一种生物质机组联合燃煤机组黑启动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种生物质机组联合燃煤机组黑启动系统，该系统实现了电网全部失电情况下，利用生物质机组实现黑启动，再通过生物质机组启动燃煤机组，逐步恢复电网系统的供电能力。本发明专利技术包括燃煤发电机、生物质发电机、柴油发电机、1号主变、2号主变、高厂变，以及启备变，燃煤发电机经1号主变T1连接220kV母线，经高厂变T3连接6kV厂用电1A段和1B段；生物质发电机G2、柴油发电机G3均连接到6kV厂用电1C段；主变T2高压侧与220kV母线相连，低压侧连接到6kV厂用电1C段；启备变T3高压侧与220kV母线相连，低压侧连接到6kV厂用电1A段和1B段。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质机组联合燃煤机组黑启动系统
本专利技术属于发电厂厂用电
，具体涉及一种生物质机组联合燃煤机组黑启动系统。
技术介绍
电力系统黑启动是在人为、自然灾害或设备故障导致电网大面积停电的情况下，且无外界电源的帮助，通过本系统内具有自启动能力的机组启动，进一步带动无自启动能力的机组启动，逐步扩大系统恢复范围，尽量在最短的时间内恢复整个电网运行的过程。由于黑启动能够快速的对瓦解的电网进行恢复，能够最大程度的降低电网瓦解带来的损失，对于电网应对严重事故意义重大，电网对此非常重视。电网恢复对黑启动机组的基本要求包括：可靠性高、启动快、所处的位置合理、接近负荷中心、有利于电网架构的恢复。然而，能够满足以上要求黑启动电源点的选择并不容易。传统的黑启动电源一般为水电机组和小型燃气机组，还有一些具备FCB功能的火电机组。水力发电机组凭借其自身启动速度快、厂用负荷较小等优点而成为最优的黑启动电源，其技术已经相当成熟。但是水电厂位置偏僻，一般距离负荷密集区较远，不在电网的最佳黑启动路径上。目前利用燃气机组作为黑启动电源也是业内一个研究热点，但燃气发电机组投资成本较高，不适合在现阶段大范围普及，同时存在容量小的缺点。火电机组容量大、数量多、分布广，但是仅有极少部分具备FCB功能，且试验有成功有失败。而一旦火电机组无法FCB，由于厂用负荷大，机组黑启动比较困难。如果使其具备黑启动能力，需要建设大容量的高压柴油发电机组，一次性投资巨大，且建成后利用率极低。因此，火电机组的黑启动难度大、经济性差，除非特殊需要，一般不选择火电机组作为黑启动电源点。可再生能源生物质发电是近年来出现的新能源。用生物质热电联产集中供热方式替代城市燃煤供热小锅炉，能够很好的解决能源安全、社会发展、环境保护等问题，同时也增加了农民收入，改善了农村环境，在我国北方得到了广泛发展。据统计，目前国内在建及筹建的生物质发电项目有200余项。据调查，目前已建成的生物质机组都不具备黑启动能力，无法在电网失电的情况下快速帮助系统恢复供电。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种生物质机组联合燃煤机组黑启动系统，实现燃煤机组和生物质机组厂用电之间的互联互备，紧急情况下利用生物质机组实现黑启动，再通过生物质机组启动燃煤机组，逐步恢复电网系统的供电能力。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种生物质机组联合燃煤机组黑启动系统，包括燃煤发电机、生物质发电机、柴油发电机、1号主变、2号主变、高厂变，启备变、1号高压开关、2号高压开关、3号高压开关、1号厂用开关、2号厂用开关、3号厂用开关、4号厂用开关、5号厂用开关、6号厂用开关、7号厂用开关、1号互联开关、2号互联开关和3号互联开关；所述燃煤发电机与1号主变低压侧以及高厂变高压侧相连；所述1号主变高压侧经1号高压开关连接220kV母线；所述高厂变低压侧经1号厂用开关和2号厂用开关分别连接6kV厂用电1A段和6kV厂用电1B段；所述生物质发电机经6号厂用开关与6kV厂用电1C段连接；所述柴油发电机经7号厂用开关与6kV厂用电1C段连接；所述2号主变低压侧与6kV厂用电1C段连接，高压侧经3号高压开关与220kV母线连接；所述启备变高压侧经2号高压开关与220kV母线连接，低压侧经3号厂用开关、4号厂用开关分别与6kV厂用电1A和6kV厂用电1B段连接。