一种水轮发电机组混合动力多冗余一键黑启动方法与流程

本发明涉及水电站控制，具体为一种水轮发电机组混合动力多冗余一键黑启动方法。

背景技术：

1、水电机组黑启动方式分为a、b两类。a类黑启动方式：仅利用直流蓄电池存储的电能量、液压系统储存的液压能量，恢复厂用电工作电源的方式。b类黑启动方式：利用黑启动电源及直流蓄电池存储的电能量及液压系统储存的液压能量，恢复厂用电工作电源的方式。

2、目前，国内水轮发电机组多采用柴油发电机或者蓄电池存储的电能量进行黑启动，柴油发电机作为水轮发电机组黑启动电源的方式操作繁琐、响应不够迅速，难以与目前电力系统对电站更高的自动化和可靠生产要求相适应。蓄电池作为水轮发电机组黑启动电源的方式操作简单，响应速度快，但也存在蓄电池组在运行中会因个别蓄电池干涸发热、漏液、欠充、过放、内阻增大等原因而迅速失效，造成黑启动机组不能正常启动。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明解决的技术问题是：柴油发电机作为黑启动电源操作繁琐、响应不够迅速问题，以及蓄电池作为黑启动电源由于蓄电池失效或电压降低造成的黑启动机组不能正常启动的问题。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种水轮发电机组混合动力多冗余一键黑启动方法，包括：

5、使用动力电池和柴油发电机作为机组黑启动电源并确定投退顺序及互锁逻辑；

6、电站计算机监控系统增加三个黑启动机组状态，判断黑启动条是否满足；

7、按下黑启动按钮，进入一键黑启动流程，启动1台机组带主变零升，带厂内10kv母线，恢复正常用电。

8、作为本发明所述的水轮发电机组混合动力多冗余一键黑启动方法的一种优选方案，其中：所述投退顺序及互锁逻辑为：

9、控制机组自用电i段母线的开关有4103、402、d400，控制厂内母线的开关有gcd、gcd-1、g1103；

10、当黑启动机组自用电i段母线无电压、402分闸、d400分闸时，4103能够合闸；当黑启动机组自用电i段母线无电压、4103分闸、d400分闸或者黑启动机组自用电ii段母线无压、4104分闸时，402能够合闸；当黑启动机组自用电i段母线无压、4103分闸、402分闸时，d400能够合闸；当gcd-1分闸时，gcd能够合闸；当g1103分闸、4103分闸时，gcd-1能够合闸；当gcd-1分闸、4103分闸时，g1103能够合闸。

11、作为本发明所述的水轮发电机组混合动力多冗余一键黑启动方法的一种优选方案，其中：所述黑启动机组状态为：

12、黑启动模式机组空载态：黑启动机组通过外部电源启动机组带主变自动升压至额定电压运行的状态；

13、黑启动模式母线复电态：黑启动机组带主变自动升压至额定电压运行后，合上本机组高厂变低压侧开关为厂内母线供电的状态；

14、黑启动模式机组孤网态：黑启动机组带上厂内母线后，合上厂内母线至黑启动机组自用电开关，为黑启动机组自用电母线供电的状态。

15、作为本发明所述的水轮发电机组混合动力多冗余一键黑启动方法的一种优选方案，其中：所述黑启动条件为：

16、当机组黑启动使能投入，发电机和变压器保护措施正常，开机基本条件正常，剪断销未剪断，机械制动风闸落下，检修气封撤出，水机后备保护正常，发电机出口开关状态满足开机，电制动开关状态满足开机，刀闸状态满足开机，主轴密封水系统流量、压力正常，地刀状态满足开机，励磁系统正常，上推导油槽油位正常，调速器系统正常，进水口闸门正常，主变系统运行正常，水导外循环系统正常，机组冷却水流量正常，高压油系统直流电源及控制回路正常时，黑启动模式开机条件满足。

