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[摘 要]为了保证在电网发生大面积停电后，快速、安全、经济地恢复供电，减少停电损失，依据有关法律法规和行业规范，滨州电网编制了黑启动操作方案，按照调度运行的管理模式进行规范，为调度运行人员进行事故处理提供了重要依据。
[关键词]黑启动 事故 方案
中图分类号：s-01 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0161-01
0.前言
电网黑启动是指电力系统故障停运或瓦解后，通过系统内具备自启动能力的机组或外部输入的电力，启动系统内无自启动能力的机组，逐步使系统恢复正常运行的过程。黑启动方案就是如何合理利用这部分自启动的电力，迅速使电网恢复正常。为了提高电网发生大面积停电的反应能力，快速、安全、经济地恢复供电，减少停电损失，滨州电网按照《山东电网黑启动研究方案》、《滨州电网黑启动研究方案》、《滨州电网大面积停电事件应急预案》要求，制定了黑启动操作方案。将黑启动研究方案中的恢复方法按照调度运行的管理模式进行了细化和规范，是调度运行人员事故处理的依据。
1.一次系统操作原则
1.1 黑启动等待方式
黑启动等待方式即在直流电源消失前，合上某些线路和变压器的部分或全部开关、刀闸，使之不须操作即可受电。等待方式按照本单位每台厂、站用变保留一条无须操作即可直接受电的通道考虑。发电厂或变电站等待方式要求每条母线上保留一个可能来电的线路电源开关在合闸位置。安排黑启动方案的等待方式时，应合理安排开关的分、合方式，尽量避免高压线路带变压器同时充电，避免线路末端电压容升和变压器励磁涌流所造成的谐振过电压问题。等待方式要保证线路来电时不对发电机造成冲击。
1.2 厂、站受电后的操作顺序
为加快电网恢复速度，各厂、站受电后，应首先恢复本单位厂、站用电，然后，按照调度指令，尽快向下一级待受电厂、站送电，而后再恢复本站的正常方式。
1.3 功率平衡
根据省调要求，为保持发电机组稳定运行和网络电压水平，需要及时接入一定负荷。孤立运行的电网内，应保证机组出力在其最低技术出力之上。黑启动成功并恢复对重要用户供电时，根据省调指令执行。
1.4 子系统并列规则
黑启动子系统并列时，轻负荷一侧频率要高于重负荷一侧的频率，以防止并列时轻负荷一侧发电机逆功率。黑启动电厂机组调速系统采用自动调节，励磁系统采用手动调节，被起动机组调速系统采用手动调节，励磁系统采用自动调节，以避免由于调速系统或励磁调节系统特性差异而发生功率振荡。黑启动子系统并列由省调统一指挥。
1.5 空载变压器充电规则
空载变压器的中性点要接地，以防止励磁涌流所引起的谐振过电压。空充电厂高压备用变压器前，应适当降低母线电压，以避免发生铁磁谐振及谐振过电压。发生铁磁谐振的厂站可通过拉合母联开关或充电空载线路来改变系统参数，破坏谐振条件，消除铁磁谐振。
1.6 厂用辅机的起动规则
厂用辅机应先空载起动，起动成功后再逐步带负荷。在起动容量较大的厂用辅机时，电压降低比较严重，可以考虑在厂用辅机起动前，适当调高受端电压，以减弱电压降低的严重程度。统调电厂由省调指挥启动。风电、地方小火电机组应在主网恢复后逐步启动并网。
1.7 单次最大负荷恢复量原则
按照省调黑启动方案要求，根据省调指令逐步恢复电网负荷，单次负荷恢复量不應大于20MW。
2.二次系统操作原则
2.1 直流系统
在电网恢复过程中，各级调度机构及厂站应加强对直流系统的监视和维护，采取减少直流负荷的措施，延长直流电源的供电时间，保证电力通信、自动化、继电保护、安全自动装置和控制操作等基本负荷的供电，带基本负荷的时间应大于4小时。
2.2 电力通信
电网黑启动过程中，各级调度及厂站应保持通信畅通，若不能直接联系，可以通过第三方联系。当系统全停时，通信系统应立即按照应急机制启动通信应急预案，优先保证调度电话和继电保护通道的畅通。
2.3 继电保护和安全自动装置
