[发明专利]一种风光储火联合运行系统黑启动系统及方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及风光储火黑启动技术领域，尤其是涉及一种风光储火联合运行系统黑启动系统及方法。

背景技术

“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。

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。

发明内容

本发明的目的是提供一种风光储火联合运行系统黑启动系统及方法，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。

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。

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；

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。

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；

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。

在本申请的一些实施例中，改进了所述储能单元，以使所述储能单元便于储存电量，且便于向所述交流母线供电，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。

在本申请的一些实施例中，改进了所述输电单元，以使所述输电单元及时控制电压，便于连接所述新能源交流微电网与所述火力发电单元，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。

在本申请的一些实施例中，改进了所述负荷单元，以使所述负荷单元及时调整电压，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。