2021電力系統(tǒng)大面積停電恢復技術導則

電力系統(tǒng)大面積停電恢復技術導則（征求意見稿）目??次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術語和定義 1總體原則 2系統(tǒng)恢復準備階段 3電源黑啟動階段 3網(wǎng)架重構階段 4負荷恢復階段 4系統(tǒng)恢復安全校核標準 4附錄A（資料性附錄）系統(tǒng)恢復研究方案 6附錄B（資料性附錄）系統(tǒng)恢復實施方案 7附錄C（資料性附錄）黑啟動試驗方案 8附錄D（資料性附錄）系統(tǒng)恢復調(diào)度執(zhí)行方案 9IPAGEPAGE1PAGEPAGE2電力系統(tǒng)大面積停電恢復技術導則范圍本標準適用于220kV及以上電力系統(tǒng)的大面積停電恢復，其他電壓等級可參照執(zhí)行。規(guī)范性引用文件GB38755電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則GB/T26399電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制技術導則GB/T14285繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程GB/T50064交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規(guī)范GB/T31464-2015電網(wǎng)運行準則GB/T19963風電場接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定GB/T19964光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定術語和定義GB/T31464-20153.5.2界定的以及下列術語和定義適用于本文件。大面積停電largeareablackout大面積停電事件是指由于自然災害、電力安全事故、網(wǎng)絡攻擊和外力破壞等原因造成區(qū)域性電網(wǎng)、黑啟動blackstart電力系統(tǒng)在故障全停（不排除孤立小電網(wǎng)仍維持運行)的情況下，利用系統(tǒng)內(nèi)具有自啟動能力的機組、系統(tǒng)外電源或儲能等裝置，帶動系統(tǒng)內(nèi)其他機組，逐步恢復系統(tǒng)運行的過程。注1：改寫GB/T31464-2015電網(wǎng)運行準則3.5.2黑啟動。黑啟動電源black-startpowersupply黑啟動電源是指不依靠外來電源能自行啟動的機組或儲能等裝置，以及可用于黑啟動的外部電源。外啟動電源external-startpowersupply外啟動電源是指能夠通過聯(lián)絡線或相鄰變電站送電至停電系統(tǒng)的外部電源。黑啟動路徑black-startpath（被啟動電源或恢復必要負荷；該路徑稱為黑啟動路徑。第二批啟動電源second-startpowersupply黑啟動分區(qū)black-startpartition相鄰黑啟動分區(qū)界面theinterfaceofadjacentblack-startpartitions系統(tǒng)恢復準備階段thepreparationstageofpowersystemrecovery電源黑啟動階段thestageofpowersupplyblackstart黑啟動電源完成自啟動、恢復黑啟動路徑及第二批啟動電源的階段。網(wǎng)架重構階段thestageofgridreconstruction充分利用恢復初期已恢復的發(fā)電容量，盡快給全網(wǎng)分區(qū)失電廠站送電，并建立主干網(wǎng)架的階段。