东西关电厂作为南充遂宁电网黑启动电源点的可行性分析

电网全部或部分因故障停运后,采用黑启动方案,通过系统中具有自启动能力的机组带动无自启动能力的机组,可实现整个电网的恢复。分析了黑启动过程中的关键问题,对东西关电厂作为黑启动电源的可行性进行了理论分析,并对不同类型的水电机组作为黑启动电源的优劣进行了比较。最后通过PSCAD仿真和试验,验证了东西关电厂作为黑启动电源的可行性。     

电厂黑启动方案及其系统试验

电网全部或部分因故障停运后,采用黑启动方案,通过系统中具有自启动能力的机组带动无自启动能力的机组,可实现整个电网的恢复。介绍了贵州引子渡电厂黑启动方案的理论依据和实施过程。对恢复方式中可能出现的过电压、自励磁等问题进行了分析计算,同时介绍了黑启动过程中为确保黑启动顺利完成应注意的有关负荷调整、频率电压控制、继电保护配合等重要问题,并给出了引子渡电厂黑启动方案具体实施的4个具体步骤:试验方式调整、电厂自带厂用电、地区网恢复部分负荷、电网完整性恢复。描述了该电厂2005年的具体试验过程及实时运行状况。试验结果表明,该方案具有可操作性,可作为系统全停后快速启动的一种应急预案。     

辽宁南部电网黑启动方案研究

为了提高大面积停电情况下电网快速反应及恢复能力,全力保障辽宁电网安全稳定可靠运行,结合辽宁省内电源分布及运行实际需要,开展以太平湾电厂作为黑启动电源的可能性研究,基于PSCAD/EMTDC搭建黑启动过程电磁暂态仿真模型,针对黑启动过程中的自励磁问题、谐振问题、工频过电压、操作过电压及黑启动条件下辅机启动对电压的影响进行计算和分析,全面论证了太平湾电厂作为辽宁南部黑启动电源的可行性。     

广州电网黑启动方案

地区电网应结合本地区的电源特性和网架结构制定实用的黑启动方案。以广州中南部电网为背景,基于大量的调查研究,对黑启动电源及路径的选择进行详细研究,并对黑启动过程中的过电压、励磁涌流等问题进行了计算校核。研究表明,黑启动电源应首选有自启动能力的燃气机组,应降低黑启动电源的机端电压以保证空载线路、主变压器合闸不过电压,提高厂用电以减小励磁涌流的影响。所制定的黑启动方案作为"亚运保供电方案"的重要部分已在实际运行中得到应用。     

湖北电网首次黑启动试验

湖北电网是华中电网的中心，三峡工程竣工带来的全国联网格局形成后，华中电网又是全国电网的中心。因此湖北电网的安全稳定运行将是全国电网安全稳定运行的基础。作为安全稳定运行的重要措施，电网黑启动在湖北电网中的试验研究与应用意义十分重大。湖北电力公司利用天堂抽水蓄能电厂机组成功地进行了首次黑启动试验。试验论证了，以天堂电厂机组为自启动电源，阳逻电厂机组为主要启动对象，三条220kV母线和两条220kV线路，共计168km的输电通道为路径的黑启动方案是可行的，并且是鄂东电网黑启动的最佳方案。     

太平湾电站黑启动策略研究与实施

太平湾电站作为辽宁南部电网黑启动电源,需具备当电力系统发生大面积停电故障后,快速启动机组发电,为其他电厂提供厂用电源,从而实现辽宁电网恢复供电的黑启动功能。针对太平湾电站实际情况,重点阐述了全厂停电事故下利用厂内现有资源快速、可靠地启动发电机对电网送电的策略与实施方法,介绍了黑启动电源选择、黑启动油泵选择、设备安装调试、机组进相试验方面的内容。     

苏北黑启动电源工程的实施及试验

电网黑启动是指整个电网因故障全部停电后,通过本电网中具有自启动能力的机组启动,逐渐扩大电网失电的恢复范围,最后达到用尽量短的时间来恢复全网的运行和对用户的供电.文中通过对彭城电厂黑启动工程的实施及成功试验,说明了300MW大机组作为黑启动电源是完全可行的.     

