电力系统黑启动是电力系统因故障全停后再启动的恢复过程。制定有效的黑启动方案对保证系统快速恢复具有重要意义。电力系统黑启动初期是指黑启动电源向具有临界时间约束的机组供电、使其恢复发电能力的阶段。由于黑启动电源机组容量较小而被充电线路较长，容易发生发电机自励磁和系统过电压问题。在黑启动实施过程中，大容量异步电动机的启动可能使单机系统的频率和电压超出允许的安全范围，而延缓黑启动进程甚至导致系统恢复失败。为了保证系统快速恢复，减少大停电损失，必须对恢复过程中的发电机自励磁、系统过电压以及异步电动机启动的频率电压问题进行分析和仿真研究。　　 本文首先通过分析系统特征根阐述了自励磁产生的基本原理，分析了发电机磁路饱和对自励磁发展过程的影响，给出了三种常用的工程判据。通过分析线路电容效应和空载合闸波过程阐述了工频过电压和操作过电压的产生机理，给出其规程限值。通过分析单机系统的各元件数学模型，建立了单机系统简化模型。然后以苏北黑启动方案为例进行了针对发电机自励磁、系统过电压以及大容量异步电动机的启动问题进行了详细仿真。仿真结果验证了理论分析和工程判据的可靠性和实用性，通过分析异步电动机启动的系统频率和电压，给出了优化的不同容量异步电机启动顺序。最后给出了黑启动方案制定和实施过程中的若干建议，并对黑启动问题进行了研究展望。