CN103023026A - 电网大面积停电后快速完成系统重建方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电网大面积停电后快速完成系统重建方法，属于电网供电技术领域。技术方案是：当省网复压失败时，地方电网黑启动方案的制定包括：一是与省网黑启动方案配合，体现在对省一级高压电网的负荷恢复上，即针对已复压的省级电网，及时地将负荷分配到下一级变电站，保证省网电压和频率的稳定；二是利用本地能够自启动的小水电或火电厂孤岛运行或者带小网运行，逐步恢复地方电网的重要负荷，启动本地所有的本地机组并恢复整个地方电网的供电。本发明可在电力系统发生大规模停电后，尽快找到有序地恢复或者重构一种新的稳定运行方式，为运行部门提供科学、直观、具备可操作性的决策参考，迅速恢复重要部门供电，提高电网快速应对重大事故的能力。

Description

电网大面积停电后快速完成系统重建方法

技术领域

本发明涉及一种电网大面积停电后快速完成系统重建方法，属于电网供电技术领域。

背景技术

本发明所涉及的技术术语：大面积停电是指，电力生产受严重自然灾害影响或发生重特大事故，引起连锁反应，造成区域电网、省电网或重要中心城市电网减供负荷而引起的大面积停电事件。极端情况即电网全停后，不依靠外部系统的帮助，通过具有自启动能力机组的启动，带动其它无自启动能力的机组，逐步扩大系统恢复范围，最终恢复整个系统，则称为“黑启动”。

随着大电网的发展，电网运行的规模越来越大，而诱发电网大面积停电的潜在因素也变得越来越复杂，对可靠性、运行技术及管理水平的要求更高，理论上发生大面积停电的风险也在增加；尽管电力系统的规划、设计和运行人员为提高系统的安全性，在电力系统继电保护和安全自动装置等方面采取了很多措施；但是由于影响电力系统安全稳定运行的因素复杂，而且有些情况难以预见，并可能引发系统的连锁反应，最终导致系统大面积停电。国际、国内发生过的大面积停电事故，均造成了灾难性的社会影响和严重的经济损失。如何在系统大面积停电后快速安全地完成系统的重建，最大限度地降低事故损失，已经成为电网急需解决的问题。黑启动预案是指预先制定的电力系统发生大规模停电后，尽快有序地恢复或者重构一种新的稳定运行方式的实施方案。国际、国内对黑启动预案的研究也在蓬勃发展，国网系统内的许多省网、地市公司均已开展了该项研究。

发明内容

本发明目的是提供一种电网大面积停电后快速完成系统重建方法，在系统大面积停电后快速安全地完成系统的重建，最大限度地降低事故损失，解决背景技术存在的上述问题。

本发明技术方案是：电网大面积停电后快速完成系统重建方法，根据电网启动电源性质和类型分为四种恢复模式：

①水轮机组黑启动模式，水轮发电机结构简单，没有复杂的辅机系统，厂用电少，起动速度快，又有良好的调频和调压能力，是方便、理想的黑启动电源；②燃气机组黑启动模式，燃气机组具有功率大、质量轻、尺寸小、启动快、安装周期短、工程总投资少、可燃用多种燃料、污染排放低以及不用冷却水或少用水等优点；燃气机组能在无外界电源的情况下快速启动和加载，适合作为电网黑启动电源，作为紧急备用电源和电网中尖峰负荷，能较好的保障电网的安全运行；③孤岛黑启动模式，孤岛是孤立电网的简称，一般泛指脱离大电网的小容量电网；机网容量比大于 8%的电网，统称为小网，孤立运行的小网，称为孤岛；电网崩溃后，部分机组能够实现自保厂用电并维持发电机公用系统，则能立即进行供电，依靠这些机组直接往电网供电，迅速解决重点部门的用电需求并逐步扩大恢复范围；④外网及联络线黑启动模式，在电力系统恢复中，省际或网际联络线的支援也可以看作起动电源；联络线平时由电力较富裕的地区向电力紧张的地区或城市送电，当某个区域电网发生大停电事故时，相邻电网在本网安全的前提下，可以通过联络线为事故区域提供启动功率和部分恢复功率；依靠这些联络线供电完成电网恢复过程，迅速解决重点部门的用电需求并逐步扩大恢复范围。

在系统大面积停电后，对于电网管辖范围以城市为主的地方电网，没有大型水电厂或者大容量燃煤机组，都是小容量燃煤或燃油机组、小型水电厂或者柴油发电机，统称为本地机组；当省网复压失败时，地方电网黑启动方案的制定包括两方面内容：

一是与省网黑启动方案配合，体现在对省一级高压电网的负荷恢复上，即针对已复压的省级电网，及时地将负荷分配到下一级变电站，保证省网电压和频率的稳定；

二是利用本地能够自启动的小水电或火电厂孤岛运行或者带小网运行，逐步恢复地方电网的重要负荷，启动本地所有的本地机组并恢复整个地方电网的供电；

为快速有效地达到恢复电网的目的，上述两方面内容同时进行，实现省网和地方电网已恢复供电的小网的并列运行，提高系统可靠性，快速安全地完成系统的重建。

本发明的积极效果：可在电力系统发生大规模停电后，尽快找到有序地恢复或者重构一种新的稳定运行方式，为运行部门提供科学、直观、具备可操作性的决策参考，迅速恢复重要部门供电，提高电网快速应对重大事故的能力。

