神華廣東國(guó)華粵電臺(tái)山發(fā)電有限公司 張楊迪，肖華賓，陳競(jìng)，高興慶

百萬機(jī)組孤島運(yùn)行的電氣安全性分析

神華廣東國(guó)華粵電臺(tái)山發(fā)電有限公司 張楊迪，肖華賓，陳競(jìng)，高興慶

孤島運(yùn)行是發(fā)電機(jī)組一種特殊的運(yùn)行工況，具備孤島運(yùn)行能力的大型火電機(jī)組可以作為電網(wǎng)黑啟動(dòng)的電源點(diǎn)。本文介紹了百萬機(jī)組實(shí)現(xiàn)孤島運(yùn)行的必要性和性能配置，通過對(duì)孤島運(yùn)行的觸發(fā)和并網(wǎng)過程進(jìn)行仿真和試驗(yàn)，論證了孤島運(yùn)行的電氣安全性以及利用90%額定電壓空充線路方案的可行性。

孤島運(yùn)行；快速切負(fù)荷（FCB）；黑啟動(dòng)；過電壓

截至2014年底，全國(guó)全口徑發(fā)電裝機(jī)容量為13.6億千瓦，其中煤電裝機(jī)容量8.3億千瓦，隨著電力結(jié)構(gòu)的調(diào)整，火電的裝機(jī)容量比重以及發(fā)電量比重將會(huì)逐年降低，但火電在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都將仍是我國(guó)電力供應(yīng)的主要來源[1]。另一方面，火電經(jīng)過多年的發(fā)展與實(shí)踐，其總裝機(jī)容量大、技術(shù)成熟可靠以及600WM和1000MW大容量火電機(jī)組的廣泛投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀，使得電網(wǎng)對(duì)其有了更高的要求：節(jié)能減排、參與深度調(diào)峰以及做電網(wǎng)黑啟動(dòng)電源[2-4]。本文以南方電網(wǎng)內(nèi)最大火力發(fā)電廠6號(hào)百萬機(jī)組為例，主要介紹和分析其孤島運(yùn)行能力以及參與電網(wǎng)黑啟動(dòng)的過程。

孤島運(yùn)行是火電機(jī)組同電網(wǎng)解列自帶廠用電運(yùn)行的一種特殊工況，具備孤島運(yùn)行能力的機(jī)組能夠在電網(wǎng)崩潰時(shí)維持廠用電、實(shí)現(xiàn)自啟動(dòng)，在系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)作為黑啟動(dòng)電源，給停電的輸電設(shè)備、重要用戶和其它發(fā)電機(jī)組的廠用電負(fù)荷供電，同時(shí)維持合格的電壓和頻率，并逐步帶動(dòng)其它發(fā)電機(jī)組發(fā)電和擴(kuò)大供電范圍，最終恢復(fù)全網(wǎng)的正常運(yùn)行狀態(tài)[4-8]。

1 孤島運(yùn)行百萬機(jī)組的配置

機(jī)組實(shí)現(xiàn)孤島運(yùn)行的前提是具備快速切負(fù)荷（Fast Cut Back，F(xiàn)CB）功能，具體來講就是機(jī)組在高于某一負(fù)荷之上運(yùn)行時(shí)（一般30%~40%額定負(fù)荷），因內(nèi)部或外部（電網(wǎng)或線路等）故障與電網(wǎng)解列，瞬間甩掉全部對(duì)外供電負(fù)荷時(shí)，根據(jù)不同故障原因，分別實(shí)現(xiàn)快速減出力維持“機(jī)組與電網(wǎng)解列自帶廠用電運(yùn)行”或“停電不停機(jī)”或“停機(jī)不停爐” 的自動(dòng)控制功能[9-11]。

孤島運(yùn)行工況對(duì)火電機(jī)組尤其是大型火電機(jī)組來說特別考驗(yàn)設(shè)備配置和控制能力。文獻(xiàn)[12-16]對(duì)該類機(jī)組的高壓旁路系統(tǒng)容量、低壓旁路等系統(tǒng)配置、再熱安全門型式、除氧水器容、汽泵汽源快切、控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合、負(fù)荷調(diào)節(jié)方式、廠用電切換等問題和要求進(jìn)行了探討。