本专利技术进一步的改进在于，燃煤发电机厂用负荷接在6kV厂用电1A段和6kV厂用电1A1B段，生物质发电机厂用负荷接在6kV厂用电1C段，正常运行时，燃煤发电机和生物质发电机分别为自身厂用负荷供电，1号互联开关、2号互联开关、3号互联开关断开。本专利技术进一步的改进在于，生物质发电机具备FCB功能。本专利技术进一步的改进在于，当电网失电时，生物质机组FCB成功，生物质机组立即为燃煤机组提供厂用电，启动燃煤发电机；如果生物质机组FCB失败，则利用柴油发电机组为生物质机组提供厂用电，首先实现生物质机组黑启动，再通过生物质机组启动燃煤机组。本专利技术进一步的改进在于，燃煤发电机检修，其厂用负荷经厂用互联母线由生物质发电机供电，高厂变低压侧1号厂用开关、2号厂用开关、启备变低压侧3号厂用开关、4号厂用开关断开；厂用互联母线1号互联开关、2号互联开关、3号互联开关闭合。本专利技术进一步的改进在于，生物质发电机检修时，其厂用负荷经厂用互联母线由燃煤发电机供电，启备变低压侧3号厂用开关、4号厂用开关断开；高厂变低压侧1号厂用开关、2号厂用开关、厂用互联母线1号互联开关、2号互联开关、3号互联开关闭合。本专利技术进一步的改进在于，燃煤发电机和生物质发电机检修时，由电网经启备变为燃煤发电机和生物质发电机厂用负荷供电，高厂变低压侧1号厂用开关、2号厂用开关、厂用互联母线2号互联开关断开；启备变低压侧3号厂用开关、4号厂用开关、厂用互联母线1号互联开关、3号互联开关闭合。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术通过设置的厂用互联母线实现燃煤机组和生物质机组的厂用电互联，在厂用电段各安装一个开关与厂用互联母线连接，通过互联开关的操作，可以实现燃煤机组和生物质机组的厂用电互联，从而能够从运行机组的厂用母线向检修机组厂用母线供电。在电网失电的情况下，如果生物质机组FCB成功，生物质机组立即为燃煤机组提供厂用电，启动燃煤发电机。如果生物质机组FCB失败，则利用柴油发电机组为生物质机组提供厂用电，首先实现生物质机组黑启动，再通过生物质机组启动燃煤机组，实现燃煤机组的黑启动，逐步恢复电网的供电能力。进一步的，本专利技术在燃煤机组或生物质机组检修时，通过厂用电互联，运行机组可以向检修机组厂用电负荷供电。附图说明图1为本专利技术中所述生物质机组联合燃煤机组黑启动系统原理图。图2为本专利技术实例中所述系统正常运行原理图。图3为本专利技术实例中所述系统生物质机组FCB黑启动方法一原理图。图4为本专利技术实例中所述系统生物质机组FCB黑启动方法二原理图。图5为本专利技术实例中所述系统生物质机组柴发黑启动原理图。图6为本专利技术实例中所述系统生物质机组为燃煤机组提供检修电源原理图。图7为本专利技术实例中所述系统燃煤机组为生物质机组提供检修电源原理图。图8为本专利技术实例中所述系统启备变为燃煤机组和生物质机组提供检修电源原理图。图中：G1为燃煤发电机；G2为生物质发电机；G3为燃油发电机；T1为1号主变；T2为2号主变；T3为高厂变；T4为启备变；11为1号高压开关、12为2号高压开关、13为3号高压开关、21为1号厂用开关、22为2号厂用开关、23为3号厂用开关、24为4号厂用开关、25为5号厂用开关、26为6号厂用开关、27为7号厂用开关、31为1号互联开关、32为2号互联开关、33为3号互联开关。