网于2006年4月以电厂作为黑启动电源进行试验 5.浙江电网如全停后，分为5个分区，分别进行试验 乌溪江区域（包括500KV双龙变） 紧水滩（包括珊溪）区域； 浙北区域（包括500KV瓶窑变） 宁波溪口区域 舟山区域
，当整体呈现负阻尼，则导致低频振荡。黑启动初期，系统
联接薄弱，易出现低频振荡。为防止低频振荡，黑启动时应
尽量不用发电机的快速励磁，而尽可能投入PSS（励磁控制装 置）；为减小系统联系电抗，应尽可能先给附近机组供电； 如仍出现低频振荡，则通过调整网络结构来调整潮流以平息 低频振荡。
PSS:发电机自动电压调节器中的一种附加励磁控制装置。它的主要作用是给电压调节器提 供一个附加控制信号，产生正的附加阻尼转矩，来补偿以端电压为输入的电压调节器可能产 生的负阻尼转矩，从而提高发电机和整个电力系统的阻尼能力，抑制自发低频振荡的发生， 加速功率振荡的衰减。
发电机的自励磁现象：指当发电机所带的容性负荷达到某一指标后，回路中容性电 流所产生的助磁会使得发电机的端电压逐渐增大，而升高的发电机电压又引起容性电流 的增长，机端电压因助磁作用再度增加，如此循环下去，使机端电压自发增大，越来越 高的现象。
（三）低频振荡
根据分析，系统之间联系电抗过大，系统的阻尼性能变差
（四）空载线路合闸过电压问题
在空载情况下，分布电容所产生的无功功率
还会引起线路末端的电压升高
黑启动过程中必然有对空载线路充电，而后
又有轻载线路，大量线路充电功率导致系统电压
惠州抽水蓄能电站黑启动备用电源的容量选择
器可有效的根据负荷 的变 化对 机 组进 行 调节 ，尽 量 保证 电压 在额定 电压 ± ％ 范围 内 、频 ５
率在 ５ ｚ ０５Ｈ 范 围内 。 ０Ｈ ± ． ｚ
惠蓄电站 ５０ｋ ０ Ｖ出线线路不长 ，根据广东省 电力设计院提供的 《 惠州抽水蓄能电站
接人系统设计报告》 ，惠蓄电站机组在单机带单回空载线路时不会发生 自励磁。
大容量、远距离送电 日 益增多和普及 ，由于电网建设 的相对滞后 ，造成线路负载过大、过
重，带来一系列潜在的事故风险。系统 中局部的某些个别问题 ，若处理不 当很容易引起连 锁反应 ，诱发电网崩溃的恶性电网事故。
２０ 年 ９月 ２ ０５ ６日，台风 “ 达维 ” 引发 了海南部分 电厂跳闸停机 ，系统最终全部崩
因此 ， 从惠蓄电站保安和广东 电网需求出发 ，在惠蓄电站设置黑启动电源是必要的。
３３ 惠蓄电站机组黑启动可行性 ．
３３ １ 惠蓄机 组 自身黑启 动能力 ．．
在惠蓄机组合 同文件 中已规定黑启动作为机组的一种运行工况。因此励磁系统和调速
６ ７
维普资讯
维普资讯
２０ ０ ７年第 ２期 水利 Nhomakorabea水 电
惠 州抽 水 蓄 能 电站黑 启动备 用
电 源 的 容 量 选 择
郑 明 ，冯文 钊
摘 要： 黑启动是电力系统故障后迅速恢复的重要措施之一，可减少系统事故损失 ，满足紧 急事故备用的要求。本文对惠州抽水蓄能电站黑启动备用电源设置的必要性、可行性做出了 分析， 并根据参加黑启动所必需的厂用电负荷 ， 计算出启动这些负荷所需的电源容量。
关键词： 黑启 动 ；备用电源 ；容量选择 ：
１ 电站概况
惠州抽水蓄 能 电站 （ 以下 简称 “ 惠蓄 ” 位 于广 东 省惠州 市博 罗 县罗 阳镇 境 内 。 线 ） 直
水电站非常重要的后备功能之一黑启动了解下
水电站非常重要的后备功能之一黑启动了解下大面积跳闸后的系统自大面积恢复通俗地称为黑启动。
所谓黑启动，是指对整个系统前因故障停运后，系统全部停电(不排除孤立小电网仍维持运)，处于全“黑”状态，不必依赖别的网络帮助，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。
黑启动是水电站非常重要的后备功能之一。
当电网发生失压事故且短时不能恢复送电时，黑启动对于水电站确保迅速恢复厂用电及保证设备安全，甚至对非常重要整个电网迅速恢复等方面均兼具重要意义。
黑启动是电网骨干电源点的基本要求之一。
水电站以其自身的特点特别适合作为黑启动的电源水电站。
水电站和火电站并不相同，具有辅助设备单纯、厂用电少，启动速度快等优点，理所当然成为正式发布黑启动电源的首选。
