[發明專利]一種聯合風光儲的具有FCB功能火電廠黑啟動系統及方法

在審

• 申請號: 202111279638.X
• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN113852141A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 王團結;趙勇;李銘志;鄧巍;李陽;李毅;鐵大為;何信林
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/24;H02J9/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 白文佳

本發明公開了一種聯合風光儲的具有FCB功能火電廠黑啟動系統及方法，包括發電機、主變壓器、廠用變壓器、機組廠用輔機及其他負荷、啟動備用變壓器、廠用進線斷路器、負荷斷路器、廠用6kV母線段、風光儲降壓變、風光儲35kV母線段、風機升壓變、光伏升壓變、儲能升壓變、風機變流器、光伏逆變器、儲能逆變器、風力發電機組、光伏匯流箱、光伏板組件、電池儲能元件、風光儲綜合控制裝置及DCS控制系統，該系統及方法能夠解決由于缺乏水電資源或燃氣機組的缺點，且安全性較高。

技術領域

本發明屬于火電廠黑啟動技術領域，涉及一種聯合風光儲的具有FCB功能火電廠黑啟動系統及方法。

背景技術

黑啟動是指電力系統因故障停運后，不依賴其他網絡的幫助，通過啟動系統中具有自啟動能力的電源，帶動無自啟動能力的電源，使其重新恢復發電能力，并與黑啟動電源并列形成小系統的過程。其目標是在最短時間內實現停機機組的安全啟動，為系統后續恢復提供電源支持。

近年來國內逐漸將電網是否具有黑啟動能力作為考核電網是否安全的重要指標。各區域、省公司都加大了對電網黑啟動研究工作的投入，制定了與地區電網實際情況相適應的黑啟動方案，相繼進行了黑啟動試驗并獲得成功。

根據黑啟動電源選取原則，接入電壓等級高、距離重要負荷中心近且有利于快速恢復其他電源的電廠應優先考慮作為黑啟動電源，之后在電廠內選擇額定功率高、啟動和調節性能好、具備進相運行能力的機組。水電機組和燃氣機組因其廠用電負荷低，啟動速度快，可在5～10min完成自啟動，成為黑啟動電源的首選。然而受地域資源條件的限制，如西北地區的水電站較少，不太可能選擇水電機組作為黑啟動電源。而新能源電站由于接入系統電壓較低，輸送功率能力有限，再加上一般場站比較分散，作為黑啟動電源的優勢也并不突出，系統的安全性較差。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種聯合風光儲的具有FCB功能火電廠黑啟動系統及方法，該系統及方法能夠解決由于缺乏水電資源或燃氣機組的缺點，且安全性較高。

為達到上述目的，本發明所述的聯合風光儲的具有FCB功能火電廠黑啟動系統包括發電機、主變壓器、廠用變壓器、機組廠用輔機及其他負荷、啟動備用變壓器、廠用進線斷路器、負荷斷路器、廠用6kV母線段、風光儲降壓變、風光儲35kV母線段、風機升壓變、光伏升壓變、儲能升壓變、風機變流器、光伏逆變器、儲能逆變器、風力發電機組、光伏匯流箱、光伏板組件、電池儲能元件、風光儲綜合控制裝置及DCS控制系統；

發電機的機端與主變壓器的一側及廠用變壓器的一側相連，主變壓器的另一側與電網系統相連，啟動備用變壓器的一側與電網系統相連；

廠用變壓器的另一側通過廠用進線斷路器與廠用6kV母線段相連，啟動備用變壓器的另一側與廠用6kV母線段相連，機組廠用輔機及其他負荷通過負荷斷路器與廠用6kV母線段相連；

風光儲35kV母線段經風光儲降壓變與廠用6kV母線段相連；

風力發電機組依次經風機變流器及風機升壓變與風光儲35kV母線段相連；光伏板組件依次經光伏匯流箱、光伏逆變器及光伏升壓變與風光儲35kV母線段相連；電池儲能元件依次經儲能逆變器及儲能升壓變與風光儲35kV母線段相連；風光儲綜合控制裝置分別對風機變流器、光伏逆變器及儲能逆變器相連接；DCS控制系統與風光儲綜合控制裝置相連接。

風光儲35kV母線段經風光儲降壓變及風光儲進線斷路器與廠用6kV母線段相連。

風力發電機組依次經風機變流器、風機升壓變及風機進線斷路器與風光儲35kV母線段相連。

光伏板組件依次經光伏匯流箱、光伏逆變器、光伏升壓變及光伏進線斷路器與風光儲35kV母線段相連。

電池儲能元件依次經儲能逆變器、儲能升壓變及儲能進線斷路器與風光儲35kV母線段相連。