附图说明

图1为本发明实施例示意图；

图2为图1左上角放大示意图；

图3为图1右上角放大示意图；

图4为图1左下角放大示意图；

图5为图1右下角放大示意图；

图6为本发明实施例示意图；

图7为图1左上角放大示意图；

图8为图1右上角放大示意图；

图9为图1左下角放大示意图；

图10为图1右下角放大示意图。

具体实施方式

以下结合通过实施例对本发明做进一步说明。

本实施例为唐山地级电网，电网大面积停电后快速完成系统重建方法

实际情况：唐山地方电网管辖范围以城市为主，没有大型水电厂或者大容量燃煤机组，主要是小容量燃煤或燃油机组、小型水电厂或者较大容量的柴油发电机；地方电网的黑启动能力与这些机组的启动能力有很大的关系，当省网复压失败时，它们就成为地方电网惟一的启动来源。

实施例一，采用“水轮机组黑启动模式” 恢复：

1）调度员紧急拉开兴西线110kV双回线；主网全停后，通过西黑、兴西110千伏线路送电到迁西变电站，通过迁西主变反送220千伏母线，通过迁西—姜家营—常庄—车轴山启动丰润热电机组；

2）调度员紧急拉开兴西线110kV双回线；主网全停后，通过西黑、兴西110千伏线路送电到迁西变电站，通过迁西主变反送220千伏母线，通过迁西—阳乐—邓新房电厂机组。

实施例二，采用“燃气机组黑启动模式”恢复：

利用迁安燃气机组

1）地调令迁安燃气1号机组启动；

2）通过110千伏燃扣线充电到扣庄变电站；

3） 通过扣庄变电站主变及220千伏乐扣线送电至阳乐变电站220千伏母线；

4）通过220千伏乐驿线充电到驿南府站；

5）通过220千伏驿郝线充电到郝庄站；

6）通过220千伏姜郝线充电到姜家营站；

7）通过220千伏姜常线充电到常庄站；

8）通过220千伏常车线充电到车轴山站；

9）通过220千伏丰车1线送到唐丰热电220千伏母线；

10）通过唐丰热电220千伏高压启备变启动两台30万千瓦机组；

11）通过220千伏韩车双回线向韩城变电站供电，进而恢复对市政府、供电公司及其它地区重要用户供电。

实施例三，采用“孤岛黑启动模式”恢复：

“并行”恢复，即是利用唐山110千伏地方电厂形成孤网作为电网黑启动电源；

当主网崩溃时，低调值班员迅速断开某座电方电厂与主站联网线路，使电方电厂与其所带负荷平衡，保持孤网运行；然后通过连接线路为大电厂发电机作为启动电源，逐步恢复电网供电；

西郊热电厂

1）调度员紧急拉开韩西双回线，西郊电厂带110千伏西南郊、贝钢站负荷，西郊电厂孤网运行。主网全停后，通过西南郊-韩城—车轴山110千伏线路送电到车轴山变电站，通过车轴山主变反送220千伏母线，通过陡车双回线启动陡河二厂发电机组；

2）调度员紧急拉开韩西双回线，西郊电厂带110千伏西南郊、贝钢站负荷，西郊电厂孤网运行。主网全停后，通过西南郊-韩城—建设路—唐山老厂110千伏线路送电到唐山老厂110千伏母线所带启备变，启动唐山热电两台30万千瓦机组。

实施例四，采用“外网及联络线黑启动模式”恢复：

“外网及联络线黑启动模式”恢复即是唐山电网不能够进行自身黑启动，只能依靠省网送电后恢复唐山电网运行，即由最低可启动状态开始，其步骤如下：

1）启动雷庄变、吕家坨变、洼里变、陡河一厂

通过与秦皇岛电网相联系的雷庄变，由雷武双回线送电至雷庄变，再由雷吕线、雷古双回线送电至吕家坨、洼里、古马变，恢复对用户供电，陡河一厂并网；

2）启动赵店子变、驿南府变、陡河二厂

通过与秦皇岛电网相联系的赵店子变，由赵天双回线送电至赵店子变，再由赵驿线线、陡赵双回线、赵迁双回线送电至驿南府、迁安变，恢复对用户供电；陡河二厂并网；

3）启动遵化变、西铺变、太平变

通过与承德电网相联系的遵化变，由营遵线、袁遵线送电至遵化变，再由西遵线线、太遵双回线送电至西铺、太平变，恢复对用户供电；

4）与外网联系的主要变电站恢复送电后，通过线路逐步恢复网内其他220千伏、110千伏变电站供电。

Claims (5)

