华北电网“黑启动”试验研究情况综述

所谓“黑启动”，是指整个电力系统因故障停运后，通过启动系统内具有自我启动能力的机组，或通过外部电网的电力，给失去自我启动能力的机组提供厂用电，使其恢复工作。

部分系统恢复后，最终整个供电系统恢复正常运行。

自2003年8月14日起，短短几周内，美加大停电、伦敦大停电、悉尼大停电、马来西亚大停电、中国北京西北部油罐车爆炸致京西北区域电网发生近百小时停电等等。

特别是美国当地时间2003年８月14日，美国东北部和加拿大东部联合电网发生长达29个小时的大面积停电事故提醒我们，作为电力系统安全运行的重要措施之一，研究电力系统事故后的恢复问题即“黑启动”问题具有重大的理论和实际意义。

由于系统全部停电后，使其恢复供电是一件十分复杂而又耗费时间的事情。

运行经验告诉我们，如果有充分而合理的事故恢复方案，可能帮助调度及生产运行人员采取适当的措施，从而大大减少停电时间；反之，可能延长停电时间，甚至进一步造成设备损坏等严重后果。

例如，1982年加拿大系统735kV 电网事故后恢复过程中，由于空充长线而导致末端过电压倍数太高，超过设备的绝缘水平，造成变压器和避雷器损坏。

而在意大利，电网停电后根据系统恢复预案，将系统划分为几个子系统分别进行恢复，在满足一定的条件以后将各个子系统进行并网，在30分钟内将系统完全恢复。

两个事例告诉我们有准备的进行事故后黑启动可以在很短的时间内将系统恢复送电、减少停电时间，具有显著的经济效益。

在我国，黑启动问题的研究出于初步阶段，华北电网对黑启动进行了比较详细而全面的研究，不仅对恢复方案进行了计算分析，并且在2000年5月5日华北电网利用十三陵水电机组进行了“黑启动” 试验，这在国内尚属首次，根据试验结果，华北局制订了华北电网“黑启动“的方案，并作为调度部门的一套事故预案。

华中电网对黑启动进行了比较详细而全面的研究，不仅对恢复方案进行了计算分析，并且在2003年3月19日利用在葛洲坝电厂、隔河岩电厂水电机组进行了“黑启动” 试验，这在国内继华北电网后的又一次试验，根据试验结果，华中局制订了华中电网“黑启动“的方案，并作为调度部门的一套事故预案。

