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1、电力系统黑启动恢复中的注意事项伴随着电网规模的扩大，电网事故的几率也在增大， 造成电网大面积停电的原因变得越来越复杂。若电网发生大 面积停电甚至全部停电事故，其恢复的难度远大于因设备故 障而造成的个别地区部分停电。因此，除了加强电网建设和 安全管理，还要做到防患于未然，对电力系统黑启动进行深 入的研究，一旦发生电网全停或者大面积停电事故，电网黑 启动预案将发挥极其重要的作用。电网“黑启动”是指整个电网因故障崩溃停运后，系 统全部停电，处于全“黑”状态，此时通过系统中具有自启动 能力机组的启动和外来电源，带动无自启动能力的机组，逐 步扩大系统的恢复范围，较终实现整个系统的恢复和正常供 电。一、黑
2、启动原则（一）目标要求电力系统黑启动是指在系统全停的情况下，利用系 统外电源或系统内具有自启动能力的机组逐步恢复系统正 常运行的过程。电力系统恢复的总目标是在较短时间内使系 统恢复带负荷的能力，具体要求有两个：尽可能地用较小启 动功率启动机组；制定严格的操作票制度，实现操作步骤较 少。（二）恢复方法一般电网全停后主要靠两种方法来恢复：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。（三）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
3、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。（四）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。（五）电源电厂的选择
4、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。（六）恢复过程黑启动中可以把恢复过程分为三个阶段：形成独立 的子系统；各子系统的并列与合环；负荷的恢复，较终电网 全面恢复正常运行。二、负荷恢复中的注意事项第一，黑启动过程中，应当按照负荷的重要等级， 并考虑电网的稳定及恢复速度有序恢复，在负荷恢复的过程 中，系统频率应控制在49. 5-50. 5 Hz之间。在调度操作方 案中应列出负荷恢复的优先次序和数量，优先
5、保证各级电力 调度机构、电厂、通讯部门、党政机关、重点厂矿企业的保 安负荷等重要负荷的供电。第二，负荷恢复过程中，电压应控制在0. 9l.lp . u.之间。每一步操作都需要监测重要节点的电压水平，否则 极易导致黑启动失败。第三，负荷恢复过程中，系统应留有一定的旋转备 用容量，旋转备用容量一般不低于系统发电负荷的30 %。第四，采用外网黑启动时，其容量较大、安全稳定 余度较高，故黑启动的同时即可恢复部分负荷；采用内部自 启动电源进行黑启动时，其容量较小、启动及恢复速度较慢、 安全稳定余度较低，故黑启动的同时可恢复的负荷要根据机 组的容量及运行要求，密切配合调度人员和电厂运行人员逐 步恢复，不能
6、操之过急。第五，为了保证电网的电压水平，要求电网中的无 功补偿设备能根据电压情况进行必要投切，避免远距离输送 无功功率。三、系统要求（一）初始状态黑启动调度操作方案中应根据其路径方案明确各 黑启动机组、被启动机组的初始状态，以及各厂站上的初始 状态。对各厂站的黑启动初始状态安排中，要有防止非同期 合闸的操作及措施。黑启动机组、被启动机组的初始状态应 保证直流及安全控制回路正常、机组的各参数正常、具备黑 启动条件。黑启动路径中各变电站应按照预定方案倒为黑启 动初始运行方式，可以直接由外部受电，并可作为下一级厂 站的电源。（二）二次系统1 直流系统电网黑启动过程中，各调度机构及厂站应加强对直 流系
7、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，一般情况下应大于4小时。若变电站停电 时间过长，直流电源已耗尽，将会造成断路器和隔离开关等 设备无法进行自动操作，从而导致黑启动时间延长、延缓整 个电网的恢复过程。2 电力通信电网黑启动过程中，各级调度机构及厂站应保持通 信畅通，若不能直接联系，可以通过第三方联系。但系统全 停时，通信系统应立即按照应急机制启动通信应急预案，保 证调度电话和继电保护通道的畅通。3继电保护电网黑启动过程中，各保护应充分考虑系统电源问 题，以保证在黑启动过程中快速切除故障。对继电保护的要 求为：重合闸应退出运行；过电压保护必须投入；低电压和 低周保护
8、（低周保护是当电源频率低于设定值时，保护电路就 动作，并发出报警信号）停用。4 安全自动装置系统全停后，原则上退出区域稳控装置中的切除机 组、切除负荷出口压板，就地稳控装置的运行状态不变。5 调度自动化电网黑启动过程中，调度自动化系统应立即按照应 急机制启动自动化应急预案，保证自动化信息的准确、可靠。四、黑启动决策支持系统（一）黑启动决策支持系统特性及发展方向通常设计的黑启动决策支持系统需要具有较强的 抗干扰能力、自学习能力、良好的可维护性和灵活处理恢复 中遇到的各类实际问题的能力。随着电网规模越来越大，建 立自适应的黑启动策略将成为一个趋势。（二）黑启动决策支持系统的优势为了克服人工制定黑启动方案的不足，根据黑启动 的特点，借助人工智能搜索技术，并结合传统的数值计算方 法和优化规划技术设计的一种黑启动决策支持系统，可为调 度人员提供一个科学、直观的决策依据。决策支持系统的一 个显著优点是：方案制定者可根据系统的实际状态，及时快 速地修正黑启动方案库。
电力系统黑启动恢复中的注意事项
