9月10日，國網(wǎng)山東省電力公司完成全國首次“儲-光-火”聯(lián)合黑啟動試驗。本次試驗以煙臺祿山龍源220千伏構網(wǎng)型儲能電站為黑啟動電源，成功啟動阜山龍源光伏電站、國家能源蓬萊發(fā)電有限公司跟網(wǎng)型儲能電站和火電機組，最后實現(xiàn)黑啟動試驗系統(tǒng)成功并入主網(wǎng)。從構網(wǎng)型儲能電站“發(fā)令”，到光伏電站成功啟動開始發(fā)電，再到火電機組汽輪機轉(zhuǎn)動升壓，全程平穩(wěn)有序。

這是國內(nèi)首次新能源和傳統(tǒng)火電共同參與的大規(guī)模黑啟動試驗，試驗范圍涵蓋跟/構網(wǎng)儲能、光伏、火電等多類電源，涉及1座500千伏變電站、3座220千伏場站和4條220千伏線路，路徑全長70千米，全面驗證了構網(wǎng)型儲能電站遠距離黑啟動多類型電源的穩(wěn)定性和可靠性，在新型電力系統(tǒng)恢復能力建設方面具有重要意義。

近年來，山東新能源迅猛發(fā)展。新能源電源已成為山東電網(wǎng)裝機規(guī)模占比最大的電源類型。在用能越來越清潔的同時，電力系統(tǒng)安全運行也面臨新挑戰(zhàn)。如何提升新能源高占比地區(qū)電網(wǎng)的應急恢復能力，是新型電力系統(tǒng)建設的研究重點之一。

大風、寒潮等極端天氣頻發(fā)影響著電網(wǎng)安全運行。電網(wǎng)的控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)還可能遭受網(wǎng)絡攻擊。目前，山東已建成“五交四直一環(huán)網(wǎng)”省域交直流混聯(lián)電網(wǎng)。今年迎峰度夏以來，山東電網(wǎng)最高負荷達1.3億千瓦。電網(wǎng)安全穩(wěn)定面臨著越來越高的要求，確保極端情況下電網(wǎng)能通過黑啟動及時恢復供電尤為關鍵。

“假如把電力系統(tǒng)比作人體，突發(fā)停電就像休克。”國網(wǎng)山東電力調(diào)度控制中心系統(tǒng)處處長苗偉威介紹，“黑啟動是電力系統(tǒng)大面積停電后，在無外接電源支持的情況下，通過具備自啟動能力的發(fā)電機組恢復負荷供電的過程，就像人體通過起搏器恢復心跳，自我復蘇。”

本次試驗的特別之處在于“起搏器”的升級。以往黑啟動試驗多采用抽水蓄能電站作為黑啟動電源。但抽水蓄能電站選址要求高、站點數(shù)量較少。而構網(wǎng)型儲能電站憑借其靈活部署、快速響應、建設周期短等優(yōu)勢成為黑啟動電源的有力補充。

傳統(tǒng)儲能電站均為跟網(wǎng)型控制，顧名思義需要“跟著電網(wǎng)”才能運轉(zhuǎn)，無法獨立支撐電網(wǎng)系統(tǒng)，必須依賴電網(wǎng)的電壓和頻率來運行。如果傳統(tǒng)儲能電站作為黑啟動電源，這種控制模式便不再適用。構網(wǎng)型儲能電站通過構網(wǎng)型控制技術模擬出與同步發(fā)電機類似的外部特性，不僅能自己啟動，還能在“拉動”光伏、火電等各類電源啟動的過程中提供穩(wěn)定的電壓和頻率支撐。

“黑啟動能力恢復得越快，對企業(yè)生產(chǎn)、居民生活用電影響就越小。”苗偉威說，“以前單靠少數(shù)幾座抽水蓄能電站作為黑啟動電源，全網(wǎng)恢復耗時較長。現(xiàn)在構網(wǎng)型儲能電站可與抽水蓄能電站等傳統(tǒng)黑啟動電源形成優(yōu)勢互補，通過并行啟動的方式大幅縮短系統(tǒng)恢復時間。”

本次試驗為構網(wǎng)型儲能電站深度參與電網(wǎng)運行提供了示范樣板。“依托構網(wǎng)型儲能電站完成黑啟動，豐富了山東電網(wǎng)的黑啟動電源類型。”參與試驗的國網(wǎng)山東電科院電網(wǎng)中心系統(tǒng)室專家朱元振說。

國網(wǎng)山東電力通過構網(wǎng)型儲能電站和抽水蓄能電站配合，持續(xù)優(yōu)化多電源黑啟動方案，讓電網(wǎng)適應性更高、恢復能力更強，以隨時響應的啟動能力，從容應對各種極端情況。