黑启动可行性研究报告一、项目背景随着信息技术的飞速发展，黑启动（black start）作为一种在主电源损坏后能够重新启动电力系统的关键能力，越来越受到关注。

黑启动是指在电网发生完全崩溃时，通过使用备用独立系统或者非电力系统恢复电力系统运行的能力。

在电网遭受重大灾害或者恶劣天气等不可抗因素影响时，黑启动能够快速恢复供电，有效保障社会生产和人民生活正常运转。

我国的电力系统受传统能源依赖程度高、新能源接入快速增长等因素影响，黑启动能力面临挑战。

因此，开展黑启动可行性研究对于提高电网抗灾能力，保障能源供应安全，具有重要意义。

二、可行性研究内容1. 黑启动需求分析：了解我国电网黑启动需求情况，分析当前电力系统的黑启动能力状况，总结主要问题和挑战。

2. 黑启动技术研究：研究国内外黑启动技术的发展状况，探讨各种黑启动技术的优缺点，寻找适合我国电网的黑启动技术路径。

3. 黑启动方案设计：根据电力系统特点和黑启动需求，制定符合我国实际情况的黑启动方案，并进行方案可行性评估。

4. 黑启动系统建设：确定黑启动系统建设的目标和范围，制定项目实施计划，以确保系统建设顺利推进。

5. 成本效益分析：对黑启动系统建设的成本进行估算，评估黑启动系统建设对电网抗灾能力提升和经济效益的贡献。

6. 风险评估：对黑启动系统建设可能面临的风险进行评估，提出风险应对措施，确保项目安全稳健进行。

三、可行性研究方法1. 文献调研：通过查阅国内外相关文献、报告和统计数据，了解电力系统黑启动的发展状况和需求情况。

2. 专家访谈：邀请电力系统专家进行访谈，获取专业意见和建议，补充研究数据，提高研究可信度。

3. 数据分析：对电力系统黑启动相关数据进行分析，评估当前能力和未来需求之间的差距，确定研究重点和方向。

4. 案例研究：通过分析国内外黑启动系统建设案例，总结成功经验和教训，为研究提供借鉴和参考。

四、可行性研究成果1. 详细的黑启动需求分析报告，梳理我国电网黑启动现状和未来发展趋势。

运营探讨
电力系统黑启动的难点及对策研究
向国炎
（清远供电局，广东清远 511515
随着科学技术的提高，电力系统得到了空前发展，但是大停电事故一直是电力系统比较棘手的问题，不仅影响而且会给社会带来较大的经济损失。

黑启动作为电网大停电后电力系统快速恢复正常运营的第一步，一直都是业界人士关注的热点和研究的重要课题。

尤其在进行黑启动操作过程中，经常会出现电流电压不稳定、过电压、电压和频率跌落现象，是电力系统黑启动的难点。

因此，将在对电力系统黑启动进行概述的基础上，探讨黑启动的相关难Research on Difficulties and Countermeasures of Black Start in Power System
XIANG Guo-yan
Qingyuan Power Supply Bureau，Qingyuan
In recent years, with the improvement of science and technology, power system has also been unprecedented development, but blackouts have always been a thorny problem in power system, which not only affects the normal operation of power system, but also brings great economic losses to society. Black start, as the first step to restore the normal operation。

电网黑启动技术发展概况白静发布时间：2023-07-04T08:55:56.494Z 来源：《中国科技人才》2023年8期作者：白静[导读] 黑启动即为电力系统全停后的恢复，就是指整个电网在经受大的扰动或故障而发生大面积停电事故后，利用系统内部具有自启动能力的机组或系统外电源即临近电网的联络线支援来逐步恢复系统，最终实现整个电力系统恢复正常运行状态的过程。

随着社会经济的发展，对电网黑启动问题的研究显得十分必要。

本文针对电网黑启动技术分析其发展历程。

国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心天津 300304摘要：黑启动即为电力系统全停后的恢复，就是指整个电网在经受大的扰动或故障而发生大面积停电事故后，利用系统内部具有自启动能力的机组或系统外电源即临近电网的联络线支援来逐步恢复系统，最终实现整个电力系统恢复正常运行状态的过程。

随着社会经济的发展，对电网黑启动问题的研究显得十分必要。

本文针对电网黑启动技术分析其发展历程。

关键词：黑启动；电网；分区；路径恢复；黑启动电源1、电网黑启动的发展历史国外很多专家学者早在上个世纪八十年代就开始对电力系统的黑启动进行研究，明确了黑启动要解决的问题。

文献《Graphic-assisted expert system for power system black restart》对希腊Hellic电力系统的一次大停电事故进行了恢复仿真研究。

文献《Interactive long-term simulmion for power system restoration planning》提出了利用专家系统进行黑启动辅助决策的研究方向，借助专家系统的知识推理能力，可以确定数个较优的启动方案，通过数值仿真来检验方案的可行性，并对各个方案进行排序，为调度人员提供一个科学、直观的决策依据。

近些年，随着新技术和新方法的飞速发展和应用，在黑启动研究领域，更加注意运用专家系统、人工神经网络和模糊控制等智能控制技术来揭示黑启动问题的本质，并有过一些成功的经验。

试析电网黑启动中的厂网配合体系电力系统是一个非常复杂的系统，常常会因单一事故和自然灾害引发停电事故。

黑启动指的是因故障因素导致电力系统停电后，不需要其他网络提供协助，借助系统本身的启动能力将无法启动的机组进行激活，使系统的修复范围不断增加，使得系统恢复。

在系统运行过程中，对电网黑启动过程中遇到的问题和厂网之前的协调配合办法进行认真的研究，对电网安全运行方面具有重要意义。

1 黑启动时易于出现的问题1.1 电压在电网黑启动的时候，首先要解决的问题就是电压。

在长线线路使用小容量发电机进行零起压的时候，如果发电机定子回路中的联接有电容存在，就会受到电枢反应的助磁所影响，会使电压幅值和电流幅值不断提升，从而发生自激磁的情况。

