黑启动综述.pdf

·380· 中国信息化电力信息引言近几年来, 在世界范围内, 发生了多起电力系统大面积停电事故, 增加了人们对电网安全可靠运行的重视程度。国外电网在这方面有不少值得我们借鉴的案例, 1977年7 月的纽约大停电; 1982年 12 月的加拿大魁北克全省大停电; 1987年8 月的东京地区的停电; 1996 年美国西部电网连续两次发生大面积停电事故; 1996年8月3 日马来西亚国家电网发生全国性大面积停电事故。随着电力系统规模和容量的逐渐增大, 对系统的供电安全也提出了更高的要求, 研究电力系统全停或大面积停电后的黑启动意义重大。近年来国内外相继出现大的停电事故, 这些停电事故不但在经济上造成了巨大的损失, 而且对人民生产和生活造成了很大的影响, 有的甚至对人民健康与生命造成了巨大的危害。 2003年8月 14 日美加大停电事故是美国历史上最为严重的大停电事故, 其后英国伦敦、意大利等也出现了大面积停电事故。一旦发生全网系统大停电事故, 如何快速稳定地恢复系统供电, 是保证电网安全的基础。因此, 研究电力系统事故后的黑启动问题具有非常重要的意义。 1 黑启动的概念所谓黑启动是指整个系统因故障停运后, 不依赖别的网络帮助,通过系统中具有自启动能力机组启动, 带动无自启动能力机组, 逐渐扩大系统恢复范围, 最终实现整个系统的恢复。制订黑启动方案, 培训电网调度管理人员, 已成为电网安全运行的重要措施之一, 为恶性事故后尽量加快电网恢复, 缩短停电时间提供了保障。 2 黑启动原则 目标要求电力系统恢复的总目标是在最短时间内使系统恢复带负荷的能力, 具体要求有2个: 尽可能地用最小启动功率启动机组; 制定严格的操作票制度,实现操作步骤最少。 恢复方法一般电网全停后主要靠2 种方法来恢复: 从周边还有电源的系统取得电源, 用来恢复本地区的电网网架和启动本地区的主要电厂; 利用本电网区域内的、具有自启动能力的电厂首先启动, 然后再逐步恢复系统。黑启动过程中应优先选择前者。 方案的制定在制定黑启动方案时需考虑下列原则: 路径中电压转换的次数尽量少; 每个方案的路径长度尽可能短; 尽量先启动离重要负荷近的机组; 每个方案开关操作次数尽量少; 每个方案在启动容量允许的前提下, 要选择被启动机组的容量尽量大; 便于主网架的快速恢复。 子系统划分针对黑启动的具体情况, 黑启动时可以将电网划分成为多个子系统, 各子系统内部可以同时进行黑启动操作, 以加速全系统的恢复。每一个子系统都应有1 个主网架, 包括子系统内的黑启动电源、主要电厂、枢纽变电站和重要负荷。子系统划分原则如下: 根据电网结构特点和黑启动电源所在的地理位置合理划分子系统; 各子系统至少有1 个黑启动电源并具有较好的调频调压手段; 各子系统应具有明确可靠的同期并列点, 子系统之间具有的合环点需要明确。 电源电厂的选择选择黑启动电源的电厂时应遵循下列原则: 尽量选择调节性能好的、启动速度快、具备进相运行能力的机组; 优先选用直调电厂作为启动电源, 其次选用用户电源; 尽量选择接入较高电压等级的电厂; 有利于快速恢复其他电源的电厂; 距离负荷中心近的电厂。 恢复过程黑启动中可以把恢复过程分为3 个阶段: 形成独立的子系统;各子系统的并列与合环; 负荷的恢复,