CN117353386A - 基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统及方法，该系统包括：第一燃机发电机、第二燃机发电机、第一断路器、第二断路器、第三断路器、第一电压互感器、第二电压互感器、第三电压互感器、第四电压互感器、第五电压互感器、第六电压互感器、联络开关、第一柴油发电机和第二柴油发电机。其中，两个10KV工作段分别与通过相应的断路器和电压互感器，与柴油发电机10KV工作段相连，两个10KV工作段通过联络开关相连，柴油发电机10KV工作段分别与电压互感器和多台柴油发电机相连。该系统通过多台柴油发电机耦合燃机进行黑启动，能够实现黑启动过程中和黑启动成功后柴发和燃机的无扰切换控制。

Description

基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统及方法

技术领域

本申请涉及发电厂黑启动技术领域，尤其涉及一种基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统及方法。

背景技术

目前，在以新能源为主体的新型电力系统中，受限于新能源的波动与不可控性，以及沿海地区台风频发等环境因素的影响，经常出现区域电网受影响而停电，因此，电网对辅助服务的需求进一步加强。而黑启动作为一项电网辅助服务措施，主要用于在电网全黑后，在第一时间快速帮助电网复电，以降低电网停电损失，快速为工商业居用户供电。黑启动提高了电网事故防御能力，具有较高的经济和社会效益。因此黑启动技术的普及率逐渐提高。

其中，黑启动的主力机组为水电机组，依靠其自蓄能或者外接电源，实现黑启动，而大部分燃机发电机组在设计阶段因无黑启动功能需求，导致其不具备黑启动能力，因此要使该类型燃机具备黑启动能力，则需要对燃机进行升级、改造，配备外接启动电源，才能实现黑启动。

相关技术中，通常是在燃机电厂中配置电化学储能系统实现燃机黑启动，利用电化学储能存储的能量为燃机厂用辅机提供启动电源，助力燃机进行黑启动。同时，在电网无黑启动需求时，储能系统还可以和燃机联合参与电网一次、二次调频。

然而，上述相关技术中的方案无法适用于所有的燃机机组，对于不具备调频能力的机组无法适用该方案。并且，电化学储能系统造价昂贵，配置该系统后会导致黑启动系统整体结构较为复杂，在实际运行过程中存在安全风险，且在负荷切换过程中扰动较大。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统，该系统实现了燃机在黑启动过程中和黑启动成功后柴发和燃机无扰切换控制，降低了燃机辅机在柴发和燃机孤岛运行中的冲击，保证了黑启动的成功率，赢得了宝贵的黑启动时间，可缓解电网全黑情况下的供电压力。

本申请的第二个目的在于提出一种基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法。

本申请的第三个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

为实现上述目的，本申请的第一方面在于提出一种基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统，该系统包括：第一燃机发电机、第二燃机发电机、第一断路器、第二断路器、第三断路器、第一电压互感器、第二电压互感器、第三电压互感器、第四电压互感器、第五电压互感器、第六电压互感器、联络开关、第一柴油发电机和第二柴油发电机，其中，

所述第一燃机发电机与所述第一电压互感器相连，所述第一电压互感器还与所述第一断路器的第一端相连，所述第一断路器的第二端与第一10KV工作段相连，所述第一10KV工作段还分别与所述第二电压互感器和柴油发电机10KV工作段相连；

所述第二燃机发电机与所述第三电压互感器相连，所述第三电压互感器还与所述第二断路器的第一端相连，所述第二断路器的第二端与第二10KV工作段相连，所述第二10KV工作段还分别与所述第四电压互感器和所述第五电压互感器相连，所述第五电压互感器还与所述第三断路器的第一端相连，所述第三断路器的第二端与所述柴油发电机10KV工作段相连；

所述第一10KV工作段通过所述联络开关与所述第二10KV工作段相连，所述柴油发电机10KV工作段还分别与所述第六电压互感器、所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机相连。

