冰灾期间郴州电网黑启动分析

【摘 要】 介绍了郴州电网冰灾期间的三次黑启动情况，分析了三次黑启动的特点，总结了三次黑启动成功的经验，并对灾难天气导致电网大面积停电后的黑启动，提出了应对措施。

【关键词】 电力网 黑启动 冰灾　经验　措施

“黑启动”是指整个电网因故障崩溃停运后，系统全部停电，处于全“黑”状态，此时通过系统中具有自启动能力机组的启动和外来电源，带动无自启动能力的机组，逐步扩大系统的恢复范围，最终实现整个系统的恢复和供电。

2008年1月13日至2月6日，湖南郴州遭遇历史罕见冰灾。从1月25日开始，郴州电网出现大面积倒杆断线，供电范围逐步缩小。1月30日零时15分，220kV大东江一城前岭线路故障跳闸，包括郴州市城区在内的郴州地区大面积停电，郴州电网处于全“黑”状态，成为全国关注的“电力孤岛”。在郴州地调的指挥下，电网成功实现三次黑启动。

1　三次黑启动情况介绍

1．1 事先编制的黑启动方案受阻

按照《2008年郴州电网黑启动方案》的要求，郴州电网黑启动路径分两路，分别由花木桥电站和小东江电站黑启动成功、并列后同时向220kV塘溪变和220kV城前岭变逐步恢复重要用户供电。然而，冰灾的不断恶化，电网设施受损极其严重，花木桥电站黑启动路径因220kV福冲－外沙线、110kV外沙－杨梅山线和110kV外沙-瑶岗仙线覆冰倒杆故障被阻断，小东江电站黑启动路径因110kV小东江－秀水线、小东江－桥口线、塘溪－高湾线相继故障而受阻，同时黑启动方案中其它相关110kV线路均出现不同情况的故障，原拟制的黑启动方案无法实施，郴州电网陷入极端被动状态。

郴州电网黑启动前电网接线如图1所示。

1．2　第一次黑启动

1月30日零时15分，220kV东城线故障跳闸，郴州电网全“黑”。此时，黑启动的通道只剩一条，即小东江的启动电源通过110kV小东江－桥口线、塘溪－桥口线，塘溪110kV母线、塘溪主变升压至220kV母线，通过220kV塘溪－城前岭线，经城前岭主变降压至11OkV母线，再经11OkV城前岭－高湾线供郴州市区重要负荷。3时50分，220kV塘溪变#1主变610断路器送电正常，标志着郴州电网第一次黑启动取得成功。调度指挥电源、市委市政府、郴州火车站信号电源等重要用户恢复供电，最高负荷近50MW。因小东江电站(郴州地调调度)是大东江电站(湖南省调调度)的反调节电站，而大东江电220kV出线全部故障停运无法开机，小东江发电用水需要大东江从溢洪道放水，郴州地调向湖南省调反映情况后，得到省调的大力支持，大东江放水由地调根据负荷情况决定。22时43分，因220kV塘溪一城前岭线的架空地线断裂故障跳闸，郴州电网第一次黑启动成功运行8h53min再次崩溃。包括郴州市城区在内的郴州全地区再度停止供电。

郴州电网黑启动路径如图2所示。

1．3　第二次黑启动

2008年2月1日，220kV塘溪一城前岭线故障紧急处理完毕，郴州电网实施第二次黑启动。20时43分小东江发电机组开机经11OkV小东江一桥口线、110kV塘溪一桥口线、220kV塘溪一城前岭线、110kV城前岭－高湾线黑启动成功，郴州市区部分负荷复电，最高负荷40MW。22时35分因500kV线路倒塌导致220kV塘溪一城前岭线故障，郴州电网第二次黑启动成功运行2h7min后再次失压。

1．4　第三次黑启动

因前两次黑启动成功后，都需要大东江电站大量放水，已危及大东江电站水工建筑物的安全，为了减轻大东江电站放水的压力，地调决定启动鲤鱼江火电厂。2008年2月3日，220kV塘溪一城前岭线抢修期间，地调成功利用小东江电站启动了鲤鱼江火电厂的#8G(65MW)，鲤鱼江火电厂的#8G启动后，110kV小东江－桥口线、小东江－秀水线、塘溪－桥口线均先后倒杆断线，第一、二次黑启动路径成为绝路。此时，发现一条新路径，即小东江通过10kV秀东线(东江电站生活区备用电源)经秀水10kV母线、秀水主变、110kV团山－秀水线、110kV鲤鱼江－团山线，与鲤鱼江电厂#8G并列。220kV塘溪-城前岭线紧急抢修完毕，郴州电网实施第三次黑启动。22时31分，鲤鱼江#8G经220kV鲤鱼江－塘溪线、塘溪－城前岭线、110kV城前岭－高湾线送至郴州城区，黑启动成功，恢复负荷30MW。23时35分，鲤鱼江#8G故障解列停机，郴州电网第三次黑启动成功运行lh4min后再次失压。至此，郴州电网所有黑启动路径全部瘫痪。第二次黑启动路径见图3。

2　三次黑启动的特点

2．1 成功利用火电机组作启动电源

三次黑启动，取用了不同的电源，前两次均利用小东江电站作启动电源，第三次成功利用小东江电站启动鲤鱼江火电厂的#8G，鲤鱼江火电厂的#8G启动后，小东江电站并网的110kV线路倒塌，220kV鲤鱼江－塘溪线、塘溪－城前岭线修复后，鲤鱼江火电厂的电力成功送至城区。

2．2　黑启动的路径不确定

三次黑启动，不同的路径，并且事先都无法确定。冰灾发展速度太快，1小时前可用的线路，过了1小时就无法确定是否可用了。第三次黑启动时，甚至利用了东江电站的备用生活用电线路。这条线路能将小东江的电力经东江电厂的生活区送至秀水变电站的1OkV母线，这条路径事先大家都不清楚，对第三次黑启动成功起了关键作用。

2．3　黑启动方案指导三次黑启动成功

事先精心编制的黑启动方案虽然不可用，但黑启动的理论起了关键指导作用。三次黑启动都很顺利，都成功了。虽然运行时间都不长，但是，能启动本身就是一种成功。

2．4　黑启动提高了郴州人民决战冰灾的信心

三次成功的黑启动，当电送至郴州城区时，所有人员都欢欣鼓舞，当地媒体也都作了报道。对处于“黑暗”中的抢修人员和居民来说，大大提高了决战冰灾的信心。

3　郴州电网黑启动成功的经验。

3．1　黑启动电源选择正确

《郴州电网11OkV主网黑启动方案》黑启动电源是在六个相对条件较好，即有一定库容量、机组自调性能好、打开导叶的油压保持时间较长的电厂(花木桥、小东江、欧阳海、青山垅、石壁山、过船轮)中，经过逐厂、逐台机组试验筛选出来的优中选优的黑启动电源：小东江、花木桥电厂。由于指定黑启动电源的电厂、机组的试验数据均在黑启动方案中，增加了调度员的信心。郴州电网全停时，立即指令小东江电站#4机组开机，而没有在选择哪台机组上浪费时间。郴州电网编制的黑启动方案均下达到黑启动电源电厂，并要求每年对机组进行维修。特别对黑启动机组的检修必须经地调批准，使其长期特别是自然灾害易发期保持良好运行或备用状态。以应对电网突然停