負荷恢復階段thestageofloadrecovery電力系統(tǒng)主干網(wǎng)架形成后，主力電廠均已啟動并網(wǎng)，大規(guī)模負荷投入操作的階段。黑啟動初始狀態(tài)theinitialstateofblackstart發(fā)電負荷 generationload（含新能源（總體原則依據(jù)國標GB38755系統(tǒng)恢復一般可以分為四個階段：系統(tǒng)恢復準備階段、電源黑啟動階段、網(wǎng)架重構階段、負荷恢復階段。應根據(jù)系統(tǒng)的發(fā)展變化滾動開展系統(tǒng)恢復研究工作，編制系統(tǒng)恢復研究方案、系統(tǒng)恢復實施方A~D。應根據(jù)電網(wǎng)實際情況，充分調(diào)動各個地區(qū)的黑啟動能力。在系統(tǒng)全黑狀態(tài)下，各黑啟動分區(qū)同時實施啟動，采用多區(qū)域、多分區(qū)并舉的系統(tǒng)恢復策略。大面積停電后，應立即按照應急機制啟動通信應急預案和自動化應急預案，保證調(diào)度電話和繼電保護通道的暢通，以及自動化信息準確可靠。系統(tǒng)恢復過程中，原則上退出區(qū)域型穩(wěn)控裝置中的切機、切負荷出口壓板，就地型穩(wěn)控裝置運行狀態(tài)不變。系統(tǒng)恢復過程中，機組自動發(fā)電控制（AGC）、自動電壓控制（AVC）功能退出。系統(tǒng)恢復過程中，應防止繼電保護和安全自動裝置不正確動作而中斷或延誤系統(tǒng)恢復。系統(tǒng)恢復過程中，應保持有功功率和無功功率的平衡，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。系統(tǒng)恢復過程中，應保障電網(wǎng)設備安全，避免發(fā)生設備損壞。GB38755GB/T26399GB/T14285、GB/T50064GB/T19963、GB/T19964、GB/T31464-2015系統(tǒng)恢復準備階段應選擇水電廠、抽水蓄能電廠、具有自啟動能力的燃氣電廠、具有區(qū)外廠用電源的電廠、系統(tǒng)內(nèi)部帶電孤島、具有快速切負荷的機組（FCB）、儲能裝置、系統(tǒng)外部電源等作為黑啟動電源。黑啟動路徑應遵循最基本的路徑規(guī)劃原則，以快速恢復分區(qū)電網(wǎng)中的第二批啟動電源或主力電確認黑啟動電源、第二批啟動電源具備啟動條件。黑啟動路徑設備保護應能適應單側電源的情況，以保證在黑啟動過程中可靠動作切除故障。黑啟動電源及其黑啟動路徑第二批啟動電源所涉及的各變電站應設置為黑啟動初始狀態(tài)。黑啟動電源、第二批啟動電源的初始狀態(tài)應保證直流電源及安全控制回路正常，電源的各參數(shù)正常，具備啟動條件。各廠站要安排防止非同期合閘的措施。電源黑啟動階段在電源黑啟動過程中，應加強對發(fā)電廠和變電站直流電源的監(jiān)視和維護，采取減少直流負荷的黑啟動電源機組勵磁調(diào)節(jié)器應采用自動電壓調(diào)節(jié)模式。黑啟動電源機組調(diào)速器應采用頻率調(diào)節(jié)模式。黑啟動電源應根據(jù)自身的廠用電的接線方式，確定機組黑啟動最佳廠用電恢復路徑。如應將優(yōu)先恢復的電氣元件與黑啟動電源接在同一段母線上。盡快向黑啟動分區(qū)內(nèi)的第二批啟動電源的廠站充電。網(wǎng)架重構階段每個黑啟動分區(qū)應確定一個目標網(wǎng)架，通過相鄰黑啟動分區(qū)界面的同期并列點，在合適的條件下將各分區(qū)進行互聯(lián)，建立主網(wǎng)架。各黑啟動分區(qū)內(nèi)至少包含一個黑啟動電源和一條黑啟動路徑，并應具有較好的調(diào)頻調(diào)壓手段；分區(qū)之間應具有明確、可靠的同期并列點?；痣姍C組電源啟動后，應配合適當?shù)呢摵苫謴突蛘{(diào)整水電出力，保證火電機組的出力滿足機組技術要求。