可选地，在本申请的一个实施例中，该系统还包括：第一燃机并网开关、第一主变压器、第一燃机10KV电抗、第四断路器、第五断路器、第六断路器和第七电压互感器，其中，所述第一燃机发电机与所述第一燃机并网开关的第一端相连，所述第一燃机并网开关的第二端分别与所述第一主变压器的第一端和所述第一燃机10KV电抗的第一端相连；所述第一主变压器的第二端与第一110KV电网相连，所述第一燃机10KV电抗的第二端与所述第一电压互感器相连；所述第四断路器的第一端与所述第一10KV工作段相连，所述第四断路器的第二端与所述第五断路器的第一端相连，所述第五断路器的第二端与所述柴油发电机10KV工作段相连；所述第六断路器的第一端与所述柴油发电机10KV工作段相连，所述第六断路器的第二端与所述第七电压互感器相连，所述第七电压互感器还与所述第一柴油发电机相连。

可选地，在本申请的一个实施例中，该系统还包括：第二燃机并网开关、第二主变压器、第二燃机10KV电抗、第七断路器、第八断路器和第八电压互感器，其中，所述第二燃机发电机与所述第二燃机并网开关的第一端相连，所述第二燃机并网开关的第二端分别与所述第二主变压器的第一端和所述第二燃机10KV电抗的第一端相连；所述第二主变压器的第二端与第二110KV电网相连，所述第二燃机10KV电抗的第二端与所述第三电压互感器相连；所述第七断路器的第一端与所述第二10KV工作段相连，所述第七断路器的第二端与所述第五电压互感器相连；所述第八断路器的第一端与所述柴油发电机10KV工作段相连，所述第八断路器的第二端与所述第八电压互感器相连，所述第八电压互感器还与所述第二柴油发电机相连。

为实现上述目的，本申请第二方面在于提出了一种基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法，该方法应用于本申请第一方面所述的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统，该方法包括以下步骤：

在黑启动启机阶段，选择第一同期点和多个第一目标电压互感器，控制第一柴油发电机和第二柴油发电机并至第一燃机发电机，并在并网完成后控制所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机停机，以使所述第一燃机发电机进行自带第一10KV工作段的孤岛运行；

选择第二同期点和多个第二目标电压互感器，控制所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机并至第二燃机发电机，并在并网完成后控制所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机停机，以使所述第二燃机发电机进行自带第二10KV工作段的孤岛运行；

在黑启动停机阶段，选择第三同期点和多个第三目标电压互感器，控制所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机并至所述第一燃机发电机，并在并网完成后控制所述第一10KV工作段的负荷转移至所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机，控制所述第一燃机发电机停机；

选择所述第三同期点和多个所述第三目标电压互感器，控制所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机并至所述第二燃机发电机，并在并网完成后控制所述第二10KV工作段的负荷转移至所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机，控制所述第二燃机发电机停机。

可选地，在本申请的一个实施例中，选择第一同期点和多个第一目标电压互感器，包括：选择第一断路器为所述第一同期点，选择第一电压互感器和第二电压互感器为所述多个第一目标电压互感器；所述控制第一柴油发电机和第二柴油发电机并至第一燃机发电机，包括：通过同期装置发送调压指令和调速指令至柴油发电机的控制器，并选择第一燃机发电机作为待并入的目标燃机；所述在并网完成后控制所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机停机，包括：通过所述同期装置发送停机指令至所述柴油发电机的控制器，并断开第三断路器。

可选地，在本申请的一个实施例中，选择第二同期点和多个第二目标电压互感器，包括：选择第二断路器为所述第二同期点，选择第三电压互感器和第四电压互感器为所述多个第二目标电压互感器。

可选地，在本申请的一个实施例中，选择第三同期点和多个第三目标电压互感器，包括：选择所述第三断路器为所述第三同期点，选择第五电压互感器和第六电压互感器为所述多个第三目标电压互感器；所述在并网完成后控制所述第一10KV工作段的负荷转移至所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机，包括：通过所述同期装置发送停机指令至所述第一断路器，并断开所述第一断路器。

可选地，在本申请的一个实施例中，在并网完成后控制所述第二10KV工作段的负荷转移至所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机，包括：通过所述同期装置发送停机指令至所述第二断路器，并断开所述第二断路器。

可选地，在本申请的一个实施例中，该方法还包括：在所述黑启动启机阶段，检测在当前线路下是否成功完成黑启动；在黑启动失败的情况下，切换至备用回路进行黑启动。

为实现上述目的，本发明第三方面提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本申请第二方面中任一所述的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法。

