[发明专利]一种新能源参与电网黑启动的动模验证方法

说明书

本发明公开了一种新能源参与电网黑启动的动模验证方法，包括如下步骤：（1）根据前期调研和动模实验室实际条件，制定新能源参与黑启动协调策略。（2）制定黑启动动模验证方案。（3）根据实验指导师进行新能源黑启动动模实验验证，研究和验证新能源参与电网黑启动的可行性。本发明提供了一种在动模实验室对新能源作为黑启动电源可行性的验证，通过动模实验可以校验新能源作为黑启动电源可能出现的问题，避免了直接在电力系统中进行实验验证而对整个系统稳定性可能产生的威胁。

技术领域

本发明属于电力黑启动领域，具体来说，涉及通过动模实验研究新电源作为黑启动电源的方法。

背景技术

黑启动是指整个电网系统因故障停电后，不依赖别的系统帮助，通过系统中具有自启动能力机组的启动带动无自启动能力的机组实现整个系统恢复的过程。

传统黑启动电源通常选取抽水储能电站或燃汽轮机等可靠运行性较高的电源。但是水电站受水源分布和季节的约束，在冬季枯水期，往往没有足够的水能支持黑启动。而燃气轮机存在设备复杂、维护成本高等问题。某些地区新能源资源丰富，随着智能电网环境下运行控制技术的提升，采用新能源作为黑启动电源是一种可靠有益的尝试。

目前国内外缺乏对新能源参与黑启动的实质性研究，新能源参与黑启动还没有投入使用，因此这种方法需要通过实验进行验证。直接在电力系统中进行实验，会对系统稳定性和可靠性造成严重的影响，造成重大损失。电力系统动态模拟实验是对电力系统的物理模拟实验，将电力系统按一定比例关系缩小，同时保留原型的物理特性。这种动态模拟试验中，各种电力系统模型能够真实反应实际电力系统的特性，能够真实模拟电力系统中各种现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种新能源参与黑启动的验证方法，通过动模实验，研究和验证新能源参与电网黑启动的可行性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种新能源参与电网黑启动的动模验证方法，包括如下步骤：

（1）制定新能源参与黑启动协调策略，包括以下4个步骤：

（11）前期调研，基于所需验证的新能源及所在电网的实际情况，根据新能源黑启动运行特性，搜集与黑启动有关的运行数据；

（12）结合动模实验室实际条件，确定模拟系统的基准电压，计算模拟环境中各电压等级对应设备参数的模拟比，包括阻抗模拟比，电压模拟比，电流模拟比，功率模拟比，根据上述参数计算值调整一次主回路设备；

（13）利用仿真软件对同步发电机、新能源电源、模拟负荷等关键模块进行建模仿真，通过仿真检验新能源参与黑启动时可能会出现的问题，以便对黑启动策略的制定提供依据；

（14）根据新能源发电的运行特性制定黑启动策略方案，结合软件仿真结果评价方案的可行性，并进一步完善方案，黑启动策略以新能源作为黑启动主要电源，同步发电机作为配套小容量启动电源，通过同步发电机启动新能源，二者协同启动大容量火电机组实现黑启动过程。

（2）制定黑启动动模验证方案，具体步骤包括以下4个步骤：

（21）熟悉动模实验室说明书，注意事项，安全规范，准备记录表，试验人员安排；

（22）改造试验系统，隔离、停运、冷备用设备；

（23）系统中设备试运行，确保设备无故障；

（24）安装测量仪器仪表，通流通压试验，录波设备无故障；

（3）指定黑启动策略具体步骤：

（31）启动同步发电机，同步发电机接入新能源电源母线，同步发电机在黑启动过程中作为主参考源，为孤立小系统建立稳定的电压幅值和频率参考，待同步发电机电压稳定后，记录此时同步发电机电压及其频率。