恢复过程中，原则上保护定值和投退方式不变。对于并列运行的两台变压器，优先充电中性点接地的一台。
系统全停后，原则上退出区域型稳控装置中的切机、切负荷出口压板，就地型稳控装置运行状态不变，黑启动过程中，AGC、AVC、BZT退出。
2.5 调度自动化
电网黑启动过程中，调度自动化系统应立即按照应急机制启动自动化应急预案，保证自动化信息准确可靠。各级调度、厂站应当加强运行监视，若发现自动化信息可疑时，应立即核实。
2.6 注意事项
保证变压器和线路输送功率不越限。恢复过程中，系统稳态电压尽可能控制在0.9～1.1标么值之内。注意空载充电长距离线路时的操作过电压、负荷扰动引起的暂态电压和频率波动以及厂用辅机起动引起的暂态电压和频率波动。
3. 系统恢复操作方案
因滨州电网无自启动能力的机组，所以必须依靠外来电源进行恢复。对于滨州电网来说，外来电源就是500kV滨州变电站。以滨州电网为例，具体方案如下：
3.1 恢复滨州电网各主力电厂、220kV变电站母线及各统调电厂厂用变。
滨州站送220kV滨大线至大杨站220kV母线。大杨站送北大Ⅰ线至鲁北电厂220kV母线带厂用电。省调指挥鲁北电厂#1机开机。滨州站送220kV滨堡线至罗堡站、郭集站220kV母线。滨州站送220kV滨尚Ⅰ线至尚集站220kV母线。大杨站送220kV大信线至阳信站220kV母线。阳信站送220kV双信线至双庙站220kV母线。滨州站送220kV滨董线至董堂站、沾化电厂220kV母线。沾化电厂送220kV沾车Ⅰ线至车王站220kV母线。车王站送220kV车学线至学堂站220kV母线。
3.2 恢复220kV、110kV各站站用变及重要负荷。将各220kV变电站一台主变送电带站用变或厂用电。
3.3 恢复电网主网架运行及送地区负荷。将所有220kV线路送电合环，恢复各变电站主变正常运行方式。恢复各变电站负荷。将网内110kV、35kV充电线路恢复送电。恢复各热电厂并网。
4. 结语
通过研究和制定电网黑启动操作方案，明确了电网黑启动的原则和注意事项，为地区电网黑启动操作提供了依据和准则，确保电网事故情况下迅速恢复电网，减少停电损失。
作者简介
宋曙光，男，工程师，主要研究方向：电力系统运行与控制。
[关键词]黑启动 事故 方案
中图分类号：s-01 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0161-01
0.前言
电网黑启动是指电力系统故障停运或瓦解后，通过系统内具备自启动能力的机组或外部输入的电力，启动系统内无自启动能力的机组，逐步使系统恢复正常运行的过程。黑启动方案就是如何合理利用这部分自启动的电力，迅速使电网恢复正常。为了提高电网发生大面积停电的反应能力，快速、安全、经济地恢复供电，减少停电损失，滨州电网按照《山东电网黑启动研究方案》、《滨州电网黑启动研究方案》、《滨州电网大面积停电事件应急预案》要求，制定了黑启动操作方案。将黑启动研究方案中的恢复方法按照调度运行的管理模式进行了细化和规范，是调度运行人员事故处理的依据。
1.一次系统操作原则
1.1 黑启动等待方式
黑启动等待方式即在直流电源消失前，合上某些线路和变压器的部分或全部开关、刀闸，使之不须操作即可受电。等待方式按照本单位每台厂、站用变保留一条无须操作即可直接受电的通道考虑。发电厂或变电站等待方式要求每条母线上保留一个可能来电的线路电源开关在合闸位置。安排黑启动方案的等待方式时，应合理安排开关的分、合方式，尽量避免高压线路带变压器同时充电，避免线路末端电压容升和变压器励磁涌流所造成的谐振过电压问题。等待方式要保证线路来电时不对发电机造成冲击。
1.2 厂、站受电后的操作顺序
为加快电网恢复速度，各厂、站受电后，应首先恢复本单位厂、站用电，然后，按照调度指令，尽快向下一级待受电厂、站送电，而后再恢复本站的正常方式。
1.3 功率平衡
根据省调要求，为保持发电机组稳定运行和网络电压水平，需要及时接入一定负荷。孤立运行的电网内，应保证机组出力在其最低技术出力之上。黑启动成功并恢复对重要用户供电时，根据省调指令执行。