本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：本申请通过多台柴油发电机耦合对应的燃机进行黑启动，可以使不具备黑启动能力的燃机实现黑启动，帮助电网在全黑情况下快速构网，还可为燃机电厂全厂提供应急电源，保证厂用系统永不失电运行，保证了主机运行的安全性和稳定性。并且，本申请避免了配置用于调频的电化学储能系统，系统中间无变压环节，可直接接入燃机厂用系统，利用联络开关实现两台燃机黑启动，系统的结构简单明了，没有采用复杂的电化学储能系统，便于实际实施，降低了总体造价和运营维护成本，丰富了黑启动能够适用的场景。并且，本申请基于软切换的方式，通过合理设置切换点，实现在黑启动过程中和黑启动成功后柴发和燃机之间的无扰切换控制。两台燃机在黑启动启机阶段，实现柴油发电机接管负荷和燃机自身发电的平稳转移，降低厂用系统电源切换的冲击。黑启动成功停机后，柴油发电机还可平稳地接管厂用负荷，能够保证燃机不断电且安全的停机。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提出的一种基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提出的一种具体的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提出的一种基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，在相关实施例的黑启动方案中，燃机黑启动技术负荷切换过程中扰动较大，尚未细分到启动和停机两种过程的切换，灵活性较低，对于柴油发电机耦合燃机的黑启动方案，无法实现耦合多台燃机的黑启动无扰切换控制。并且，目前已实现黑启动的案例中，柴油发电机采用低压400V等级，若接入燃机高压厂用电系统，接线方式复杂多变，还需要增加变压设备，同时低压的损耗较大，效率也不高。

为此，本申请实施例提出一种基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统及方法，输出电压等级高达10kV，中间无变压环节，可直接接入燃机厂用系统，利用联络开关实现两台燃机黑启动。且实现了柴发耦合燃机黑启动的无扰切换控制。

下面参考附图详细描述本发明实施例所提出的一种基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统及方法。

图1为本申请实施例提出的一种基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：第一燃机发电机1、第二燃机发电机2、第一断路器3、第二断路器4、第三断路器5、第一电压互感器6、第二电压互感器7、第三电压互感器8、第四电压互感器9、第五电压互感器10、第六电压互感器11、联络开关12、第一柴油发电机13和第二柴油发电机14。

其中，第一燃机发电机1与第一电压互感器6相连，第一电压互感器6还与第一断路器3的第一端相连，第一断路器3的第二端与第一10KV工作段相连，第一10KV工作段还分别与第二电压互感器7和柴油发电机10KV工作段相连。

第二燃机发电机2与第三电压互感器8相连，第三电压互感器8还与第二断路器4的第一端相连，第二断路器4的第二端与第二10KV工作段相连，第二10KV工作段还分别与第四电压互感器9和第五电压互感器10相连，第五电压互感器10还与第三断路器5的第一端相连，第三断路器5的第二端与柴油发电机10KV工作段相连。

第一10KV工作段通过联络开关12与第二10KV工作段相连，柴油发电机10KV工作段还分别与第六电压互感器11、第一柴油发电机13和第二柴油发电机14相连。

需要说明的是，在本申请实施例中，“第一端”和“第二端”等用于区分相关设备的不同连接端，具体指代的端口可结合相关描述从附图中确定。柴油发电机是一种小型发电设备，它以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。在本申请的实施例中，可以将柴油发电机简称描述为“柴发”，以及将燃机发电机简称描述为燃机等。

在本申请中，两台燃机发电机组依次通过相应的多个电压互感器、多个断路器和10KV工作段与柴发10KV工作段相连，而两台柴油发电机也与柴发10KV工作段相连。通过对本申请的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统中的相关设备进行控制，可以实现在黑启动启机阶段，柴油发电机接管负荷和燃机自身发电的平稳转移，以及黑启动成功停机后，柴油发电机还可平稳地接管厂用负荷，燃机发电机不断电且安全的停机。具体实现过程在后续实施例中说明。

