浅谈诸暨诸暨电网黑启动案例制定与试验分析

论文导读：
【摘 要】根据电网黑启动原则与诸暨电网实际情况，制定诸暨电网黑启动试验方案，并对方案进行实际验证。通过现场运行情况及试验结果分析，此次黑启动试验成功，验证了陈蔡电站作为诸暨电网黑启动电源的可行性，得到了较好的实用效果。
【关键词】黑启动；电源；试验路径
0.引言
随着大电网日益强大，其防范和抵御事故的能力明显提高，但也使得发生大面积源于：毕业论文致谢格式www.7ctime.com
停电和全网停电后电网的恢复过程变得空前复杂。为了提高电网大面积停电或全停后的应急响应能力，快速而有序地恢复电网供电，事先提前制定“黑启动”方案。启动方案能否成功，很大程度上取决于自启动机组和被启动机组的技术条件和电网结构。而黑启动的试验受负荷、电网方式、调度关系等诸多条件的限制难以开展，长期以来，许多地区的黑启动都仅仅停留在“方案”阶段。真实模拟电网全黑状态，实现成功启动机组、恢复用户用电的启动方案“实战验证”具有重要实际意义。
本文介绍了诸暨电网开展黑启动试验的成功经验，重点介绍了黑启动试验对启动电源点的选择与确定依据、黑启动试验路径的选择、黑启动试验方式安排等一些具体做法，有很好的实用价值。

1.诸暨电网概况

诸暨区域内有500千伏变电所1座，220千伏变电所6座，110千伏变电所26座、35千伏变电所12座，总容量为5271兆瓦。其中，重要（保安）负荷约20.0兆瓦。区域内统调发电厂有三座，其中水电厂一座：陈蔡电站（2×1.6兆瓦手动零起升压）、火电厂两座：暨阳热电（2×15兆瓦）、八方热电（2×15兆瓦）。
目前，全供电区初步形成了以500kV网架为主干、以220kV环网运行、110kV辐射网的电网供电方式。供电区有水泥厂、化纤厂、钢铁等大用户，全市最高负荷为122

6.66兆瓦。

2.黑启动的具体实践

2.1黑启动电源点的选择方案与确定依据

作为黑启动电源的电厂需满足：调节性能好、启动速度快、具备进相运行能力； 因此一般优先选用直调电厂作为启动电源。其次选用用户电源，尽量选择接入较高电压等级的电厂，这样有利于快速恢复其他电厂。根据诸暨电网内电厂的特点，35千伏陈蔡电站两台机组具备手动零启升压功能，由一条全长10.125km 的35kV里蔡3201线与系统连接，加之水源较充沛，水库蓄水量大，丰水期（每年的七、八月份）可以满发，枯水期（每年的一、二月份）的发电量也在1000kW 左右，具有良好的无功电源支持，能保证外送线路末端电压水平，所以，我们将陈蔡电站确定为诸暨电网黑启动电源点。

2.2黑启动试验路径的选择

黑启动试验方案的选择要注意：操作步骤少；不同电压等级之间的变换少；距离下一个电源点近，尽快恢复本地区电网的主力电厂，建立相对稳定的供电系统；便于主网架的快速恢复。由于黑启动试验是在运行设备上进行的试验，试验路径的选择应充分考虑隔离试验设备与运行设备，同时路径要尽可能短、操作要简便、试验造成的对外停电要最小[3]。由陈蔡电站至暨阳热电可行的启动路径为：陈蔡电站一35kV里浦变一35kV诸暨开关站一35kV城南变一暨阳热电厂（图1）。
图1 黑启动试验路径
本次试验是从陈蔡电站机组自启动，零起升压，送电至暨阳热电10kVⅠ段母线，到启动暨阳热电#1机组（15MW）结束。沿途线路全长32.18km；涉及两座电厂：陈蔡电站和暨阳热电；两座35kV变电站（双桥变不参与）：里浦变和城南变；一座35kV开关站。为了减少试验给用户带来的影响，里浦变、城南变均采用单母线、单主变的运行方式，城南变10kVⅠ段母线负荷均转出，空出的母线和主变用于启动试验。整个试验过程，未造成用户停电。