17、作为本发明所述的水轮发电机组混合动力多冗余一键黑启动方法的一种优选方案，其中：所述一键黑启动流程为：黑启动电源带机组自用电，启动机组系统，厂内母线复电；

18、所述黑启动电源带机组自用电为：

19、投入监控黑启动使能压板；

20、当机组黑启动条件满足时，退出机组自用电母线备自投，断开机组自用电母线联络开关402，断开机组自用电i段母线进线开关4103，断开机组自用电ii段母线进线开关4104，断开主进线电源开关g2c02，断开开关gcd、gcd-1和g1103，启动柴油发电机并投动力电池；

21、当柴油发电机电压和转速正常时，合上开关gcd和gcd-1，流程结束；

22、当动力电池系统双电源切换装置在双断位时，合上动力电池输出开关d400，检测机组自用电i段母线电压；

23、当机组自用电i段母线电压大于等于320v时，断开机组电制动开关gebs和s105，启动机组系统；当机组自用电i段母线电压小于320v时，断开动力电池输出开关d400，合上开关4103，再次检测机组自用电i段母线电压。

24、作为本发明所述的水轮发电机组混合动力多冗余一键黑启动方法的一种优选方案，其中：所述启动机组系统为：

25、投机组技术供水和启动水导外循环系统，当机组技术供水流量正常时，检测机组水导外循环系统和机组水导油槽位，退出机坑加热器，启动油雾吸收装置和碳粉吸收装置，退出蠕动检测装置，启动调速器液压系统；

26、当调速器液压系统压油罐油位大于1800mm并且油压大于6.1mpa时，检测机组主轴密封水流量，拔出自动锁锭，投高压油并撤出机械制动风闸；

27、当高压油泵正常运行，机械制动风闸全部落下时，调速器开机；

28、当电制动开关gebs分闸，机组转速大于95％时，合发电机出口隔离刀闸2021，合发电机出口开关202，投励磁；

29、当发电机定子电压大于90％额定电压，调速器a套和b套没有有严重故障时，检测主变低压侧电压；

30、当主变低压侧电压大于18kv时，断开母线的联络开关及所有负荷开关。

31、作为本发明所述的水轮发电机组混合动力多冗余一键黑启动方法的一种优选方案，其中：所述厂内母线复电为：

32、当所有联络开关和负荷开关分闸时，合上主进线电源开关g2c02，检测厂内母线电压；

33、当厂内母线电压大于6.5kv时，合上主进线至机组自用电ii段变压器104b高压侧开关g2104，合上机组自用电ii段母线进线电源开关4104，检测机组自用电ii段母线电压；

34、当机组自用电ii段母线电压大于320v时，黑启动完成，流程结束。

35、作为本发明所述的水轮发电机组混合动力多冗余一键黑启动方法的一种优选方案，其中：黑启动电源模块，用于设计黑启动电源的投退顺序及互锁逻辑；

36、黑启动条件判断模块，当前设备及线路状态能进行黑启动时进入黑启动流程模块，当前设备及线路状态不能进行黑启动时报警提醒；

37、黑启动流程模块，启动柴油发电机和合上黑启动动力电池输出电源开关，向黑启动机组自用电母线供电，从而恢复厂内母线供电。

38、作为本发明所述的水轮发电机组混合动力多冗余一键黑启动方法的一种优选方案，其中：一种计算设备，包括：存储器和处理器；

39、所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现任意一项所述水轮发电机组混合动力多冗余一键黑启动方法的步骤。

40、作为本发明所述的水轮发电机组混合动力多冗余一键黑启动方法的一种优选方案，其中：一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现任意一项所述水轮发电机组混合动力多冗余一键黑启动方法的步骤。

41、本发明的有益效果：本发明极大地提高电站供电可靠性和事故快速响应能力，保障电站设备设施安全运行；还可以提高电网面临严重事故后的应急处置能力及故障恢复效率，最大限度减少大停电造成的影响，且可以提高电站辅助服务能力，提升电价竞争水平。