CN217882851U - 火电储能黑启动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力系统黑启动技术领域，尤其涉及一种火电储能黑启动系统，该火电储能黑启动系统包括火电并网启备变单元、火电高压厂用单元和火电储能供电黑启动单元，火电并网启备变单元分别连接火电高压厂用单元和火电储能供电黑启动单元，火电高压厂用单元连接火电储能供电黑启动单元；火电储能供电黑启动单元，用于在火电并网启备变单元出现停机现象时向火电高压厂用单元供电，以恢复火电并网启备变单元正常运行、完成电网黑启动，利用本实用新型的系统，能够解决现有的黑启动技术中缺少火电储能的协调参与的技术问题。

Description

火电储能黑启动系统

技术领域

本实用新型涉及电力系统黑启动技术领域，尤其涉及一种火电储能黑启动系统。

背景技术

黑启动(Black-start)是指当某电力系统因故障导致系统内的电源全部退出运行，处于全“黑”状态时，在不依赖其他系统的外来启动电源的情况下，实现整个电力系统的恢复正常。“黑启动”作为电网应急响应辅助服务之一，可以协助停电区域快速恢复供电、减少经济损失。通过新能源场站储能设备启动输电线路对侧火电厂辅机设备，使火电机组恢复运行，逐步扩大电力系统恢复范围，最终实现整个电力系统的恢复。

另外，随着储能产业的发展，储能系统多用来对电场例如火电厂生成的多余电能进行存储，以及在电力系统需要调频时参与调频，火电储能系统的作用比较单一，现有的黑启动技术中缺少火电储能的协调参与。

实用新型内容

本实用新型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，本实用新型的一个目的在于提出一种火电储能黑启动系统，以解决现有的黑启动技术中缺少火电储能的协调参与的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面实施例提供了一种火电储能黑启动系统，包括：火电并网启备变单元、火电高压厂用单元和火电储能供电黑启动单元，

所述火电并网启备变单元分别连接所述火电高压厂用单元和所述火电储能供电黑启动单元，所述火电高压厂用单元连接所述火电储能供电黑启动单元；

所述火电储能供电黑启动单元，用于在所述火电并网启备变单元出现停机现象时向所述火电高压厂用单元供电，以恢复所述火电并网启备变单元正常运行、完成电网黑启动。

在本实用新型的一个实施例中，所述火电并网启备变单元包括发电机、发电机主变和火电并网母线，所述发电机连接所述发电机主变的低压侧，所述火电并网母线连接所述发电机主变的高压侧。

在本实用新型的一个实施例中，所述火电并网启备变单元还包括分裂绕组启备变和多个启备变低压侧分支母线，所述分裂绕组启备变的高压侧连接所述火电并网母线，所述分裂绕组启备变的低压侧连接所述多个启备变低压侧分支母线，所述火电高压厂用单元和所述火电储能供电黑启动单元连接不同的启备变低压侧分支母线。

在本实用新型的一个实施例中，所述火电高压厂用单元包括高厂变高压母线、分裂绕组高厂变和多个高厂变低压侧分支母线，所述分裂绕组高厂变的高压侧连接所述高厂变高压母线，所述分裂绕组高厂变的低压侧连接所述多个高厂变低压侧分支母线，所述分裂绕组高厂变的高压侧经所述高厂变高压母线连接所述火电并网启备变单元。

在本实用新型的一个实施例中，所述火电高压厂用单元还包括多类负荷模块，每类负荷模块连接不同的高厂变低压侧分支母线，每类负荷模块包括厂用负荷并网开关和厂用负荷，所述厂用负荷经所述厂用负荷并网开关连接至对应的高厂变低压侧分支母线。

在本实用新型的一个实施例中，所述火电储能供电黑启动单元包括储能设备隔离开关、储能设备换流装置和储能设备，所述储能设备经所述储能设备换流装置连接至所述储能设备隔离开关。

