區域電網水電黑啟動試驗分析

邢華棟，慕 騰，景志濱，齊 軍，張紅光，姜希偉，劉新軍

（1.內蒙古電力科學研究院，呼和浩特 010020；2.內蒙古自治區電力系統智能化電網仿真企業重點實驗室，呼和浩特 010020；3.內蒙古電力調度控制中心，呼和浩特 010010；4.黃河萬家寨水利樞紐有限公司，山西 忻州 036412）

0 引言

電網黑啟動能力是考核電網是否安全的重要指標[1-2]。近年來，國內各大電網公司都不同程度地實施了以水電機組為啟動電源的黑啟動試驗[3-9]，為我國黑啟動事業積累了成功經驗，但也暴露出了一些問題，如2005-12-04某電網公司實施黑啟動試驗時，由于機組采用手動調頻模式，試驗系統頻率偏低且波動很大，導致機組欠勵限制器動作，嚴重限制了機組進相深度，使系統充電功率無法平衡，最終造成線路過電壓保護動作跳閘[3]。2012-11-20某電網以抽水蓄能機組空充500 kV長線路時，由于合閘操作過電壓激發了系統自振頻率上的線性諧振，導致合閘2 s后發電機勵磁保護跳閘[4]。

某區域電網黑啟動試驗吸取前述經驗教訓，水電機組全程自動調頻[10]。同時為了避免火電機組并網后負荷過低不能穩定運行，要求在啟動火電機組之前啟動一定量的公用變電站負荷，在黑啟動試驗籌備階段，對黑啟動孤網小系統進行了建模和仿真，對機組自勵磁、系統過電壓、系統頻率穩定性等問題進行了全方位論證[11-14]，為黑啟動試驗的實施提供了重要參考；為了確保水電機組的孤網調頻能力能夠滿足黑啟動試驗的要求，對水輪機調速系統孤網模式控制參數進行了仿真優化，并利用機組甩負荷試驗驗證了優化參數的適用性[15-18]。……