水电站的黑启动是指在无厂用交流电的情况下，仅仅透过电厂储存的2种能量———逆变器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，对外配合电网系统管理系统分析恢复电网运行。
机组具有黑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，也是电网健康发展的需要。
水电站涉及黑功能的设备及系统主要有:(1)机组调速系统水电站黑启动的关键是在失去厂用交流电时能否维持控制水轮机导叶开启的调速系统的操作自吸泵悬吊。
机组调速器油压应按尤为最不利工况考虑，即在紧急停机甩负荷之时，调速系统剩余油压应能至少保证接力器至全关位置1次，并摆动若干次且可以全关1次，然后机组接入接入电网带上水压，接力器全开1次(对有协联要求的水轮机同时要求其转轮接力仪器要求也相应动作)。
在此基础上要求仍能机组事故停机的油压，即在黑启动过程结束后尚能保持最低允许油压力值。
同时应注意油压槽的油气比例，压油槽中油位不应稍高于低于略低于操作油位。
(2)励磁系统在黑启动过程重新启动中励磁系统应注意以下几点：第1，由于厂用电消失，同时若励磁功率柜风机不是由本柜供电，从而使得励磁功率柜风机不能运行，因此要注意励磁功率柜的温升不至使功率柜烧毁。
浅析水电站“黑”启动
抽水蓄能机组的黑起动
抽水蓄能机组的黑起动
王志刚;吴张建
【期刊名称】《水力发电》
【年(卷),期】2001(000)010
【摘要】在电网事故、自然灾害或其他原因等情况下,造成电厂全部外来厂用电源消失,且短时间内无法恢复供电,为保护电厂的安全和恢复生产,实行自救 ,利用仅有的直流系统启动监控专门程序使机组发电从而恢复厂用电的供电,进而恢复厂用设备的运行,称为机组黑起动.当电网因故障而停运后,通过电网内具有自起动能力的机组起动,而恢复电网正常运行,则称为电网黑起动.十三陵蓄能电厂的设计具有机组黑起动的功能,在1998、1999和2000年进行的机组和电网黑起动试验均取得圆满的成功.黑起动问题的研究在我国还处于起步阶段,十三陵蓄能电厂进行的黑起动试验在我国是首例成功的试验 ,具有很好的参考价值.
【总页数】4页(P59-62)
【作者】王志刚;吴张建
【作者单位】十三陵蓄能电厂,;十三陵蓄能电厂,
【正文语种】中文
【中图分类】TV743(21)
【相关文献】
1.湖北天堂抽水蓄能电厂黑起动试验分析 [J], 何建斌;杨学锋;杨洪涛
2.十三陵抽水蓄能电厂黑起动试验简介及故障分析 [J], 刘建伟
3.抽水蓄能机组高-低-高变频起动控制策略研究 [J], 武磊; 李诚帅; 方书博; 李刚; 李坤鹏; 常东亮; 罗海冰
4.抽水蓄能机组静止变频起动系统控制策略研究 [J], 张永会;刘刚;荆方杰;马跃林;邵明航
5.黑麋峰抽水蓄能电站首台机组首次起动方式分析 [J], 喻忻;郑建兴
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
惠州电网黑启动方案研究(一)
惠州电网黑启动方案研究(一)摘要]本文通过对惠州电网黑启动电源、启动子路径的选择进行了详细讨论，并进行自励磁、工频过电压等方面计算分析论证，最终确定黑启动路径的可行性，为后续编制出具体调度实施方案打下良好的理论基础，在全网崩溃或局部地区电网瓦解事故时，可有效指导调度员快速恢复电网运行。
关健词]惠州电网黑启动启动子路径一、黑启动综述1.黑启动的定义。
电网黑启动是指整个系统因故障停运后，不依赖其他网络的帮助，通过系统中具有自启动能力机组的启动，从而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恢复的过程。
实际上，广义的具有自启动能力机组还应包括利用自身的动力资源(柴油机、水利资源等)而实现自启动或者当与电网解列而孤立小系统仍维持运行的机组。
2.研究必要性。
近几年，随着惠州电网建设进度的不断加快，整个电网结构有了很大的改善，电网的稳定运行水平也有了很大的提高。
但由于经济快速发展导致负荷迅猛增长，系统短路容量超标日益严重，设备超稳定界面运行时常发生，特别是110kV母线由于设备超界面运行而分母运行，部分220kV线路过载导致频繁调整方式，部分110kV线路在事故下或检修情况下倒供负荷存在严重过载问题。