1.4 子系统并列规则
黑启动子系统并列时，轻负荷一侧频率要高于重负荷一侧的频率，以防止并列时轻负荷一侧发电机逆功率。黑启动电厂机组调速系统采用自动调节，励磁系统采用手动调节，被起动机组调速系统采用手动调节，励磁系统采用自动调节，以避免由于调速系统或励磁调节系统特性差异而发生功率振荡。黑启动子系统并列由省调统一指挥。
1.5 空载变压器充电规则
空载变压器的中性点要接地，以防止励磁涌流所引起的谐振过电压。空充电厂高压备用变压器前，应适当降低母线电压，以避免发生铁磁谐振及谐振过电压。发生铁磁谐振的厂站可通过拉合母联开关或充电空载线路来改变系统参数，破坏谐振条件，消除铁磁谐振。
1.6 厂用辅机的起动规则
厂用辅机应先空载起动，起动成功后再逐步带负荷。在起动容量较大的厂用辅机时，电压降低比较严重，可以考虑在厂用辅机起动前，适当调高受端电压，以减弱电压降低的严重程度。统调电厂由省调指挥启动。风电、地方小火电机组应在主网恢复后逐步启动并网。
1.7 单次最大负荷恢复量原则
按照省调黑启动方案要求，根据省调指令逐步恢复电网负荷，单次负荷恢复量不應大于20MW。
2.二次系统操作原则
2.1 直流系统
在电网恢复过程中，各级调度机构及厂站应加强对直流系统的监视和维护，采取减少直流负荷的措施，延长直流电源的供电时间，保证电力通信、自动化、继电保护、安全自动装置和控制操作等基本负荷的供电，带基本负荷的时间应大于4小时。
2.2 电力通信
电网黑启动过程中，各级调度及厂站应保持通信畅通，若不能直接联系，可以通过第三方联系。当系统全停时，通信系统应立即按照应急机制启动通信应急预案，优先保证调度电话和继电保护通道的畅通。
2.3 继电保护和安全自动装置
恢复过程中，原则上保护定值和投退方式不变。对于并列运行的两台变压器，优先充电中性点接地的一台。
系统全停后，原则上退出区域型稳控装置中的切机、切负荷出口压板，就地型稳控装置运行状态不变，黑启动过程中，AGC、AVC、BZT退出。
2.5 调度自动化
电网黑启动过程中，调度自动化系统应立即按照应急机制启动自动化应急预案，保证自动化信息准确可靠。各级调度、厂站应当加强运行监视，若发现自动化信息可疑时，应立即核实。
2.6 注意事项
保证变压器和线路输送功率不越限。恢复过程中，系统稳态电压尽可能控制在0.9～1.1标么值之内。注意空载充电长距离线路时的操作过电压、负荷扰动引起的暂态电压和频率波动以及厂用辅机起动引起的暂态电压和频率波动。
3. 系统恢复操作方案
因滨州电网无自启动能力的机组，所以必须依靠外来电源进行恢复。对于滨州电网来说，外来电源就是500kV滨州变电站。以滨州电网为例，具体方案如下：
3.1 恢复滨州电网各主力电厂、220kV变电站母线及各统调电厂厂用变。
滨州站送220kV滨大线至大杨站220kV母线。大杨站送北大Ⅰ线至鲁北电厂220kV母线带厂用电。省调指挥鲁北电厂#1机开机。滨州站送220kV滨堡线至罗堡站、郭集站220kV母线。滨州站送220kV滨尚Ⅰ线至尚集站220kV母线。大杨站送220kV大信线至阳信站220kV母线。阳信站送220kV双信线至双庙站220kV母线。滨州站送220kV滨董线至董堂站、沾化电厂220kV母线。沾化电厂送220kV沾车Ⅰ线至车王站220kV母线。车王站送220kV车学线至学堂站220kV母线。
3.2 恢复220kV、110kV各站站用变及重要负荷。将各220kV变电站一台主变送电带站用变或厂用电。
3.3 恢复电网主网架运行及送地区负荷。将所有220kV线路送电合环，恢复各变电站主变正常运行方式。恢复各变电站负荷。将网内110kV、35kV充电线路恢复送电。恢复各热电厂并网。
4. 结语
通过研究和制定电网黑启动操作方案，明确了电网黑启动的原则和注意事项，为地区电网黑启动操作提供了依据和准则，确保电网事故情况下迅速恢复电网，减少停电损失。
作者简介
宋曙光，男，工程师，主要研究方向：电力系统运行与控制。