2.3 黑启动试验方式安排

a.陈蔡电站全停。
b.里浦变35 kVⅠ段母线停电。35kV单母分段接线，不影响负荷供电
c.诸里3554线双桥变侧热备用，不影响双桥变供电。
d.诸暨开关站停电，不影响负荷供电。
d.城南变35kV、10kVⅠ段母线停电。10kVⅠ段母线负荷可全部转移至它变供电， 不影响负荷供电。
e.暨阳热电10kVⅠ段母线停电停电，#1机组停机。

2.4 注意事项

在黑启动实施过程中，由于线路较长，可能产生的无功较多，要随时注意系统恢复过程中的电压情况和无功论文导读：21-23.钟慧荣，顾雪平，朱玲欣.黑启动恢复中网架重构阶段的负荷恢复优化.电力系统保护与控制，2011，17：12-14.石立宝，赤东阳，姚良忠，倪以信，MasoudBazargan.基于电网分区的负荷恢复智能优化策略.电力系统保护与控制，2011，02：34-3

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倒灌情况。为了小系统稳定和电压调整，恢复过程中应及时地在适当的节点送负荷，送负荷的原则基本上是不超过系统容量的5%，并且让送电机组尽快达到其基本出力。

3.试验过程

a.由陈蔡电站在全站全黑情况下，单机零启升压，带浬浦变35千伏Ⅰ段母线，当启动成功后，由#1主变35千伏开关对#1主变进行冲击1次，冲击成功后，陈蔡电站双机并列运行，同时带澧浦变变部分负荷。
b.冲击成功后，再由35kV诸里3554线带35kV诸暨开关站，诸暨开关站恢复送电。
c.由35kV安南3871线带城南变35kVⅠ段母线，并由城南变#1主变35千伏开关对#1主变冲击1次。
d.城南变10kVⅠ段母线带电后，由暨阳热电#1机组启动并进行同期并列，黑启动试验完毕。
e.试验结束后，恢复正常运行方式。

4.试验结果分析

此次“黑启动”试验从“自启动机组”开始启动到启动“被启动机组”成功，历时3小时25分钟，由陈蔡电站机自启动建立的独立电网相对比较稳定，频率和电压均能维持在合格范围，没有出现大的波动。
部分试验结果如下：
（1）在陈蔡水库单台机组正常运行下，带浬浦变35千伏Ⅰ段母线，由浬浦变#1主变35kV开关对#1主变冲击（陈蔡电站在全站全黑情况下，单机零启升压，带浬浦变35千伏Ⅰ段母线，浬浦变#1主变为热备用状态）。当时的电量参数如下，二次故障录波器启动量都为电流突变形式。（ 实际CT变比为150/5，故障录波器内整定为240/5 ）。
表3 浬浦变#1主变冲击的电流有效值
表4 浬浦变#1主变冲击的谐波分量
陈蔡水库单台机组正常运行下，由浬浦变#1主变35kV开关对#1主变冲击（空载，只有励磁电流）进行冲击，此时出现高周现象，最高频率达到5

1.673Hz。出现在冲击后17毫秒。（录波时间段冲击前100毫秒到冲击后3秒）。

（2）在城南变35千伏Ⅰ段母线带电情况下，由城南变#1主变35kV开关对#1主变冲击。当时的电量参数如下，二次故障录波器启动量都为电流突变形式。
表5 城南变#1主变冲击的电流有效值
表6 城南变#1主变冲击的谐波分量
由城南变#1主变35kV开关对#1主变冲击，此时未出现高周现象（录波时间段冲击前100毫秒到冲击后3秒）。
5.结论
诸暨电网黑启动方案制定和实例验证是诸暨电网灾变应急处理系统的实际应用，是应对电网遭受严重破坏后的应急处理措施。本次黑启动试验不仅验证了陈蔡电站作为诸暨电网黑启动电源的可行性，还验证了诸暨电网灾变后应对处理、为重要用户的提供恢复电源以及黑启动路径的可行性，得到了较好的实用效果。 [科]
【参考文献】
陈小平，顾雪平.基于遗传模拟退火算法的负荷恢复计划制定[J].电工技术学报，2009，01：21-23.
钟慧荣，顾雪平，朱玲欣.黑启动恢复中网架重构阶段的负荷恢复优化[J].电力系统保护与控制，2011，17：12-14.
[3]石立宝，赤东阳，姚良忠，倪以信，Masoud Bazargan.基于电网分区的负荷恢复智能优化策略[J].电力系统保护与控制，2011，02：34-37.