电厂孤网系统黑启动技术研究

水轮发电机黑启动及孤网运行研究发布时间：2022-09-26T02:52:52.421Z 来源：《中国电业与能源》2022年10期作者：刘柳杨宇飞[导读] 对于水电厂机组运维管理来说，一旦出现全厂失压的情况，必须将机组快速开启，恢复厂内供电，一旦无法及时恢复厂用电，水电厂将面临水淹厂房的危险刘柳杨宇飞洪门水电厂 335000摘要：对于水电厂机组运维管理来说，一旦出现全厂失压的情况，必须将机组快速开启，恢复厂内供电，一旦无法及时恢复厂用电，水电厂将面临水淹厂房的危险。

水轮发电机的黑启动及孤网运行每个电厂都必须面对，文章主要对某电厂机组黑启动后，孤网运行进行研究，分析了当前电厂实际运行过程中存在的问题，并提出相应的发展意见与建议，从而增强电厂实际运行效益。

关键词：黑启动；孤网运行；改善效果 1电厂情况概述某电厂上游水库正常蓄水位40.5m，相应库容4.743亿m3。

电厂共设计安装了5台灯泡贯流式发电机，每台发电机额定容量为30MW，全部装机容量为150（5×30）MW，主变压器2台（1#主变容量为63000kV A，2#主变容量为100000kV A），1#、2#发电机及3#、4#、5#发电机分别由1#主变、2#主变经1条220kV母线通过空王Ⅰ线及空王Ⅱ线并入对侧王家坪变电站，厂用变压器2台（容量为1600kV A），近区变压器1台（容量为5000kV A），10.5kV近区线路5回。

当前该电厂实际运行过程中已经具备了相应的各项设备，设备运行的各项条件已经成熟，在设备实际运行过程中具有显著的应用优势，对系统的有效运行提供了必要的设备与技术支持。

2水轮发电机黑启动需具备的条件 2.1机组发电的能量来源电力设备运行过程中首要解决的问题之一即为电力能量问题，要求能够为电力机组的有效运行提供必要的能源与设备支持。

水电厂发电机组的目的就是将水能转变成电能，通过水冲击桨叶转动，再由桨叶带动发电机转子转动，转子在定子内旋转切割磁力线产生电流，再通过定子将电流输出，从而实现水能转变为电能，因此水能是水轮发电机能够发电所需具备的首要条件。

旁多电厂“黑启动”方案1.“黑启动”定义所谓黑启动，是指整个系统因故障停运后，系统全部停电(不排除孤小电网仍维持运行)，处于全“黑”状态，不依赖别的网络帮助，通过系统中具有自启动能力的发电机组（应急电源）启动，带动无自启动能力的发电机组，逐渐扩大系统恢复范围，最终实现整个系统的恢复。

2.编制黑启动方案的目的为了提高各种人为或自然灾害等难以预料因素造成电网全部或局部瓦解、崩溃发生大面积停电等事故的反应能力，并在不可预见的电网事故发生时能及时迅速地进行事故判断和处理，根据上级调度要求，制定旁多电厂“黑启动”方案。

3.正常运行方式4.旁多水电厂机电设备概况：旁多水电厂单机容量为40M W，总装机160M W，其主接线采用两机一变的扩大单元接线方式，旁多电站以220K V及110K V两级电压等级接入系统。

其中220k V 采用双母线联络运行及两条出线（旁拉Ⅰ线和旁拉Ⅱ线）。

110K V采用单母线接线形式，共有二条出线（旁林线和旁夏线）。

厂用电分为二段，一段由10K VⅠ段母线上的#1和#2发电机提供厂用电高压侧Ⅲ段母线，二段由10K V I I段母线上的#3和#4发电机提供厂用电高压侧Ⅳ段母线。

在系统满足倒送电条件时，由1号主变提供厂用电高压侧Ⅲ段母线，由2号主变提供厂用电高压侧Ⅳ段母线。

400V I段与400V I I段具有备自投供电功能，本厂还具备应急电源系统提供机组调速器油压装置油泵电源及渗漏泵电源。

本厂直流系统设备是国电南自生产的P Z D W K系列产品，P Z D W K系列产品是集多年专业开发生产直流系统的经验，运用成熟工艺技术，采用具有国内最新技术水平的智能型高频开关电源整流模块和具有自诊断系统的智能型微机监控模块，研制生产出的新一代直流电源系统。

该系统适用于发电厂，水电站和各类变电站以及铁路、石化、大型建筑物等，用于断路器分合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护。