基于外部电源作为启动电源的山西电网黑启动研究

阐述了黑启动方案制定时,黑启动电源可以来自系统内部有自启动能力的机组,也可以来自外部电源。主要研究基于外部电源作为黑启动电源的山西电网黑启动方案,山西电网主要分为四个区域电网,通过500 kV大房三回线、神保双回线、阳北双回线、潞辛双回线路与华北电网(除山西电网)相联接,山西电网黑启动电源可以由华北电网通过联络线提供,采用分区域并行启动方式。主要分析了中部电网的启动路径,分别研究了启动过程中的稳态电压控制和暂态过电压问题。     

万家寨水电机组参与蒙西电网 "黑启动"试验的实践

分析了蒙西电网黑启动试验的意义及利用万家寨水电机组进行“黑启动”试验的过程．指出从机组自启动能力和小系统形成时的运行参数来看，确定万家寨水电站作为内蒙古西部电网“黑启动”电源厂的方案可行。     

储能型风电场作为局域电网黑启动电源的可行性探讨

针对局域电网所处特殊地理位置和需求,寻找和建设可以作为其黑启动电源的新型电源,对于提高电网在故障后的恢复速度具有重要作用。文中以蒙东呼伦贝尔地区电网为例,提出了通过为其大良风电场配置大容量电池储能系统,并利用该储能型风电场带动附近东海拉尔电厂热电机组进行启动的方案。根据历史风速数据,对大良风电场的持续有效出力概率进行了评估。针对大良风电场具有最大持续有效出力概率时的情况,采用方案中所提策略对储能型风电场的自启动、储能型风电场对变压器和输电线路空载充电、储能型风电场带动热电机组辅机启动等暂态过程进行了仿真。最后,根据仿真结果,探讨分析了所提方案的可行性及需进一步研究解决的技术问题。     

扩展黑启动中恢复路径充电方式分析研究

大停电后快速可靠恢复是减小停电损失的重要措施,扩展黑启动策略是电力系统恢复的一种新的思路,但其启动网络比常规的只启动一台机组的黑启动方案更为复杂,为被启动机组送电时的路径充电过电压是影响机组成功启动的重要因素之一。为了获取合理的充电方式,在分析工频过电压和操作过电压产生机理及特性的基础上,以河北南网扩展黑启动方案为例,针对三种不同的充电方式分别搭建仿真模型进行分析研究,结果表明零起升压方式具有明显的优势,为以后的扩展黑启动工业试验及研究提供有益的参考。     

海上风电场黑启动系统的风柴协同控制策略

在风电平价上网政策的推动下中国海上风电场建设加速,未来大规模的海上风电场将会成为沿海地区局域电网的重要供电电源。当沿海局域电网发生大停电时,海上风电场若具备作为黑启动电源的能力将显著加快电网恢复过程。为启动沿岸无黑启动能力的火电机组,文中提出了利用海上风电场配置的小容量辅助柴油发电机作为支撑电源启动海上风电机组,后经主变压器和高压海底电缆向陆上火电机组供电的黑启动方案。为改善黑启动系统的频率调节能力以及在投入高压海底电缆时维持系统电压稳定,分别提出一种风柴协同调频控制和一种考虑柴油发电机功率极限的动态无功补偿控制,后者利用了风机网侧变流器(WGSC)作为静止无功发生器(SVG)运行。最后在PSCAD/EMTDC上依据实例搭建了海上风电场黑启动模型,验证了所提方案及策略的可行性和有效性。     

柔性直流输电系统的黑启动控制能力研究

柔性直流输电系统中的可关断器件具有自关断能力,能够对开通、关断时刻进行控制,可以与无源系统连接进行换流。本文针对VSC在无源逆变方式下不需要外加换相电压的快速恢复控制能力,研究了柔性直流输电系统的黑启动控制能力。设计了黑启动过程中VSC-HVDC送端换流站控制策略采用定直流电压/定无功功率控制,受端换流站控制策略采用定交流电压/定频率控制,研究了电源并网时控制策略协调优化对黑启动的作用。以Kunder四机两区域系统为例,对整个黑启动过程在PSCAD/EMDTC中进行了仿真,研究表明本文采用的控制策略具有良好的电压、频率特性,完成了黑启动的实现。     