1.一种电网大面积停电后快速完成系统重建方法，其特征在于：在系统大面积停电后，对于电网管辖范围以城市为主的地方电网，没有大型水电厂或者大容量燃煤机组，都是小容量燃煤或燃油机组、小型水电厂或者柴油发电机，统称为本地机组；当省网复压失败时，地方电网黑启动方案的制定包括两方面内容：

一是与省网黑启动方案配合，体现在对省一级高压电网的负荷恢复上，即针对已复压的省级电网，及时地将负荷分配到下一级变电站，保证省网电压和频率的稳定；

二是利用本地能够自启动的小水电或火电厂孤岛运行或者带小网运行，逐步恢复地方电网的重要负荷，启动本地所有的本地机组并恢复整个地方电网的供电；

为快速有效地达到恢复电网的目的，上述两方面内容同时进行，实现省网和地方电网已恢复供电的小网的并列运行，提高系统可靠性，快速安全地完成系统的重建。

2.根据权利要求1所述的一种电网大面积停电后快速完成系统重建方法，其特征在于所述的地方电网为唐山地方电网，采用“水轮机组黑启动模式” 恢复：

1）调度员紧急拉开兴西线110kV双回线；主网全停后，通过西黑、兴西110千伏线路送电到迁西变电站，通过迁西主变反送220千伏母线，通过迁西—姜家营—常庄—车轴山启动丰润热电机组；

2）调度员紧急拉开兴西线110kV双回线；主网全停后，通过西黑、兴西110千伏线路送电到迁西变电站，通过迁西主变反送220千伏母线，通过迁西—阳乐—邓新房电厂机组。

3.根据权利要求1所述的一种电网大面积停电后快速完成系统重建方法，其特征在于所述的地方电网为唐山地方电网，采用“燃气机组黑启动模式”恢复：

利用迁安燃气机组

1）地调令迁安燃气1号机组启动；

2）通过110千伏燃扣线充电到扣庄变电站；

3） 通过扣庄变电站主变及220千伏乐扣线送电至阳乐变电站220千伏母线；

4）通过220千伏乐驿线充电到驿南府站；

5）通过220千伏驿郝线充电到郝庄站；

6）通过220千伏姜郝线充电到姜家营站；

7）通过220千伏姜常线充电到常庄站；

8）通过220千伏常车线充电到车轴山站；

9）通过220千伏丰车1线送到唐丰热电220千伏母线；

10）通过唐丰热电220千伏高压启备变启动两台30万千瓦机组；

11）通过220千伏韩车双回线向韩城变电站供电，进而恢复对市政府、供电公司及其他地区重要用户供电。

4.根据权利要求1所述的一种电网大面积停电后快速完成系统重建方法，其特征在于所述的地方电网为唐山地方电网，采用“孤岛黑启动模式”恢复：

“并行”恢复，即是利用唐山110千伏地方电厂形成孤网作为电网黑启动电源；

当主网崩溃时，低调值班员迅速断开某座电方电厂与主站联网线路，使电方电厂与其所带负荷平衡，保持孤网运行；然后通过连接线路为大电厂发电机作为启动电源，逐步恢复电网供电；

西郊热电厂

1）调度员紧急拉开韩西双回线，西郊电厂带110千伏西南郊、贝钢站负荷，西郊电厂孤网运行；

主网全停后，通过西南郊-韩城—车轴山110千伏线路送电到车轴山变电站，通过车轴山主变反送220千伏母线，通过陡车双回线启动陡河二厂发电机组；

2）调度员紧急拉开韩西双回线，西郊电厂带110千伏西南郊、贝钢站负荷，西郊电厂孤网运行；

主网全停后，通过西南郊-韩城—建设路—唐山老厂110千伏线路送电到唐山老厂110千伏母线所带启备变，启动唐山热电两台30万千瓦机组。

5.根据权利要求1所述的一种电网大面积停电后快速完成系统重建方法，其特征在于所述的地方电网为唐山地方电网，采用“外网及联络线黑启动模式”恢复：

“外网及联络线黑启动模式”恢复即是唐山电网不能够进行自身黑启动，只能依靠省网送电后恢复唐山电网运行，即由最低可启动状态开始，其步骤如下：

1）启动雷庄变、吕家坨变、洼里变、陡河一厂

通过与秦皇岛电网相联系的雷庄变，由雷武双回线送电至雷庄变，再由雷吕线、雷古双回线送电至吕家坨、洼里、古马变，恢复对用户供电，陡河一厂并网；

2）启动赵店子变、驿南府变、陡河二厂

通过与秦皇岛电网相联系的赵店子变，由赵天双回线送电至赵店子变，再由赵驿线线、陡赵双回线、赵迁双回线送电至驿南府、迁安变，恢复对用户供电；陡河二厂并网；

3）启动遵化变、西铺变、太平变

通过与承德电网相联系的遵化变，由营遵线、袁遵线送电至遵化变，再由西遵线线、太遵双回线送电至西铺、太平变，恢复对用户供电；

4）与外网联系的主要变电站恢复送电后，通过线路逐步恢复网内其他220千伏、110千伏变电站供电。

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