國(guó)華臺(tái)電6號(hào)機(jī)組是1000MW國(guó)產(chǎn)燃煤火力發(fā)電機(jī)組，其配置的超超臨界塔式鍋爐、超超臨界單軸四缸四排汽反動(dòng)式凝汽式汽輪機(jī)以及水氫氫冷卻無刷旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)均為上海電氣集團(tuán)成套生產(chǎn)。旁路系統(tǒng)配置100%BMCR容量高壓旁路，省去過熱器安全閥，低壓旁路容量為65%BMCR，另配100%再熱器安全閥；給水系統(tǒng)配置2臺(tái)50%容量的汽動(dòng)給水泵；凝結(jié)水系統(tǒng)配置3臺(tái)50%容量凝結(jié)水泵，其中2臺(tái)變頻1臺(tái)工頻；設(shè)有一個(gè)500m3的補(bǔ)給水箱，配備二臺(tái)500m3/h的凝結(jié)水輸送泵。

數(shù)字電液調(diào)速系統(tǒng)（Digital Electro Hydraulic Control System，DEH）內(nèi)設(shè)轉(zhuǎn)速控制模式，由上海汽輪機(jī)廠引進(jìn)西門子技術(shù)成套配置；熱力控制系統(tǒng)采用和利時(shí)分散控制系統(tǒng)（Distributed Control Systems，DCS），包括機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（Coordination Control System，CCS）、模擬量控制系統(tǒng)（Modulating Control System，MCS）、機(jī)組順序控制系統(tǒng)（Sequence Control System，SCS）、電氣部分發(fā)變組及廠用電的監(jiān)控（Electrical Corotrol System，ECS）、鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（Furnace Safety Supervisory System，F(xiàn)SSS）、小汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)（Micro Electro Hydraulic Control System，MEH）等。

發(fā)電機(jī)額定電壓27kV，發(fā)電機(jī)裝設(shè)出口斷路器，高壓廠用電為6kV電壓等級(jí)，設(shè)有2臺(tái)高壓廠用變壓器，其電源從發(fā)電機(jī)出口斷路器和主變壓器之間引接，另有1臺(tái)停機(jī)/備用變壓器為6、7號(hào)機(jī)組共用，其容量與高壓廠用變壓器相同，電源從一期工程220kV母線引接。

采用3/2接線方式的6號(hào)發(fā)變組一次主接線圖如圖1所示，其中發(fā)電機(jī)額定容量1000MW，轉(zhuǎn)速3000r/min；806為發(fā)電機(jī)出口斷路器，具備自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)功能；主變?nèi)萘?140MVA，發(fā)電機(jī)電能經(jīng)主變升壓至500kV；5041和5043為邊斷路器，分別同兩條500kV母線（3M和4M）相連；5042為中斷路器，同72.5km長(zhǎng)的500kV鼓峰丙線相連，并且經(jīng)過改造其已具備了自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)功能。1PT和2PT分別為500kV鼓峰丙線線路側(cè)和6號(hào)主變高壓側(cè)電壓互感器。

圖1 6號(hào)發(fā)變組一次主接線圖

2 百萬機(jī)組脫離電網(wǎng)進(jìn)入孤島運(yùn)行工況分析

下面以2013年11月7日6號(hào)機(jī)組100%負(fù)荷FCB試驗(yàn)為例，簡(jiǎn)要分析百萬機(jī)組滿負(fù)荷時(shí)甩去全部對(duì)外負(fù)荷進(jìn)入孤島運(yùn)行工況的過程。

2.1 孤島運(yùn)行工況的觸發(fā)

6號(hào)機(jī)組采用安穩(wěn)裝置的出口跳閘節(jié)點(diǎn)、斷路器運(yùn)行位置進(jìn)行綜合判斷作為觸發(fā)FCB的條件[17]，邏輯圖如圖2所示。

