调技[2005]88 号 电力系统黑启动方案编制和实施技术规范.pdf

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1、国家电力调度通信中心文件 国家电力调度通信中心文件 调技200588 号 关于印发 电力系统黑启动方案编制和实施技术规范（试行）的通知关于印发 电力系统黑启动方案编制和实施技术规范（试行）的通知 国家电网公司各网省调：为了指导和规范电力系统调度运行中有关电网黑启动方案的编制和实施工作，国调中心组织制定了电力系统黑启动方案编制和实施技术规范（试行），现予以印发试行。请各省级以上调度机构以此为依据，进一步完善、修改和编制本电网的黑启动方案，按照有关要求，切实做好黑启动工作。执行过程中有何建议和意见，请及时向国调中心技术处反映。1 附件：电力系统黑启动方案编制和实施技术规范（试行）主题词：电力 系统

2、 启动 方案 编制 抄送：中国电科院系统所 国家电力调度通信中心 2005 年 5 月 24 日印发 2 电力系统黑启动方案编制和实施技术规范 (试行)国家电力调度通信中心 2005 年 5 月 1 前 言 制定本技术规范的目的是指导电力系统调度运行中有关电网黑启动方案编制和实施工作。本规范由国家电力调度通信中心提出。本规范由国家电网公司归口。本规范由国家电网公司解释。本规范主要起草单位：国家电力调度通信中心、华北、东北、西北、华中、华东网调。本规范参加起草单位：国家电力调度通信中心、华北、东北、西北、华中、华东网调，山东省调、上海市调，烟台地调。本规范主要起草人：张智刚、寇惠珍、刘皓、李晨光

3、、冷喜武、王玉林、高德宾、史可琴、王春明、蒋逸静、马若新、陶玉华、孙安国。2目 次 前 言 1 引言 2 范围 3 引用标准 4 术语定义 5 黑启动方案的内容与确认 6 黑启动过程中调度关系的确定原则 7 黑启动研究方案 7.1 黑启动电源选择 7.2 子系统划分原则 7.3 黑启动路径选择原则 7.4 负荷恢复 7.5 电气计算内容 7.6 黑启动过程对二次系统的要求 7.7 黑启动初始状态 8 黑启动试验 8.1 试验目的 8.2 试验内容 8.3 试验报告 9 黑启动调度操作方案 9.1 黑启动调度操作方案内容 9.2 黑启动机组应具备的条件 9.3 黑启动路径 9.4 被启动电源 9

4、.5 子系统并列 9.6 注意事项 3电力系统黑启动方案编制和实施技术规范 1 引言 1.1 本规范依据电网调度管理条例、电力供应与使用条例和电力系统安全稳定导则制定。1.2 本规范主要规定电力系统黑启动方案编制及实施应遵循的技术要求。1.3 各级调度机构按照本规范制定和实施有关黑启动方案，并随着电网的发展进行修改和完善。2 范围 本规范适用于省（直辖市、自治区）级及以上电网电力调度机构调度管辖范围内的电力系统，地（市）级及以下调度机构参照执行。本规范明确了电网经营企业、发电企业以及用电企业等相关单位，在电力系统停电情况下，为保障电网快速恢复应满足的基本技术要求。3 引用标准 下列标准中的相关

5、条款通过本规范的引用而成为本规范的条款，不论引用标准是否注有日期，其最新版本适用于本规范。GB 755-2000 旋转电机 定额和性能 GB 14285-93 继电保护和安全稳控装置技术规程 DL/T559-94 220500kV 电网继电保护装置运行整定规程 DL 428-91 电力系统自动低频减负荷技术规定 DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 DL 497-92 电力系统自动低频减负荷工作管理规程 DL 516-93 电网调度自动化系统运行管理规程 DL/T 544-94 电力系统通信管理规程 DL/T 545-94 电力系统微波通信运行管理规程 DL/T

