华中地区首次110千伏电网“黑启动”试验沙洋举行 30秒重启“火种” 33分钟恢复区域电网供电

湖北日报讯(记者祝华、通讯员李翊嘉、陈琨)6月13日15时52分,华中地区首次构网型储能电站“黑启动”区域电网试验在沙洋举行。试验成功实现30秒重启电网“火种”,33分钟让断电的区域电网恢复供电。

“黑启动”是指在整个电网因故障停运后,不依赖外来电源,利用自带电源重新启动发电机组,进而带动区域电网和整个电力系统恢复运行。

此次“黑启动”试验模拟在极端情况下,沙洋新港储能电站及附近的高桥、青年两座110千伏变电站及金迪光伏发电站完全断电脱网,周边7个台区全部断电,依靠国内首座百兆瓦时级构网型储能电站——新港储能电站的自有电源,快速重新“打火”,重启这几座变电站、发电站,然后给区域电网持续供电。

15时52分,试验开始。

52分零秒,试验人员切断电源,高桥、青年变电站及金迪光伏发电站和新港储能电站全部断电,形成电力“孤网”。

52分30秒,新港储能电站零起升压“打火”成功,高桥和青年变电站恢复供电、启动运行。

16时04分,金迪光伏电站设备恢复运行,开始发电并向区域电网提供电源点支撑。

16时32分,周边7个台区的电网开始孤网运行,十几公里内的居民恢复供电,3座泵站恢复运行,开始抽水。

随后,在验证这片独立运行的区域电网能稳定运行后,操作员调整运行方式,让区域电网并入“大电网”,恢复正常运行模式,试验正式结束。

国网荆门供电公司电力调度控制中心主任工程师苏小三介绍,此次试验“点火”成功形成的独立电网,可支持一万户家庭持续用电需求。

试验表明,在地震、洪灾等极端事件致局部电网瘫痪时,在没有外部电源的情况下,依靠构网型储能电站能重新“打火”,快速恢复区域供电。这也让湖北电网在今后应对极端灾害情况又多了一张牌。

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黑启动——电网重启动的“最后一根火柴”

湖北日报全媒记者 祝华 通讯员 李翊嘉 陈琨

试想,在一座孤岛,周边一片黑暗,这时有一盏油灯,如何点亮它?最期盼的莫过于一根火柴。

同理,假设因自然灾害或人为原因,电网突然崩溃瘫痪,全网断电。这时,电站电网完好,但重新发电供电,需先通电,才能让机组启动。这时就要用“黑启动”技术,它就是电网重启的“最后一根火柴”。

过去,担任“黑启动”火种的通常是抽水蓄能电站或燃机电站,但它们的“点火”速度较慢,同时受地域限制,在没有抽水蓄能电站或燃机电站的区域,就无法实现“点火”。国网湖北电科院高级工程师游力介绍,近年来,随着储能技术的发展,构网型储能电站在部分地区建成。这类储能电站依靠自身,可以建立实时电压和频率,既能撑起一个小型电力系统,也能直连电网,具备“黑启动”能力,成为电网重启的新火种。用储能电站来“点火”,不仅恢复供电速度快,供电功率大、时间长,而且转换效率超过85%,优于其他“黑启动”方式。

沙洋拥有国内首座百兆瓦时级构网型储能电站——新港储能电站,站内有16个集装箱大小的储能单元,其总容量达到50兆瓦/100兆瓦时,可以满足1.6万余户家庭1天的用电需求。

同时,沙洋光伏、风电等新能源发电占用电量比例超过了50%,白天发电量大、晚上不发电,这对电网稳定性带来极大的考验。选在沙洋做“黑启动”试验,既演练构网型储能电站新港储能电站“黑启动”的能力,验证新能源场站独立构网能力,同时为新能源发电占比高的地区可能出现局部断网风险做技术储备。

“黑启动”技术在现实中应用中概率有多高?

游力介绍,近年来,地震、洪涝等灾害增加,因极端灾害造成某地电网出现断网、形成电力孤岛的风险也在增加。同时,风能、光伏等新能源电站“出力”不稳定,高低谷明显,给电网的稳定性带来极大的风险。今年4月,新能源发电占比约60%的西班牙、葡萄牙出现大范围供电中断,造成交通、通信中断。随着国内新能源发电占比的不断提高,极端状态下造成断网断电的风险挑战也不断增大,而这类新型“黑启动”技术可快速恢复局部供电,保障极端状态下的救灾和居民生活用电。

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