为了更加符合燃机电厂中实际的工作场景和满足各个设备的应用需求，在本申请一个实施例中，在实际应用中还提出了一种具体的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统，图2为本申请实施例提出的一种具体的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统的结构示意图。如图2所示，图1实施例中的第一燃机发电机1、第二燃机发电机2、第一断路器3、第二断路器4、第三断路器5、第一电压互感器6、第二电压互感器7、第三电压互感器8、第四电压互感器9、第五电压互感器10、第六电压互感器11、第一柴油发电机13和第二柴油发电机14，在本实施例中，分别对应图2中的#1燃机、#2燃机、61DL断路器、62DL断路器、622DL断路器、1PT电压互感器、2PT电压互感器、3PT电压互感器、4PT电压互感器、5PT电压互感器、6PT电压互感器、#1柴发和#2柴发。

并且，该系统在图1实施例的基础上，还包括：第一燃机并网开关(#1燃机并网开关)、第一主变压器(#1主变)、第一燃机10KV电抗(#1燃机10KV厂用电抗)、第四断路器(611DL断路器)、第五断路器(623DL断路器)、第六断路器(631DL断路器)和第七电压互感器(7PT电压互感器)。

其中，括号内为上述各设备在图2中的对应表示。由图2可知，第一燃机发电机与第一燃机并网开关的第一端相连，第一燃机并网开关的第二端分别与第一主变压器的第一端和第一燃机10KV电抗的第一端相连。第一主变压器的第二端与第一110KV电网相连，第一燃机10KV电抗的第二端与第一电压互感器相连。第四断路器的第一端与第一10KV工作段相连，第四断路器的第二端与第五断路器的第一端相连，第五断路器的第二端与柴油发电机10KV工作段相连；第六断路器的第一端与柴油发电机10KV工作段相连，第六断路器的第二端与第七电压互感器相连，第七电压互感器还与第一柴油发电机相连。

继续参照图2的示例，在上述基础上，该系统还包括：第二燃机并网开关(#2燃机并网开关)、第二主变压器(#2主变)、第二燃机10KV电抗(#2燃机10KV厂用电抗)、第七断路器(621DL断路器)、第八断路器(632DL断路器)和第八电压互感器(8PT电压互感器)。

其中，第二燃机发电机与第二燃机并网开关的第一端相连，第二燃机并网开关的第二端分别与第二主变压器的第一端和第二燃机10KV电抗的第一端相连。第二主变压器的第二端与第二110KV电网相连，第二燃机10KV电抗的第二端与第三电压互感器相连。第七断路器的第一端与第二10KV工作段相连，第七断路器的第二端与第五电压互感器相连。第八断路器的第一端与柴油发电机10KV工作段相连，第八断路器的第二端与第八电压互感器相连，第八电压互感器还与第二柴油发电机相连。

为了更加清楚的说明本申请的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统具体进行黑启动控制以及无扰切换控制的具体实现过程，本申请还提出了一种基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法。即本申请实施例的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法，应用于上述实施例中的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统，对上述系统进行控制，本方法中所涉及的各个设备即为上述图1和图2实施例中的设备。

下面对该基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法进行详细说明。图3为本申请实施例提出的一种基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法的流程图。

如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，在黑启动启机阶段，选择第一同期点和多个第一目标电压互感器，控制第一柴油发电机和第二柴油发电机并至第一燃机发电机，并在并网完成后控制第一柴油发电机和第二柴油发电机停机，以使第一燃机发电机进行自带第一10KV工作段的孤岛运行。

其中，本步骤执行#1燃机黑启动孤岛运行。同期点是不同系统来电的交汇点，第一目标电压互感器是在#燃1机黑启动孤岛运行阶段需要使用的电压互感器，可包括多个互感器。

在本申请一个实施例中，选择第一同期点和多个第一目标电压互感器，包括：选择第一断路器为第一同期点，选择第一电压互感器和第二电压互感器为多个第一目标电压互感器。控制第一柴油发电机和第二柴油发电机并至第一燃机发电机，包括：通过同期装置发送调压指令和调速指令至柴油发电机的控制器，并选择第一燃机发电机作为待并入的目标燃机。在并网完成后控制第一柴油发电机和第二柴油发电机停机，包括：通过同期装置发送停机指令至柴油发电机的控制器，并断开第三断路器。