天津电网黑启动中启动厂用负荷的仿真校验

现代电网的一些潜在威胁若处理不当,可能会诱发恶性连锁反应而导致系统崩溃。近些年来,国内外大停电事故的频繁发生,为我国电网的运行安全敲响了警钟。电力公司除了加强电网调度和安全运行管理外,还应及时地开展电力系统黑启动的试验研究。电力系统全停后的黑启动恢复是一个非常重要的问题,黑启动过程与正常运行方式有极大的不同,针对天津电网黑启动方案,对被启动电厂中大型辅机启动时对小系统的冲击、带厂用负荷时对系统频率和电压的影响做了详细的仿真计算,并给出了图形化的结果。通过仿真计算校验了天津电网黑启动方案的可行性,为日后的现场试验和方案的顺利实施提供了依据和建议。同时也可以为其他电力公司黑启动预案的设想和制定提供有效的参考。     

支撑电网黑启动的风光储新能源电站协调控制策略

针对局部风光资源丰富地区大停电黑启动的方案,首先建立了风光储新能源电站黑启动控制模型,研究其支撑电网黑启动的过程,储能系统作为主电源保证黑启动过程中系统电压和频率稳定。其次,提出了一种风光机组负荷跟踪功率协调控制策略,当风光出力不足时,风光机组采用最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)算法,储能系统作为主电源负责微电网功率的平衡;当风光出力足够时,风机根据光伏出力的变化进行减载运行,有效跟踪负荷功率变化,减少储能充电功率。该控制策略不但可减少储能系统充放电转换次数提高储能系统使用寿命,还能大大降低黑启动中储能系统配置容量,提高经济效益。最后,基于DIgSILENT/PowerFactory仿真平台搭建了风光储新能源电站控制模型,仿真验证了风光储新能源电站作为电网黑启动电源的可行性和所提控制策略的有效性。     

基于电压源换流器HVDC联网的受端电网扩展黑启动方案

结合电压源换流器高压直流(VSC-HVDC)输电系统向受端无源电网供电时的稳态运行特点,提出基于VSC-HVDC联网的受端电网扩展黑启动的优化决策方法。在分析黑启动过程中VSC-HVDC逆变器采用定交流电压控制策略下运行特性的基础上,提出拟进相运行能力及其裕度两个指标来反映换流器吸收充电无功功率和抑制工频过电压的能力。进而考虑VSC-HVDC的影响,在扩展黑启动多目标优化模型中,引入反映系统整体无功功率水平的目标函数及VSCHVDC稳态运行的约束条件,通过快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)和模糊熵权法得到最优扩展黑启动恢复方案。最后采用电磁暂态仿真软件(PSCAD/EMTDC)建模,并基于修改的新英格兰10机39节点系统仿真证明了VSC-HVDC在黑启动初期的优越性。     

采用软启动方式的VSC-HVDC黑启动能力研究

合理的黑启动方案对于快速可靠地恢复供电至关重要。分析了VSC-HVDC作为黑启动电源的优势。通过PSCAD/EMTDC软件验证了VSC-HVDC软启动主要电力设备的能力。仿真过程中记录的波形显示了VSC-HVDC良好的电压、频率特性。对VSC-HVDC黑启动控制到正常潮流控制的转换过程也做了仿真研究。仿真结果表明,当采用软启动方式时,VSC-HVDC是一种理想的黑启动电源。     

地方电网利用小火电厂进行黑启动试验的研究

文章首先介绍了黑启动试验研究的现状、目的和主要内容,然后详细介绍了佛山电网利用全顺电厂进行的黑启动现场试验过程,通过采集试验过程中的数据,比较试验前的科学研究分析,完善了佛山电网黑启动方案的编制,表明了在没有水电的地方电网,可以利用地方小火电厂为启动电源实现电网的恢复。     

基于病毒进化改进NSGA-II算法的扩展黑启动多目标优化

为了保证黑启动小系统的安全恢复和合理兼顾多目标优化方法的快速搜索与局部搜索,提出基于病毒进化改进NSGA-II算法的综合功率支持和恢复安全裕度的扩展黑启动方案多目标优化方法。以初期阶段内发电量加权和最大化、电压稳定裕度最大化和维持节点电压在满意水平为目标建立多目标优化模型。在快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)的染色体中引入生物病毒机制和病毒感染操作,利用病毒的横向感染对解空间进行局部搜索,避免强化全局寻优时的前沿退化。然后结合基于病毒进化改进NSGA-II算法与最短路径法对扩展黑启动方案求解出Pareto最优解集。以新英格兰10机39节点系统和河北南网实际系统为算例验证所提方法的有效性,该方法为决策者提供了更全局性的选择空间,从而保证扩展黑启动小系统安全可靠地恢复更多出力。