厂房设置1套220V直流系统，接线方式为互联单母线分段，分别向动力、控制负荷供电，构成混合供电的直流系统（厂房220V直流系统接线图）。

孤网运行下水电站黑启动及其意义电力系统大面积停电后的系统自恢复通俗地称为黑启动。

所谓黑启动，是指整个电力系统系统因故障停运后，系统全部停电处于全“黑”状态，不依赖别的网络帮助，通过系统中具有自启动能力的发电机组启动，带动无自启动能力的发电机组，逐渐扩大系统恢复范围，最终实现整个系统的恢复。

本文以西藏昌都地区八宿县孤网运行模式下，以汪排水电站为例，分析说明了黑启动预案编制及其作用。

标签：黑启动;系统恢复;预案一、工程概述汪排水電厂位于西藏昌都地区八宿县境内冷曲河上游，本电厂为径流引水式电厂。

是冷曲河梯级规划的第三级电厂，电厂距八宿县城18km，距昌都地区所在地昌都镇242km，距自治区首府拉萨市834km，大坝位于318国道边，交通便利。

冷曲为怒江右岸一级支流，发源于伯舒拉岭南侧，海拔5600m，流域面积3388km2，河流全长125.0km，全河落差2640m，比降20.96‰。

其中河口地理位置为：东经97°11′、北纬30°06′，海拔2620m。

该河由发源地流经八宿县吉达乡、白马镇、普隆乡汇入怒江。

汪排水电厂是以发电为主的水电厂。

电厂装机容量为3×630kW，设计净水头为98.44m，电厂总引用流量为2.58m3/s，保证出力1394.34kw。

理论多年平均发电量为1444.48万kW·h，年利用小时数7643h。

八宿县电网属于地方小孤网，主要由冷渠上的三个梯级电站构成;汪排水电站位于冷渠最上游，为八宿电网装机最大的电站，起到供电主导作用。

二、孤网黑启动的作用孤网运行最突出的特点，是由负荷控制转变为频率控制，要求调速系统具有符合要求的静态特性、良好的稳定性和动态响应特性，以保证在用户负荷变化的情况下自动保持电网频率的稳定。

运行人员关注的问题不再是负荷调整，而是调整孤网频率，使之维持在额定频率附近。

这种调整通过操作调速系统的给定机构完成，成为二次调频。

由于孤网容量较小，其中旋转惯量储存的动能和机组备用容量均较小，要求机组的调速系统具有更高的灵敏度，更小的迟缓率和更快的动态响应。

发电厂黑启动的方案探讨摘要:随着最近几年,电网的规模在不断的被扩大,电网的结构在不断的被改善,电网内部运行的稳定性也有了显著的提高。

尽管有诸多的优点,电网在允许的过程中也存在着一定的不稳定因素。

例如有很多的故障发生,继电保护的拒动与被动以及人员的误操作等等。

很容易引起电网的崩溃,并且造成大面积的停电。

那么在突然大面积停电以后,如何在短时间内就能够使得整个系统被恢复。

本文就发电厂中黑启动出现的一些问题进行了分析,并提出了一些解决措施。

关键词:发电厂黑启动故障探讨所谓黑启动,是指整个系统因故障停运后,不依赖其他网络帮助,通过系统中具有自启动能力的发电机组启动,带动无自启动能力的发电机组,逐渐扩大系统的恢复范围,最终实现整个系统的恢复。

一般水电厂的发电机组首选的都是黑启动电源。

1 在执行黑启动的时候要具备的条件首先,机组不能有任何事故,油气的比例,油位不能低于1/5或是高于4/5;其次黑启动从操作到恢复出厂就必须要在5分钟之内完成,由于机组的冷却水是有水泵供给的,全站若是没有电就会无法启动一些系统,那么启动黑启动就会在没有电的情况下多运行一段时间。

再次具体的操作步骤,要检查机组是否处于分闸的位置,将一些机组分闸,检查一些机组的刀闸是否在二段的位置,合上高压断路器。

要检查发电机出口断路器的分闸位置,出口刀闸,机端刀闸。

检查发电机组以及辅助的设备是否处在热备用的状态。

拔掉励磁屏幕上从右到左的继电器,在此时励磁系统的屏幕上交流的电源将会消失,警示的红灯也将会熄灭,合上灭磁闸的开关。

其原因就是交流的电源消失告警的继电器,而励磁的系统在运行的时候没有任何损坏,因此可以将其拔掉。

将开机组至空转,严密的监视调速器的油压和油气的比例,当油位低于1/5或是高于4/5的时候要立即的停定机组。

在励磁的屏幕上要按“起厉”建压,并将机端电压升至额定值。

最后由于在5分钟之内就要恢复厂用电,因此要求工作人员要明确分工、措施得力。

2 黑启动过程中需要考虑的因素和措施场用的电源在消失之后,就会影响到压油系统、启闭机、高低压气机、过坝设备、排水设施、泄洪设施等设备的工作电源,将会影响照明的正常供电。