在本实用新型的一个实施例中，所述火电储能供电黑启动单元还包括DCDC变压器、高压换流器和低压换流器，所述高压换流器位于所述DCDC变压器的高压侧，所述低压换流器位于所述DCDC变压器的低压侧，所述低压换流器还连接所述储能设备隔离开关。

在本实用新型的一个实施例中，所述火电储能供电黑启动单元还包括储能并网开关、储能厂用负荷供电母线和黑启动供电开关，所述储能并网开关的一端连接所述火电并网启备变单元，所述储能并网开关的另一端分别连接所述储能厂用负荷供电母线的一端和所述高压换流器，所述黑启动供电开关设置在所述储能厂用负荷供电母线上，所述储能厂用负荷供电母线另一端的连接所述火电高压厂用单元。

在本实用新型的一个实施例中，所述高压换流器与所述DCDC变压器之间还设置有高压侧滤波电容，所述低压换流器与所述DCDC变压器之间还设置有低压侧滤波电容。

在本实用新型的一个实施例中，所述高压换流器采用储能电力电子变压器高压直-交换流器，所述低压换流器采用储能电力电子变压器低压交-直换流器，所述DCDC变压器采用储能电力电子变压器高频DCDC变压器。

在本实用新型一个或多个实施例中，该火电储能黑启动系统包括火电并网启备变单元、火电高压厂用单元和火电储能供电黑启动单元，火电并网启备变单元分别连接火电高压厂用单元和火电储能供电黑启动单元，火电高压厂用单元连接火电储能供电黑启动单元；火电储能供电黑启动单元，用于在火电并网启备变单元出现停机现象时向火电高压厂用单元供电，以恢复火电并网启备变单元正常运行、完成电网黑启动，在这种情况下，借助火电储能供电黑启动单元实现电网失电导致发电机停机时的黑启动问题，使得火电储能功能更加丰富，解决了现有的黑启动技术中缺少火电储能的协调参与的技术问题。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/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为本实用新型实施例所提供的一种火电储能黑启动系统的框图；

图2为本实用新型实施例所提供的一种火电并网启备变单元的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的一种火电高压厂用单元的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的一种火电储能供电黑启动单元的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所提供的一种火电储能黑启动系统的结构示意图；

附图标记说明：

1—火电并网启备变单元；2—火电高压厂用单元；3—火电储能供电黑启动单元；1-1—火电并网母线；1-2—发电机主变；1-3—发电机；1-4—分裂绕组启备变；1-5—启备变低压侧第一分支母线；1-6—启备变低压侧第二分支母线；1-7—厂用备用母线；2-1—高厂变高压母线；2-2—分裂绕组高厂变；2-3—高厂变低压侧第一分支母线；2-4—高厂变低压侧第二分支母线；2-5—厂用一类负荷并网开关；2-6—厂用二类负荷并网开关；2-7—厂用一类负荷；2-8—厂用二类负荷；3-1—储能并网开关；3-2—储能厂用负荷供电母线；3-3—黑启动供电开关；3-4—高压换流器；3-5—高压侧滤波电容；3-6—高频DCDC变压器；3-7—低压侧滤波电容；3-8—低压换流器；3-9—储能设备隔离开关；3-10—储能设备换流装置；3-11—储能设备。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型实施例相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。

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实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。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。在本实用新型的描述中，“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。还应当理解，本实用新型中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在第一个实施例中，图1为本实用新型实施例所提供的一种火电储能黑启动系统的框图。本实用新型涉及的火电储能黑启动系统可以简称为黑启动系统。如图1所示，该火电储能黑启动系统包括火电并网启备变单元1、火电高压厂用单元2和火电储能供电黑启动单元3，火电并网启备变单元1分别连接火电高压厂用单元2和火电储能供电黑启动单元3，火电高压厂用单元2连接火电储能供电黑启动单元3。

