山西電網(wǎng)黑啟動(dòng)方案研究及分析計(jì)算

唐 震，劉澤宇，秦鵬慧，張 威，賴建中

（1.國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001；2.山西大學(xué)，山西 太原 030013）

0 引言

高比例新能源電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出復(fù)雜的電力電子化新特征，一方面新能源發(fā)電的隨機(jī)性、波動(dòng)性和不確定性，為電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)峰帶來新的挑戰(zhàn)；另一方面，新能源替代傳統(tǒng)機(jī)組，使得系統(tǒng)有效慣量大幅降低，給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定尤其是低慣量系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定帶來新的挑戰(zhàn)。高比例新能源電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能力下降，削弱了系統(tǒng)承受有功沖擊、頻率波動(dòng)和抗擾動(dòng)的能力，更容易使電網(wǎng)局部系統(tǒng)的故障導(dǎo)致連鎖故障的發(fā)生，造成電網(wǎng)大面積停電事故。目前，電網(wǎng)不僅要面對(duì)新能源裝機(jī)占比不斷提高的挑戰(zhàn)，而且要面對(duì)調(diào)度區(qū)域內(nèi)大量火電機(jī)組新建和控制系統(tǒng)改造后失去了自啟動(dòng)能力，直接導(dǎo)致電網(wǎng)黑啟動(dòng)電源嚴(yán)重缺乏。因此，開展電網(wǎng)黑啟動(dòng)方案研究刻不容緩。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)全部停電后，使其全部或部分恢復(fù)供電是一件既耗時(shí)間又相當(dāng)復(fù)雜的事情，如果事故前有可靠的恢復(fù)預(yù)案，能夠高效地幫助調(diào)度運(yùn)行人員采取必要的措施，就能極大地減少事故停電時(shí)間；反之，則可能使停電時(shí)間延長(zhǎng)，甚至進(jìn)一步造成供電設(shè)施損壞等嚴(yán)重事故。供電系統(tǒng)完全恢復(fù)的實(shí)踐證明，按照預(yù)案進(jìn)行事故后的黑啟動(dòng)可以在較短時(shí)間內(nèi)將系統(tǒng)恢復(fù)供電，減少了停電時(shí)間，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益[1]。

進(jìn)入21世紀(jì)，黑啟動(dòng)問題得到國內(nèi)的高度重視，并開始進(jìn)行恢復(fù)方案的研究。……