对电网黑启动试验中电源容量问题的探讨

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1、第22卷华中电力2009年第5期对电网黑启动试验中电源容量问题的探讨陈明f湖北省电力试验研究院，湖北武汉430077)摘要：利用水电机组启动大容量火电机组时．为保证火电机组的相关辅助都能正常启动，水电机组的总容量究竞需要多大，这是在设计电网黑启动预案时首先要考虑。对如何选择作为电源的发电机组容量以及如何有效利用电源容量的问题进行了探讨关键词：电网：黑启动：电源容量中图分类号：TM711文献标识码：B文章编号：1006—6519(2009)05—0055—03DiscussionOilPowerSupplyCapacityofBlack-Sta

2、rtTestofPowerGridCHENMing甚至还有在试验过程中因电源容量不够而临时增加0概述发电机组的情况．这都是因为设计预案时对电源估电网黑启动是指整个电网或者区域电网发生算存在一定误区而造成的。停电事故后，该电网内发电厂的发电机组在失去厂1黑启动时对水电厂电源机组容量的需求用电源的情况下逐步启动恢复的过程。电网黑启动试验就是模拟电网停电后的各种实际条件，将某个一个典型的黑启动子系统如图1所示：水电厂相当容量的发电机组启动直至恢复到正常运行的通过出线线路连接到中间变电站，中间变电站通过整个试验过程。变压器改变电压等级后，再通过线路到

3、火电厂主母黑启动时，通常是先启动一台水电机组，因为线。黑启动时，水电厂发电机发出的电能先送到火在失去全部厂用电源后，水电机组可借助直流蓄电电厂使启备变充电，然后启动6kV的厂用辅机电池将机组逐步启动。如果当地水电机组容量不大，动机就必须在启动水电机组后．再通过输电线输送至就水近的火电厂，利用该水轮发电机发出的电能作为火电机组的厂用电源，启动较大容量的火电机组。还有一种黑启动方式，就是在区域电网停电的情况下，譬如一个省的电网崩溃后，可利用邻近电网还能供电的条件下，通过省际问电网的连接，逐步启图1黑启动于系统不意图动恢复本网发电机组。当设计某个电

4、网子系统黑启动预案时。首先利用水电机组启动大容量火电机组时。为保证要考虑的就是启动的电源容量是否足够，也就是火电机组的相关辅机都能正常启动，水电机组的容要考虑电源端的发电厂输出功率能否满足受电的量不能太小．如果要启动一台较大容量的汽轮发电所有负荷功率的需求，这可从有功功率和无功功机组，譬如300MW机组，水电机组总容量究竟需率两方面来考虑。无功功率变化主要影响到子系要多大，这是设计电网黑启动预案时首先要考虑统的电压变化，发电机在对线路和变压器充电瞬的。以往很多文章和报告都是以稳态运行时电源和间以及启动受端电厂辅机电动机时．输出的无功负载功率匹

5、配为前提作为分析电源可行性的依据，功率都会发生突然的改变，从而影响到发电机端收稿日期：2009—08—17作者简介：陈明(1955一)，男，湖北武汉人，硕士，高级工程师，从事电机试验工作一55—2009年第5期华中电力第22卷电压和受端电厂厂用母线电压：发电机端电压变电机在一次调频时，其功率调整幅度的上限为10化会使输出的有功功率发生改变，若机端电压降％，在15S内要达到调节目标值的90％以上，低，会减少发电机输出的电磁功率：而受端厂用母也就是说一次调整的功率最大增加量为该机额定线电压变化会使辅机电机的启动转矩变化，如果出力的10％。而且有可

6、能要待15S后才能达到。厂用母线电压降低则会因为电动机启动转矩减小此外．南于调速系统动作需要时间．因此水轮发电而导致辅机启动时间延长甚至无法启动。有功功机一次调频还有一定的响应滞后时间。而火电厂率则是影响到子系统的频率变化，当电源发出的大型辅机电动机的启动过程一般都在10s内完有功功率不能满足负载需求的功率时，系统频率成(额定电压和频率下)，水泵启动较快，一般在就会下降，甚至拖垮整个子系统。由于从电源端到2～5S内结束，启动风机时间较长，大约需5～10s。受电端之间的线路和变压器消耗的有功功率不下面以启动一台表I中最大功率的5500kW(5．

7、5大，基本上可以忽略，因此，实际上主要考虑的是MW)电动给水泵来说明黑启动过程中有功功率平发电厂发出的有功功率能否满足受电端电厂启动衡的问题辅机所需要的功率。当启动给水泵的合闸瞬间(假设电源频率和电1．1黑启动过程中对子系统有功功率的平衡问题压都保持额定)，此时电源需提供给静止的电动机以启动一台300MW火电机组为例，来说明一个启动转矩，根据相关标准要求，这个转矩不能黑启动子系统的有功功率平衡问题。通常启动一低于额定转矩的0．6倍．简单计算结果也就是电台300MW火电机组最少所需启动的主要(大功源提供的电磁功率应有5．5MW×O．6=3．3M

8、w。如率)辅机有：电动给水泵、引风机、送风机、循环水果不考虑沿线其它设备的损耗，按一般情况，如果泵、一次风机、凝结水泵、闭式水泵、开式水泵等各有一台容量为35MW水