6、546-94 电力系统载波通信运行管理规程 4DL/T 547-94 电力系统光纤通信运行管理规程 DL/T 548-94 电力系统通信站防雷运行管理规程 DL/T 584-95 3110kV 电网继电保护装置运行整定规程 DL/T 723-2000 电力系统安全稳定控制技术导则 DL/T 751-2001 水轮发电机运行规程 DL 755-2001 电力系统安全稳定导则 DL/T 769-2001 电力系统微机继电保护技术导则 DL/T 5147-2001 电力系统安全稳控装置设计技术规定 SD 131-84 电力系统技术导则 SD 325-1989 电力系统电压和无功电力技术导则 4 术语

7、定义 4.1 黑启动：电力系统在系统全停的情况下，利用系统内具有自启动能力的机组或系统外电源逐步恢复系统正常运行的过程。4.2 自启动能力：在没有外来电源供给的情况下，机组在规定时间内（两小时内）从停机状态启动并具备向系统送电的能力。4.3 黑启动电厂：具有自启动能力的电厂。4.4 系统外电源：能够通过联络线或相邻变电站送电至停电系统的外部电源。5 黑启动方案的内容与确认 黑启动方案应包括黑启动研究方案、黑启动试验方案和黑启动调度操作方案。黑启动方案必须得到本级调度的电网公司批准，并报上一级调度机构备案。6 黑启动过程中调度关系确定原则 在黑启动过程中调度系统的调度关系原则上按调度规程的要求执

8、行，如需改变，应在黑启动调度操作方案中明确。7 黑启动研究方案 7.1 黑启动电源的选择 7.1.1 选择原则 5a）黑启动电源分为两种：系统内具有黑启动能力的机组和系统外电源。优先选择系统外电源作为黑启动电源；b）黑启动电厂的选择应综合考虑下列因素：1）尽量选择调节性能好的、启动速度快、具备进相运行能力的机组；2）优先选用直调电厂作为启动电源，其次选用用户电源；3）尽量选择接入较高电压等级的电厂；4）有利于快速恢复其它电源的电厂；5）距离负荷中心近的电厂。7.1.2 黑启动电源确定 a)黑启动电源应由系统最高调度机构依据相关试验统一确定；b)对确定的黑启动电厂，其现场运行规程应含有黑启动的相

9、关内容。7.2 子系统划分原则 各级调度应将电网划分成若干个可黑启动的子系统，各子系统可同时进行黑启动操作，以加速全系统的恢复。每一个子系统都应确定一个主网架，包括子系统内的黑启动电源、主要发电厂、枢纽变电站和重要负荷。子系统划分原则如下：a）根据电网结构的特点和黑启动电源所在电网的位置合理划分子系统；b）各子系统至少具有 1 个黑启动电源；c）各子系统应具有较好的调频调压手段；d）各子系统间应具有明确、可靠的同期并列点。7.3 黑启动的路径选择原则 每个黑启动电源应当有独立的黑启动路径。各黑启动路径送电后应在规定的并列点并列，逐步形成主网架。7.3.1 应能在尽量短的时间内以最少的操作步骤恢

10、复系统供电；7.3.2 应尽量减少不同电压等级的变换；7.3.3 应距离下一个电源点最近，以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；7.3.4 应便于主网架的快速恢复。7.4 负荷恢复 7.4.1 黑启动过程中，负荷应当在调度的统一指挥下按轮次有序恢复。省、地调 6黑启动方案中应当列出负荷恢复的优先次序和数量，应优先保证各级电力调度机构、核电厂、通信部门、党政机关、重点厂矿企业的保安负荷等重要负荷的供电；7.4.2 在负荷的恢复过程中，应控制系统频率和电压在允许范围内；7.4.3 在负荷的恢复过程中，系统应留有一定的旋转备用容量，旋转备用容量一般不低于系统发电负荷的 30%。7.

