Is-sistema tal-enerġija hija l-"linja tas-salvataġġ" tal-ekonomija nazzjonali. Qtugħ ta' qtugħ ta'-skala kbira jista' jkollu impatti katastrofiċi fuq il-produzzjoni industrijali, is-sigurtà tal-għajxien, u s-sikurezza pubblika, u potenzjalment saħansitra jikkawżaw il-kollass tas-sistema tal-enerġija kollha. Għalhekk, kif tirrestawra l-provvista tal-enerġija malajr kemm jista 'jkun wara qtugħ tal-enerġija fuq skala kbira-fis-sistema tal-enerġija u timminimizza t-telf li jirriżulta għall-ekonomija nazzjonali hija kwistjoni kruċjali u prattika. Il-bidu iswed huwa s-soluzzjoni effettiva għal din il-problema.
I. X'inhu l-Iswed Bidu
1. Definizzjoni ta 'Black Start
Il-bidu iswed jirreferi għall-proċess tekniku li permezz tiegħu, wara li l-grid tal-enerġija kollha jew żona lokali jesperjenzaw qtugħ sħiħ minħabba ħsara serja, is-sistema gradwalment tirrestawra l-enerġija awżiljarja, tibda l-unitajiet prinċipali li jiġġeneraw, u fl-aħħar mill-aħħar tikseb irkupru sħiħ tal-enerġija tal-grilja bl-użu ta’ sorsi ta’ enerġija interni kapaċi li jibdew waħedhom (sorsi tal-bidu iswed) u mingħajr ma tiddependi fuq appoġġ tal-enerġija esterna. Il-prinċipju ewlieni tiegħu huwa "l-ebda dipendenza fuq l-enerġija esterna", u l-essenza tagħha hija r-rikostruzzjoni awtonoma tas-sistema tal-enerġija minn "stat ta 'kollass" għal "stat ta' operazzjoni stabbli."
L-eżistenza ta' kapaċitajiet ta' bidu iswed tista' tqassar it-tul ta' qtugħ, tnaqqas it-telf ekonomiku u l-impatti soċjali, tiżgura l-provvista tal-enerġija għal tagħbijiet kritiċi bħal ċentri tat-trasport u stazzjonijiet bażi tal-komunikazzjoni, iżżomm is-sikurezza pubblika, u ttejjeb il-kapaċitajiet ta' "anti-kollass" u "irkupru rapidu" tas-sistema tal-enerġija kontra riskji bħal temp estrem, ħsara fit-tagħmir, u interferenza umana.
2. Mogħdija ta 'Implimentazzjoni Tradizzjonali għall-Iswed Bidu
Il-bidu iswed tradizzjonali jiddependi fuq proċess pass-b'-pass: "Sors ta' enerġija tal-bidu-awto{2}} → Restawr ta' enerġija awżiljarja → Bidu-up ta' unitajiet ewlenin ta' ġenerazzjoni → Sinkronizzazzjoni u konnessjoni tas-sezzjoni → Restawr sħiħ tal-grilja." Il-qalba qed tagħżel sorsi ta' enerġija b'"kapaċità ta' startjar waħdu." Il-passi speċifiċi huma kif ġej:
Identifika s-Sors tal-Bidu Iswed: Agħżel sorsi ta 'enerġija li jistgħu jibdew mingħajr enerġija esterna, tradizzjonalment prinċipalment idroenerġija u turbini tal-gass żgħar.
Irrestawra l-Enerġija Awżiljarja: Is-sors tal-bidu iswed l-ewwel jipprovdi enerġija lis-sistemi awżiljarji (eż., pompi tal-ilma, fannijiet, qawwa tas-sistema ta 'kontroll) tal-impjanti tal-enerġija tal-madwar (bħal impjanti termali jew nukleari), li jattiva t-tagħmir awżiljarju tal-unitajiet prinċipali.
Ibda l-Unitajiet ta 'Ġenerazzjoni Prinċipali: Wara li l-enerġija awżiljarja tiġi rrestawrata, ibda gradwalment is-sorsi ewlenin tal-enerġija bħal unitajiet termali u nukleari biex iżżid il-kapaċità tal-provvista tal-enerġija.