具体而言，设置同期点为61DL断路器，系统目标选取1PT电压互感器，待并系统选取2PT电压互感器。由同期装置发送调压指令和调速指令分别输入至#1柴发和#2柴发的控制器，指令中包含柴发待并入的燃机，在本步骤中即为#1燃机。由此，可以实现#1柴发和#2柴发并至#1燃机。

其中，同期装置是一种在电力系统运行过程中执行并网时使用的指示、监视和控制装置，它可以检测并网点两侧的电网频率和电压幅值等参数是否达到条件，以实现自动并网。在本实施例中，同期装置可以预选设置

进一步的，在并网成功后，通过上述同期装置分别发送停机指令至#1柴发和#2柴发的控制器，使#1柴发和#2柴发执行停机流程，并断开622DL，由此，#1燃机实现自带10kV工作I段厂用电孤岛运行。

步骤S102，选择第二同期点和多个第二目标电压互感器，控制第一柴油发电机和第二柴油发电机并至第二燃机发电机，并在并网完成后控制第一柴油发电机和第二柴油发电机停机，以使第二燃机发电机进行自带第二10KV工作段的孤岛运行。

其中，本步骤执行#2燃机黑启动孤岛运行。第二目标电压互感器是在#2机黑启动孤岛运行阶段需要使用的电压互感器，可包括多个互感器。

需要说明的是，在实际应用中，步骤S102和步骤S101可并行执行，即可同步进行#1机和#2机的黑启动孤岛运行。

在本申请一个实施例中，选择第二同期点和多个第二目标电压互感器，包括：选择第二断路器为第二同期点，选择第三电压互感器和第四电压互感器为多个第二目标电压互感器。

具体而言，在本步骤中，设置同期点为62DL断路器，系统目标选取3PT电压互感器，待并系统选取4PT电压互感器。可由上述实施例中的同期装置发送调压指令和调速指令并分别输入至#1柴发和#2柴发的控制器，指令中包含柴发待并入的燃机，在本步骤中即为#2燃机。由此，可以实现#1柴发和#2柴发并至#2燃机。

进一步的，在并网成功后，通过上述同期装置分别发送停机指令至#1柴发和#2柴发的控制器，使#1柴发和#2柴发执行停机流程，并断开622DL，由此，#2燃机实现自带10kV工作I段厂用电孤岛运行。

步骤S103，在黑启动停机阶段，选择第三同期点和多个第三目标电压互感器，控制第一柴油发电机和第二柴油发电机并至第一燃机发电机，并在并网完成后控制第一10KV工作段的负荷转移至第一柴油发电机和第二柴油发电机，控制第一燃机发电机停机。

其中，在黑启动停机阶段，本步骤执行#1燃机黑启动停机。第三目标电压互感器是在#1燃机停机阶段需要使用的电压互感器。

在本申请一个实施例中，选择第三同期点和多个第三目标电压互感器，包括：选择第三断路器为第三同期点，选择第五电压互感器和第六电压互感器为多个第三目标电压互感器。在并网完成后控制第一10KV工作段的负荷转移至第一柴油发电机和第二柴油发电机，包括：通过同期装置发送停机指令至第一断路器，并断开第一断路器。

具体而言，设置同期点为622DL断路器，系统目标选取5PT电压互感器，待并系统选取6PT电压互感器。由上述同期装置发送调压指令和调速指令分别输入至#1柴发和#2柴发的控制器，指令中包含柴发待并入的燃机，在本步骤中即为#1燃机。由此，可以实现#1柴发和#2柴发并至#1燃机。

进一步的，在并网成功后，通过上述同期装置发送停机指令至61DL断路器，断开61DL断路器。进而，10kV工作I段的负荷转移至#1柴发和#2柴发，控制#1燃机执行停机流程。

步骤S104，选择第三同期点和多个第三目标电压互感器，控制第一柴油发电机和第二柴油发电机并至第二燃机发电机，并在并网完成后控制所述第二10KV工作段的负荷转移至第一柴油发电机和第二柴油发电机，控制第二燃机发电机停机。

其中，本步骤执行#2燃机黑启动停机。选取的同期点和目标电压互感器与步骤S103中一致。

在本申请一个实施例中，在并网完成后控制第二10KV工作段的负荷转移至第一柴油发电机和第二柴油发电机，包括：通过同期装置发送停机指令至第二断路器，并断开第二断路器。

