Q／GDW 1774-2021  大中型水电站黑启动试验技术规程

UPS系统性能测试（若电站操作监视系统采用

1.2.1测试前需确认所有机组在停运状态，UPS系统运行正常，无报警。 1.2.2测试UPS系统在交流断开、直流逆变供电的状态下，输出电压不低于90%额定电压的持 时间，若出现异常应停止试验

5.2厂用电投切流程校验

5.2.1应根据水电站厂用电接线编制黑启动厂用动力电源切换实施方案，实施方案应包括黑启动厂用 动力电源投入和恢复步骤。 5.2.2实施方案应明确在水电站交流供电全部消失的情况下的厂用动力电源开关和备自投操作步骤， 以及机组黑启动成功后厂用电恢复操作步骤核电厂标准规范范本，设备恢复步骤可按供电重要性和优先级别依次排列。 5.2.3在进行交流供电部分消失、模拟进行柴油机供电的厂用电投切试验时，应采取隔离措施避免不 司电源间的非同期合闸 5.2.4经实际操作验证可行的黑启动厂用电投切流程，在条件许可的情况下应尽可能利用监控系统远 方操作。 5.2.5对厂用电不能自动控制的水电站，应将经试验验证的厂用电投切流程编入电站运检规程，中控 室宜配备操作卡，确保电站黑启动时手动操作迅速、无误地完成。

5.3无事故备用电源黑启动能力的测试和评估

针对水电站实际情况， 消失到机组自用配电盘供电恢复过程中对机组启停和连续运行安全性的影响。 5.3.1按压缩空气系统及油系统最低运行参数，测试调速器及进水阀油压装置在断电后，油压下降速 度，机组控制调节情况，及在事故油压时机组紧急停机的安全性能， 5.3.2验证技术供水系统断电时机组启停的安全性，记录机组在冷却水停止循环的情况下轴瓦、密 封、定子等温度上升趋势，并进行运行安全评估。 5.3.3确认机组在交流供电消失时，高压直流注油泵自动投退功能正常。 5.3.4确认励磁系统在交流供电消失后，可控硅冷却系统可满足机组黑启动要求。 5.3.5在黑启动运行方式下，检查机组顶盖排水泵停运后的顶盖水位上升趋势，并对机组运行安全性 能进行评估 5.3.6测试变压器冷却装置在交流供电消失情况下的油温及绕组温度上升趋势，并对变压器运行安全 性能开展评估 5.3.7验证电站在电网要求的黑启动时间内，公用系统停运对水电站公用设备、设施运行安全性（如 渗漏排水、防洪排水系统等）的影响。

5.4.1柴油发电机空载试验

5.4.1.1试验前应检查确认柴油发电机启动所需的蓄电池电压、燃料油位、润滑油油位正常，柴油机 发变组保护投入运行，整定值设置正确。 5.4.1.2检查确认柴油发电机启动后，发电机运行无异音、无异味。 5.4.1.3记录柴油发电机启动需要的时间，检查柴油发电机起励时输出电压超调量在设备安全供电范 围内。 5.4.1.4验证柴油发电机空载运行性能，定期记录运行中柴油发电机电压、频率、温度等数据

5. 4. 2 柴油发电机负载能力验证

5.4.2.1柴油发电机负载试验实施方案应按照黑启动最大供电范围、接线方式、试验内容、试验步骤 编制。 5.4.2.2实施方案应考虑在模拟黑启动过程中，防止柴油发电机电源与其他厂用动力电源非同期合闸 的技术措施

5.4.2.3记录柴油发电机启动到空载，在厂用保安段、机组自用配电盘和公用配电盘（可选）依次切 换至柴油发电机供电的时间以及厂用电各段母线的电压、频率、电流及波动情况，确认柴油发电机在 负载冲击时电气和机械性能正常。 5.4.2.4验证柴油发电机带负载连续运行性能，记录柴油发电机电压、频率、功率、油耗、温度等参 数的变化。

5.5机组励磁和调速器黑启动性能检查

.5.1确认发电权 茶安水 5.5.2具备残压启动能力的机组应按设计允许的最低起励残压进行测试验证。 5.5.3石 确认调速器5%以上的转速阶跃扰动试验已完成，转速调节符合DL/T496的技术要求。 5.5.4 确认调速器在机组黑启动工况或频率波动超过一定范围时，能自动切换到转速/频率控制模 式。 5.5.5对协联方式的调速系统，需根据调节曲线及影响机组稳定运行的最小允许负荷，确定设备投退 顺序，并试验验证厂用负荷投退中机组转速/频率波动是否可控制在设备安全供电范围内。