圖2 電氣FCB觸發(fā)邏輯圖

圖3 FCB信號(hào)觸發(fā)時(shí)序圖

觸發(fā)前機(jī)組在協(xié)調(diào)控制方式，負(fù)荷996MW，各項(xiàng)連鎖保護(hù)正常投入， B/C/D/E/F五套制粉系統(tǒng)運(yùn)行，A制粉系統(tǒng)熱備用，A/B給水泵運(yùn)行，A/B凝泵工頻運(yùn)行，C凝泵備用，A/B引風(fēng)機(jī)、A/B送風(fēng)機(jī)、A/B一次風(fēng)機(jī)自動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行。10時(shí)38分05秒，人工模擬B套安穩(wěn)裝置動(dòng)作，順利切除5041和5042斷路器后觸發(fā)FCB，該信號(hào)為3個(gè)電氣硬接點(diǎn)通過熱控三取二邏輯確認(rèn)后觸發(fā)，持續(xù)時(shí)間7min，F(xiàn)CB觸發(fā)時(shí)序圖如圖3所示。

2.2 孤島運(yùn)行工況的進(jìn)入

FCB信號(hào)將觸發(fā)鍋爐RB信號(hào)，立即跳開F磨煤機(jī)，10s后再跳開E磨煤機(jī)，之后保持B/C/D制粉系統(tǒng)正常運(yùn)行（鍋爐目標(biāo)負(fù)荷480MW）。發(fā)電機(jī)有功功率和無功功率變化曲線如圖4所示，其中有功功率即機(jī)組負(fù)荷在2s內(nèi)由試驗(yàn)前的996MW降至32MW，無功功率由181MW降至28MW。

圖4 發(fā)電機(jī)有功及無功功率

理論上講機(jī)組進(jìn)入孤島運(yùn)行工況，由于突然甩掉對(duì)外全部的負(fù)荷，電磁功率突然減少，而機(jī)械功率不變，機(jī)端電壓會(huì)升高，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速（同汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速）也會(huì)升高；根據(jù)反饋，勵(lì)磁系統(tǒng)開始調(diào)節(jié)機(jī)端電壓，由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組電感較大，其勵(lì)磁電流不能突變，導(dǎo)致機(jī)端電壓下降；隨后，隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速飛升機(jī)端電壓會(huì)再次上升，并最終在勵(lì)磁調(diào)節(jié)的作用下穩(wěn)定于額定電壓；汽輪機(jī)超速保護(hù)（Over Speed Protect Controller，OPC）動(dòng)作，旁路系統(tǒng)打開，機(jī)械功率迅速減小，機(jī)組進(jìn)入轉(zhuǎn)速控制模式，轉(zhuǎn)速也隨之逐漸穩(wěn)定，最終穩(wěn)定于3000r/min左右。

圖5為試驗(yàn)過程中汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速曲線，可以看到機(jī)輪機(jī)轉(zhuǎn)速試驗(yàn)前3001r/min，F(xiàn)CB 觸發(fā)后轉(zhuǎn)速開始飛升，至1.2s轉(zhuǎn)速飛升至最大值3150r/min，之后轉(zhuǎn)速開始下降，至12s，轉(zhuǎn)速下降至最小值2954r/ min，之后轉(zhuǎn)速開始恢復(fù)，至22s轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在2995r/min，期間OPC可靠動(dòng)作使得汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速高峰未觸及110%的基本保護(hù)停機(jī)值，轉(zhuǎn)速變化過程同理論分析一致。

圖5 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速曲線

FCB觸發(fā)過程中發(fā)電機(jī)機(jī)端相間電壓（線電壓）錄波圖如圖6所示，從上到下分別是UAB、UBC和UCA的有效值波形，可以明顯看到試驗(yàn)前機(jī)端電壓為27kV，F(xiàn)CB觸發(fā)后經(jīng)過約0.7s機(jī)端電壓升至最高（約29.7kV），隨后又經(jīng)過約2s電壓降至最低（約26.5kV），之后又經(jīng)過約6s機(jī)端電壓逐步穩(wěn)定在27kV左右。