所有这些问题都有可能会造成局部电网停电，甚至可能诱发恶性连锁反应造成大面积停电。
因此，在局部电网发生大面积停电或由于省网大面积停电造成惠州全网停电的情况下，在无法利用事故应急预案恢复电网设备运行时，如果没有任何电网黑启动措施，将使停电时间大大延长，甚至在恢复系统时可能无从入手，由此给整个电网公司及惠州国民经济造成重大损失，研究系统大面积停电后的恢复问题，从而制定切实可行的黑启动方案就显得十分必要。
二、惠州电网全停后恢复总原则电网全停事故后是否能够顺利恢复，取决于黑启动电源的选取以及制定最优恢复路径，在最短时间内合理分配启动电源，使系统获得的发电能力最大。
1.惠州电网概况。
惠州电网由500kV、220kV、110kV、35kV四个电压等级的电网组成，500kV电网是南方电网及广东电网的主要部分，由惠州站3台750MVA的自藕变压器与汕尾市及东莞市电网联接，由博罗站2台直流变与三广直流输电联接，220千伏电网与河源、东莞、汕尾、深圳相联，110千伏电网与河源、东莞、广州、汕尾四市存在弱联系，主要电源来自于广东省电网；110kV电网环网设计，开环运行，每个子区以220kV变电站为中心辐射状供电，共13个区域电网，系统充裕度较高。
惠州蓄能水电厂黑启动程序流程浅析
惠州蓄能水电厂黑启动程序流程浅析朱海锋;苏孙海【摘要】蓄能电站是电网重要的调峰调频电站，也是黑启动电源之一。
针对电网事故中，电站的黑启动能力对电网恢复输送电的重要性，介绍了惠州蓄能水电厂黑启动程序流程，分析了整个黑启动过程，可为类似项目的程序设计提供参考。
%Pumped storage power stations are of great importance to electric power grid because they are usually acting as the load balancing and frequency regulation stations and also the power sources of black start .In case of a power grid ac-cident, the black start capability of power stations is crucial for the restoration of power grid .The black start procedure used in Huizhou Pumped Storage Hydropower Station is introduced and analyzed , which could be a useful reference for similar projects .【期刊名称】《水电与新能源》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】4页(P33-35,39)【关键词】惠州蓄能水电厂;黑启动;程序流程【作者】朱海锋;苏孙海【作者单位】惠州蓄能水电厂，广东惠州 516100;惠州蓄能水电厂，广东惠州516100【正文语种】中文【中图分类】TV743近年来各国时有电网大事故发生，电网事故后黑启动电源的快速启动是恢复电力系统重要且关键的一环，蓄能电站往往靠近负荷中心，机组响应速度快，是电网事故时黑启动的主选电源［1］。
发电厂黑启动应急预案 黑启动应急预案
目录1 总则2 背景描述3 组织机构4 危急事件的表述5 危急事件产生的原因分析6 事件的应对7 黑启动的具体步骤发电厂黑启动应急预案1总则为了在电网因故障崩溃停运或发生全厂停电事故后，能够迅速安排启动机组，恢复发电厂的正常运行，同时规范机组全停后的启动恢复，给发电厂各个子系统和机组的启动恢复提供操作性较强的指导意见，根据《电网黑启动方案》，结合我厂多次计划性机组全停后的启动经验，制定发电厂黑启动应急预案如下：本方案中各系统的恢复以及机组的启动顺序，基本依照各系统间先后衔接的要求来确定。
如子系统原来处于良好备用或正常运行状态，则该系统的恢复过程可略去。
