[发明专利]一种构网型光伏及光热电站联合黑启动系统及方法

说明书

本发明公开了一种构网型光伏及光热电站联合黑启动系统及方法，构网型光伏及光热电站联合黑启动系统包括发电机模块，汽轮机模块，高压母线模块，35kV子系统和黑启动光伏发电单元。通过构建构网型光伏及光热电站联合黑启动系统，利用构网型光伏的电压支撑能力及光热电站的储能能力，实现100%新能源电源占比地区的电源黑启动，黑启动成功后具备夜间发电能力，对塔式、槽式及线性菲涅尔式光热电站均适用。

技术领域

本发明涉及光伏光热发电技术领域，尤其涉及一种构网型光伏及光热电站联合黑启动系统及方法。

背景技术

我国西北区域太阳能资源丰富，适宜光伏及光热发电技术的大规模应用。随着电力系统中电力电子设备占比不断提高，构网型光伏将在弱电网地区发挥优秀的电压支撑能力。而光热电站具有转动惯量支撑、长时储能、零碳绿电等优点，并具备消纳光伏弃电、耦合天然气等能力，有成为系统稳定“压舱石”的潜力。目前，光伏+光热新能源基地已进入大规模开发阶段，将在新型电力系统占据重要地位，但目前光伏+光热电站联合黑启动技术研究尚处于空白阶段。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种构网型光伏及光热电站联合黑启动系统及方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

第一方面，一种构网型光伏及光热电站联合黑启动系统，包括发电机模块，汽轮机模块，高压母线模块，35kV子系统和黑启动光伏发电单元；所述发电机模块与高压母线模块电连接；所述高压母线模块与35kV子系统电连接；所述黑启动光伏发电单元设置于35kV子系统上，所述汽轮机模块通过汽轮机与发电机模块发电机同轴机械连接。

具体的，所述发电机模块还包括一端与发电机电连接，另一端与一号主变压器低压侧、励磁变高压侧以及厂高变高压侧电连接的发电机出口断路器；所述励磁变低压侧与励磁系统交流侧隔刀一端电连接，励磁系统交流侧隔刀另一端与励磁系统电连接；所述厂高变低压侧与厂高变低压侧断路器一端电连接；所述一号主变压器高压侧与一号主变高压侧断路器一端电连接，一号主变高压侧断路器另一端与高压母线模块高压母线一端电连接。

具体的，所述高压母线模块还包括一端与高压母线相连，另一端与外部电网电连接的并网断路器，所述高压母线还与35kV子系统二号主变高压侧断路器电连接。

具体的，所述35kV子系统还包括高压侧与二号主变高压侧断路器电连接，低压侧与35kV出口断路器一端电连接的二号主变压器，35kV出口断路器另一端与35kV母线电连接，35kV母线上还连接有多条集电线路，所述集电线路分别通过相应集电线路断路器与35kV母线电连接，每条集电线路上均并联有多组光伏发电单元。

具体的，所述黑启动光伏发电单元设置于35kV子系统零号集电线路上，包括构网型逆变器、箱变低压侧断路器、箱式变压器、负荷开关，还包括特有的启动电源及启动电源断路器，所述启动电源经启动电源断路器与构网型逆变器的控制系统相电连接，所述启动电源为柴油发电机或UPS。

具体的，所述汽轮机模块还包括：进汽端与蒸汽发生器出汽端相连接，出汽端与冷凝器进汽端相连接的汽轮机，所述冷凝器出水端与给水泵进水端相连接，给水泵出水端与蒸汽发生器进水端相连接，高温储热罐输入端与镜场高温介质输出端连接，输出端与高温介质泵输入端相连接；蒸汽发生器高温介质输入端与高温介质泵输出端相连接，输出端与低温储热罐输入端相连接；低温介质泵输入端与低温储热罐输出端相连接，输出端与镜场低温介质输入端相连接。

另一方面，一种构网型光伏及光热电站联合黑启动方法，基于构网型光伏及光热电站联合黑启动系统实现，包括以下步骤：

步骤S1：构网型光伏及光热电站联合黑启动前，并网断路器、一号主变高压侧断路器、二号主变高压侧断路器、厂高变低压侧断路器、励磁系统交流侧隔刀、35kV出口断路器、集电线路断路器、箱变低压侧断路器、负荷开关、启动电源断路器均处于断开状态，全系统处于失电状态，时间为白天；

步骤S2：黑启动光伏发电单元启动；