圖6 100%FCB試驗(yàn)機(jī)端三相電壓

表1記錄了6號(hào)發(fā)電機(jī)組進(jìn)入孤島運(yùn)行工況過程中發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的部分實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，有別于上方相間電壓的錄波，此處分相別進(jìn)行測(cè)量和記錄?？梢钥吹竭M(jìn)入孤島運(yùn)行的過程中暫態(tài)過電壓倍數(shù)C相最大，達(dá)到了1.12倍，A、B相均為1.08倍，這同上面錄波曲線得到的數(shù)據(jù)基本保持一致（約1.1倍），并且過電壓倍數(shù)并未達(dá)到發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)定值（Ⅰ段1.25倍0.5s動(dòng)作、Ⅱ段1.40倍0.1s動(dòng)作），也遠(yuǎn)低于電力系統(tǒng)設(shè)備的絕緣承受能力[18-19]。

表1 孤島運(yùn)行發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

3 孤島運(yùn)行百萬機(jī)組并入電網(wǎng)過程分析

孤島運(yùn)行機(jī)組并入電網(wǎng)分兩種情況：一是接入有載電網(wǎng)，二是對(duì)空載線路進(jìn)行充電，對(duì)空載線路充電又有三種方式：低電壓充電、全電壓充電和零起升壓。

3.1 孤島運(yùn)行機(jī)組并入有載電網(wǎng)

以臺(tái)電6號(hào)機(jī)組為例，當(dāng)安穩(wěn)裝置動(dòng)作觸發(fā)FCB后，5041和5042斷路器分?jǐn)啵?號(hào)發(fā)變組同500kV電網(wǎng)分離自帶廠用電運(yùn)行，如果確認(rèn)電網(wǎng)故障消除并且電網(wǎng)已帶載，那么6號(hào)發(fā)變組并入電網(wǎng)可有兩種方式：一是孤島運(yùn)行狀態(tài)直接通過安裝設(shè)有自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置的5042斷路器同期并網(wǎng)，隨后再合上5041斷路器使得系統(tǒng)合環(huán)運(yùn)行；二是將孤島運(yùn)行機(jī)組的廠用電倒換至啟動(dòng)/備用變壓器帶，斷開發(fā)電機(jī)出口斷路器806，進(jìn)行主變倒送電，之后再將高壓廠用電倒換至兩臺(tái)高廠變帶，最后通過裝設(shè)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置的發(fā)電機(jī)出口斷路器806同期并網(wǎng)。第二種操作方式適用于主變高壓側(cè)斷路器無同期并網(wǎng)功能的機(jī)組，但是在切換廠用電過程中存在很大的風(fēng)險(xiǎn)，若廠用電切換失敗將引發(fā)停機(jī)停爐。臺(tái)電5042斷路器在建設(shè)之初并未設(shè)計(jì)同期并網(wǎng)點(diǎn)，為了使得第一種并網(wǎng)方式順利實(shí)施，6號(hào)機(jī)組完成了5042斷路器加裝同期點(diǎn)的改造。

3.2 孤島運(yùn)行機(jī)組對(duì)空載線路充電

當(dāng)遭遇電網(wǎng)故障或大面積停電時(shí)，安穩(wěn)裝置動(dòng)作觸發(fā)FCB，6號(hào)機(jī)組進(jìn)入孤島運(yùn)行工況，在電網(wǎng)恢復(fù)的過程中維持孤島運(yùn)行的6號(hào)機(jī)組將發(fā)揮黑啟動(dòng)電源的作用，向空載的鼓峰丙線充電，恢復(fù)局部電網(wǎng)。此種情況下線路存在較大的充電電容，系統(tǒng)情況復(fù)雜，若機(jī)組及系統(tǒng)參數(shù)配合不當(dāng)，或者恢復(fù)操作不當(dāng)，將可能出現(xiàn)發(fā)電機(jī)自勵(lì)磁、進(jìn)相能力不足以及系統(tǒng)過電壓?jiǎn)栴}。

3.2.1 發(fā)電機(jī)自勵(lì)磁

發(fā)電機(jī)自勵(lì)磁將導(dǎo)致機(jī)端電壓幅值失控飆升，損壞設(shè)備絕緣或誘發(fā)軸系振蕩。文獻(xiàn)[20]用阻抗比較法從理論上計(jì)算和驗(yàn)證了6號(hào)機(jī)組空充鼓峰丙線不會(huì)發(fā)生機(jī)組自勵(lì)磁，并且可以通過計(jì)算得知機(jī)組發(fā)生自勵(lì)磁時(shí)所對(duì)應(yīng)的線路邊界長(zhǎng)度為342km，遠(yuǎn)大于鼓峰丙線72.5km的實(shí)際長(zhǎng)度。