水电站黑启动试验包括黑启动自动化监控功能检查、机组零起升压试验、机组自带厂用电试验以 及机组停机试验。电站应按照电网黑启动预案，制定相应的黑启动试验实施方案，并报调度批准，其内 容包： a 黑启动应具备的条件； b） 试验应隔离的范围； C 黑启动过程中辅助、附属设备才做顺序和状态转换要求； d) 机组启动操作流程； e) 厂用电工作电源倒闸操作顺序和状态转换要求： f） 黑启动过程中的异常处置措施； 名 其他必要的内容。

6.1黑启动直动化监控功能检查

6.1.1黑启动可分为手动控制和自动控制两种方式，水电站应按照设计及设备状况，结合电网对黑启 动时间要求，选择控制方式。 6.1.2黑启动自动化监控功能检查应在确保机组及设备安全、满足快速恢复供电的基础上，验证流程 设计的合理性、正确性和及时性。 6.1.3对于黑启动厂用动力电源切换采用流程自动控制的水电站，在黑启动预备试验中，应对这部分 流程进行验证。 6.1.4对于黑启动手动控制的水电站，应通过试验确认黑启动厂用动力电源切换操作步骤，并将操作 步骤纳入电站黑启动预案， 6.1.5对黑启动采用自动流程控制的水电站，应对控制具备条件、闭锁状态以及是否需要人工干预进 行检查，并尽可能优化流程，缩短黑启动时间， 6.1.6黑启动自动化监控功能检查宜在水电站供电全部失去的情况下进行

6.2机组零起升压试验

6.2.1试验前需根据试验实施方案检查安全隔离措施，确认励磁系统直流起励电源已投入。 6.2.2对采用柴油发电机辅助供电的机组，试验时首先按照柴油发电机负载试验的步骤，启动柴油发 电机向机组自用配电盘供电，并确认供电质量合格， 5.2.3机组启动应在确认机组启动条件（包括试验模拟信号）满足后进行。 6.2.4检查验证机组在启动过程中，技术供水系统、进水阀和调速器油压系统、高压油顶起装置运转 正常，机组转速平稳上升、各部件温升正常，控制步骤正确。 3.2.5检查调速器在转速/频率控制模式下，机组转速维持在许可的变化范围内。 6.2.6确认机组起励正常，励磁在手动或自动控制模式下，发电机出口电压变化在运行许可范围内。

2.8记录零起升压过程中励磁系统励磁电流、励磁电压、发电机建压时间、直流电源消耗等参 2.9记录零起升压过程中和机组到达稳态后机械、电气参数变化情况及机组零起升压所需要的 1，主要包括：

a) 机组定子电流、电压。 b) 机组转子电流、电压。 C） 机组有功、无功。 d) 导叶开度。 e) 机组振动、摆度。 机组定子绕组温度。 g） 机组励磁变温度。 6.2.10机组到达线路充电工况稳态后，检查机组运行正常，报警站无异常报警，检查系统稳定运 行，系统电压正常

6.3机组自带厂用电试验

广用动力电源恢复试验可分两阶段进行：第一阶段首先恢复影响机组和电站安全运行的关锁 备的供电；第二阶段恢复其他厂用供电，并配合验证机组小负荷下调速器和励磁系统调节性能

6.3.1厂用动力电源恢复第一阶段试验

3.3.1.1应首先恢复机组自用配电盘供电，合上厂用电变压器送电电源开关，向厂用电供电，厂变空 载运行正常后，将机组自用配电盘切换回厂用电供电，恢复操作时应检查并记录发电机出口电压、转 速/频率、机组自用配电盘电压。 5.3.1.2对配备柴油发电机供电、机组辅助设备采用主备配置方式且分别接入机组自用配电盘各分段 的，在厂用母线恢复供电时，宜采取柴油机和机组分段供电的运行方式，提高机组辅助设备供电的可 靠性。 6.3.1.3机组自用配电盘切换时应检查确认辅助设备（如油水泵）、主变冷却器以及机组运行状况。

6.3.2厂用动力电源恢复第二阶段试验

6.3.2.1根据制定的厂用动力电源投切实施方案，按规定顺序逐一投入相应设备， 6.3.2.2为避免因负载投入产生的转速/频率异常波动，导致水轮机导叶开度突变，可在调速器软件 中临时设置导叶开度高低限值 5.3.2.3试验中应严格监视机组在小负荷下的运行稳定性，出现异常应按照故障紧急处理预案进行。 5.3.2.4试验前应做好参数的记录准备 记录数据至少包括转速、频率、电压、功率、导叶开度、水 头、振动、摆度、轴承温度、发电机 厂用电电压、电流和功率等

6.4黑启动机组停机试验

6.4.1机组停机应考虑正常停机及事故停机两种可能性，对两种停机方式进行试验，检查线路充电工 况停机时顺控流程的正确性。 6.4.2对配备柴油发电机的电站，需对交流供电消失情况下机组正常停机及紧急停机的安全性进行评 估，并进行试验验证。 6.4.3黑启动试验后的厂用动力电源恢复应在机组停机后按照实施方案恢复操作步骤进行。