2 背景描述电厂地处，总装机容量为2×65MW+2×125MW，110KV母线单母分段带旁母，四条出线韩下一、韩下二、韩龙、韩合线供地区直馈负荷，330KV母线五角型接线，两条出线韩金、韩西禹与系统联络。
电厂自投产以来对省国民经济发展作出了重要贡献。
加强危急事件管理，制定《发电厂黑启动应急预案》，保证电厂机组安全稳定运行，对电网的稳定、对的经济发展具有举足轻重的意义。
3 组织机构3.1应急指挥机构组长：生产副厂长常务副组长：各生产副总成员：安监、生技、调通科长、各生产分场（公司）主任（经理）；3.2各专业应急小组：（1）运行应急组调通科正副科长、当值值长、机、炉、电运行分场正副主任、各分场运行专工、生技科运行专工，当值运行人员。
（2）继电保护应急组电检分场正副主任、保护专工、保护班班长。
（3）电气专业应急组电检分场正副主任、电检专工、生技科电检专工、电检各班长。
（4）热工专业应急组热工分场主任、分场专工、生技科热工专工、热工各班长。
（5）汽机专业应急组机检分场正副主任、分场专工、生技科机检专工，机检各班长。
（6）锅炉专业应急组炉检分场正副主任、分场专工、生技科炉检专工，炉检各班长。
（7）物资保障组物资公司经理。
（8）通讯保障组调通科科长，通讯班班长。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
惠蓄电站黑启动过程介绍
摘要：随着社会经济的发展,当今社会对电力供应的依赖性越来越大,一旦发生大
面积停电事故,将会造成巨大的社会影响和经济损失,甚至危及国家安全。
因此,对
电网黑启动问题的研究显得十分必要。
本文将介绍惠蓄电站在电网全黑的情况下
如何进行厂用电恢复、蓄能机组黑启动及对外恢复供电的过程策略及其实施过程。
关键词：惠蓄电站、黑启动、抽水蓄能
1 引言
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。
2 惠蓄电站概述
惠蓄电站地处粤东负荷中心区，建设伊始就考虑作为南方电网的重要黑启动电源点来设计、建设，其机组的黑启动能力是南方电网的重要应急技术手段之一。
惠蓄电站共建有8台可逆式蓄能机组，分为A、B两厂，A厂为#1-#4机组，B厂为#5-#8
机组，单机容量为300MW。
惠蓄电站建有黑启动小水电，为两台1000kW小水电机组。
通过
长约4.3km 10kV电缆接入惠蓄电厂10kV备用母线A段，向主厂房提供保安和黑启动电源。
惠蓄电站通过3条500kV出线（能博线、能福甲线、能福乙线）接入广东电网博罗站和
福园站，其中能博线输电距离约17km，能福甲乙线为单塔双回布置，输电距离约36km。
架
空线型号4*LGJ-300/40。
3惠蓄电站黑启动的原则和阶段划分
惠蓄电站黑启动的原则为先自保，再输出。
只要经调度确认电网全黑，惠蓄电站运维人
员可自行将电站隔离出来并启动黑启动小水电机组恢复电厂厂用电系统，并以黑启动模式启
动蓄能机组带主变及厂用电空载运行（厂用电自保）；随后根据调度令，选择对外恢复供电
线路和方式恢复对外供电。
惠蓄电站黑启动阶段划分：
（1）黑启动准备阶段。
此阶段主要进行整个电站的隔离工作，将其从电网系统中隔离出来。
（2）黑启动小水电带厂用电阶段。
此阶段主要是启动小水电机组恢复厂用电，为蓄能机
组启动做好准备。
（3）蓄能机组黑启动阶段。
此阶段利用小水电为蓄能机组辅助系统供电完成机组黑启动
模式启动，蓄能机组带主变零起升压并将厂用电切换至蓄能机组供电。
此时蓄能机组完成自保。
（4）对外恢复供电阶段。
黑启动模式的发变组根据调令，通过500kV开关及线路对外恢
复供电。
其他蓄能机组则以发电工况启动并网，向系统增加出力。
4黑启动各阶段启动条件及过程分析
下面将对整个黑启动过程进行详细的介绍。
（1）黑启动准备阶段
电厂值班人员在确认惠蓄电站500kV开关站及象山站备用电源全部失压后，向南网总调
确认电网处于全黑状况时，发起电站黑启动应急流程。
随即进行全厂对外隔离，值班员将全
部500kV开关分闸、确认10kV第一备用电源象山站方向进线无压且开关分闸。
（2）黑启动小水电带厂用电阶段
在黑启动条件下将厂用电负荷按照重要性分成两类：重要（如机组动力盘）和非重要负