為了驗(yàn)證6號(hào)發(fā)電機(jī)對(duì)鼓峰丙線充電時(shí)是否會(huì)發(fā)生自勵(lì)磁現(xiàn)象，2013年7月4日，進(jìn)行了發(fā)電機(jī)空載條件下帶鼓峰丙線零起升壓試驗(yàn)，通過手動(dòng)勵(lì)磁的方式對(duì)機(jī)端電壓進(jìn)行控制，手動(dòng)零起升壓過程中各測(cè)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)電壓及發(fā)電機(jī)出力數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 發(fā)電機(jī)帶空線路零啟升壓試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)測(cè)量結(jié)果，在手動(dòng)零起升壓過程中隨著勵(lì)磁電壓逐漸增大，各測(cè)點(diǎn)的電壓隨之平穩(wěn)增大，發(fā)電機(jī)電流、有功、無功也隨之平穩(wěn)增大且滿足機(jī)組安全運(yùn)行的要求，驗(yàn)證了6號(hào)機(jī)組空充鼓峰丙線不會(huì)發(fā)生機(jī)組自勵(lì)磁。

3.2.2 發(fā)電機(jī)進(jìn)相能力

根據(jù)發(fā)電機(jī)和線路參數(shù)建立仿真模型對(duì)6號(hào)發(fā)電機(jī)空充鼓峰丙線進(jìn)行模擬測(cè)試，當(dāng)機(jī)組由孤島運(yùn)行工況向空載線路充電，發(fā)電機(jī)輸出有功P=44MW，無功Q=55MVAR；當(dāng)機(jī)組在啟備變帶廠用電條件下（也即發(fā)電機(jī)空載）空充線路時(shí)，機(jī)組輸出有功約為5MW，無功約為Q=80MVAR。

6號(hào)發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行穩(wěn)定極限示意圖如圖7所示，仿真得到的兩種工況下機(jī)組空充線路運(yùn)行穩(wěn)定點(diǎn)在圖中分別對(duì)應(yīng)A（4.4%，-5.5%）和B（0.5%，-8%），很明顯兩者均處于穩(wěn)定邊界之上，說明機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行能力滿足空充線路工況的要求。

圖7 6號(hào)發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行與穩(wěn)定極限示意圖

另外，在表2中還可以看到：6號(hào)發(fā)電機(jī)帶空線路零啟升壓試驗(yàn)過程中，電壓穩(wěn)定在100%時(shí)機(jī)組的有功和無功功率分別為6.12MW和-86.89MW，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，也驗(yàn)證了以上仿真結(jié)果和機(jī)組進(jìn)行分析的正確。

3.2.3 系統(tǒng)過電壓

作為黑啟動(dòng)電源，不管是傳統(tǒng)的水電機(jī)組還是具備孤島運(yùn)行能力的火電機(jī)組，其作為“星星之火”參與電網(wǎng)故障后的恢復(fù)不可避免地會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)過電壓情況，而黑啟動(dòng)電源向空載電網(wǎng)送電又有三種方式，采用零起升壓方式對(duì)線路充電可以有效控制過電壓倍數(shù)，但是操作緩慢升壓時(shí)間過長(zhǎng)，對(duì)燃煤機(jī)組來說不便執(zhí)行，影響整個(gè)電網(wǎng)的黑啟動(dòng)效率；直接采用全電壓空充線路的方法操作簡(jiǎn)便、效率最高，但是系統(tǒng)過電壓倍數(shù)較高，容易對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)造成絕緣擊穿等損壞；采用低電壓對(duì)空載線路進(jìn)行充電，可以彌補(bǔ)以上兩種方法的不足，避免設(shè)備損壞或避雷器動(dòng)作而重復(fù)停電等異常[21]。

