[發(fā)明專利]一種發(fā)電廠儲(chǔ)能黑啟動(dòng)系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010398520.8
• 申請(qǐng)日: 2020-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN111478367A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李旭;丁勇;華新強(qiáng);張興;蔣順平;石祥建;劉為群;李海英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/40
• 代理公司: 北京律和信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11446
• 代理人: 張梅珍;項(xiàng)榮

本申請(qǐng)公開了一種發(fā)電廠儲(chǔ)能黑啟動(dòng)系統(tǒng)及控制方法。黑啟動(dòng)系統(tǒng)包括儲(chǔ)能系統(tǒng)、儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制器、同期裝置；發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)連接到發(fā)電廠的高廠變，高廠變通過(guò)廠用母線進(jìn)線開關(guān)連接到發(fā)電廠的廠用母線；儲(chǔ)能系統(tǒng)用于接入廠用母線，實(shí)現(xiàn)黑啟動(dòng)；儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制器分別連接儲(chǔ)能系統(tǒng)和同期裝置，用于調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)，使得與儲(chǔ)能系統(tǒng)連接的廠用母線跟蹤高廠變的低壓側(cè)電壓并實(shí)現(xiàn)同期，儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制器還用于啟動(dòng)同期裝置進(jìn)行同期檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到高廠變的低壓側(cè)電壓和廠用母線的電壓滿足同期條件后，閉合廠用母線進(jìn)線開關(guān)，完成同期合閘。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)電廠儲(chǔ)能黑啟動(dòng)系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

儲(chǔ)能是智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、微電網(wǎng)、可再生能源并網(wǎng)的重要組成部分和關(guān)鍵支撐技術(shù)。在發(fā)電廠應(yīng)用中儲(chǔ)能可用于輔助發(fā)電機(jī)調(diào)頻，還可作為黑啟動(dòng)電源協(xié)助發(fā)電機(jī)組的黑啟動(dòng)。2020年2月26日，美國(guó)GE公司在路易斯安那州佩里維爾發(fā)電廠使用7.4MW儲(chǔ)能帶一臺(tái)150兆瓦7F.03重型燃?xì)廨啓C(jī)單循環(huán)機(jī)組，完成世界首次重型燃?xì)廨啓C(jī)黑啟動(dòng)。發(fā)電廠中儲(chǔ)能參與黑啟動(dòng)時(shí)，黑啟動(dòng)完成后廠用電母線的供電電源需要由儲(chǔ)能切換回發(fā)電機(jī)，若系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理可能出現(xiàn)切換失敗，導(dǎo)致廠用電失電，從而造成黑啟動(dòng)失敗。

有鑒于此，提出一種發(fā)電廠儲(chǔ)能黑啟動(dòng)系統(tǒng)及控制方法，可以實(shí)現(xiàn)廠用電母線的供電電源由儲(chǔ)能平穩(wěn)切換回發(fā)電機(jī)，減小切換時(shí)的沖擊，具有重要實(shí)用價(jià)值和意義。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種發(fā)電廠儲(chǔ)能黑啟動(dòng)系統(tǒng)及控制方法，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠通過(guò)儲(chǔ)能完成黑啟動(dòng)。

為達(dá)到上述目的，根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供一種發(fā)電廠儲(chǔ)能黑啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述黑啟動(dòng)系統(tǒng)包括儲(chǔ)能系統(tǒng)、儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制器、同期裝置；所述發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)連接到所述發(fā)電廠的高廠變，所述高廠變通過(guò)廠用母線進(jìn)線開關(guān)連接到所述發(fā)電廠的廠用母線；

所述儲(chǔ)能系統(tǒng)用于接入所述廠用母線，實(shí)現(xiàn)黑啟動(dòng)；

所述儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制器分別連接所述儲(chǔ)能系統(tǒng)和所述同期裝置，用于調(diào)節(jié)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)，使得與所述儲(chǔ)能系統(tǒng)連接的所述廠用母線跟蹤所述高廠變的低壓側(cè)電壓并實(shí)現(xiàn)同期，所述儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制器還用于啟動(dòng)所述同期裝置進(jìn)行同期檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到所述高廠變的低壓側(cè)電壓和所述廠用母線的電壓滿足同期條件后，閉合所述高廠變與所述廠用母線之間的廠用母線進(jìn)線開關(guān)，完成同期合閘。

根據(jù)一些實(shí)施例，所述黑啟動(dòng)系統(tǒng)還包括電壓采樣裝置，所述電壓采樣裝置分別連接所述廠用母線進(jìn)線開關(guān)兩側(cè)，用于采集兩側(cè)電壓并輸送至所述儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制器和所述同期裝置。

根據(jù)一些實(shí)施例，所述發(fā)電機(jī)通過(guò)并網(wǎng)開關(guān)與所述高廠變相連。

根據(jù)一些實(shí)施例，所述發(fā)電機(jī)為燃?xì)獍l(fā)電機(jī)或燃煤發(fā)電機(jī)。

根據(jù)一些實(shí)施例，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)由至少一儲(chǔ)能單元構(gòu)成，所述儲(chǔ)能單元包括電池、儲(chǔ)能變流器、變壓器、儲(chǔ)能單元并網(wǎng)開關(guān)。

根據(jù)一些實(shí)施例，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)由2個(gè)儲(chǔ)能單元構(gòu)成，每個(gè)儲(chǔ)能單元包括4組電池、4臺(tái)儲(chǔ)能變流器、1臺(tái)變壓器、1個(gè)儲(chǔ)能單元并網(wǎng)開關(guān)。

根據(jù)一些實(shí)施例，所述儲(chǔ)能變流器運(yùn)行在電壓源工作模式，采用下垂控制或虛擬同步機(jī)控制策略。

根據(jù)一些實(shí)施例，所述儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制器與所述儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)光纖或網(wǎng)線連接，所述儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制器用于調(diào)節(jié)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的頻率、電壓、相位，使得與所述儲(chǔ)能系統(tǒng)連接的所述廠用母線跟蹤所述高廠變的低壓側(cè)電壓并實(shí)現(xiàn)同期。

根據(jù)一些實(shí)施例，所述儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制器通過(guò)調(diào)節(jié)所述儲(chǔ)能變流器調(diào)整所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的頻率、電壓、相位。

根據(jù)一些實(shí)施例，所述儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制器與所述同期裝置通過(guò)線纜連接。

根據(jù)一些實(shí)施例，所述廠用母線進(jìn)線開關(guān)被配置為在同期開始前處于分?jǐn)酄顟B(tài)。