11、5 电气计算内容 黑启动研究方案应对选定的黑启动路径进行自励磁、谐振、过电压、频率、电压、合环、负荷恢复和稳定性等问题进行校核计算。7.5.1 自励磁及谐振计算 a）通过计算，提出避免发生自励磁的措施：如增加开机台数、投入感性补偿装置、改变启动路径等；b)应尽量避免产生谐振的运行方式、操作方式，如避免对末端带有变压器的线路进行充电。确实无法避免时应进行验算，并提出防止谐振的措施。7.5.2 过电压计算 a)黑启动初期对充电的每条 330kV 及以上电压等级的线路应进行末端电压升高计算，明确规定高抗、低抗、主变分接头和电源容量要求；b)尽可能选择有合闸电阻的断路器对 330kV 及以上电压等级的

12、线路充电，否则需经合闸过电压计算校验。7.5.3 频率、电压计算 在频率电压计算中，频率应尽可能控制在 49.550.5 赫兹之内，电压应尽可能控制在 0.91.1 标么值之内。通过仿真计算应确定允许同时接入的最大负荷量（不应使系统频率较接入前下跌 O.5Hz），同时根据机组抗冲击负荷的能力确定每次带负荷量并提出电压控制的要求及措施。7.5.4 合环计算 主要校核合环电压差、相角差等是否满足相关规定。7.5.5 系统稳定计算 黑启动过程中应按照启动路径分阶段进行负荷恢复过程中的稳定计算，并提出相关措施。7.6 黑启动过程对二次系统的要求 7在电网黑启动过程中，各级调度机构及厂站应加强对直流系统

13、的监视和维护，应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，接带基本负荷的时间应大于 4 小时。7.6.1 电力通信 a)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。b)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。7.6.2 继电保护 a)黑启动过程中，原则上保护定值和投退方式不变；b)黑启动方案要明确变压器中性点接地方式；C）线路保护应充分考虑单侧电源的情况，以保证在黑启动过程中快速切除线路故障。7.6.3 安全自动装置 系统

14、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。7.6.4 调度自动化 a)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。b)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。c)电网黑启动过程中，AGC、AVC 退出。7.7 黑启动初始状态 黑启动方案应当根据黑启动路径明确各厂站的初始运行方式，即初始状态。各厂站的黑启动初始状态安排中要有防止非同期合闸的措施。7.7.1 黑启动机组、被启动机组的初始状态应保证直流及安全控制回路正常，机组的各参数正常，具备启动条件。7.7.2 黑启动路径中各

15、变电站应按预定的方案倒为黑启动初始运行方式，可以直接由外部受电，并可作为下一级厂站的电源。88 黑启动试验 8.1 试验目的 在电网所设定的黑启动区域内，验证黑启动研究方案的可行性；检验机组黑启动能力；检验仿真计算的结果；检验调度系统运行人员黑启动实战能力；发现黑启动研究方案中未涉及过的技术问题，提出为实施黑启动方案改造现有系统的建议。8.2 试验内容 试验的基本内容：选定黑启动机组启动机组给线路充电给负荷送电向外扩充启动其它电厂机组与系统并列。8.2.1 试验的准备工作 a)本着保人身、保电网、保设备的原则，确定试验系统，试验系统必须与运行系统完全隔离。b)对试验系统相关厂站进行深入细致的调

16、研。c)试验负荷需征得用户的同意和配合。d)进行必要的仿真计算分析和继电保护校核。e)确定试验系统的电能质量标准和波动范围。f)根据试验系统编制试验方案。8.2.2 试验方案的内容：a)试验目的 b)试验组织机构分工和职责 c)试验时间 d)试验范围与测量点 e)试验项目 f)试验系统初始状态 g)试验具体步骤 h)试验期间异常情况处理原则 i)试验安全措施（含各单位事故处理预案）9j)试验人员名单和联系电话 k)其它 8.2.3 测试内容 a)黑启动机组单机启动试验，测试机组的自启动能力；b)零起升压或投空载线路和空载变压器试验，测试机组防止自励磁、控制电压的能力和系统经受励磁涌流、过电压的

