水电站黑启动功能的意义及应注意的问题

水电站黑启动功能的意义及应注意的问题【摘要】随着全球经济的快速发展，家电市场也呈现出异常活跃的状态，几乎每家每户的电器都突破了以往的数量，特别是近年来全球气候变暖，夏天的气温出现了前所未有的高峰值，使得空调、冰箱的需求量猛增，这也对各个国家的电力系统提出了更大的挑战，对供电安全提出了更高的要求。特别是这几年来，在世界范围内发生了多起因大面积停电而造成的事故，这些停电事故不得不警醒着我们从事水电站工作者要提高对电网安全可靠运行的重视。【关键词】黑启动；功能意义；注意问题作为电力系统全停或大面积停电后的应急措施的黑启动，在恢复系统供电、保障电网安全方面发挥着重要的作用，它不仅避免了因停电给国家、人们造成巨大的损失，还保障了人们的生命健康安全，研究水电站黑启动的功能问题具有非常重要的意义。虽然水电站黑启动对整个电网电力的恢复有着不可磨灭的作用，但是黑启动是一项相当复杂的水电工程，在进行黑启动方案时也应特别的注意。本文就是根据水电站自身的特点，以及结合我自己的水电操作经验，对水电站黑启动功能的意义以及应注意的问题进行初步的探讨。1水电站黑启动功能的意义所谓黑启动，是指整个电力系统因故障停运后，系统全部停电（不排除孤立小电网仍维持运行），处于全“黑”状态，不依赖别的网络帮助，通过系统中具有自启动能力的发电机组启动，带动无自启动能力的发电机组，逐渐扩大系统恢复范围，最终实现整个系统的恢复，换句话说就是大面积停电后的系统自行恢复。水电站的黑启动是在完全利用水电站储存的能量的情况下来完成对水电站机组的启动，从而达到恢复水电站自身用电和整个电网的运行，水电站黑启动功能是保厂自救的重要手段，也是未来电力系统发展的趋势。1.1在失去全部电源的情况下，黑启动恢复厂内电力设备目前我国的电力系统每年都在进行电力升级，在人们的映象中发生大规模电力事故的事件已经模糊不清了，虽然电力事故的概率不断下降，但我们也不能完全排除这种可能性，特别是因为我国土地面积辽阔，电力的覆盖率广，一个地区的大面积停电可能导致牵一发而动全身的后果，所以当全停或大面积停电后，如何快速进行黑启动是水电站首先要考虑的问题，而且是在不依靠厂外外部电源的情况下启动机组，恢复厂内的电力设备。因为只有首先恢复了水电站的电力设备，才能进一步通过站内对站外的全部电网进行调度。1.2在恢复厂内电力设备的基础上，调度全局电网运行在全停和大面积停电黑启动之后，在厂内的电力设备继续运行的基础上，黑启动主要的功能性意义就是使全部的电网也恢复正常的运行。就具体的水电站而言，黑启动在运行过程中，要想使电网安全恢复，必须运用正确的调度方法，所以需要依据水电站的主接线的设备和构造来制定。2水电站黑启动时应注意的问题2.1关于调速系统的注意事项水电站黑启动的核心是厂内在失去交流电的情况下，它是否能维持控制水轮机导叶开启的调速系统的操作油压，而关于调速系统的油压设备一般都能满足机组在发生全停或大面积停电的不利情况下的正常运行，经过调速系统的调整后，它仍然可以保证机组在电力事故停机时的油压，也就是说在黑启动过程结束后仍然达到它的运行油压最低值，所以关于调速系统在黑启动时的注意事项就是关注油压槽的油气分布的比例，油位须高于油压槽中的最低操作油位。2.2关于励磁系统的注意事项供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。一方面，黑启动时切断了厂用的交流电源，这就导致了不是靠本机自供电的励磁风机无法正常的运行，那么在黑启动时关于励磁系统的注意问题首先就是励磁风机的电源问题。另一方面，黑启动时机组要向励磁系统进行充电，对于这种长线路充电的问题，需要注意的是其末端过电压问题，要采用手动启动励磁并逐步升压的方式。2.3关于直流系统的注意事项黑启动是唯一的电源依靠就是直流系统，因为只有在厂用交流电切断的情况下才会进行黑启动，作为唯一电源的直流系统担任着保护、控制、励磁、通讯及事故照明等继续运行的重担，关于这个系统要注意的问题就是要考虑到直流电的储存量能否满足黑启动的要求，同时做到只与黑启动相关的设备可用电，尽量节省直流电的电量，保障电网的全部恢复。除此之外还要合理的控制用于事故照明的用电量，保证重要地点的照明正常，比如电力控制室的照明。2.4关于监控系统的注意事项监控系统一般采用单独的UPS供电，黑启动时应尽可能地延长UPS的供电时间，确保监控系统使黑启动成功，故应经常检查UPS的可靠性。2.5关于保护系统的注意事项关于水电站黑启动的过程中，要保证从故障模式尽快切换到黑启动模式首先要考虑的就是它的电力保护系统，为了避免它发出错误的信号，所以对保护系统的注意问题就是过电压保护应投入使用。2.6关于其他方面的注意事项在黑启动的过程中，全厂全部停电，这时的厂内消防系统可能已经全部瘫痪，所以须特别注意厂区内的消防安全，这就要求我们在平时就应按时检查所有重点部位的消防准备工作，以防消防通道被堵塞。在全厂停电的情况下，广内的通讯设备恐怕也已经失去了作用，所以必须为黑启动相关的值班人员配备无线通讯设备。还有另一方面就是关于水电站和厂房的照明问题，为保证黑启动的快速运行，准备必要的照明用具是很有必要的。3结语水电站的黑启动是一个综合复杂的系统工程，科学有效的黑启动对电力系统的全面恢复具有重大的意义，所以对于有黑启动要求的水电站，应提前制定好黑启动应急方案，定期检查黑启动相关的运行设备的情况，以保证水电站、电网的安全稳定的运行，在运行黑启动时千万不要有错误的操作，以免危及自身安全，一定要按照相关的规章制度进行安全操作，这就需要加强对黑启动运行人员的培训，使他们做到临危不乱，不断提高自身的应急能力。随着近年电力系统规模和容量的逐渐加大，电力的安全问题越来越为人们所关注，所以研究黑启动的功能性意义与应注意的问题具有重要的意义。参考文献：[1]赵