汇报人：2023-12-07•黑启动概述•黑启动研究•黑启动操作方案•黑启动的挑战与解决方案目•黑启动案例分析•总结与展望录01黑启动概述黑启动是一种电力系统自恢复启动过程，指在全系统或局部系统发生大停电后，不依靠外部电源，仅依靠系统中具有自启动能力的发电机组重新进行系统恢复的过程。

黑启动的核心思想是利用系统中的自启动能力，快速恢复系统的运行，防止由大停电造成的损失。

黑启动必须在停电后立即进行，抓住第一时间恢复系统。

黑启动依赖于系统中的自启动能力，因此需要发电机组具有快速响应和自动启动的特点。

黑启动过程中需要严格控制负荷的投切，以防止系统发生振荡或崩溃。

黑启动的重要性01黑启动能够快速恢复系统的运行，减少停电造成的损失。

02黑启动能够提高系统的稳定性和可靠性，避免因停电造成的社会影响。

03黑启动是电力系统应急预案的重要组成部分，对于保障电力系统的安全运行具有重要意义。

02黑启动研究01分析黑启动技术是否具备实施的可能性，包括硬件和软件的技术成熟度、系统架构的合理性等。

黑启动技术可行性02评估黑启动项目的投资成本、收益预期以及经济效益，为决策提供数据支持。

黑启动经济可行性03分析黑启动项目对社会的贡献，如提高能源供应的可靠性、减少环境影响等。

黑启动社会效益评估黑启动的可行性研究通过调查问卷、访谈等方式，了解客户对黑启动服务的具体需求和期望。

市场需求调查市场竞争分析市场趋势预测分析竞争对手在黑启动市场的布局和策略，以便更好地定位自己。

根据历史数据和行业动态，预测未来黑启动市场的变化趋势。

030201根据项目需求，选择适合的黑启动技术方案，包括备份系统、快速恢复技术等。

技术选型详细规划技术实现的步骤和时间表，确保技术实施顺利进行。

技术实现路径识别技术实施过程中可能出现的风险和挑战，制定相应的应对措施。

技术风险评估03黑启动操作方案明确黑启动的目标，是解决关键业务问题，还是提升系统性能，或是其他具体目标。

发电厂“黑”启动方案黑启动是指：先用保安电源进行启炉、暖机、冲转，待发电机的电压升至额定后，将保安电源所带的负荷逐步转移至发电机。

具体方案如下：一、准备工作（1）主变在冷备用状态。

（2）母联开关1001及母联隔离开关1001-1在冷备用状态。

（3）保安电源正常，400V各段负荷由保安变带。

（4）1、2#锅炉变及汽机变为冷备用。

（5）锅炉、汽机按正常的启动操作步骤进行。

（6）待汽机3000转后，发电机启励、升压，达到额定电压后，发电机出口断路器用“检无压”合闸，使10KV工作段带电。

二、负荷转移前重要辅机运行情况2#炉各风机投运、2#循环泵、3#给水泵，2#凝泵、2#真空泵、2#冷却塔风机、3#空压机运行。

将以下动力柜改为400VⅠ段带负荷，变量泵柜、汽机间MCC柜、焚烧间MCC柜，烟气净化间MCC柜、化水间MCC柜三、负荷转移负荷转移时，汽机、电气值班员应随时关注参数（汽机转速、发电机电压）变化，及时调整。

负荷转移前停运所有不重要设备。

（1）将400VⅠ段联络柜410改“冷备用”，将1#锅炉变改为“运行”状态。

启动变量泵柜、汽机间MCC柜、焚烧间MCC柜，烟气净化间MCC柜、化水间MCC柜内设备。

将2#凝泵、2#真空泵切换至1#凝泵、1#真空泵运行。

将2#冷却塔风机切至1#冷却塔风机运行。

（2）各参数稳定后将400VⅡ段联络柜420改“冷备用”，将2#锅炉变改为“运行”状态。

启动2#炉引风机及各一次风机，400VⅠ、Ⅱ段尽量多带负荷（除大功率电机外）（3）开启1#给水泵，将3#给水泵停运。

将3#空压机切至1#或2#空压机运行。

待机炉稳定后，将2#循环泵切至1#循环泵运行。

将400VⅢ段联络柜430改“冷备用”，将汽机变改为“运行”状态。

将400VⅢ段设备投入运行，为保证发电机组稳定运行，尽量多带负荷。

（4）将保安电源退出运行。

四、“黑启动”的操作原则：（1）注意不要造成非同期并网。

（2）及时开启重要辅机。

热电厂孤网运行研究发布时间：2023-03-15T08:32:03.758Z 来源：《科技潮》2023年1期作者：李骞[导读] 目前，国内常见的孤网运行模式就是高耗能企业的孤网。