荷（如通风空调）。
倒换逻辑修改为重要负荷在厂用电黑启动模式下带时间间隔的先后顺序
投入，避免负荷冲击；非重要负荷则在厂用电黑启动模式下不投入，以减轻小水电机组的出力。
在这里，需要指出的是直流充电负荷在此过程不能投入，蓄电池和UPS充电时，有功及
无功的冲击都比较大，超出了小水电机组调节能力，不利于蓄能机组的启动。
由于厂房厂用
电恢复后会立即启动蓄能机组带厂用电，直流及UPS也不会失压。
小水电黑启动条件：黑启动小水电机组处于无故障准备好状态、出口断路器及出线开关
正常，蓄能机组地下厂房厂用电系统黑启动模式。
电厂值班员操作惠蓄电站控制程序进入黑启动流程。
此阶段利用小水电电站直流及UPS
系统启动小水电机组，此时小水电机组带变压及至厂房备用母线10kV电缆零起升压，备用
母线进线开关检测到有压后，备自投装置自动倒换厂用电，届时A、B厂厂用电重要负荷恢复，此过程也称为厂用电的黑启动过程。
图二仅显示小水电10kV出线至A厂备用母线单线图，备用母线带压后通过联络开关自动将电送至A、B厂10kV厂用电主母线，随即通过备自
投使各重要负荷带电。
（3）蓄能机组黑启动阶段
小水电机组稳定厂用电重要负荷后，厂房内蓄能机组辅机系统也恢复正常供电，此时值
班员依据调度令选择某一台机组进行黑启动模式启动（即选择相应厂高变进线开关）。
蓄能机组黑启动条件：所有500kV开关处于分闸状态，500kV开关站母线及出线均无压，厂用电主用电方向及第一备用电方向10kV线路无压，蓄能机组永久、机械及电气条件，对
应蓄能机组厂高变开关合闸。
值班员在控制画面选择选定的蓄能机组“BS”工况启动，发变组将以零起升压的方式进行
启动，在机组电压到达额定电压的90%时，蓄能机组所在厂房厂用电倒换至蓄能机组供电，
期间蓄能机组辅机系统短暂失电，但在合理的厂用电倒换逻辑和机组控制设定下可避免误跳闸，保证BS模式能够正常执行。
而另一厂房厂用电继续由小水电供电，保证此台机组启动
失败后，可继续启动另一厂房的蓄能机组BS工况。
此外，故障机组所在厂房的厂用电将重
新自动倒换至小水电供电，为下一次改厂房内其他机组启动做好准备。
此阶段，应急人员需
要密切关注机组及辅助系统(包括直流及UPS、高压气和外围系统)的运行状态，值班员向调度汇报本厂情况，等待回复对外供电命令。
（4）恢复对外供电阶段
此阶段主要为与调度配合选择合适的输电线路对外恢复供电的过程，惠蓄电站值班员根
据调度的要求对开关站设备进行充电，随后向选定的输电线路供电，此后区域小电网系统建立，BS工况的蓄能机组调速系统工作在孤网模式，进行定频率控制。
图四为惠蓄电站调度图。
同时，系统内各负荷依照调度令分阶段恢复供电，此过程中，惠蓄电站其他机组将以发
电工况进行启动并网，与BS模式的那台机组一同向系统供电。
5结语
综上所述，惠蓄电站除了具备调峰调频、事故备用等常规能力外，在电网故障全黑条件下，通过电站自身的快速恢复，恢复电网。
惠蓄电站建成后的两次黑启动试验，验证惠蓄电厂能够在1小时内恢复厂用电供电，而
随后的蓄能机组启动则更快，BS工况5分钟内可以完成启动。
试验证明，惠蓄电站具有相当
快速的黑启动能力，为极端情况下的电网恢复供电提供有力的帮助，降低停电事故带来的危害。
本文根据过去惠蓄电站进行的黑启动试验结果和程序控制逻辑着重介绍了惠蓄电站黑启
动主要过程和内容，实际上还需要其他相关辅助系统和人员的密切配合才能使惠蓄电站快速
地实现自保和恢复对外供电，同时还有很多需要注意的问题（如机组BS工况的稳定性等问题）未及详细讨论，限于篇幅和笔者水平，这里不再讲述。
参考文献
[1]胡文伟,水电站的黑启动方案.云南水力发电.2005,(4).
[2]胡信明,水电厂的黑启动.贵州水力发电.2003,(2).
[3]杨兴富,龙滩水电厂的黑启动分析.红水河.2009,(5).
[4]谌军等,南方电网黑启动方案.电力系统自动化.2006,(9).
[5]李继红, 倪秋龙, 金啸虎. 浙江电网黑启动方案编制研究.华东电力, 2006,( 1 ).
[6]张悦, 山西电网黑启动方案研究. 山西电力, 2004,(6) .
[7]陈国庆, 大型水力发电厂黑启动研究. 电力系统自动化,2003,(10).。