[发明专利]一种风光储火联合运行系统黑启动系统及方法

权利要求书

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DC/AC逆变装置和储能升压变；所述储能电池与所述储能DC/AC逆变装置和所述储能升压变依次串联到所述交流母线。

5.根据权利要求4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，所述输电单元包括第一变压器、输电线路和第二变压器，所述第一变压器经过所述交流母线与所述新能源交流微电网连接，所述第二变压器经过所述交流母线与所述火力发电单元连接。

6.根据权利要求5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，所述负荷单元包括负荷降压变、负荷，所述负荷经过所述负荷降压变与所述新能源交流微电网连接。

7.根据权利要求6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，所述火力发电单元包括火电机组、辅机、火电升压变、启备变、火电机组并网开关K₃、辅机并网开关K₄；

所述火电机组经由所述火电升压变和所述火电机组并网开关K₃与电网相连，所述辅机经由所述启备变和所述辅机并网开关K₄与电网相连，并且所述火电机组与所述辅机连接；

所述火力发电单元与所述新能源交流微电网通过所述第二变压器、所述输电线路及所述第一变压器相连。

8.一种风光储火联合运行系统黑启动方法，应用于如权利要求1-7任一项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，包括以下步骤：

步骤S1：切除负荷，确保储能电池在空载状态下启动；

步骤S2：启动储能单元，采用零起升压的方法来逐步提升初始电压，向交流母线进行供电，控制所述交流母线电压幅值及频率在额定值；

步骤S3：利用所述储能单元向风电单元中风电机组供电，当风速满足启动条件后，所述风电机组自动捕获风能，当所述风电DC/AC逆变装置输出侧电压幅值及频率达到参考值时，闭合风电并网开关K₂，所述风电机组实现组网；

步骤S4：光伏单元中光伏板工作于最大功率最终模式，当光伏DC/AC逆变装置输出侧电压幅值及频率达到参考值时，闭合光伏并网开关K₁，所述光伏板实现组网；

步骤S5：闭合辅机并网开关K₄，给辅机设备供电，实现火电机组的启动，并通过火电升压变及火电机组并网开关K₃实现组网。

9.根据权利要求8所述的一种风光储火联合运行系统黑启动方法，其特征在于，在所述步骤3和步骤4中，所述参考值为所述交流母线电压幅值及频率的额定值。

10.根据权利要求8所述的一种风光储火联合运行系统黑启动方法，其特征在于，在所述步骤5中，通过启备变给火电厂的所述辅机中油系统，给水系统等辅机设备供电，所述辅机启动后，水蒸汽推动汽轮机带发电机转子旋转产生磁场，定子切割磁感线产生电能。