為了確認(rèn)應(yīng)該以具體什么數(shù)值的低壓向線路充電，我們通過多方討論并用仿真模型進(jìn)行多次測(cè)試，最終確定了6號(hào)機(jī)組空載條件下以90%發(fā)電機(jī)額定電壓空充鼓峰丙線的方案。表3記錄了90%發(fā)電機(jī)額定電壓空充線路仿真電壓數(shù)據(jù)，為了便于分析這里只列出各測(cè)點(diǎn)最大過電壓倍數(shù)相別的數(shù)據(jù)。

表3 90%發(fā)電機(jī)額定電壓空充線路仿真電壓數(shù)據(jù)

在表3中我們可以看到用90%額定電壓空充線路，主變高壓側(cè)以及線路末端的暫態(tài)過電壓倍數(shù)最高、持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，分別達(dá)到了1.83倍82ms和1.87倍88ms，而鼓峰丙線線路保護(hù)定值為“80V”，換算為線路額定電壓倍數(shù)的話約為1.386倍，雖然暫態(tài)過電壓已超過線路過電壓定值但整個(gè)暫態(tài)過程很短只有約0.08s，而且并不是整個(gè)暫態(tài)過程均超過保護(hù)定值，所以線路保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。對(duì)于發(fā)電機(jī)來說，空充過程中機(jī)端電壓暫態(tài)過電壓倍數(shù)最高達(dá)到1.41倍，暫態(tài)過程持續(xù)時(shí)間40ms，也不會(huì)觸發(fā)發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)動(dòng)作。

2013年7月4日進(jìn)行了90%發(fā)電機(jī)額定電壓空充鼓峰丙線試驗(yàn)，對(duì)空充過程的過電壓情況進(jìn)行檢驗(yàn)，相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)記錄如表4所示。

表4 90%發(fā)電機(jī)額定電壓空充線路試驗(yàn)實(shí)測(cè)電壓數(shù)據(jù)

對(duì)比表3和表4我們可以發(fā)現(xiàn)90%額定電壓空充線路實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)同模擬數(shù)據(jù)基本一致，各電壓等級(jí)的暫態(tài)過電壓水平均滿足國(guó)標(biāo)和設(shè)備參數(shù)要求[18-19]。

4 結(jié)語

本文分析了火電廠百萬機(jī)組FCB觸發(fā)進(jìn)入孤島運(yùn)行工況以及重新并入電網(wǎng)的過程，就其中發(fā)電機(jī)組配置、系統(tǒng)過電壓、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速飛升、有功無功負(fù)荷調(diào)節(jié)、機(jī)組自勵(lì)磁及進(jìn)相運(yùn)行能力進(jìn)行論證和分析，通過仿真模型測(cè)試和試驗(yàn)實(shí)測(cè)對(duì)比得出結(jié)論：臺(tái)電6號(hào)機(jī)組三大主機(jī)設(shè)備以及高低旁路、再熱器安全閥、給水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、熱工控制系統(tǒng)、電氣設(shè)備配置均滿足了孤島運(yùn)行工況的要求，在參與電網(wǎng)黑啟動(dòng)的過程中不會(huì)發(fā)生機(jī)組自勵(lì)磁和進(jìn)相能力不足的文體，并且在機(jī)組進(jìn)入孤島運(yùn)行工況和以90%額定電壓空充鼓峰丙線的過程中不會(huì)發(fā)生危機(jī)設(shè)備和系統(tǒng)安全的過電壓現(xiàn)象。

[1] 中國(guó)電力工業(yè)現(xiàn)狀與展望[R]. 中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì), 2015.

[2] 王志軒. 我國(guó)電力工業(yè)環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀與展望[J]. 中國(guó)電力, 1999, 32 (10) : 46-51.

[3] 趙竣屹, 孟江麗. 大機(jī)組深度調(diào)峰運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性研究方式的探討[J]. 山西電力, 2005, (4) : 27 - 28, 30.

[4] 劉皓明, 丁帥, 盧恩, 等. 含快速切負(fù)荷功能火電機(jī)組的電力系統(tǒng)黑啟動(dòng)策略[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2013, 37 (9) : 23 - 28, 116.

[5] 辛闊, 吳小辰, 和識(shí)之. 電網(wǎng)大停電回顧及其警示與對(duì)策探討[J]. 南方電網(wǎng)技術(shù), 2013, 7 (1) : 32 - 38.