随着工业的迅速发展，重工业呈现突飞猛进的发展势头，其中，像电解铝与氧化铝行业、制钢及冶铁行业、大型化工厂等重工业，随着产量的不断增加，它们对电能的消耗也愈来愈大，导致每年缴纳的电费都是一个巨额的数字。

为了缩减生产成本，提高效益，通常建立自备电厂实现孤网运行。

国能吉林江南热电有限公司吉林吉林 132000摘要：目前，国内常见的孤网运行模式就是高耗能企业的孤网。

随着工业的迅速发展，重工业呈现突飞猛进的发展势头，其中，像电解铝与氧化铝行业、制钢及冶铁行业、大型化工厂等重工业，随着产量的不断增加，它们对电能的消耗也愈来愈大，导致每年缴纳的电费都是一个巨额的数字。

为了缩减生产成本，提高效益，通常建立自备电厂实现孤网运行。

关键词：热电厂；孤网运行1孤网运行及调频在孤立局域电网下，因单台发电机组的容量占电网总容量的比例很大，发电机组输出的功率必须实时跟随用户负荷而变，以维持供电频率稳定。

由于单台机组进汽量变化对电网频率影响很大，汽轮机控制系统必须具有良好的一次调频性能才能维持频率稳定。

当发生输电线路开关跳闸将某个局域电网从大电网中分裂出来，发电厂要成功转换为局域电网或者单机孤网运行，目前常规手段是依靠汽轮发电机组的一次调频功能，且要求一次调频性能优良，否则，可能造成局域电网供电频率大幅度波动，甚至出现大面积停电。