具体而言，在本步骤中，设置同期点为622DL断路器，系统目标选取5PT电压互感器，待并系统选取6PT电压互感器。由上述同期装置发送调压指令和调速指令分别输入至#1柴发和#2柴发的控制器，指令中包含柴发待并入的燃机，在本步骤中即为#2燃机。由此，可以实现#1柴发和#2柴发并至#2燃机。

进一步的，在并网成功后，通过上述同期装置发送停机指令至62DL断路器，断开62DL断路器。进而，10kV工作II段的负荷转移至#1柴发和#2柴发，控制#2燃机执行停机流程。

由此，本申请通过柴油发电机耦合燃机进行黑启动，输出电压等级可高达10kV，且黑启动负荷转换和停机实现了无扰切换。

在本申请一个实施例中，该方法还包括：在黑启动启机阶段，检测在当前线路下是否成功完成黑启动；在黑启动失败的情况下，切换至备用回路进行黑启动。

具体而言，参见图2可知，本申请的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统中还设置了备用启动线路，当在一般状态下使用的主线路黑启动失败时，可利用备用回路进行安全应急和黑启动。举例而言，可以利用第五断路器(623DL断路器)和第六断路器(631DL断路器)所属的回路进行备用的黑启动。由此，本实施例提高了黑启动的容错率和可靠性，便于在实际中应用。

综上所述，本申请实施例的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法，通过多台柴油发电机耦合对应的燃机进行黑启动，可以使不具备黑启动能力的燃机实现黑启动，帮助电网在全黑情况下快速构网，还可为燃机电厂全厂提供应急电源，保证厂用系统永不失电运行，保证了主机运行的安全性和稳定性。并且，该方法避免了配置用于调频的电化学储能系统，系统中间无变压环节，可直接接入燃机厂用系统，利用联络开关实现两台燃机黑启动，系统的结构简单明了，没有采用复杂的电化学储能系统，便于实际实施，降低了总体造价和运营维护成本，丰富了黑启动能够适用的场景。并且，该方法基于软切换的方式，通过合理设置切换点，实现在黑启动过程中和黑启动成功后柴发和燃机之间的无扰切换控制。两台燃机在黑启动启机阶段，实现柴油发电机接管负荷和燃机自身发电的平稳转移，降低厂用系统电源切换的冲击。黑启动成功停机后，柴油发电机还可平稳地接管厂用负荷，能够保证燃机不断电且安全的停机。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请第二方面实施例所述的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，若在多个实施例或示例中采用了对上述术语的示意性表述，不代表这些实施例或示例是相同的。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统，其特征在于，包括：第一燃机发电机、第二燃机发电机、第一断路器、第二断路器、第三断路器、第一电压互感器、第二电压互感器、第三电压互感器、第四电压互感器、第五电压互感器、第六电压互感器、联络开关、第一柴油发电机和第二柴油发电机，其中，

所述第一燃机发电机与所述第一电压互感器相连，所述第一电压互感器还与所述第一断路器的第一端相连，所述第一断路器的第二端与第一10KV工作段相连，所述第一10KV工作段还分别与所述第二电压互感器和柴油发电机10KV工作段相连；

所述第二燃机发电机与所述第三电压互感器相连，所述第三电压互感器还与所述第二断路器的第一端相连，所述第二断路器的第二端与第二10KV工作段相连，所述第二10KV工作段还分别与所述第四电压互感器和所述第五电压互感器相连，所述第五电压互感器还与所述第三断路器的第一端相连，所述第三断路器的第二端与所述柴油发电机10KV工作段相连；

所述第一10KV工作段通过所述联络开关与所述第二10KV工作段相连，所述柴油发电机10KV工作段还分别与所述第六电压互感器、所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机相连。

2.根据权利要求1所述的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统，其特征在于，还包括：第一燃机并网开关、第一主变压器、第一燃机10KV电抗、第四断路器、第五断路器、第六断路器和第七电压互感器，其中，

所述第一燃机发电机与所述第一燃机并网开关的第一端相连，所述第一燃机并网开关的第二端分别与所述第一主变压器的第一端和所述第一燃机10KV电抗的第一端相连；

所述第一主变压器的第二端与第一110KV电网相连，所述第一燃机10KV电抗的第二端与所述第一电压互感器相连；

所述第四断路器的第一端与所述第一10KV工作段相连，所述第四断路器的第二端与所述第五断路器的第一端相连，所述第五断路器的第二端与所述柴油发电机10KV工作段相连；

