11月4日，華電青島公司5、6號(hào)燃?xì)鈾C(jī)組依托15.6兆瓦/31.3兆瓦時(shí)半固態(tài)電池和構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)，順利完成2臺(tái)9F級(jí)燃?xì)鈾C(jī)組離網(wǎng)模式下“黑啟動(dòng)”功能試驗(yàn)。標(biāo)志著山東省首個(gè)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能-燃?xì)鈾C(jī)組“黑啟動(dòng)”項(xiàng)目投入運(yùn)行。

該試驗(yàn)?zāi)M區(qū)域電網(wǎng)發(fā)生大規(guī)模停電，機(jī)組廠用電失電，燃?xì)鈾C(jī)組依托儲(chǔ)能系統(tǒng)供給廠用電，14臺(tái)PCS共同運(yùn)行于離網(wǎng)VSG模式，利用其頻率、電壓下垂特性，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)PCS并機(jī)后功率同步，零延時(shí)動(dòng)態(tài)無(wú)功響應(yīng)和慣量支撐，充分發(fā)揮了功率器件3倍過(guò)載能力，在機(jī)組啟動(dòng)大功率電機(jī)、空充變壓器、SFC拖動(dòng)燃機(jī)轉(zhuǎn)子升速等大電流沖擊下保證電壓、頻率穩(wěn)定。

后續(xù)隨著電鍋爐項(xiàng)目建成投運(yùn)，2臺(tái)9F級(jí)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組將做為“黑啟動(dòng)”電源火種，可陸續(xù)啟動(dòng)其余4臺(tái)300兆瓦亞臨界熱電聯(lián)產(chǎn)燃煤機(jī)組，屆時(shí)青島電廠將作為黑啟動(dòng)電源基地，為電網(wǎng)輸出總裝機(jī)容量為2281.08兆瓦負(fù)荷用電，快速恢復(fù)各電源子系統(tǒng)。

一、背景及功能

近年來(lái)，在自然環(huán)境因素和新型電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的雙重影響下，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性、可靠性大幅降低，結(jié)構(gòu)性脆弱性突出，大面積停電事故風(fēng)險(xiǎn)逐年升高。

在此背景下，國(guó)家能源局印發(fā)了《堅(jiān)強(qiáng)局部電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)實(shí)施方案》和《電力安全生產(chǎn)“十四五”行動(dòng)方案》，山東省能源局印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)局部電網(wǎng)建設(shè)的通知》，要求開(kāi)展以新型儲(chǔ)能技術(shù)為支撐的局部電網(wǎng)黑啟動(dòng)專項(xiàng)研究。

1、堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)

在電網(wǎng)發(fā)生大規(guī)模停電故障環(huán)境下，華電青島公司構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能-燃?xì)鈾C(jī)組“黑啟動(dòng)”項(xiàng)目，燃?xì)鈾C(jī)組可以依托15.6兆瓦/31.3兆瓦時(shí)半固態(tài)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)供給廠用電，作為“火種”迅速完成自身啟動(dòng)、保障臨近區(qū)域關(guān)鍵負(fù)荷，并支撐區(qū)域電網(wǎng)故障后恢復(fù)運(yùn)行，對(duì)于堅(jiān)強(qiáng)局部電網(wǎng)建設(shè)具有重要意義。

2、增效提速

項(xiàng)目在日常運(yùn)行模式下，冗余容量并入燃煤機(jī)組參與電網(wǎng)調(diào)頻，可在滿足燃?xì)鈾C(jī)組“黑啟動(dòng)”備用需求前提下，大幅提升燃煤機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)速率，提高電網(wǎng)韌性。

二、建設(shè)及調(diào)試

自8月份開(kāi)工以來(lái)，青島公司統(tǒng)籌推進(jìn)安全管理與施工建設(shè)，成效顯著。青島公司會(huì)同參建單位科學(xué)制定方案并細(xì)化分工，成立安全生產(chǎn)管理小組，構(gòu)建全方位安全質(zhì)量管理體系，出臺(tái)安全技術(shù)交底等七項(xiàng)安全制度，規(guī)范各環(huán)節(jié)安全管理。

針對(duì)高空作業(yè)、施工用電、大件吊裝等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，著力細(xì)化安全技術(shù)與預(yù)防措施并明確責(zé)任人，強(qiáng)化文明施工管理。全力推進(jìn)黑啟動(dòng)電站土建施工、電池艙、中壓艙、集控艙、PCS艙整體吊裝、機(jī)組6千伏開(kāi)關(guān)柜安裝、一、二次電纜敷設(shè)及接線等各項(xiàng)建設(shè)工作。

9月30日完成儲(chǔ)能電站全部設(shè)備安裝。

面對(duì)電纜路徑復(fù)雜、敷設(shè)條件不利等難題，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)多次進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘確定最優(yōu)路線，部室車(chē)間管理人員緊靠現(xiàn)場(chǎng)，相關(guān)班組24小時(shí)輪班，采用機(jī)械化牽引與人工輔助相結(jié)合的方式，全力前移電力傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建關(guān)口。

10月10日精準(zhǔn)完成燃機(jī)側(cè)、黑啟動(dòng)電站電纜接線工作。

隨后，項(xiàng)目以“每日一突破、10日一節(jié)點(diǎn)”的勢(shì)頭，高標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展試驗(yàn)調(diào)試、隱患排查等工作，逐項(xiàng)核對(duì)設(shè)備定值與啟動(dòng)條件，系統(tǒng)排除光纜連接、程序設(shè)置及核心板卡等方面問(wèn)題。

10月20日完成儲(chǔ)能設(shè)備通訊聯(lián)調(diào)、倒送廠用電試驗(yàn)。

10月28日-10月29日，燃機(jī)6千伏空母線，儲(chǔ)能系統(tǒng)帶廠用輔機(jī)啟動(dòng)試驗(yàn)、空沖變壓器試驗(yàn)，驗(yàn)證VSG模式下電壓、頻率穩(wěn)定性，調(diào)整PCS傳遞函數(shù)參數(shù)。

10月30日，儲(chǔ)能系統(tǒng)帶燃機(jī)整組黑啟動(dòng)功能測(cè)試，驗(yàn)證儲(chǔ)能系統(tǒng)帶載能力。

至此，該項(xiàng)目VSG模式下電壓、頻率穩(wěn)定性與儲(chǔ)能系統(tǒng)帶載能力得到有效驗(yàn)證，為5、6號(hào)燃機(jī)連續(xù)2天內(nèi)黑啟動(dòng)并網(wǎng)一次成功奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。