一次调频利用转速反馈，调整汽轮机发电量，平衡电网频率。

但当电网解列，负荷变化非常大时，只依靠一次调频可能导致孤网运行供电品质较差，甚至孤网运行失败。

如果电厂存在一套“指挥系统”，在电网解列时刻快速联动汽轮发电机组各系统同步进行调整，将大大提高孤网运行的成功概率。

2热电厂孤网运行研究某热电厂现行供电方式为从大电网侧取电，采用双回路供电方式，企业虽建有自备电厂，但只做并网使用。

电厂黑启动方案1. 引言电厂黑启动是指在电厂面临断电或停电情况下，通过一系列的操作和措施使电厂恢复正常运行的过程。

黑启动是电厂运行中的一个重要环节，它涉及许多技术和安全因素。

本文档将介绍电厂黑启动方案的主要内容，包括黑启动流程、关键控制点和应急预案等。

2. 黑启动流程电厂黑启动流程是指在电厂断电之后，通过一系列操作将电厂恢复到正常运行状态的过程。

以下是典型的电厂黑启动流程：2.1 准备工作在黑启动之前，需要进行一些准备工作，包括检查设备状态、准备黑启动设备和工具等。

2.2 启动备用电源在电厂断电之后，需要启动备用电源，以维持电厂关键设备的供电。

备用电源通常包括柴油发电机组和蓄电池等。

2.3 初始化电厂设备在备用电源启动之后，需要逐步初始化电厂各个设备，包括锅炉、汽轮机、发电机等。

这包括检查设备状态、清除残余气体和液体等。

2.4 恢复电力供应在设备初始化之后，可以开始恢复电力供应。

这包括启动主变压器、联络线路等，将电厂连接到电网中。

2.5 恢复正常运行在电力供应恢复之后，电厂可以逐步恢复正常运行。

包括调整设备参数、检查电流和电压等，确保设备安全运行。

3. 关键控制点在电厂黑启动过程中，有一些关键的控制点需要特别注意，以确保黑启动顺利进行。

以下是一些常见的关键控制点：3.1 电源备份系统电源备份系统是电厂黑启动的关键环节之一。

黑启动过程中，备用电源需要正常启动，并且能够提供稳定的供电。

3.2 设备初始化设备初始化是电厂黑启动的核心步骤之一。

在设备初始化过程中，需要逐步检查设备状态，并清除残余气体和液体，以确保设备的正常运行。

3.3 电力恢复电力恢复是电厂黑启动的最终目标。

在恢复电力供应之前，需要确保主变压器、联络线路等设备的正常启动和连接，以将电厂连接到电网中。

3.4 设备运行监控设备运行监控是电厂黑启动过程中的关键环节。

在设备运行过程中，需要密切监控设备的参数，并及时采取措施解决可能的问题，确保设备的安全运行。

电厂黑启动方案随着全球能源需求的不断增长，电力行业正面临诸多挑战。

为了满足日益增长的能源需求，电厂的运行可靠性和灵活性显得尤为重要。

在电网故障或自然灾害等突发事件中，黑启动方案被广泛应用于电厂，以保障电力供应的稳定性。

一、黑启动概述所谓黑启动，即指在电网故障导致厂站停电的情况下，通过电厂自身的供电装置实现电厂的重新启动，重新接入电网。

黑启动是电网恢复供电的重要手段，它可以确保电厂在故障发生后尽快重新投入运行，避免电网长时间停电，降低电力供应中断带来的经济损失。

二、黑启动的关键步骤1. 诊断电网故障电厂黑启动的第一步是准确诊断电网故障。

准确确定停电原因、故障范围和故障等级对于后续的黑启动至关重要。

通过监测设备和故障指示器，可快速定位故障点，并及时采取相应措施。

2. 保障黑启动电源在进行黑启动前，必须确保有足够的电源供应。

传统黑启动通常使用柴油发电机组作为启动电源。

然而，近年来，随着可再生能源的发展，黑启动方案也在逐渐升级。

光伏电池和储能系统等可再生能源技术被引入黑启动方案中，以提高其可持续性和环保性。

3. 启动主发电机组黑启动的核心是启动和同步主发电机组。

在黑启动过程中，通过控制系统的协调，逐步启动并同步各个主发电机组，以确保供电系统恢复正常运行。

在这一过程中，需要谨慎操作，确保各个设备之间的协调与同步。

4. 恢复电网接入一旦主发电机组恢复运行，接下来的任务就是将电厂重新接入电网。

通过逐步将负载接入并与电网同步，确保电力供应平稳恢复。

此阶段需要充分考虑电网的稳定性和安全性，以避免进一步事故和损失。

三、黑启动方案的优化之路随着科技的进步和电力行业的发展，黑启动方案也在不断优化和演变。

以下是一些优化黑启动方案的可能途径：1. 智能化监测与诊断借助先进的传感器和监测设备，实现对电网故障的智能化监测和诊断，能够更快速、准确地定位故障点。

通过人工智能和数据分析等技术手段，优化黑启动的诊断与决策过程，提高黑启动的效率和可靠性。

电厂黑启动与汽轮发电机并网研究摘要：黑启动是指在运行期间发电厂的电网发生故障后，在系统中使用外部电网或自启动发电机组。

它可以实现并网运行，从而扩大电厂的供电范围，最终使整个电网恢复复合。

本文通过对黑启动结构控制系统阐述，深入探讨电厂黑启动与汽轮发电机并网的技术问题。

关键字：电厂；黑启动；汽轮发电机；并网；近年来，随着中国经济建设的发展，社会各行业的用电量不断提高。

2017年，全社会用电总量达到6亿千瓦时，比往年增加10％。

随着用量的提高，电厂的电网规模也不断扩大，甚至出现了跨区域的电网互联状况。

由于电网规模的扩大，使得电网中各系统之间联系越紧密，局部系统的故障也可能会导致整个电网系统出现故障，反过来，它将给国民经济带来一定的损失，这样能够快速恢复电网运行状况，减少由于长时间停电给社会生产带来的经济损失。

黑启动指的是在电网部分或完全停电期间在外部系统或系统中具有特定自启动功能的发电机组的帮助。

启动系统中不具备自启动功能的发电机组可逐步恢复各系统的供电功能，实现整个系统的供电。

这可以缩短电网复杂恢复的时间，减少因停电造成的社会经济损失。

然而，对于电网的负荷恢复来说这是一个较为复杂的过程，而且在实际运行过程中，如果电网发生了大规模的停电，合理可行的黑启动恢复方案可以给相关人员提供参考。

一，黑启动方案的制定印尼加里曼丹岛玛拉札瓦项目2x27.5MW燃煤机组，特殊点在于外网迟迟无法入场，为了实现项目部的里程碑节点，使用外电网电源进行的机组常规调试、汽轮发电机定速、励磁、短路、空载等机组试验工作，现场采用黑启动柴发机组群（2x1800kW，6.3kV）充当外电网电源，进行机组启机试验工作。

厂用负荷电源完全依靠黑启动柴发提供，在并网异常时保安段电源由单独400V柴发供电，当单独400V柴发出现断电时，自动转为由黑启动柴发作为电源进行供电，会发生全场失电，此时会导致核心设备断电，会引起锅炉干烧、引风机、一次风机断电的风险。