在本实施例中，火电储能供电黑启动单元3，用于在火电并网启备变单元1出现停机现象时向火电高压厂用单元2供电，以恢复火电并网启备变单元1正常运行、完成电网黑启动。

在本实施例中，火电并网启备变单元1包括火电机组，若电网失电火电机组停机，此时火电并网启备变单元1出现停机现象。

图2为本实用新型实施例所提供的一种火电并网启备变单元的结构示意图。图3为本实用新型实施例所提供的一种火电高压厂用单元的结构示意图，图4为本实用新型实施例所提供的一种火电储能供电黑启动单元的结构示意图，图5为本实用新型实施例所提供的一种火电储能黑启动系统的结构示意图。

在本实施例中，如图2所示，火电并网启备变单元1包括发电机1-3。火电并网启备变单元1用于利用发电机1-3发电。例如发电机1-3可以发出20kV交流电；另外火电并网启备变单元1还包括与发电机1-3配套的辅机，辅机包括水循环泵、油循环泵、磨煤机、锅炉等设备，辅机用于将煤转化成机械能，发电机将机械能转化成电能。辅机与发电机1-3一起构成火电机组。若电网失电，则辅机停机从而导致发电机停机，即火电机组停机。

在本实施例中，火电并网启备变单元1还包括励磁系统。励磁系统基于参考电压控制发电机1-3的输出电压。发电机1-3的输出电压即为发电机1-3出口处的电压，以发电机1-3的输出电压为设定值20kV为例，具体地，由于无功负荷电流容易造成发电机1-3的输出电压下降，故在励磁系统的调节器控制系统中，电压控制环节基于参考电压调节发电机的励磁电流，以使发电机1-3的输出电压保持稳定。其中参考电压一般为发电机1-3的输出电压，若发电机1-3正常运行时，发电机1-3的输出电压为设定值20kV，此时励磁系统跟随参考电压实现电压升高，从而实现励磁系统并网建压，若发电机1-3发电处于空载状态，发电机1-3的输出电压为0，则没有并网建压，此时通过火电储能供电黑启动单元3送电，火电储能供电黑启动单元3中的电能经过分裂绕组启备变1-4和发电机主变1-2将发电机1-3出口处的电压提升为20kV，从而给励磁系统提供了所需的参考电压。

在本实施例中，火电并网启备变单元1生成的电能提供输电线路提供给用户侧的负载，火电并网启备变单元1生成的电能还可以提供给火电高压厂用单元2中的用电设备。

在本实施例中，如图2所示，火电并网启备变单元1还包括火电并网母线1-1和发电机主变1-2。火电并网母线1-1即为火电机组并网电网母线，发电机主变1-2主要起升压作用，例如发电机主变1-2将发电机1-3输出的20kV交流电升压至220kV交流电；发电机1-3连接发电机主变1-2的低压侧，火电并网母线1-1连接发电机主变1-2的高压侧，因此发电机1-3发出的电经过发电机主变1-2升压后并入电网。其中火电并网母线1-1与大电网(即局域电网)连接，发电机1-3生成的电能通过发电机主变1-2进入火电并网母线1-1，进而通过大电网中的输电线路到达用户侧。

在本实施例中，如图2所示，火电并网启备变单元1还包括分裂绕组启备变1-4。

在本实施例中，火电并网启备变单元1还包括多个启备变低压侧分支母线，分裂绕组启备变1-4的高压侧连接火电并网母线1-1，分裂绕组启备变1-4的低压侧连接多个启备变低压侧分支母线，火电高压厂用单元2和火电储能供电黑启动单元3连接不同的启备变低压侧分支母线。其中分裂绕组启备变1-4的基本功能是在全厂停电检修时，将电网中的电能转换成电厂中的厂用负荷所需的电能。

在一些实施例中，如图2所示，启备变低压侧分支母线的数量可以是2个，即多个启备变低压侧分支母线包括启备变低压侧第一分支母线1-5、启备变低压侧第二分支母线1-6；分裂绕组启备变1-4高压侧连接火电并网母线1-1、分裂绕组启备变1-4低压侧分别连接启备变低压侧第一分支母线1-5、启备变低压侧第二分支母线1-6。