在進行兩個黑啟動分區(qū)之間的并列操作時，應調(diào)整兩個黑啟動分區(qū)的系統(tǒng)頻率、電壓，滿足并列條件。應控制機組出力和聯(lián)絡線輸送功率，避免穩(wěn)定破壞。負荷恢復階段負荷應當在調(diào)度機構的統(tǒng)一指揮下有序恢復，按照系統(tǒng)恢復實施方案中負荷恢復的優(yōu)先次序有序恢復，應優(yōu)先保證重要負荷的恢復。在負荷恢復的過程中，應控制系統(tǒng)頻率和電壓在允許范圍內(nèi)。0.5Hz49.5Hz，也應使指定的中樞點電壓0.9p.u.～1.1p.u.范圍內(nèi)。20％。每輪次負荷恢復后，待頻率及電壓恢復到正常運行水平時，再開始下一輪的恢復。系統(tǒng)恢復安全校核標準在電源黑啟動、網(wǎng)架重構、負荷恢復不同階段方案研究時，應進行電磁暫態(tài)、機電暫態(tài)等安全計算校核。應明確變壓器中性點接地方式，校核系統(tǒng)恢復各階段繼電保護和安全自動裝置的適應性，提出繼電保護裝置和安全自動裝置合理投、退方式。選擇黑啟動路徑應進行自勵磁、過電壓、頻率、電壓等問題的計算校核。計算時，頻率宜控制49.5Hz～50.5Hz計算校核黑啟動電源帶空載長線路工況下的發(fā)電機自勵磁問題，并提出抑制措施：如增加開機臺數(shù)、投入感性補償裝置、改變黑啟動路徑等。110kVGB/T50064應計算校核黑啟動路徑所涉及的空載變壓器合閘操作過程中鐵磁諧振問題，選擇合適路徑，避免諧振產(chǎn)生；分析勵磁涌流對保護裝置的影響，必要時做出相關調(diào)整。第二批啟動電源啟動時，應計算校核輔機啟動對黑啟動電源（發(fā)電機）頻率、電壓的影響。網(wǎng)架重構階段，應進行黑啟動分區(qū)和分區(qū)互聯(lián)后網(wǎng)架的安全穩(wěn)定計算校核，對于外啟動電源作為黑啟動電源的情況，校核網(wǎng)架應包括外部電源所在區(qū)域電網(wǎng)。負荷恢復階段，主要進行主網(wǎng)架的安全穩(wěn)定校核，安全可靠地恢復絕大部分或所有負荷。對于外啟動電源作為黑啟動電源的情況，校核網(wǎng)架應包括外部電源所在區(qū)域的電網(wǎng)。對不同負荷恢復水平所對應的運行方式進行安全穩(wěn)定校核。通過系統(tǒng)靜態(tài)安全分析計算校核負荷恢復過程中，線路、變壓器是否存在過負荷和電壓越限的情況。GB38755計算合環(huán)電壓差和相角差是否滿足合環(huán)要求。附錄A（資料性附錄）應收集具有黑啟動能力廠站的相關資料。9根據(jù)研究結果，編寫相應的研究報告。附錄B（資料性附錄）應依據(jù)附錄A系統(tǒng)恢復研究方案完成實施方案。系統(tǒng)恢復調(diào)度操作方案應對各級調(diào)度機構在黑啟動條件下的職責分工進行明確規(guī)定。各級調(diào)度、各廠站的方案應相互配合，協(xié)調(diào)一致。應包括啟用系統(tǒng)恢復調(diào)度操作方案的條件、啟動電源的確定、啟動路徑的選擇及操作步驟、第二批啟動電源的選擇及啟動、負荷的送電、系統(tǒng)并列、注意事項和實施系統(tǒng)恢復操作的組織措施等內(nèi)容。應明確黑啟動路徑中各相關廠站的黑啟動初始狀態(tài)。例如：各廠站的黑啟動初始狀態(tài)安排中要有防止非同期合閘的措施，變壓器中性點接地方式。應明確子系統(tǒng)聯(lián)絡線并列點、合環(huán)點及次序。各級系統(tǒng)恢復方案中應列出負荷恢復的優(yōu)先次序和數(shù)量。附錄C（資料性附錄）黑啟動試驗方案黑啟動試驗前，應編制黑啟動試驗方案，明確試驗內(nèi)容、操作步驟、時間計劃、測試內(nèi)容及安全黑啟動試驗的內(nèi)容宜包括試驗電源機組啟動、零起升壓、線路充電、負荷送電、向外擴展啟動