一种风光储火联合运行系统黑启动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种风光储火联合运行系统黑启动系统，包括：新能源交流微电网、输电单元、负荷单元、火力发电单元；所述新能源交流微电网经过所述输电单元与所述火力发电单元连接，所述新能源交流微电网与所述负荷单元连接，其中所述新能源交流微电网包括光伏单元、风电单元、储能单元；还公开了一种风光储火联合运行系统黑启动方法，设定交流母线电压幅值及频率的额定值为参考值，根据所述新能源交流微电网输出侧电压幅值及频率是否达到所述参考值来控制并网开关的闭合。考值来控制并网开关的闭合。考值来控制并网开关的闭合。

【技术实现步骤摘要】
一种风光储火联合运行系统黑启动系统


[0001]本技术涉及风光储火黑启动
，尤其是涉及一种风光储火联合运行系统黑启动系统。

技术介绍

[0002]“黑启动”是指整个电网系统因故障停运后，系统全部停电(不排除孤立小电网仍维持运行)，处于全“黑”状态，不依靠别的网络帮助，通过系统中具有自启动能力的发电机组启动，带动无自启动能力的发电机组，逐渐扩大系统恢复范围，最终实现整个系统的恢复。不同的电力系统恢复的方式不尽相同，但总的目标是在最短时间内使系统能够恢复带负荷的能力。
[0003]随着新能源发电渗透率不断提高，电力系统网架结构变的越加复杂，在新能源场站配套相应规模储能设备已经成为行业共识。大规模储能技术作为能源变革关键技术之一，因为可以为电网提供调峰、调频、应急响应等多种服务，近年来发展迅速。“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。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种风光储火联合运行系统黑启动系统，解决新能源场站发生故障停电后不能及时恢复供电，无电源点启动新能源发电系统，影响火电机组运行，造成经济损失的问题，黑启动系统包括新能源交流微电网、输电单元、负荷单元和火力发电单元。
[0005]所述新能源交流微电网经过所述输电单元与所述火力发电单元连接，所述新能源交流微电网与所述负荷单元连接，其中所述新能源交流微电网包括光伏单元、风电单元、储能单元。
[0006]在本申请的一些实施例中，改进了所述光伏单元，以使所述光伏单元接入电网发电且便于控制，所述光伏单元包括光伏板、光伏DC/AC逆变装置、光伏升压变和光伏并网开关K1；
[0007]所述光伏板与所述光伏DC/AC逆变装置、所述光伏升压变和所述光伏并网开关K1依次串联到交流母线。
[0008]在本申请的一些实施例中，改进了所述风电单元，以使所述风电单元自动捕获风能进行发电，所述风电单元包括风电机组、背靠背换流装置、风电升压变和风电并网开关K2；
[0009]所述风电机组与所述背靠背换流装置、所述风电升压变和所述风电并网开关K2依次串联到所述交流母线，其中，所述背靠背换流装置包括风电AC/DC整流装置、风电DC/AC逆变装置。
或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0023]“黑启动”是指整个电网系统因故障停运后，系统全部停电(不排除孤立小电网仍维持运行)，处于全“黑”状态，不依靠别的网络帮助，通过系统中具有自启动能力的发电机组启动，带动无自启动能力的发电机组，逐渐扩大系统恢复范围，最终实现整个系统的恢复。不同的电力系统恢复的方式不尽相同，但总的目标是在最短时间内使系统能够恢复带负荷的能力。
[0024]随着新能源发电渗透率不断提高，电力系统网架结构变的越加复杂，在新能源场站配套相应规模储能设备已经成为行业共识。大规模储能技术作为能源变革关键技术之一，因为可以为电网提供调峰、调频、应急响应等多种服务，近年来发展迅速。“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。
[0025]如图1所示，本技术提供了一种风光储火联合运行系统黑启动系统，解决了新能源场站发生故障停电后不能及时恢复供电，无电源点启动新能源发电系统，影响火电机组运行，造成经济损失的问题，黑启动系统包括新能源交流微电网、输电单元4、负荷单元5和火力发电单元6。