在本实施例中，如图2所示，火电并网启备变单元1还包括厂用备用母线1-7，如图5所示，启备变低压侧第一分支母线(也称启备变低压侧A段母线)1-5通过厂用备用母线1-7连接火电高压厂用单元2，启备变低压侧第二分支母线(也称启备变低压侧B段母线)1-6连接火电储能供电黑启动单元3。

在一些实施例中，启备变低压侧第一分支母线1-5是启备变6kV低压侧第一分支母线，启备变低压侧第二分支母线1-6可以是启备变6kV低压侧第二分支母线，厂用备用母线1-7可以是6kV厂用备用母线。

在本实施例中，火电高压厂用单元2包括备用辅机，备用辅机例如可以是备用的水循环泵、油循环泵、磨煤机、锅炉等设备。在本实施例中，可以将这些备用辅机分为一类辅机、二类辅机，设置在不同的母线段中。一类辅机例如为水循环泵、油循环泵等设备，二类辅机例如为磨煤机、锅炉等设备。

在本实施例中，如图3所示，火电高压厂用单元2还包括高厂变高压母线2-1、分裂绕组高厂变2-2和多个高厂变低压侧分支母线，分裂绕组高厂变2-2的高压侧连接高厂变高压母线2-1，分裂绕组高厂变2-2的低压侧连接多个高厂变低压侧分支母线，分裂绕组高厂变2-2的高压侧经高厂变高压母线2-1连接火电并网启备变单元1。

在一些实施例中，如图3所示，高厂变低压侧分支母线的数量可以是2个，即多个高厂变低压侧分支母线包括高厂变低压侧第一分支母线2-3和高厂变低压侧第二分支母线2-4。分裂绕组高厂变2-2的高压侧经高厂变高压母线2-1连接发电机1-3的出口，分裂绕组高厂变2-2的低压侧分别连接高厂变低压侧第一分支母线2-3、高厂变低压侧第二分支母线2-4，

在本实施例中，火电高压厂用单元2还包括多类负荷模块，每类负荷模块连接不同的高厂变低压侧分支母线，每类负荷模块包括厂用负荷并网开关和厂用负荷，厂用负荷经厂用负荷并网开关连接至对应的高厂变低压侧分支母线。

在一些实施例中，负荷模块的种类可以是两类，即多类负荷模块包括一类负荷模块和二类负荷模块，其中一类负荷模块包括厂用一类负荷并网开关2-5和厂用一类负荷2-7，二类负荷模块包括厂用二类负荷并网开关2-6和厂用二类负荷2-8，厂用一类负荷2-7(也称一类辅机)和厂用二类负荷2-8(也称二类辅机)为备用辅机；厂用一类负荷2-7经厂用一类负荷并网开关2-5连接至高厂变低压侧第一分支母线2-3，厂用二类负荷2-8经厂用二类负荷并网开关2-6连接至高厂变低压侧第二分支母线2-4。其中，分裂绕组高厂变2-2主要起降压作用，例如分裂绕组高厂变2-2将发电机1-3输出的20kV交流电降压至6kV交流电。厂用一类负荷2-7和厂用二类负荷2-8为黑启动时需要启动的负荷，其中厂用一类负荷2-7先启动，厂用二类负荷2-8后启动。

在本实施例中，高厂变高压母线2-1与火电并网启备变单元1中发电机1-3的出口连接。发电机1-3生成的电能可以通过高厂变高压母线2-1进入火电高压厂用单元2为火电高压厂用单元2中的用电设备供电。

在本实施例中，如图5所示，高厂变低压侧第二分支母线(也称低压厂用母线B段)2-4还连接厂用备用母线1-7。发电机1-3生成的电能可以通过发电机主变1-2、分裂绕组启备变1-4、启备变低压侧第一分支母线1-5和厂用备用母线1-7进入火电高压厂用单元2为火电高压厂用单元2中的用电设备供电。

