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1、9FA燃气轮机作为电网“黑启动”电源点的探讨第2o卷第1期2OO7年3月《燃气轮机技术>GASTURBINE1Ea}玎0IGYV01.20N0.1Mar.,2OO79FA燃气轮机作为电网"黑启动"电源点的探讨俞立凡,陈勇根(杭州华电半山发电有限公司,杭州310015)摘要:S109FA联合循环组在启动,加负荷的快速性上基本能满足电网"黑启动"的要求;当整个电网因故障停运后,9FA燃气轮机作为"黑启动"电源点的启动,需要启动电源和辅助蒸汽,用配备一套小功率的燃气轮机联合循环机组可以解决.即:用9FA燃气轮机配备的自动柴油
2、发电机来启动小功率的燃气轮机联合循环机组,然后再逐渐完成"黑启动",向外恢复供电.还分析了9FA燃机在"黑启动"时可能遇到的问题及对策.关键词:联合循环机组;黑启动;启动电源;辅助蒸汽中图分类号:TM715文献标识码:B文章编号:1009—2889(200r7)O1—0023—041"黑启动"电源点的重要性2003年8月14日,美国加州大停电是北美历史上最大规模的停电,以后的3年的时间里,世界多处发生了"大面积停电"事件.例如:2004年6月2913晚,新加坡发生了11年来最严重的大面积停电事故;2005年8月1813上午,
3、印尼发生了包括首都雅加达在内的大面积停电等.在国内,2004年8月1213台风"云娜"袭击浙江台州,温州,台州温州电网全线瓦解.2005年9月2613,罕见强台风"达维"袭击海南省,海南省电网全面崩溃.海南电网公司同时启动多套"黑启动"电源方案,由于准备工作充分,在正式下令"黑启动"命令后的1小时25分,就有电厂宣告成功"黑启动",系统开始逐步恢复供电.这些事故使人们认识到电网中必需配备一定数量的具备"黑启动能力"的发电机组,各国也对电网的建设和管理进行了新的规划.2005年7月,国务院颁布了《国家处置电网大面积停电事件应急
4、预案》.燃气轮机具有快速"黑启动"的特性.欧美国家的经验表明:从安全和调峰的目的出发,在电网中安装功率份额为8%一12%的燃气轮发电机组是合适的,它能保证电网运行的安全性和可恢复性.发展燃气一蒸气联合循环电站不仅可以改善环境,提高环境质量,而且可以满足电力系统调峰的需要,减少电网的电力不安全因素.按照国家"西气东输"总体规划,华东地区已建和在建总规模约5200MW的天然气电厂.此外利用东海天然气,华东在建总规模约2800MW的燃气一蒸汽联合循环电站.加上原有的1700MW,在电网中它们的安装功率份额届时将接近12%.但是这些
5、电站的大多数都不具备"黑启动能力",这是一个值得重视的问题.29I1A燃气轮机作为"黑启动"电源点存在的问题"黑启动"(blackstart)指整个电网因故障崩溃停运后,系统停电处于全"黑"状态,此时通过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,最终实现整个系统的恢复和供电."黑启动"成功的关键是电源点的启动.电源点即"黑启动"电厂(blackstartpowerplant).作为"黑启动"电厂它必须具备"黑启动"能力(blackstartcapability),在没有外来电源供给的
6、情况下,按照电力调度机构的指令,在两小时内将至少一台发电机组从停机状态启动并与系统同期并收稿日期:2006-05—10改稿日期:2OO6—05—31作者简介:俞立凡,杭州华电半山发电有限公司电气工程师,燃气轮机值班长.24燃气轮机技术第2O卷列.黑启动辅助服务(blackstartancillaryserviee)是指在无外来电源的情况下,发电机组能够自启动并开始最初的电力系统的恢复能力,即为实现整个电力系统的恢复提供服务."黑启动"要求用最小的启动功率启动尽可能多的机组,并且实现系统恢复操作步骤最少.系统恢复过程通常包括:
7、自启动发电机组启动;输送启动功率给无自启动能力的发电机组;断路器/隔离开关的操作;负荷的增/减;变压器分接头的调整;无功补偿装置的投切等."黑启动"电源首选水电机组,如抽水蓄能机组.与火电,核电机组相比,水轮发电机结构简单,没有复杂的辅机系统,厂用电少,启动速度快,因此是理想,方便的"黑启动"电源.水轮发电机组自启动的关键是停电后控制水轮机组导叶开启的压力油槽油压能否维持在正常工作范围内(允许时间一般为半小时左右).但水电机组一般远离负荷中心,需经长距离高压线路接入系统,可能会产生自励磁或线路末端电压过高的危险.但如果能在送
8、电过程中及时恢复某些负荷或调整恢复路径,一般过电压问题可以得到控制.水电机组也受地域,气候的制约,有时还受水量的限制.火电机组也可作为启动电源,但满足黑启动条件的太少.燃气轮机相对燃煤机组而言的最大的优点是快速性,也就是启停迅速,加减负荷快.特别是多轴的燃气轮机组,不管是简单循环还是联合循
