什么是发电机组的黑启动?
所谓黑启动，是指整个系统因故障停运后，系统全部停电(不排除孤立小电网仍维持运行)，处于全“黑”状态，不依赖别的网络帮助，通过系统中具有自启动能力的发电机组启动，带动无自启动能力的发电机组，逐渐扩大系统恢复范围，最终实现整个系统的恢复。
“黑启动”是指在重大系统故障或全系统范围停电的情况下，在没有电网支持的情况下重启无自启动能力的发电机组，逐渐扩大系统恢复范围，最终实现整个系统的恢复。简单来讲黑启动的目的就是以最快速度启动更多发电电源，从而恢复更多的发电能力。曾有报道将“黑启动”形象的比喻为电网的“打火机”。
1、黑启动作用：
以柴油发电机直接启动燃气轮机组，缩短了发电机组发供电时间，完善了电网抗灾应急机制。
2、为什么会停电?
首先我门先将本次讨论的范围限定于非计划性停电。国际上最近发生的较大的停电事故首先要聊的就是比如：发生南美停电事故,造成了4800万人失去电力供应。黑启动的目的就是以柴油发电机直接启动燃气轮机组，缩短了发电厂发供电时间，完善了电网灾应急机制。
3、黑启动发电机组设计选型
1) 发电机组类型
黑启动柴油机应为四冲程，其优势在于简单可靠的润滑油系统。
2) 建议采用并机模式
发电机的稳定稳定可靠经济性好。
3) 发电机组动力源可靠性
选择发电机组厂家，有做过发电机组黑启动的作为首先推荐。因为黑启动电源一般都是高压发电机组。必须经过高压测试。而当前发电机组制造商水平层次不齐。
4、机组配置类型
由于黑启动柴油发电机组价格比较昂贵，所以设计中尽可能地减小容量和优化配置以节约费用，主要途径有：
1)、发电机kVA容量尽量大于柴油机容量
由于柴油机容量在费用上的影响大于发电机，而且，在选型中往往柴油机容量能满足启动和持续有功功率要求而发电机不能满足电压降的kVA要求，我们可以发电机kVA容量尽量大于柴油机容量，而不是标准的配套配置。
2)、多机组并行
黑启动柴油发电机组的费用不随容量的变大呈正比例增长，而是越大时增长越快。所以可以采用小容量多机组并联的方式。而且，小机组的启动成功率远大于大机组。缺点是要考虑小机组并行的同期系统和负荷分配。
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3)、过载能力和强励
由于交流发电机可以短时过载运行，也能承受短时高温，可以采用其过负荷能力尽量减小柴油发电机组的容量。一般柴油机在冷机状况下有120% 运行1h的过负荷能力。如果增加柴油机排气冷却器，可以在费用增加不多的情况下提高出力50%，也是一个不错的选择方案。
另外，使用快速可靠响应的励磁控制系统（建议采用永磁机发电机组），在电压降落时快速反应进行强励，从而改善电压降和减小发电机需要容量，也是很好的经济型方案。该方案需要软件模拟以确认其暂态调节能力。
5、重点知识点：
“为什么大规模停电要持续很久不能修复呢?”很久是多久,24小时恢复60%算不算久呢:)?因为这些火电机组其实是要边发电边用电的,尤其是机组一旦停转,启动过程可从几十分钟到几个小时不等,这个过程中无法供应电量。
★一旦大停电事故,系统会开始分割并形成小的电力孤岛
★然后各类黑启动服务商：发电机组开始发力,使各个电力孤岛开始内部运转,让区域内更多的负载亮起来
★以及非黑启动机组通过从孤岛电网获得电力并重启系统频率回到稳定区间
★更多的分布式发电机组也开始发力多个孤岛系统开启连接,最后回到大电网稳定运行的状态
6、黑启动发电机组案例：
图1中,电厂由两台30MW汽轮发电机组成,以供热、供气、发电综合运行。在电厂建设初期,用外部电网临时将辅机带起来,当电厂建成后,汽轮发电机由柴油发电机来启动,整个电厂形成一个完全独立的自备电站。图1中拥有1#、2#为黑启动发电机组
重点知识点：
柴油发电机组主要负载为高压给水泵,高压循环水泵、高压引风机,高压送风机,高压负载根据工艺要求顺序启动,因1000kW高压给水泵启动容量较大,在柴油发电机已带部分负载情况下,启动高压给水泵会导致柴油发电机组较大的电压跌落,因此对高压给水泵采用变频器的启动方式,不采用软起动器来启动是因为软起动器仍需较大起动容量,而且启动力矩受限,存在谐波等问题,采用变频器启动容量小,启动力矩大,启动完成后,还可通过改变变频器频率进行节能运行。
▌本文来源：发电厂全能值班员技术交流与培训
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