在本实施例中，火电高压厂用单元2，用于利用火电储能供电黑启动单元3提供的电能启动备用辅机，以恢复发电机1-3运行、完成电网黑启动。具体地，在发电机1-3正常运行时厂用一类负荷并网开关2-5和厂用二类负荷并网开关2-6断开；在电网失电导致发电机1-3停机时，火电并网启备变单元1中火电并网母线1-1电压迅速降低，为了恢复火电机组供电，实现电网黑启动，厂用一类负荷并网开关2-5和厂用二类负荷并网开关2-6闭合，断开火电储能供电黑启动单元3中的储能并网开关3-1火电储能供电黑启动单元3中黑启动供电开关3-3闭合，火电储能供电黑启动单元3向火电高压厂用单元2中的高压厂用负荷(例如厂用一类负荷和厂用二类负荷)供电，以启动备用辅机，备用辅机启动后发电机1-3开始发电，从而恢复了火电机组运行。

在一些实施例中，高厂变高压母线2-1为高厂变20kV高压母线，高厂变低压侧第一分支母线2-3为高厂变6kV低压侧第一分支母线，高厂变低压侧第二分支母线2-4为高厂变6kV低压侧第二分支母线。

在本实施例中，火电储能供电黑启动单元3，用于在电网失电导致发电机1-3停机时向火电高压厂用单元2供电。

在本实施例中，如图4所示，火电储能供电黑启动单元3包括储能并网开关3-1、高压换流器3-4、高压侧滤波电容3-5、DCDC变压器3-6、低压侧滤波电容3-7、低压换流器3-8。高压换流器3-4位于DCDC变压器3-6的高压侧，低压换流器3-8位于DCDC变压器3-6的低压侧。高压换流器3-4与DCDC变压器3-6之间设置有高压侧滤波电容3-5，低压换流器3-8与DCDC变压器3-6之间设置有低压侧滤波电容3-7。如图5所示，储能并网开关3-1连接启备变低压侧第二分支母线1-6。其中，高压换流器3-4用于实现直-交换流功能。高频DCDC变压器3-6用于实现变压功能，相对于其他的DCDC变压器，高频DCDC变压器体积小，由此，能够减小火电储能供电黑启动单元3的体积。低压换流器3-8用于实现交-直换流功能。高压侧滤波电容3-5和低压侧滤波电容3-7能够提升高效平滑直流输出。储能设备换流装置3-10用于实现直-交换流功能，储能设备3-11用于储存电能。

在本实施例中，如图4所示，火电储能供电黑启动单元3包括储能设备隔离开关3-9、储能设备换流装置3-10和储能设备3-11。储能设备3-11经储能设备换流装置3-10连接至储能设备隔离开关3-9，储能设备隔离开关3-9连接低压换流器3-8。

在一些实施例中，高压换流器3-4采用储能电力电子变压器(Power ElectronicTransformer，PET)高压直-交换流器，低压换流器3-8采用储能PET低压交-直换流器。在一些实施例中，高压侧滤波电容3-5采用储能PET高压侧滤波电容，高频DCDC变压器3-6采用储能PET高频DCDC变压器(直流转直流变压器)，低压侧滤波电容3-7采用储能PET低压侧滤波电容。由此，能够将储能设备3-11通过高压电力电子变压器(PET)直挂到火电并网启备变单元1中分裂绕组启备变1-4的低压侧。另外相较于传统工频变压器，造价更低，在设置储能PET高压侧滤波电容和储能PET低压侧滤波电容，能够实现端口间的故障隔离，无需再配置谐波抑制、无功补偿装置。其中，储能设备换流装置、储能PET低压交-直换流器和储能PET高压直-交换流器分别实现交直流间的相互转化。高频DCDC变压器用于将接收的直流电转化成所需的直流电。

在本实施例中，如图4或图5所示，火电储能供电黑启动单元3还包括储能厂用负荷供电母线(也称辅机供电母线)3-2和黑启动供电开关3-3；黑启动供电开关3-3设置在储能厂用负荷供电母线3-2上，储能并网开关3-1的一端连接火电并网启备变单元1，储能厂用负荷供电母线3-2的一端连接储能并网开关3-1的另一端和高压换流器3-4、另一端连接火电高压厂用单元2的高厂变低压侧第二分支母线2-4。

