7月27日凌晨3時許,，位于江蘇省鹽城市射陽鹽場的鹽阜銀寶新能源有限公司射陽風(fēng)電場,，三臺風(fēng)機佇立在漆黑的夜里,，巨大的葉片在一束強光照射下拉出長長的拖影。

“50千瓦,，100千瓦,，200千瓦，300千瓦!成功!”風(fēng)機旁，十幾雙眼睛緊緊盯住一臺錄波器,，從細(xì)語低喃到欣喜宣布,，國內(nèi)首次風(fēng)電黑啟動試驗圓滿完成。馭“風(fēng)”點“火”,，在這里得到驗證,。

電網(wǎng)黑啟動的新選擇

黑啟動，是指電力系統(tǒng)在因重大自然災(zāi)害等突發(fā)情況下全停時,，利用系統(tǒng)內(nèi)具有自啟動能力的電源或系統(tǒng)外電源,，逐步恢復(fù)系統(tǒng)運行和有序供電的過程，是電網(wǎng)遭遇最極端情況時“重啟”的方式,。對電網(wǎng)系統(tǒng)而言,，黑啟動是“終極大考”。

傳統(tǒng)黑啟動電源一般選擇水電機組和燃?xì)廨啓C,，優(yōu)先啟動大型燃煤機組和主電網(wǎng),，然后再逐步恢復(fù)配電網(wǎng)，按電壓等級實現(xiàn)電網(wǎng)從上至下恢復(fù),。但在枯水期和水資源匱乏的地區(qū),，調(diào)“水”為“電”難解燃眉之急，而燃?xì)廨啓C則存在“戰(zhàn)備”維護費用高等問題,，對于最高用電負(fù)荷過億千瓦的江蘇電網(wǎng)來說,，黑啟動電源點和手段都顯薄弱，尤其是蘇北地區(qū)并不具備水電條件,。

目前,，江蘇電網(wǎng)共有位于蘇南的沙河、宜興兩個抽水蓄能電站,，以及徐州蘇北燃?xì)怆娬救齻€較為成熟的黑啟動電源,。而在用電需求持續(xù)旺盛、電網(wǎng)安全壓力增大的形勢下,，亟須尋找新的黑啟動手段,。“江蘇省風(fēng)電裝機容量已達(dá)589萬千瓦,，在沿海省份中居首位,，這是我們開展風(fēng)電黑啟動試驗的基礎(chǔ)條件?！眹W(wǎng)江蘇省電力公司電力調(diào)度控制中心水電及新能源處雷震處長說，“如果能利用風(fēng)電機組的自啟動能力,，將蘇北沿海地區(qū)豐富的風(fēng)電資源轉(zhuǎn)化為黑啟動的“星星之火”,，那么對蘇北電網(wǎng)快速恢復(fù)供電并支援全省尤其是蘇南負(fù)荷中心而言，具有重要意義?！?br/>

“本次試驗分為外部配置電源帶動單臺風(fēng)機自啟動,、多臺風(fēng)機并網(wǎng)、啟動等效燃煤機組輔機負(fù)荷三個階段,?！本唧w承擔(dān)試驗組織工作的江蘇方天電力技術(shù)有限公司電氣技術(shù)中心副主任李辰龍將這三個階段比喻成“星火”“助燃”和“火炬”，“最終可以‘燎原’!”

“風(fēng)”“火”互聯(lián)的新方式

7月26日20時30分,，經(jīng)過7個小時的耐心等待,，風(fēng)電場實測風(fēng)速達(dá)到6米/秒的試驗條件，作為外部配置電源的柴油發(fā)電機立刻發(fā)出轟鳴聲,，經(jīng)零起升壓,、線路空充、建立孤網(wǎng),，首臺風(fēng)機啟動,，葉片開始緩緩旋轉(zhuǎn)。

在“助燃”階段,，受現(xiàn)場條件限制,，試驗遭遇諸多難題?！岸嗯_風(fēng)機并網(wǎng)時,，孤網(wǎng)系統(tǒng)頻率波動超過±1.5赫茲，電壓變化范圍超過10%,，如何維持系統(tǒng)平衡,，是此次試驗成敗的關(guān)鍵?！崩畛烬埥榻B,，試驗項目組根據(jù)預(yù)案，通過增大系統(tǒng)容量,、調(diào)整負(fù)荷功率因數(shù)等措施,，迅速將系統(tǒng)頻率和電壓控制在允許范圍內(nèi)，同時提高風(fēng)機功率輸出,，有效彌補系統(tǒng)功率缺額,，始終保持孤網(wǎng)可控。

試驗持續(xù)近3個小時,，由3臺風(fēng)機組成的孤網(wǎng)實現(xiàn)無同步電源自平衡,，最大輸出功率達(dá)1200千瓦?！斑@一輸出可帶動燃煤機組的輔機啟動運行,，進(jìn)而帶動發(fā)電企業(yè)廠用電和主設(shè)備，點燃‘火炬’?！崩畛烬埥榻B,，按鹽阜銀寶射陽風(fēng)電場裝機容量100兆瓦計，該風(fēng)電場可啟動1臺百萬千瓦的燃煤火電機組,。

“如果風(fēng)力等條件理想,，風(fēng)電場黑啟動數(shù)小時就能完成。蘇北沿海同等規(guī)模風(fēng)電場有十余座,，如均具備黑啟動能力,，半天內(nèi)即可恢復(fù)局部地區(qū)供電?！苯K方天電力技術(shù)有限公司副總經(jīng)理,、總工程師翟學(xué)鋒說。隨著風(fēng)光儲一體化的發(fā)展,，未來還可嘗試在風(fēng)電場就地建設(shè)儲能設(shè)備代替柴油發(fā)電機,，利用黑啟動作為風(fēng)機的啟動電源，進(jìn)一步挖掘清潔能源的發(fā)展和應(yīng)用潛力,。

據(jù)研究,，風(fēng)電資源和水電資源在我國地理分布上呈現(xiàn)良好的互補特性，風(fēng)電作為黑啟動電源,，既能作為傳統(tǒng)水電黑啟動電源的有益補充,，又能在電網(wǎng)遭遇極端情況時提供新的啟動方法。

“本次試驗的成功為江蘇電網(wǎng)黑啟動電源點增加了備選方案,，也為我國提高電網(wǎng)安全運行水平提供了新思路,。”東南大學(xué)電氣學(xué)院湯奕副教授說,，試驗中獲取的實際數(shù)據(jù)還為風(fēng)電機組動態(tài)特性研究提供了基礎(chǔ)資料,。

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