在电网运行的最初时刻，线路得到轻载的恢复之后，充电电流就会有持续的过电压情况存在；电网系统的中断器处于空长线闭合的状态时，就会有操作过电压的情况发生；在某些情况下，系统中的电容元件和电压互感器会受到很多振荡回路的影响，会导致谐振过电压出现。

在电压系统恢复以后，要想使电压合格就要满足以下条件，将电容器退出、电抗器积极的投入使用、对主变压器的分接头进行调节、对电压的调节能力进行快速的恢复以及将接入电厂的进相能力进行较好的恢复。

1.2 频率在电网黑启动的时候，还要及时处理的问题就是频率问题。

系统负荷和出力直接对频率产生影响，要想对频率进行较好的控制，就要将机组调速器响应和负荷恢复的速度进行较好的掌控。

为了使负荷波动得到较好的应付，小网的备用容量一定要保持在比较充足的情况下，小电网的旋转备用容量要比发电负荷的容量多出30%左右。

对负荷恢复的节奏进行较好的控制，在恢复负荷的时候，使用的频率要比上次降低的有效值低0.5Hz左右。

在负荷恢复结束之后，频率和电压实现正常水平，才能进行下一次的负荷恢复。

当小网和发电厂并列以后，最好把并网电厂的机组进行平均分配，特别是那些转动惯量非常好的机组，从而促使小网的转动惯量得到明显的提升。

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。

电力系统黑启动试验方法研究摘要：电力系统发生大停电事故甚至全停后，如何快速可靠地进行黑启动恢复，对于满足用户的供电需求、减少停电损失具有重要意义。

概述了国内外黑启动的研究历程，归纳了黑启动过程的三个不同阶段，总结了黑启动过程中可能出现的问题，最后结合电力系统的最新发展趋势分析了黑启动有待深入研究的问题。

关键词：电力系统；黑启动；试验方法1 概述所谓黑启动（Black-start），是指整个电力系统因故障停运后，在无法依靠其它电网送电恢复的条件下，通过启动系统中具有自启动能力的机组，带动没有自启动能力的机组，逐步扩大系统的恢复范围，最终实现整个系统的恢复。

现代电力系统，由于电网规模较大，一旦出现故障，影响面也很大，容易由局部故障而影响全局，乃至发生恶性连锁反映，造成灾难性的严重后果，这方面国内外都有过惨痛的教训，如2003年美加8.14大停电事故就是典型的事例。

电网发生电网瓦解或大面积停电事故，将给国民经济及电力系统本身都带来了空前的损失。

如果一个电网事前未进行全网的黑启动方案研究，无任何黑启动措施，一旦发生了大面积停电或电网全网停电后，电网的复杂性和庞大性也使电网的恢复过程变得空前的复杂，运行人员往往束手无策，恢复供电复杂而费时，电网恢复非常缓慢，用户停电时间延长，停电的损失和影响扩大，将给国民经济和人民生活带来极大的损失，甚至影响社会安定。

若事先采取相应措施，制定适当的启动程序，可尽快恢复系统运行并大大减少停电时间。

因此，镜泊湖发电厂作为黑龙江省东部电网的黑启动源头参加了黑龙江省东部电网黑启动试验。

水电机组作为启动电源最为方便，启动过程较快，从机组启动速度、调节系统特性及可持续供电时间来看，是比较理想的黑启动电源。

2 黑启动的主要研究内容根据恢复不同时期电力系统的特点，可以把黑启动过程分为三个阶段，即黑启动阶段、网架重构阶段及负荷恢复阶段。

2.1黑启动阶段在黑启动阶段，黑启动电源向跳闸的具有临界时间限制的机组提供电源，使其恢复发电能力，重新并入电网，并形成独立的子系统。