全球首次！储能系统成功实现“黑启动”试验

全球首次！储能系统成功实现“黑启动”试验

储能系统的“黑启动”（Black Start）是指在电力系统发生大规模停电或故障后，利用储能系统作为备用电源，重新启动电网的过程。在这种情况下，电网处于完全停电的状态，即所谓的“黑”状态，而储能系统则提供了必要的电能来逐步恢复电网的正常运行。

6月17日-18日，国网辽宁省电力有限公司组织大连恒流储能电站、华能大连电厂及大连供电公司成功开展了全球首次新型储能黑启动城市电网大容量火电机组试验，首次验证了新型储能经主网架启动大容量火电机组的可行性。

6月17日11时，国网辽宁电力调度人员分别向大连恒流储能电站、华能大连电厂、大连供电公司发出调度指令，逐一调整为黑启动试验所需的运行方式。当日14时整，试验正式开始。三方近170名试验人员严格按照试验方案执行操作流程，全程监测相关设备，详细记录试验数据。6月18日0时50分，在华能大连电厂火电机组近9000千瓦的厂用负荷被成功带动后，该机组实现点火并网，试验成功。

图：储能电站
（图源：互联网）

储能系统的“黑启动”是指在电力系统发生大规模停电或故障后，利用储能系统作为备用电源，重新启动电网的过程。在这种情况下，电网处于完全停电的状态，即所谓的“黑”状态，而储能系统则提供了必要的电能来逐步恢复电网的正常运行。

首先，黑启动可以根据触发原因分为主动黑启动和被动黑启动两大类：

1.被动黑启动（Reactive Black Start），被动黑启动通常是由不可预见的事件引起的，电网运营商需要对突发事件做出反应，以恢复电力供应。

• 自然灾害：地震、洪水、飓风、暴风雪等自然灾害可能导致电网设施损坏，需要进行黑启动。
• 大规模停电：由于电网过载、设备故障或其他系统性问题导致的大规模或全面停电。
• 网络攻击：网络攻击或恶意软件攻击电网控制系统，导致电网无法正常运行。
• 设备故障：关键电力设备如发电机、变压器、继电保护系统的意外故障。
• 燃料供应中断：发电厂的燃料供应中断，影响发电能力。

2.主动黑启动（Proactive Black Start），主动黑启动是预先计划的，通常用于系统维护、升级或测试电网的应急响应能力。

• 系统维护：在电网进行大规模维护或升级时，可能需要有计划地进行黑启动，以确保在重新启动时系统的稳定性和安全性。
• 试验和演习：为了测试电网的韧性和应急响应能力，电网运营商可能会进行有计划的黑启动演习。
• 经济或政策因素：在某些情况下，为了优化电力资源分配或响应政策要求，电网运营商可能会主动选择进行黑启动。

其次，黑启动的过程通常包括以下几个步骤：

1. 储能系统放电：储能系统（如电池储能系统）开始放电，提供初始的电能。
2. 启动关键设备：使用储能系统提供的电能，首先启动关键的电力设备，如发电机、变压器等。
3. 逐步增加负荷：随着电力设备的启动，逐步增加电网的负荷，恢复对用户的供电。
4. 系统稳定：在电力系统逐步恢复供电能力的同时，确保系统的稳定性和可靠性。
5. 完全恢复：最终实现电力系统的完全恢复，所有用户都能重新获得稳定的电力供应。

图：电化学储能电站自启动示意图
（图源：互联网）

储能系统在黑启动中的作用非常重要，因为它们可以迅速响应，提供必要的电能，而不需要依赖于传统的发电机组。这不仅可以加快电网恢复的速度，还可以提高电网的韧性和可靠性。黑启动能力是电力系统设计和规划中的一个重要考虑因素，特别是在面对自然灾害、大规模停电或其他紧急情况时。具备黑启动能力的储能系统可以作为电力系统的一个关键备份，确保在紧急情况下能够迅速恢复电力供应。