11月4日,華電青島公司5、6號燃氣機組依托15.6兆瓦/31.3兆瓦時半固態電池和構網型儲能技術,順利完成2臺9F級燃氣機組離網模式下“黑啟動”功能試驗。標志著山東省首個構網型儲能-燃氣機組“黑啟動”項目投入運行。
該試驗模擬區域電網發生大規模停電,機組廠用電失電,燃氣機組依托儲能系統供給廠用電,14臺PCS共同運行于離網VSG模式,利用其頻率、電壓下垂特性,實現多臺PCS并機后功率同步,零延時動態無功響應和慣量支撐,充分發揮了功率器件3倍過載能力,在機組啟動大功率電機、空充變壓器、SFC拖動燃機轉子升速等大電流沖擊下保證電壓、頻率穩定。
后續隨著電鍋爐項目建成投運,2臺9F級燃氣-蒸汽聯合循環機組將做為“黑啟動”電源火種,可陸續啟動其余4臺300兆瓦亞臨界熱電聯產燃煤機組,屆時青島電廠將作為黑啟動電源基地,為電網輸出總裝機容量為2281.08兆瓦負荷用電,快速恢復各電源子系統。
背景及功能
近年來,在自然環境因素和新型電力系統結構特點的雙重影響下,電力系統安全穩定性、可靠性大幅降低,結構性脆弱性突出,大面積停電事故風險逐年升高。
在此背景下,國家能源局印發了《堅強局部電網規劃建設實施方案》和《電力安全生產“十四五”行動方案》,山東省能源局印發《關于加快推進堅強局部電網建設的通知》,要求開展以新型儲能技術為支撐的局部電網黑啟動專項研究。
堅強電網
在電網發生大規模停電故障環境下,華電青島公司構網型儲能-燃氣機組“黑啟動”項目,燃氣機組可以依托15.6兆瓦/31.3兆瓦時半固態電池儲能系統供給廠用電,作為“火種”迅速完成自身啟動、保障臨近區域關鍵負荷,并支撐區域電網故障后恢復運行,對于堅強局部電網建設具有重要意義。
增效提速
項目在日常運行模式下,冗余容量并入燃煤機組參與電網調頻,可在滿足燃氣機組“黑啟動”備用需求前提下,大幅提升燃煤機組負荷響應速率,提高電網韌性。
建設及調試
自8月份開工以來,青島公司統籌推進安全管理與施工建設,成效顯著。青島公司會同參建單位科學制定方案并細化分工,成立安全生產管理小組,構建全方位安全質量管理體系,出臺安全技術交底等七項安全制度,規范各環節安全管理。
針對高空作業、施工用電、大件吊裝等關鍵環節,著力細化安全技術與預防措施并明確責任人,強化文明施工管理。全力推進黑啟動電站土建施工、電池艙、中壓艙、集控艙、PCS艙整體吊裝、機組6千伏開關柜安裝、一、二次電纜敷設及接線等各項建設工作。
9月30日完成儲能電站全部設備安裝。
面對電纜路徑復雜、敷設條件不利等難題,項目團隊多次進行現場踏勘確定最優路線,部室車間管理人員緊靠現場,相關班組24小時輪班,采用機械化牽引與人工輔助相結合的方式,全力前移電力傳輸網絡構建關口。
10月10日精準完成燃機側、黑啟動電站電纜接線工作。
隨后,項目以“每日一突破、10日一節點”的勢頭,高標準開展試驗調試、隱患排查等工作,逐項核對設備定值與啟動條件,系統排除光纜連接、程序設置及核心板卡等方面問題。
10月20日完成儲能設備通訊聯調、倒送廠用電試驗。
10月28日-10月29日,燃機6千伏空母線,儲能系統帶廠用輔機啟動試驗、空沖變壓器試驗,驗證VSG模式下電壓、頻率穩定性,調整PCS傳遞函數參數。
10月30日,儲能系統帶燃機整組黑啟動功能測試,驗證儲能系統帶載能力。
至此,該項目VSG模式下電壓、頻率穩定性與儲能系統帶載能力得到有效驗證,為5、6號燃機連續2天內黑啟動并網一次成功奠定堅實基礎。
未來,華電青島公司將持續嚴守黑啟動項目尾工標準,在全面確保區域電網建強“黑啟動”應急保障的同時,充分激活儲能源網協同優化的核心作用,以技術融合驅動能源利用效率提升,為區域電網優化建設持續注入穩恒動能。