在一些实施例中，黑启动供电开关3-3为黑启动6kV供电开关。发电机1-3正常运行时，黑启动供电开关3-3处于断开状态。

在本实施例中，在电网失电导致发电机1-3停机时，进入黑启动，储能并网开关3-1断开，黑启动供电开关3-3闭合，储能设备隔离开关3-9闭合，火电储能供电黑启动单元3就向火电高压厂用单元2中的厂用一类负荷2-7和厂用二类负荷2-8供电，完成厂用一类负荷2-7和厂用二类负荷2-8启动，最终实现火电机组启动。例如整个过程可分为：通过火电储能供电黑启动单元3给火电厂油系统(例如油循环泵)、水系统(例如水循环泵)等备用辅机供电，备用辅机启动后，水蒸气推动汽轮机带发电机1-3的转子旋转产生磁场，定子切割磁感线产生电能，然后通过发电机主变1-2、升压站及并网开关接入电网，火电厂并网后，扩大黑启动恢复面。

在本实施例中，在发电机1-3处于空载状态时，储能并网开关3-1闭合，储能设备隔离开关3-9闭合，黑启动供电开关3-3断开。

在本实施例中，火电储能供电黑启动单元3，还用于在发电机1-3处于空载状态时向火电并网启备变单元1供电；火电并网启备变单元1中励磁系统根据火电储能供电黑启动单元3提供的电能获得参考电压，以使发电机1-3并网、结束空载状态。具体地，为了实现火电并网，火电并网启备变单元1中火电并网母线1-1电压建立，此时断开火电储能供电黑启动单元3中黑启动供电开关3-3，闭合火电储能供电黑启动单元3中储能并网开关3-1，火电储能供电黑启动单元3作为电压源通过分裂绕组启备变1-4反向送电，为励磁系统提供参考电压，保证火电机组顺利并网。

在本实施例中，火电储能供电黑启动单元3，还用于在发电机1-3正常运行时，储能并网开关3-1处于断开状态，若接收到调频指令闭合储能并网开关3-1进行调频。具体地，火电储能供电黑启动单元3可以通过分裂绕组启备变1-4将电能进行倒送，从而实现储能与火电机组联合响应电网调频指令，且在调频中，功率变化相较于传统工频变压器更加快速、准确，提高了机组响应电网调频指令能力；另外牵扯到升压环节较少，电能损失得到了有效控制。

在本实施例中，在需要火电储能供电黑启动单元3供电或参与调频时，储能设备隔离开关3-9均闭合，储能设备3-11中存储的电能经过储能设备换流装置3-10和储能设备隔离开关3-9进入低压换流器3-8中。

在本实用新型的火电储能黑启动系统中，该火电储能黑启动系统包括火电并网启备变单元、火电高压厂用单元和火电储能供电黑启动单元，火电并网启备变单元分别连接火电高压厂用单元和火电储能供电黑启动单元，火电高压厂用单元连接火电储能供电黑启动单元；火电储能供电黑启动单元，用于在火电并网启备变单元出现停机现象时向火电高压厂用单元供电，以恢复火电并网启备变单元正常运行、完成电网黑启动，在这种情况下，借助火电储能供电黑启动单元实现电网失电导致发电机停机时的黑启动问题，使得火电储能功能更加丰富，解决了现有的黑启动技术中缺少火电储能的协调参与的技术问题。若火电并网启备变单元中的停机现象是火电机组停机，则火电储能供电黑启动单元在电网失电导致火电机组停机时向火电高压厂用单元供电；火电高压厂用单元利用火电储能供电黑启动单元提供的电能启动备用辅机，以恢复火电机组运行、完成电网黑启动，本实用新型的黑启动系统平时储能联合火电机组运行，提高机组响应电网调频指令能力；当局域电网失电，火电机组停机，为了恢复火电机组供电，实现电网黑启动，储能向高压厂用负荷供电，启动辅机，恢复火电机组运行；为了实现电网建压，储能设备作为电压源通过启备变反向送电，为火电机组励磁系统提供参考电压，保证火电机组顺利并网，辅助火电机组实现黑启动。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本实用新型中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本实用新型公开的技术方案所期望的结果，本实用新型在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种火电储能黑启动系统，其特征在于，包括：火电并网启备变单元、火电高压厂用单元和火电储能供电黑启动单元，

