一种黑启动方法及发电系统与流程

本申请涉及电力电子，具体涉及一种黑启动方法及发电系统。

背景技术：

1、为了提高供电灵活性，提高电力系统的带载能力，新能源发电系统进入离网模式后，需要启动新能源发电系统为负载供电，新能源发电系统中发电机组从无电到机组重新启动并网或者建立电网的过程称为黑启动。

2、发电系统包括本地控制器(lc，local control)、能量管理系统ems和黑启动控制(bs，black start)，还包括多个交流侧并联在一起的储能变流器(pcs，power conversionsystem)，lc用于控制所有pcs。

3、黑启动系统在启动中，投入负载时，由于有的负载的功率峰值很大，完全超过了所有pcs总功率，pcs在启动瞬间会存在很大的冲击电流，完全超过了pcs的额定电流，以至于无法成功投入负载，造成黑启动失败。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种黑启动方法及发电系统，能够成功投入负载，黑启动成功。

2、本申请提供一种黑启动方法，包括：

3、黑启动控制器bs或能管理系统ems向黑启动的储能变流器pcs发送升压到第一预设电压的指令；黑启动的pcs的交流侧并联在一起用于连接负载；第一预设电压小于第二预设电压；

4、黑启动控制器bs或能管理系统ems检测黑启动的pcs的电压达到第一预设电压时，下发投入负载指令；在负载投入后，向所有黑启动的pcs发送升压指令，使所有黑启动的pcs的电压从第一预设电压升高到第二预设电压。

5、优选地，在检测所有黑启动的pcs的电压达到第一预设电压，之前还包括：

6、在收到所有黑启动的pcs的第一黑启动信号时，向所有黑启动的pcs下发第二黑启动信号，等待收到所有黑启动的pcs反馈的第二黑启动信号。

7、优选地，在收到所有黑启动的pcs的第一黑启动信号时，向所有黑启动的pcs下发第二黑启动信号，等待收到所有黑启动的pcs反馈的第二黑启动信号，具体包括：

8、收到主机pcs反馈的第一黑启动信号，又收到从机pcs反馈的第一黑启动信号，所有pcs包括一个主机pcs和至少一个从机pcs；

9、给所有从机pcs下发第二黑启动信号，当bs收到所有从机pcs反馈的第二黑启动信号时，再给主机pcs下发第二黑启动信号，等待收到主机pcs反馈的第二黑启动信号。

10、优选地，检测所有储能变流器pcs的电压达到第一预设电压，向能量管理系统发送投入负载指令，具体包括：

11、在所有储能变流器pcs的电压达到第一预设电压，并且所有pcs保持第一预设电压不变时，接收所有pcs发送的第四黑启动信号，向能量管理系统发送投入负载指令。

12、优选地，在负载投入后，向所有黑启动的pcs发送升压指令，具体包括：

13、检测所有pcs的总视在功率大于预设功率阈值时，bs等待检测所有pcs的总视在功率小于预设视在功率，向所有pcs发送升压指令；功率阈值大于预设视在功率。

14、本申请还提供一种发电系统，包括：多个储能变流器pcs以及，黑启动控制器bs或能量管理系统ems；多个pcs中的全部或部分进行黑启动，黑启动的pcs的交流侧并联在一起用于连接负载；

15、bs或ems，用于向黑启动的储能变流器pcs发送升压到第一预设电压的指令；黑启动的pcs的交流侧并联在一起用于连接负载；第一预设电压小于pcs的第二预设电压；

16、bs或ems，用于检测黑启动的pcs的电压达到第一预设电压时，向能量管理系统发送投入负载指令；在负载投入后，向所有黑启动的pcs发送升压指令，使所有黑启动的pcs的电压从第一预设电压升高到第二预设电压。

17、优选地，在检测所有黑启动的pcs的电压达到第一预设电压之前，bs或ems，还用于在收到所有黑启动的pcs的第一黑启动信号时，向所有黑启动的pcs下发第二黑启动信号，等待收到所有黑启动的pcs反馈的第二黑启动信号。

18、优选地，bs或ems，在收到黑启动的pcs的第一黑启动信号时，向所有黑启动的pcs下发第二黑启动信号，等待收到所有黑启动的pcs反馈的第二黑启动信号，具体为：