[6] 余長(zhǎng)軍, 熊巍, 曾毅. 電網(wǎng)黑啟動(dòng)試驗(yàn)及勵(lì)磁控制[J]. 水電站機(jī)電技術(shù), 2011, 34 (1) : 41 - 43.

[7] 林姿峰, 閔勇, 周云海, 等. 電力市場(chǎng)中的黑啟動(dòng)服務(wù)[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2002, 26 (2) : 9 - 13.

[8] 諶軍, 曾勇剛, 楊晉柏, 等. 南方電網(wǎng)黑啟動(dòng)方案[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2011, 30 (9) : 80 - 83, 87.

[9] 姚金環(huán). 對(duì)FCB若干問題的探討[J]. 中國(guó)電力, 2007, 40 (5) : 59 - 62.

[10] 譚金. 國(guó)產(chǎn)超臨界機(jī)組實(shí)現(xiàn)快速切負(fù)荷的若干技術(shù)問題探討[J]. 廣東電力, 2010, 23 (10) : 50 - 53.

[11] 陳又申, 余正環(huán). 電網(wǎng)故障與火電廠機(jī)組控制應(yīng)對(duì)[J]. 中國(guó)電力, 2005, 38 (3) : 70 - 73.

[12] 寧繼宏. 1000MW火電機(jī)組FCB功能與系統(tǒng)配置探討[J]. 廣西電力, 2009 (4) : 63 - 67.

[13] 馮偉忠. 1000MW超超臨界機(jī)組FCB試驗(yàn)[J].中國(guó)電力, 2008, 41 (10) : 62-66.

[14] 馮偉忠. 1000MW級(jí)火電機(jī)組旁路系統(tǒng)作用及配置[J]. 中國(guó)電力, 2005, 38 (8) : 53 - 56.

[15] 郭鑫. 大型發(fā)電機(jī)組FCB功能的探討[J]. 華北電力技術(shù), 2010, 24 (2) : 22 - 23.

[16] 尹武昌. 國(guó)產(chǎn)1000MW機(jī)組實(shí)現(xiàn)FCB功能可行性研究[J]. 神華科技, 2013, 11 (5) : 54 - 58.

[17] 肖華賓, 張楊迪. 基于火電廠百萬機(jī)組的電網(wǎng)大UPS電氣研究及實(shí)踐[J].電氣自動(dòng)化, 2015, 37 (1) : 83 - 85.

[18] GB/T 18481-2001, 電能質(zhì)量：暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓[S].

[19] DL/T 620-1997, 交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合[S].

[20] 甘超齊, 肖華賓, 張楊迪, 等. 南方電網(wǎng)百萬機(jī)組作為黑啟動(dòng)電源的電氣研究及應(yīng)用[J]. 神華科技, 2014, (5) : 53 - 57, 62.

[21] 周衛(wèi)杰. 電網(wǎng)安全與水電站黑啟動(dòng)[J]. 電力安全技術(shù), 2004, 6 (9) : 48 - 50.

Analysis on Electrical Safety for Island operation of 1000MW unit

Island operation is a special working condition of power unit. Large thermal power generating unit with the ability of island operation can be used as a black start power. This paper introduces the necessity and performance configuration of 1000MW units to achieve island operation ability. Simulation experiments of island-operating and power grid interconnecting demonstrates the security of island operation and the feasibility of the scheme with 90% rated voltage charging circuit.

Island operation; Fast cut back (FCB); Black start; Overvoltage

張楊迪（1990-），男，安徽淮北人，助理工程師，理學(xué)學(xué)士，2011年畢業(yè)于中南大學(xué)，現(xiàn)任神華廣東國(guó)華粵電臺(tái)山發(fā)電有限公司電氣二次專業(yè)檢修工程師，從事大型火電機(jī)組繼電保護(hù)和電氣自動(dòng)化設(shè)備的調(diào)試維護(hù)和技術(shù)管理，主要研究方向?yàn)榘l(fā)電廠電力系統(tǒng)自動(dòng)化、發(fā)變組及線路保護(hù)。