所述火电并网启备变单元分别连接所述火电高压厂用单元和所述火电储能供电黑启动单元，所述火电高压厂用单元连接所述火电储能供电黑启动单元；

所述火电储能供电黑启动单元，用于在所述火电并网启备变单元出现停机现象时向所述火电高压厂用单元供电，以恢复所述火电并网启备变单元正常运行、完成电网黑启动。

2.如权利要求1所述的火电储能黑启动系统，其特征在于，所述火电并网启备变单元包括发电机、发电机主变和火电并网母线，所述发电机连接所述发电机主变的低压侧，所述火电并网母线连接所述发电机主变的高压侧。

3.如权利要求2所述的火电储能黑启动系统，其特征在于，所述火电并网启备变单元还包括分裂绕组启备变和多个启备变低压侧分支母线，所述分裂绕组启备变的高压侧连接所述火电并网母线，所述分裂绕组启备变的低压侧连接所述多个启备变低压侧分支母线，所述火电高压厂用单元和所述火电储能供电黑启动单元连接不同的启备变低压侧分支母线。

4.如权利要求1所述的火电储能黑启动系统，其特征在于，所述火电高压厂用单元包括高厂变高压母线、分裂绕组高厂变和多个高厂变低压侧分支母线，所述分裂绕组高厂变的高压侧连接所述高厂变高压母线，所述分裂绕组高厂变的低压侧连接所述多个高厂变低压侧分支母线，所述分裂绕组高厂变的高压侧经所述高厂变高压母线连接所述火电并网启备变单元。

5.如权利要求4所述的火电储能黑启动系统，其特征在于，所述火电高压厂用单元还包括多类负荷模块，每类负荷模块连接不同的高厂变低压侧分支母线，每类负荷模块包括厂用负荷并网开关和厂用负荷，所述厂用负荷经所述厂用负荷并网开关连接至对应的高厂变低压侧分支母线。

6.如权利要求1所述的火电储能黑启动系统，其特征在于，所述火电储能供电黑启动单元包括储能设备隔离开关、储能设备换流装置和储能设备，所述储能设备经所述储能设备换流装置连接至所述储能设备隔离开关。

7.如权利要求6所述的火电储能黑启动系统，其特征在于，所述火电储能供电黑启动单元还包括DCDC变压器、高压换流器和低压换流器，所述高压换流器位于所述DCDC变压器的高压侧，所述低压换流器位于所述DCDC变压器的低压侧，所述低压换流器还连接所述储能设备隔离开关。

8.如权利要求7所述的火电储能黑启动系统，其特征在于，所述火电储能供电黑启动单元还包括储能并网开关、储能厂用负荷供电母线和黑启动供电开关，所述储能并网开关的一端连接所述火电并网启备变单元，所述储能并网开关的另一端分别连接所述储能厂用负荷供电母线的一端和所述高压换流器，所述黑启动供电开关设置在所述储能厂用负荷供电母线上，所述储能厂用负荷供电母线另一端的连接所述火电高压厂用单元。

9.如权利要求7所述的火电储能黑启动系统，其特征在于，所述高压换流器与所述DCDC变压器之间还设置有高压侧滤波电容，所述低压换流器与所述DCDC变压器之间还设置有低压侧滤波电容。

10.如权利要求7所述的火电储能黑启动系统，其特征在于，所述高压换流器采用储能电力电子变压器高压直-交换流器，所述低压换流器采用储能电力电子变压器低压交-直换流器，所述DCDC变压器采用储能电力电子变压器高频DCDC变压器。

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