19、bs收到主机pcs反馈的第一黑启动信号，又收到从机pcs反馈的第一黑启动信号，所有pcs包括一个主机pcs和至少一个从机pcs；

20、bs或ems给所有从机pcs下发第二黑启动信号，当bs收到所有从机pcs反馈的第二黑启动信号时，再给主机pcs下发第二黑启动信号，等待收到主机pcs反馈的第二黑启动信号。

21、优选地，黑启动控制器bs或ems检测黑启动的pcs的电压达到第一预设电压，向能量管理系统发送投入负载指令，具体为：

22、bs或ems在所有黑启动的pcs的电压达到第一预设电压，并且所有黑启动的pcs保持第一预设电压不变时，接收所有黑启动的pcs发送的第四黑启动信号，向能量管理系统发送投入负载指令。

23、优选地，bs或ems检测黑启动的pcs的总视在功率小于预设视在功率，，向能量管理系统发送投入负载指令，具体为：

24、bs或ems检测所有pcs的总视在功率大于预设功率阈值时，bs等待检测所有pcs的总视在功率小于预设视在功率，向所有所述pcs发送升压指令；所述功率阈值大于所述预设视在功率。

25、由此可见，本申请具有如下有益效果：

26、在黑启动时，先控制pcs升压到低于第二预设电压的第一预设电压，pcs保持第一预设电压不再变化，再投入负载，待负载投入后，再继续控制pcs升压，从第一预设电压升高到第二预设电压。由于第一预设电压小于第二预设电压，因此，当在pcs的第一预设电压阶段投入负载时，即使负载存在较大冲击电流时，发电系统的总视在功率也不会很大，不会超过所有pcs的总视在功率，因此，不会对pcs产生很大的冲击电流，进而可以使黑启动成功。

技术特征：

1.一种黑启动方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的黑启动方法，其特征在于，在所述检测所有黑启动的pcs的电压达到第一预设电压，之前还包括：

3.根据权利要求2所述的黑启动方法，其特征在于，在收到所有所述黑启动的pcs的第一黑启动信号时，向所有所述黑启动的pcs下发第二黑启动信号，等待收到所有所述黑启动的pcs反馈的第二黑启动信号，具体包括：

4.根据权利要求1所述的黑启动方法，其特征在于，所述检测所有储能变流器pcs的电压达到第一预设电压，向能量管理系统发送投入负载指令，具体包括：

5.根据权利要求1所述的黑启动方法，其特征在于，在所述负载投入后，向所有所述黑启动的pcs发送升压指令，具体包括：

6.一种发电系统，其特征在于，包括：多个储能变流器pcs以及，黑启动控制器bs或能量管理系统ems；多个所述pcs中的全部或部分进行黑启动，黑启动的pcs的交流侧并联在一起用于连接负载；

7.根据权利要求6所述的发电系统，其特征在于，在检测所有黑启动的pcs的电压达到第一预设电压之前，所述bs或ems，还用于在收到所有所述黑启动的pcs的第一黑启动信号时，向所有所述黑启动的pcs下发第二黑启动信号，等待收到所有所述黑启动的pcs反馈的第二黑启动信号。

8.根据权利要求7所述的发电系统，其特征在于，所述bs或ems，在收到所述黑启动的pcs的第一黑启动信号时，向所有所述黑启动的pcs下发第二黑启动信号，等待收到所有所述黑启动的pcs反馈的第二黑启动信号，具体为：

9.根据权利要求6-8任一项所述的发电系统，其特征在于，所述黑启动控制器bs或ems检测所述黑启动的pcs的电压达到第一预设电压，向能量管理系统发送投入负载指令，具体为：

10.根据权利要求6-8任一项所述的发电系统，其特征在于，所述bs或ems检测所述黑启动的pcs的总视在功率小于预设视在功率，，向能量管理系统发送投入负载指令，具体为：

技术总结
本申请公开了一种黑启动方法及发电系统，黑启动控制器BS或能管理系统EMS向黑启动的储能变流器PCS发送升压到第一预设电压的指令；黑启动的PCS的交流侧并联在一起用于连接负载；第一预设电压小于第二预设电压；黑启动控制器BS或能管理系统EMS检测黑启动的PCS的电压达到第一预设电压时，下发投入负载指令；在负载投入后，向所有黑启动的PCS发送升压指令，使所有黑启动的PCS的电压从第一预设电压升高到第二预设电压。该方案能够成功投入负载，使黑启动成功。

技术研发人员：潘涛,江涛,耿后来,陈鹏,董普云,申智,冯伟
受保护的技术使用者：阳光电源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15