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海南琼中抽水蓄能电站黑启动可行性研究
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2019 年(第六届)电力科技管理论坛 - 236 - 海南琼中抽水蓄能电站黑启动可行性研究 海南蓄能发电有限公司,陈伟 中南电力设计院有限公司,张田、贾波 摘 要:黑启动作为电力系统故障后迅速恢复的重要手段之一,可减少大停电带来的损失,提升系统的可靠性。本 文论证了海蓄电站黑启动的必要性,并从电源容量选择、自励磁及谐振过电压风险角度验证了海蓄电站黑启动的可行 性,海蓄电站可作为海南电网第一批黑启动电源。 关键词:黑启动;海蓄电站;柴油发电机;谐振;自励磁 海南琼中抽水蓄能电站(以下简称“海蓄” )位于 海南省中部的琼中县黎母山镇大丰农场, 站址毗邻核电 送出通道及海南北部、东部负荷中心,地理位置优越。 电站总装机容量 600MW, 单机容量 200MW, 出 4 回 220kV 线路直接送至海南电网主网[1]。在海南电网承担系统 的调频、调相、紧急事故备用等任务。研究海蓄电站黑 启动能力有助于提高海南电网安全稳定运行水平及对外 供电可靠性, 对提高海南电网素质将是一个有力的支持。 1.1 海南电网黑启动的需求 2019 年联网二回投运后,海南电网与南方电网 主网联系虽然进一步加强,但海南极端气候及琼州 海峡不确定性因素使海南电网仍存在孤网运行的可 能性,海南电网省内黑启动策略显得尤为重要。 系统全停后能否顺利恢复的关键在于启动电 源,通过它才能启动其它机组,完成网架重构。海 南电网具备多套黑启动方案,实现分片恢复,逐步 恢复整个电网的供电,在最短的时间内使系统恢复负 荷。海蓄电站作为海南电网内唯一一个抽水蓄能电站, 以其启动速度快、调节能力强的特点,定将在海南电网 大面积停电或系统瓦解后的恢复中发挥重要的作用。 1.2 海蓄电站自身的需求 海蓄电站地下洞室群包括了主厂房、主变洞、 母线洞、高压电缆洞、排风洞、进厂交通洞、通风 兼安全洞、排水廊道、自流排水洞等洞室 [2]。当海蓄 电站与系统和外来电源失去联系时,电站地下厂房 设有自流排水洞,可将厂房系统渗漏水从自流排水 洞排出,不会对厂房系统安全产生重大影响,但长 时间停电仍可能造成地下洞群积水风险,危害主要 设备安全。上、下水库大坝在汛期可能需要开启闸 门,在母线失电的情况下,需要保安电源供电。且 若停电时间过长,电站事故照明系统及火灾自动报 警系统将无法维持,一旦发生火灾将无法自动报警, 这将导致电站机组无法启动。根据《水力发电厂机 电设计规范》 ,海蓄电站设计之初已在站内配置了 1 台 10kV,1000kW 快速自启动柴油发电机组作为电站 事故保安电源 [3]。 2.1 海蓄黑启动优势分析 电网大量的黑启动试验事实证明抽水蓄能电站 是系统理想的黑启动电源。海蓄电站作为海南电网 黑启动电源的优势主要有以下几点: 1、机组具有工况转换灵活、厂用电率低、启动 时间短、爬坡速度快和进相运行能力强等优点,在 需要进行黑启动时,可利用储存的能量,迅速转变 为电能,恢复发电。 2、上下水库库容相对稳定,没有丰水期和枯水

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