Sinkronizzazzjoni tas-Sezzjoni u Restawr tal-Grid Sħiħ: Issinkronizza gradwalment u qabbad is-sezzjonijiet restawrati tal-grilja mal-grilja prinċipali, tespandi l-firxa tal-provvista tal-enerġija sakemm jinkiseb l-irkupru sħiħ tal-enerġija tal-grilja.
3. Limitazzjonijiet tal-Bidu Iswed Tradizzjonali
Il-bidu iswed tradizzjonali jiddependi fuq sorsi ta 'enerġija bħall-idroenerġija u turbini tal-gass żgħar, iżda l-karatteristiċi tekniċi tagħhom jagħmluha diffiċli biex jintlaħqu l-ħtiġijiet ta' sistemi ta 'enerġija ġodda. Il-bidu iswed tradizzjonali għandu dipendenzi ġeografiċi qawwija: l-enerġija idroelettrika tiddependi fuq ix-xmajjar u l-ġibjuni u tista’ tiġi skjerata biss f’żoni speċifiċi; turbini tal-gass jeħtieġu l-appoġġ ta 'pipelines tal-gass naturali, li jagħmlu l-kopertura f'żoni remoti diffiċli. Il-veloċità tar-rispons tagħhom hija wkoll relattivament bil-mod: il-bidu tal-idroenerġija-up jieħu 30 minuta sa sagħtejn, it-turbini tal-gass jieħdu 10-30 minuta, ma jistgħux jissodisfaw id-domanda għal "restawr fil-livell ta' minuti ta' tagħbijiet kritiċi." Barra minn hekk, it-turbini tal-gass jarmu CO₂ waqt it-tħaddim u għandhom manutenzjoni mekkanika kumplessa, li tirriżulta fi spejjeż operattivi annwali għoljin.
II. Kif Is-Sistemi tal-Ħażna tal-Enerġija Jiksbu Black Start
Mhux it-teknoloġiji kollha tal-ħażna tal-enerġija jistgħu jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-bidu iswed. Jeħtieġ li jippossjedu tliet karatteristiċi ewlenin: "Kapaċità ta' startjar waħdu (attivazzjoni mingħajr enerġija esterna)", "Kapaċità ta 'output stabbli (jappoġġja tagħbijiet ta' enerġija awżiljarja)", u "Adattabilità ta 'vultaġġ wiesa' (tqabbil interfaces ta 'impjant tal-enerġija differenti)".
1. Awto-Ibda t-Teknoloġija tal-Kontroll
Is-sistema tal-ħażna tal-enerġija nnifisha għandha tippossjedi l-kapaċità għal "attivazzjoni mingħajr enerġija esterna." Il-qalba ta' dan huwa l-kisba ta' awto-bidu permezz ta' "sors ta' enerġija ta' backup + strateġija ta' kontroll." Is-sistema tal-ħażna tal-enerġija għandha UPS mibni-li jipprovdi l-enerġija inizjali lill-kontrollur, l-inverter u s-sistema tat-tkessiħ tagħha. Wara li l-UPS jiġi attivat, il-kontrollur l-ewwel jiċċekkja l-istatus tal-unitajiet tal-ħażna tal-enerġija (ċelluli tal-batterija). Wara li ma tikkonferma l-ebda ħsarat, jibda l-inverter, jikkonverti l-enerġija DC mill-unitajiet tal-ħażna għal enerġija AC (li tqabbel il-vultaġġ/frekwenza tal-qawwa awżiljarja jew tat-tagħbija), fl-aħħar mill-aħħar tikseb "qawwa awtonoma-on" għas-sistema tal-ħażna tal-enerġija.
2. Tqabbil tat-Tagħbija u Teknoloġija tal-Kontroll tal-Qawwa
Fl-istadju inizjali tal-bidu iswed, il-varjazzjonijiet tal-qawwa mit-tagħbijiet jistgħu jikkawżaw li s-sistema tal-ħażna tal-enerġija tgħabbi żżejjed jew tesperjenza kollass tal-vultaġġ. It-teknoloġiji li ġejjin jintużaw biex jinkiseb it-tqabbil tat-tagħbija:
Tbassir u Gradazzjoni tat-Tagħbija: Ikseb ir-rekwiżiti tal-enerġija tat-tagħbijiet li jridu jiġu rrestawrati bil-quddiem (eż., l-enerġija awżiljarja hija ta' madwar 10MW-50MW, tagħbijiet tal-isptar madwar 1MW-5MW). It-tagħbijiet huma kkategorizzati f'"tagħbijiet ta'-appoġġ" (eż., sistemi ta' kontroll, dawl ta' emerġenza) u "tagħbijiet ta' bidu li jistgħu jittardjaw-" (eż., pompi tal-ilma mhux kritiċi), li jagħtu prijorità lit-tagħbijiet li għandhom isostnu.