6. 5 黑启动试验时间记录

在黑启动试验过程中，应测量并记录黑启动准备时间（t）、机组启动时间（t2）、厂用电工 恢复时间（t3），电站黑启动时间t三t十t2十t3。

6. 5. 2 机组黑启动

按照设备运检规程操作要求，启动机组至线路充电工况，记录机组启动指令发出至机组线 况稳态时间（t2）

根据6.3.1进行厂用电倒闸操作，按照顺序恢复供电，记录时间（t3）

7配合电网孤网试验应开展的工作

7.1孤网试验应在水电站黑启动试验成功完成、试验报告已提交电网调度、电站黑启动时间已初步核 定高层标准规范范本，并已被电网确认作为黑启动电源的前提下进行。 7.2孤网试验应在电网统一部署下，按照电网黑启动预案进行。 7.3水电站应按照电网黑启动预案，编写相关的实施方案，提交调度审核确认。 7.4在进行孤网试验前，应按照电网黑启动预案要求的路径、被启动电源的厂用电负荷情况及电网恢 复过程，配合电网进行机组黑启动时保护、励磁、调速器、同期装置及机组小负荷运行稳定性等相关 参数的计算和分析。分析和计算的内容可包括： a）孤网运行方式下，水电站线路侧发生三相短路时，线路保护动作的特性。 b）孤网运行方式下，水电站线路、变压器、机组继电保护的设置和投退要求。 c）按照确定的黑启动路径，机组向空载线路充电时的发电机机端电压控制以及厂用电保护对母线 电压的最低运行要求。 d）按照电网黑启动预案的供电顺序，计算和分析调速器的稳定性，以及负荷冲击下调速器的调节 向应。 e）确定水电站黑启动同期点参数对孤网中运行机组电气暂态特性的影响及同期方式对同期调整 的要求。 f）在确定的黑启动路径下，机组励磁自激励和振荡边界条件的仿真计算，及机组无功调节范围的 验证。 g）机组在低负荷不稳定区域下，机组最大许可的轴系运行稳定性保护定值及允许运行时间 7.5若电网黑启动预案要求水电站进行升压站断路器和隔离开关操作，需对升压站在交流供电消失后 电气设操作的可行性进行评估

《大中型水电站黑启动试验技术规程》

1编制背景 2编制主要原则， 3与其他标准文件的关系 4主要工作过程. 5标准结构和内容. 6条文说明 10

狮制 2编制主要原则 3与其他标准文件的关系 4主要工作过程.. 5标准结构和内容. 6条文说明

本文件依据《关于下达2021年度国家电网有限公司技术标准制修订计划的通知》（国家电网科（2021 X××号文）的要求编写。 为了保证电网的安全，电站黑启动已逐步纳入电网服务的考核范围，尽管目前大中型水电及抽水蓄 能电站一般均设计黑启动功能，但由于设计、配置上的差异，电站黑启动能力、安全性、可实施性及自 动化程度差别很大，虽然部分水电站进行过黑启动试验功能验证，但基于电站本身的安全考虑和电网的 限制，试验的范围和对黑启动能力的验证都缺乏规范性， 为保证水电站黑启动试验的安全性、可实施性，有效指导水电站黑启动试验工作，组织对本标准进 行修订。

本标准主要遵循以下原则进行修订： a） 对于标准中提到的试验方案内容、参数记录等，尽量进行列举说明，使现场实施时具有可操作 性； b 归纳吸取现行标准条款相关内容，充分结合黑启动试验现状，统筹考虑试验中可能出现的问题 规范试验内容和要求。

工程计价标准规范范本3与其他标准文件的关系

2021年X月，按照公司制修订计划《》（国家电网科（2021）×××号文），项目启动。 2021年X月，成立编写组。 2021年X月，完成标准大纲编写，组织召开大纲讨论会。 2021年X月，编制完成初稿。 2021年X月，完成标准征求意见稿编写，采用xxx方式广泛，多次在xxxxx范围内征求意见。 2021年X月，修改形成标准送审稿。 2021年X月，国家电网×xxxx技术标准专业工作组组织召开了标准审查会，xxxx审查结论为：×xxxx 2021年X月，修改形成标准批准稿，

原标准起草单位包括：华东分部、华东电力试验研究院有限公司。原标准主要起草人包括：项捷 麦平、胡静、徐光昶、陈浩、秦俊、朱晞。 本标准的主要结构和内容如下： 本标准主题章分为4章，由一般试验条件、要求及试验分类、黑启动预备试验、水电站黑启动试验、 配合电网孤网试验应开展的工作组成。本标准兼顾了目前各大中型水电站黑启动试验状况，本保证水 电站黑启动试验的安全性、可实施性的原则，给出了水电站黑启动预实验、各设备系统试验和黑启动整 本试验等要求，以有效指导水电站黑启动试验工作的开展