[0026]所述新能源交流微电网经过所述输电单元4与所述火力发电单元6连接，所述新能源交流微电网与所述负荷单元5连接，其中所述新能源交流微电网包括光伏单元1、风电单元2、储能单元3。
[0027]在本申请的一些实施例中，所述光伏单元1包括光伏板11、光伏DC/AC逆变装置12、光伏升压变13和光伏并网开关K114；
[0028]所述光伏板11与所述光伏DC/AC逆变装置12、所述光伏升压变13和所述光伏并网开关K114依次串联到交流母线。
[0029]在本申请的一些实施例中，所述风电单元2包括风电机组21、背靠背换流装置、风电升压变24和风电并网开关K225；
[0030]所述风电机组21与所述背靠背换流装置、所述风电升压变24和所述风电并网开关K225依次串联到所述交流母线，其中，所述背靠背换流装置包括风电AC/DC整流装置22、风电DC/AC逆变装置23。
[0031]在本申请的一些实施例中，所述储能单元3包括储能电池31、储能DC/AC逆变装置32和储能升压变33；所述储能电池31与所述储能DC/AC逆变装置32和所述储能升压变33依次串联到所述交流母线。
[0032]在本申请的一些实施例中，所述输电单元4包括第一变压器41、输电线路42和第二变压器43，所述第一变压器41经过所述交流母线与所述新能源交流微电网连接，所述第二变压器43经过所述交流母线与所述火力发电单元6连接。
[0033]在本申请的一些实施例中，所述负荷单元5包括负荷降压变51、负荷52，所述负荷
52经过所述负荷降压变51与所述新能源交流微电网连接。
[0034]在本申请的一些实施例中，所述火力发电单元6包括火电机组61、辅机62、火电升压变63、启备变64、火电机组并网开关K365、辅机并网开关K466；
[0035]所述火电机组61经由所述火电升压变63和所述火电机组并网开关K365与电网相连，所述辅机62经由所述启备变64和所述辅机并网开关K466与电网相连，并且所述火电机组61与所述辅机62连接；
[0036]所述火力发电单元6与所述新能源交流微电网通过所述第二变压器43、所述输电线路42及所述第一变压器41相连。
[0037]所述光伏板11通过所述光伏DC/AC逆变装置12、所述光伏升压变13及所述光伏并网开关K114串联到交流母线；所述风电机组21通过背靠背换流装置(也就是所述风电AC/DC整流装置22、所述风电DC/AC逆变装置23)、所述风电升压变24、所述风电并网开关K225串联到交流母线；所述储能电池31通过所述储能DC/AC逆变装置32、所述储能升压变33串联到交流母线；所述负荷52通过所述降压变51与交流母线相连。所述光伏单元1、风电单元2、储能单元3共同组成新能源交流微电网；所述火电机组61通过所述火电升压变63及所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风光储火联合运行系统黑启动系统，其特征在于，包括：新能源交流微电网、输电单元、负荷单元、火力发电单元；所述新能源交流微电网经过所述输电单元与所述火力发电单元连接，所述新能源交流微电网与所述负荷单元连接，其中所述新能源交流微电网包括光伏单元、风电单元、储能单元。2.根据权利要求1所述的一种风光储火联合运行系统黑启动系统，其特征在于，所述光伏单元包括光伏板、光伏DC/AC逆变装置、光伏升压变和光伏并网开关K1；所述光伏板与所述光伏DC/AC逆变装置、所述光伏升压变和所述光伏并网开关K1依次串联到交流母线。3.根据权利要求2所述的一种风光储火联合运行系统黑启动系统，其特征在于，所述风电单元包括风电机组、背靠背换流装置、风电升压变和风电并网开关K2；所述风电机组与所述背靠背换流装置、所述风电升压变和所述风电并网开关K2依次串联到所述交流母线，其中，所述背靠背换流装置包括风电AC/DC整流装置、风电DC/AC逆变装置。4.根据权利要求3所述的一种风光储火联合运行系统黑启动系统，其特征在于，所述储能单元包括储能电池、储能D...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴利平，何胜，郭志健，石伟栋，张建忠，郭通，汪云程，赖雪华，杨更发，蒋思磊，
申请(专利权)人：华能秦煤瑞金发电有限责任公司，
类型：新型
国别省市：