Kontroll tad-Droop: Juża l-algoritmu tal-kontroll tad-droop tal-inverter biex jaġġusta awtomatikament il-vultaġġ/frekwenza tal-ħruġ tas-sistema tal-ħażna tal-enerġija skont il-bidliet fit-tagħbija (eż., il-frekwenza tonqos ftit iżda tibqa 'f'limiti aċċettabbli meta tiżdied it-tagħbija), tevita impatti tal-qawwa.
Konfigurazzjoni tal-Kapaċità tal-Ħażna tal-Enerġija: Ikkalkula l-kapaċità tal-ħażna tal-enerġija meħtieġa abbażi tal-qawwa tat-tagħbija u l-ħin ta 'restawr meħtieġ. Formula: Kapaċità tal-Ħażna tal-Enerġija=Qawwa tat-Tagħbija × Ħin tar-Restawr × Fattur tas-Sigurtà (fattur ta 'sikurezza tipikament 1.2-1.5), li tiżgura li l-ħażna tal-enerġija ma titnaqqasx matul il-proċess tal-bidu iswed.
3. Teknoloġija ta 'Sinkronizzazzjoni tal-Grid
Wara li s-sistema tal-ħażna tal-enerġija tirrestawra l-enerġija għat-tagħbijiet lokali, jeħtieġ li tkun sinkronizzata u konnessa ma 'sorsi oħra tal-enerġija (bħal impjanti tal-enerġija tradizzjonali, impjanti tal-enerġija ġodda) jew il-grilja prinċipali. Il-qalba qed tikseb sinkronizzazzjoni f'"vultaġġ, frekwenza, u fażi":
Uża tagħmir ta 'sinkronizzazzjoni biex-ħin reali tiskopri l-amplitudni tal-vultaġġ, il-frekwenza, u d-differenza tal-fażi bejn is-sistema tal-ħażna tal-enerġija u n-naħa li għandha tiġi konnessa.
Jekk jeżistu devjazzjonijiet, il-kontrollur jaġġusta l-qawwa ta 'ċarġ/skariku tas-sistema tal-ħażna tal-enerġija (eż., tiżdied il-qawwa tal-iskarika biex tgħolli l-frekwenza, taġġusta l-fażi tal-ħruġ tal-inverter) biex tnaqqas id-devjazzjoni fil-limiti permissibbli (tipikament devjazzjoni tal-vultaġġ Inqas minn jew ugwali għal 5%, devjazzjoni tal-frekwenza Inqas minn jew ugwali għal 0.2Hz, differenza tal-fażi Inqas minn jew ugwali għal 5 grad).
Ladarba d-devjazzjoni tilħaq l-istandard, uża circuit breakers biex tikseb "konnessjoni artab" (gradwalment iżżid il-qawwa tal-konnessjoni), tevita kurrent ta 'inrush li jista' jagħmel ħsara lit-tagħmir.
III. Sommarju
Il-bidu iswed huwa l-aħħar linja ta 'difiża għat-tħaddim sikur tas-sistema tal-enerġija. Bil-karatteristiċi tagħhom ta 'rispons mgħaġġel, flessibilità għolja, u tniġġis żero, sistemi ta' ħażna ta 'enerġija saru suppliment importanti għal sorsi ta' enerġija tal-bidu iswed tradizzjonali, li għandhom rwol insostitwibbli, speċjalment f'bażijiet ta 'enerġija ġodda, għal garanzija ta' tagħbija kritika, u taħt kundizzjonijiet estremi.
Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-ħażna tal-enerġija ta' żmien twil-u tnaqqis fl-ispejjeż, is-sistemi tal-ħażna tal-enerġija se jikkollaboraw ma 'sorsi ta' enerġija tradizzjonali biex jiffurmaw sistema ta 'bidu iswed li tgħaqqad approċċi "imqassma + ċentralizzata", tibni barriera ta' sikurezza ta 'anti-kollass u rkupru mgħaġġel għas-sistema tal-enerġija, u tappoġġja l-operat stabbli tas-sistema tal-enerġija ġdida.