全球首次新型储能黑启动试验有哪些亮点值得一探? -美高梅app官方下载

新能源采编储能 2024-06-21 17:14:13 317阅读 举报

  网讯:6月17~18日,国网辽宁电力组织大连恒流储能电站、华能大连电厂成功开展了全球首次新型储能黑启动城市电网大容量火电机组试验。

  黑启动这个看起来“神秘”又“硬核”的概念,也因此进入大家的视野。黑启动到底是什么?这场“全球首次”黑启动试验有哪些地方值得大家关注?带您深度解锁黑启动

“点亮城市的最后一根火柴”

  想象一下,假如你所在的城市电网突然出现故障、电力系统全面瘫痪,如何才能快速恢复?

  答案是黑启动。

  简单来说,黑启动是指某一电力系统因故障停运后,不依赖于外部系统的帮助,只利用本系统中具有自启动能力的机组带动其他没有自启动能力的机组运行,并逐步扩大系统恢复范围,最终恢复整个系统的运行。

  所谓星星之火,可以燎原。借助黑启动,一个小小的自启动机组,就可以以点带面,点亮整座城市的灯光。

  新型储能黑启动城市电网大容量火电机组试验指挥现场的大屏幕。

这个“全球首次”黑启动哪些亮点值得一探?

  第一探:新型储能

  要想成功点燃“这根火柴”,“火种”——电源的选择十分关键。

  本次试验全称“新型储能黑启动城市电网大容量火电机组试验”,顾名思义,是首次创新采用“新型储能”,即全球最大、首座100mw/400mwh全钒液流电池储能电站——大连恒流储能电站作为“火种”来启动大容量火电机组的。

  相较传统的黑启动,以“新型储能”作为黑启动“火种”的优势在哪里?

  传统的黑启动多以水电机组为“火种”。水轮发电机结构简单,没有复杂的辅机系统,厂用负荷小,启动速度快。然而,受水电资源的限制,水电机组黑启动不具备灵活配置的条件,无法满足所有区域黑启动的要求。

  新型储能具有选址灵活、不受资源限制、模式切换快速等优势,不仅能够参与系统调度运行,提高电网调峰调频能力,还能在电网故障情况下作为黑启动的新“火种”,快速启动电网内的发电机组,恢复电网供电。

  以本次黑启动试验为例:储能电站自启动→储能电站经220千伏海湾变电站带动线路零启升压(电压从零逐渐升到额定电压)恢复系统电压→火电机组附属6台变压器合闸冲击→火电机组40台辅机启动带负荷→火电机组点火、暖机、冲转→火电机组成功并网……

  经过以上步骤,新型储能即可黑启动带动火电机组运行,完成区域的恢复。

  本次试验证明,新型储能不仅能够参与电网调峰,还可替代大容量水电机组作为区域黑启动电源,在电力系统故障停运后,帮助其快速恢复。

  新型储能黑启动可以有效提升极端情况下城市电网的安全韧性,完善电网的故障防御体系。本次试验的成功有助于探索新型储能支撑新型电力系统建设的安全性能,为未来新型储能大规模综合利用打造示范样本。

  “新型储能,将会是未来新型电力系统的重要支撑。”本次试验的现场指挥组成员、国网辽宁电力调度控制中心系统运行处处长韩子娇感慨道。

  第二探:大容量城市火电机组

  本次试验中,新型储能成功带动华能大连电厂火电机组近9000千瓦厂用负荷,让这座城市中的大容量火电机组成功运行并网。用新型储能启动如此大容量的火电机组是创新点,也是难点之一。

  华能大连电厂总装机容量140万千瓦,共有4台35万千瓦机组,是全国特大型发电企业。“用新型储能带动火电机组,从技术上来说,是个非常严苛的考验,但一旦成功,便可以为城市及时供给稳定电源,意义很大。”韩子娇说。

  小型火电机组辅机容量小,可以使用小容量储能在发电厂内实现黑启动。而相较于新型储能启动小机组,黑启动大容量的火电机组需要更大容量的电源,且集成复杂、黑启动路径更长、电压等级更高。黑启动大容量火电机组对于新型储能的控制、通信及保护等均提出了更高的要求。

  第三探:创新突破不一般

  当然,创新探索的道路总是艰辛坎坷。

  2016年,随着国家能源局的批准,国网辽宁电力开始研究储能电站黑启动相关技术应用。2023年5月,国网辽宁电力开展了第一次黑启动试验。但由于纯电力电子设备组网黑启动网内大容量火电机组的试验在全国乃至全球范围内尚属首次,试验团队无任何经验可以借鉴,且传统的理论及仿真分析方法均未能预知试验风险,首次试验因发生振荡现象而中止,这给试验团队带来了很大的冲击。

  此后,试验团队对第一次试验中的现象和宝贵数据进行了充分的总结分析,创新形成“新型储能黑启动理论-仿真-试验三维互证体系”,从理论分析、仿真复现、现场试验模拟三个维度解析了试验失败的原因,并基于该三维互证体系针对试验的全流程工况进行了详细地多维度分析,为后续试验成功奠定了坚实基础。

  10家单位107名团队成员,20多份报告,累计超百万字,9个月395天4000多小时……终于,这根点亮城市的火柴被我们牢牢握在了手中。

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作者:新能源采编
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分类:储能
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