[发明专利]一种基于孤立电网黑启动的柴油机容量优化方法

权利要求书

1.一种基于孤立电网黑启动的柴油机容量优化方法，其特征在于，包括：

(1)列出孤立电网黑启动辅机启动顺序方案表，并获取孤立电网黑启动柴油机相关出厂数据，其中，所述辅机启动顺序方案表用于表示孤立电网黑启动负荷顺序及启动容量表；

(2)依据孤立电网黑启动全部负载依次投入计算孤立电网黑启动柴油机机组容量；

(3)依据发电机短时过负载能力计算孤立电网柴油机机组容量，根据所述辅机启动顺序方案表中各辅机不同的启动方式应用不同的计算方案；

(4)基于黑启动电厂等效电路模型，根据最大负载加载时允许的电压降计算柴油机机组容量，同时根据实际中黑启动过程中辅机启动方式主要采取直接全压启动和变频启动两类，忽略变频启动的异步电动机冲击过程，考虑全压启动时单台最大功率的辅机对于系统压降的影响；

(5)校验孤立电网黑启动柴油机机组有功功率平衡，考虑现场机组的持续带负荷能力，同时考虑黑启动过程中峰值功率对于柴油机容量的约束。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅机启动顺序方案表中包括各个辅机的启动顺序、启动功率、额定功率、电压等级、计算功率、启动方式及全厂辅机的平均功率因素；所述孤立电网黑启动柴油机相关出厂数据包括暂态电抗、额定功率、短时过负载能力及功率曲线。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)包括：由依据孤立电网黑启动全部负载依次投入计算孤立电网黑启动柴油机机组容量，其中，Se₁为满足全部负载依次投入下的柴油机组容量，P_d为单台发电机的功率，λ为发电机组的功率因素，cosΦ_a为全部负载的功率因素，n为所需柴油机的台数，P_i表示黑启动第i个辅机负荷的有功功率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(3)包括：

由max{Se₂ Se'₂}依据发电机短时过负载能力计算孤立电网柴油机机组容量，其中，Se₂表示最大一台辅机设备采用直接全压启动方式时，对柴油机容量短时过负载能力的校验，Se'₂表示考虑非变频启动辅机设备后的柴油机组所需容量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(4)包括：

由根据最大负载加载时允许的电压降计算柴油机机组容量Se₃，其中，U_m表示电动机正常启动时厂用母线电压，P_m表示最大负荷启动负荷容量，K_q表示最大负载启动时的启动电流倍数，X'_d表示柴油机的暂态电抗标幺值，ΣS_a表示最大单台辅机启动前，欲接负载总容量，cosΦ_b表示最大负载的功率因素。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(5)包括：

由确定柴油发电机的修正系数α，P_r为柴油发电机的实际输出功率，P_N为柴油机的额定功率；

由校验柴油机的有功功率，P_T为柴油发电机总的有功出力，为黑启动辅机负荷总的有功功率，cosΦ_N为柴油发电机的额定功率因素，校验时考虑的环境因素需要满足：Se表示柴油发电机组的总容量；

在黑启动过程中，由已运行的异步电动机总功率和即将启动的异步电动机的最大启动功率之和确定黑启动负荷的峰值功率；

由Se_end＝max{Se₁ Se₂ Se₃ Se'₂ Se}选择最大计算容量，根据实际工程选择是否需要备用柴油机组，如果需要备用或停机检修，则增加柴油发电机数量。