17、能力；c)带负荷试验，检验黑启动机组带负荷的能力和调节特性；d)启动另一发电厂试验，检验黑启动机组向外延伸启动其他电厂机组的能力；检验两电厂并列运行时机组的负荷分配与调节系统的协调性和稳定性；e)在整个试验过程中检验继电保护适应性以及抗扰动能力；f)其它试验。8.3 试验报告 根据测试结果，编制试验报告。对黑启动研究报告、黑启动试验方案进行评价，提出优化建议。对不满足黑启动要求的现有运行系统设备提出完善和更改建议。9 黑启动调度操作方案 根据黑启动研究方案和试验报告编制电网黑启动调度操作方案。黑启动调度操作方案应对各级调度机构在黑启动条件下的职责分工进行明确规定，便于尽快恢复系统。各级调度、各

18、厂站的方案应相互配合，协调一致。9.1 电网黑启动调度操作方案内容 9.1.1 应包括启用黑启动调度操作方案的条件、启动电源的确定、启动路径的选择及操作步骤、被启动电源的选择及启动、负荷的送电、系统并列、注意事项和实施黑启动调度操作的组织措施等内容。9.1.2 黑启动调度操作方案中可以将某子系统与其他子系统的解并列点作为该子系统的系统外电源考虑。9.2 黑启动机组在启动前应具备以下条件：9.2.1 机组必须具有可执行的自启动方案；109.2.2 与调度的通信系统保持畅通；9.2.3 与系统联系的所有开关全部断开。9.3 启动路径 根据黑启动研究方案中，确定的黑启动路径，在编制调度操作方案时，明

19、确黑启动路径中各相关厂站的黑启动初始状态。规定当这些厂站发生全部停电时，在接到调度令后，要按照已确定的方案，将本站的方式倒为黑启动初始状态，等待从外部受电。若这些厂站长时间无法直接或间接与调度联系，在直流电源将要消失前，检查设备正常后，按预定方案倒为黑启动初始状态。在黑启动过程中各级调度机构的当值调度员应注意在操作之前确认现场开关状态。9.4 被启动电源 在预案中选择容量适中的火电机组作为被启动电源。被启动电厂在执行黑启动调度令之前，应具备如下条件：9.4.1 其母线方式已经倒为黑启动初始状态，可以从系统受电，启动厂用电；9.4.2 待启动机组应满足启动的有关规程规定；9.4.3 保持与调度的

20、通信畅通。9.5 系统并列与合环 9.5.1 黑启动调度操作方案应明确子系统联络线并列点、合环点及次序。9.5.2 子系统并列后，应根据主网架潮流情况，逐步恢复其它非主网架中的发输变电设备，使系统恢复到正常运行方式。9.6 注意事项 9.6.1 在机组黑启动成功后，当给空载长线路充电时，应采取措施抑制容升效应，以避免线路两端电压超过系统最高运行电压。9.6.2 在恢复被启动机组厂用负荷过程中，注意负荷冲击对小系统电压、频率的影响。9.6.3 火电机组启动后，与水电机组并网运行时，由于水电、火电机组的调速系统和励磁调节系统特性相差比较大，建议将水电机组励磁调节系统设定为手动方式、调速系统设定为自动方式，而将火电机组励磁调节系统设定为自动方式、调速系统设定为手动方式。9.6.4 尽快恢复各级调度中心的供电和主力发电厂的厂用电。119.6.5 黑启动调度操作方案应考虑黑启动机组所使用的能源（例如水电厂的水位、燃汽轮机的油量气量等）受限情况，并提出减少能源消耗的措施。9.6.6 在系统恢复初期，应避免恢复电铁、电弧炉等冲击负荷。12