黑启动的研究和初步应用始于20世纪80年代，国外开展了一些研究和实践。
2000年5月5日，北京十三陵蓄能电厂开展我国首次黑启动试验。此次试验模拟北京地区发生大面积停电后，十三陵蓄能电厂快速自启动，并恢复石景山热电厂系统，最终实现该厂重新并网发电的全过程。试验中，十三陵蓄能电厂仅用2分15秒完成自启动，石景山热电厂系统随之恢复并实现并网发电，全过程总计1小时30分钟，数百项复杂操作均为零差错。
北京十三陵蓄能电厂机组黑启动试验现场。来源：“国网档案”微信公众号
常见的黑启动电源有水电站、抽水蓄能电站、配备黑启动柴油机的火电机组、具备储能系统的小型燃气电厂、具备控制能力的储能系统等。
根据黑启动电源位置，可以将黑启动分为两大类： 从本电力系统外部电源进行的黑启动和 本电力系统内部电源进行的黑启动。
01
外部电源
外部电源是不属于本电力系统、可独立向待恢复电网输送电能的电源，本质是借助外部电网的支撑来启动本系统。
02
内部电源
内部电源指属于本电力系统自身、具备自启动能力的电源，无需依赖外部电网，可在系统全停后自行启动，并带动其他机组和负荷恢复运行。
实际电网黑启动过程中，通常优先利用内部电源实现自主恢复，减少对外部系统的依赖。当内部电源不足时，会借助外部电源辅助恢复。
传统黑启动电源一般选择燃气轮机和水电机组，但燃气轮机存在维护费用高等问题。水轮发电机结构简单，没有复杂的辅机系统，厂用负荷小，启动速度快，但在枯水期和水资源匮乏的地区，调“水”为“电”难解燃眉之急。此外，水电机组黑启动不具备灵活配置条件，无法满足所有区域的黑启动要求。
目前，以抽水蓄能电站为自启动电源的黑启动试验相对成熟。然而，抽水蓄能电站建设周期长，需选择有山有水有高度差的地方，存在选址要求高、站点数量较少等实际情况。
北京十三陵蓄能电厂上水库。来源：“国网档案”微信公众号
近年来，我国新能源发展迅速，为黑启动试验提供更多可能。风电资源和水电资源在我国地理分布上呈现良好的互补特性，风电作为黑启动电源，既能作为传统水电黑启动电源的有益补充，又能在电网遭遇极端情况时提供新的启动方法；广泛分布于配电网中的光伏设施也可作为黑启动的补充，提升黑启动电源选择的灵活性。
2017年7月27日，国网江苏电力完成国内首次风电黑启动试验。试验中，3台风机组成的孤网实现无同步电源自平衡，最大输出功率达1200千瓦，带动燃煤机组的辅机启动运行，进而带动发电企业厂用电和主设备。
2023年6月4日，上海长兴岛光伏发电项目和柴油发电车黑启动试验成功，标志着我国光伏电站首次参与启动火电机组的黑启动试验取得成功。
2023年6月4日，上海长兴岛光伏和柴油发电车黑启动试验。来源：《行业影像志·解码黑启动》纪录片截图（英大传媒集团影视中心）。
新型储能是建设新型电力系统和新型能源体系的关键支撑技术，具有选址灵活、响应速度快、控制精度高等优势，为黑启动电源提供更多选择。
2024年6月17～18日，国网辽宁电力组织大连恒流储能电站、华能大连电厂及辽宁大连供电公司成功开展全球首次新型储能黑启动城市电网大容量火电机组试验。在华能大连电厂火电机组近9000千瓦的厂用负荷被成功带动后，该机组实现点火并网。试验首次验证了新型储能经主网架启动大容量火电机组的可行性，为新型储能大规模综合利用打造示范样本。
构网型储能是实现新型储能黑启动的核心技术路径。构网型储能通过构网型控制技术模拟出与同步发电机类似的外部特性，能够自主建立和维持电网的电压和频率。它不仅能够自己启动，还能“拉动”光伏、火电等不同种类电源。近年来，构网型储能黑启动试验有更多实践。
2025年9月10日，国网山东电力完成全国首次“储—光—火”联合黑启动试验，首次用构网型储能作为“电网起搏器”，同时激活光伏电站、火电等多种电源。本次试验的成功全面验证了构网型储能作为黑启动电源，远距离“牵”起多类型电源的稳定性和可靠性，为构网型储能深度参与电网运行提供了参考。
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