所述第六断路器的第一端与所述柴油发电机10KV工作段相连，所述第六断路器的第二端与所述第七电压互感器相连，所述第七电压互感器还与所述第一柴油发电机相连。

3.根据权利要求2所述的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统，其特征在于，还包括：第二燃机并网开关、第二主变压器、第二燃机10KV电抗、第七断路器、第八断路器和第八电压互感器，其中，

所述第二燃机发电机与所述第二燃机并网开关的第一端相连，所述第二燃机并网开关的第二端分别与所述第二主变压器的第一端和所述第二燃机10KV电抗的第一端相连；

所述第二主变压器的第二端与第二110KV电网相连，所述第二燃机10KV电抗的第二端与所述第三电压互感器相连；

所述第七断路器的第一端与所述第二10KV工作段相连，所述第七断路器的第二端与所述第五电压互感器相连；

所述第八断路器的第一端与所述柴油发电机10KV工作段相连，所述第八断路器的第二端与所述第八电压互感器相连，所述第八电压互感器还与所述第二柴油发电机相连。

4.一种基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法，其特征在于，应用于如权利要求1-3任一所述的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动系统，所述基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法，包括以下步骤：

在黑启动启机阶段，选择第一同期点和多个第一目标电压互感器，控制第一柴油发电机和第二柴油发电机并至第一燃机发电机，并在并网完成后控制所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机停机，以使所述第一燃机发电机进行自带第一10KV工作段的孤岛运行；

选择第二同期点和多个第二目标电压互感器，控制所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机并至第二燃机发电机，并在并网完成后控制所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机停机，以使所述第二燃机发电机进行自带第二10KV工作段的孤岛运行；

在黑启动停机阶段，选择第三同期点和多个第三目标电压互感器，控制所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机并至所述第一燃机发电机，并在并网完成后控制所述第一10KV工作段的负荷转移至所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机，控制所述第一燃机发电机停机；

选择所述第三同期点和多个所述第三目标电压互感器，控制所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机并至所述第二燃机发电机，并在并网完成后控制所述第二10KV工作段的负荷转移至所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机，控制所述第二燃机发电机停机。

5.根据权利要求4所述的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法，其特征在于，所述选择第一同期点和多个第一目标电压互感器，包括：

选择第一断路器为所述第一同期点，选择第一电压互感器和第二电压互感器为所述多个第一目标电压互感器；

所述控制第一柴油发电机和第二柴油发电机并至第一燃机发电机，包括：

通过同期装置发送调压指令和调速指令至柴油发电机的控制器，并选择第一燃机发电机作为待并入的目标燃机；

所述在并网完成后控制所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机停机，包括：

通过所述同期装置发送停机指令至所述柴油发电机的控制器，并断开第三断路器。

6.根据权利要求5所述的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法，其特征在于，所述选择第二同期点和多个第二目标电压互感器，包括：

选择第二断路器为所述第二同期点，选择第三电压互感器和第四电压互感器为所述多个第二目标电压互感器。

7.根据权利要求5所述的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法，其特征在于，所述选择第三同期点和多个第三目标电压互感器，包括：

选择所述第三断路器为所述第三同期点，选择第五电压互感器和第六电压互感器为所述多个第三目标电压互感器；

所述在并网完成后控制所述第一10KV工作段的负荷转移至所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机，包括：

通过所述同期装置发送停机指令至所述第一断路器，并断开所述第一断路器。

8.根据权利要求6所述的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法，其特征在于，所述在并网完成后控制所述第二10KV工作段的负荷转移至所述第一柴油发电机和所述第二柴油发电机，包括：

通过所述同期装置发送停机指令至所述第二断路器，并断开所述第二断路器。

9.根据权利要求4所述的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法，其特征在于，还包括：

在所述黑启动启机阶段，检测在当前线路下是否成功完成黑启动；

在黑启动失败的情况下，切换至备用回路进行黑启动。

10.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4-9中任一所述的基于柴油发电机耦合燃机的黑启动方法。