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。如图1所示，本专利技术提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质机组联合燃煤机组黑启动系统，其特征在于，包括燃煤发电机(G1)、生物质发电机(G2)、柴油发电机(G3)、1号主变(T1)、2号主变(T2)、高厂变(T3)，启备变(T4)、1号高压开关(11)、2号高压开关(12)、3号高压开关(13)、1号厂用开关(21)、2号厂用开关(22)、3号厂用开关(23)、4号厂用开关(24)、5号厂用开关(25)、6号厂用开关(26)、7号厂用开关(27)、1号互联开关(31)、2号互联开关(32)和3号互联开关(33)；/n所述燃煤发电机(G1)与1号主变(T1)低压侧以及高厂变(T3)高压侧相连；/n所述1号主变(T1)高压侧经1号高压开关(11)连接220kV母线；/n所述高厂变(T3)低压侧经1号厂用开关(21)和2号厂用开关(22)分别连接6kV厂用电1A段和6kV厂用电1B段；/n所述生物质发电机(G2)经6号厂用开关(26)与6kV厂用电1C段连接；/n所述柴油发电机(G3)经7号厂用开关(27)与6kV厂用电1C段连接；/n所述2号主变(T2)低压侧与6kV厂用电1C段连接，高压侧经3号高压开关(13)与220kV母线连接；/n所述启备变(T4)高压侧经2号高压开关(12)与220kV母线连接，低压侧经3号厂用开关(23)、4号厂用开关(24)分别与6kV厂用电1A和6kV厂用电1B段连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种生物质机组联合燃煤机组黑启动系统，其特征在于，包括燃煤发电机(G1)、生物质发电机(G2)、柴油发电机(G3)、1号主变(T1)、2号主变(T2)、高厂变(T3)，启备变(T4)、1号高压开关(11)、2号高压开关(12)、3号高压开关(13)、1号厂用开关(21)、2号厂用开关(22)、3号厂用开关(23)、4号厂用开关(24)、5号厂用开关(25)、6号厂用开关(26)、7号厂用开关(27)、1号互联开关(31)、2号互联开关(32)和3号互联开关(33)；
所述燃煤发电机(G1)与1号主变(T1)低压侧以及高厂变(T3)高压侧相连；
所述1号主变(T1)高压侧经1号高压开关(11)连接220kV母线；
所述高厂变(T3)低压侧经1号厂用开关(21)和2号厂用开关(22)分别连接6kV厂用电1A段和6kV厂用电1B段；
所述生物质发电机(G2)经6号厂用开关(26)与6kV厂用电1C段连接；
所述柴油发电机(G3)经7号厂用开关(27)与6kV厂用电1C段连接；
所述2号主变(T2)低压侧与6kV厂用电1C段连接，高压侧经3号高压开关(13)与220kV母线连接；
所述启备变(T4)高压侧经2号高压开关(12)与220kV母线连接，低压侧经3号厂用开关(23)、4号厂用开关(24)分别与6kV厂用电1A和6kV厂用电1B段连接。


2.根据权利要求1所述的一种生物质机组联合燃煤机组黑启动系统，其特征在于，燃煤发电机厂用负荷接在6kV厂用电1A段和6kV厂用电1A1B段，生物质发电机厂用负荷接在6kV厂用电1C段，正常运行时，燃煤发电机和生物质发电机分别为自身厂用负荷供电，1号互联开关(31)、2号互联开关(32)、3号互联开关(33)断开。

【专利技术属性】
技术研发人员：寇水潮，高峰，孙钢虎，兀鹏越，柴琦，王小辉，贺婷，薛磊，杨沛豪，孙梦瑶，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61