بلک استارت در نیروگاه‌ها
بلک استارت عبارت است از پروسه‌ای که در طی آن یک نیروگاه بدون تکیه بر یک منبع انرژی خارجی راه اندازی می‌شود. معمولا، برق مورد نیاز یک نیروگاه توسط ژنراتورهای خود آن نیروگاه تأمین می‌گردد. اگر تمام ژنراتورهای اصلی یک نیروگاه از سرویس خارج شوند، برق مورد نیاز آن باید توسط خطوط انتقال متصل شده به نیروگاه تأمین شود. به هرحال، در طی یک قطعی برق سراسری، منبع برق خارجی برای راه اندازی نیروگاه در دسترس نخواهد بود. در نبود برق شبکه، برای راه اندازی مجدد نیروگاه نیاز به توانایی بلک استارت است.
برای رسیدن به بلک استارت، بعضی از نیروگاه‌ها دارای ژنراتورهای دیزل کوچکی (به قدرت چند مگاوات) هستند که می‌توانند ژنراتورهای بزرگتر را با استفاده از برق آن‌ها راه اندازی کنند. تولید نیرو توسط توربینهای بخار بزرگ نیاز به ۱۰ درصد توان خروجی این توربینها برای راه اندازی بویلرها، بادبزن‌ها و سیستمهای سوخترسانی دارد.
از آنجا که تهیه چنین توان بزرگی به صورت آماده بکار اقتصادی نیست توان لازم برای راه اندازی آن‌ها باید توسط خطوط انتقال و از نیروگاههای دیگر تأمین شود. اغلب از نیروگاههای آبی به عنوان منبع توان خارجی برای راه اندازی نیروگاههای دیگر استفاده می‌شود. یک نیروگاه هیدروالکتریک برای راه اندازی به توان اندکی (برای باز کردن دریچه‌های آب سد و تغذیه اکسایتر توربینها) نیاز دارد و در عوض می‌تواند توان زیادی را به شبکه تزریق نماید که برای راه اندازی نیروگاههای بزرگ فسیلی یا هسته‌ای بکارگرفته شود. استفاده از توربینهای گازی راه دیگری برای تزریق برق به شبکه پس از قطعی‌های گسترده می‌باشد.
مراحل یک بلک استارت
مراحل یک راه اندازی نوعی به صورت بلک استارت به صورت زیر است.
۱. از یک باتری برای روشن کردن یک دیزل ژنراتور کوچک در نیروگاه آبی استفاده می‌شود.
۲. خروجی دیزل ژنراتور برای راه اندازی نیروگاه آبی بکار برده می‌شود.
۳. توان الکتریکی خروجی نیروگاه آبی به شبکه تزریق می‌شود.
۴. توان الکتریکی نیروگاه آبی برای راه اندازی یکی از نیروگاههای فسیلی بار پایه بکاربرده می‌شود.
۵. توان الکتریکی تولید شده توسط نیروگاه فسیلی برای راه اندازی دیگر نیروگاههای متصل به شبکه استفاده می‌شود.
توان تولید شده نهایتا به شبکه سراسری تزریق شده و به مصرف کنندگان خواهد رسید. اغلب اوقات این مراحل به ترتیب انجام می‌شوند چرا که راه اندازی تمام نیروگاه‌ها در یک زمان امکان پذیر نیست. به ویژه، پس از یک قطع برق طولانی مدت در تابستان، تمام ساختمان‌ها گرم شده اند و اگر برق تمام مصرف کنندگان با هم وصل شود توان مصرف شده توسط دستگاه‌های تهویه از توانی که شبکه می‌تواند تحویل دهد بسیار بیشتر می‌شود. در فصول سرد سال نیز همین اتفاق به دلیل روشن کردن دستگاه‌های گرما زا خواهد افتاد.
در یک شبکه بزرگتر، بلک استارت اغلب با راه اندازی چند “جزیره” تولید (که هر یک شبکه‌ای محلی را تغذیه می‌کنند) صورت می‌گیرد و سپس این جزایر با همدیگر سنکرون شده و تمام آن‌ها به صورت یک شبکه سراسری در خواهند آمد. نیروگاههای این شبکه باید قادر باشند تغییرات توان در لحظه سنکرون شدن با دیگر اجزای شبکه را تحمل کنند.
محدودیتهای بلک استارت
تمام نیروگاه‌ها برای استفاده در بلک استارت مناسب نمی‌باشند. توربینهای بادی برای این منظور بدترین هستند چرا که ممکن است در لحظه‌ی راه اندازی بادی وجود نداشته باشد. توربینهای بادی و توربینهای آبی کوچک اغلب به ژنراتورهای آسنکرون متصل هستند که توانایی تولید انرژی الکتریکی برای برق دار شدن شبکه را ندارند. واحدهای بلک استارت همچنین باید هنگامی که به بارهای رآکتیو بزرگ خطوط انتقال متصل می‌شوند پایدار بمانند. بسیاری از کنورترهای HVDC نمی‌توانند به یک شبکه قطع شده برق رسانی کنند چرا که خود برای کموتاسیون نیاز به توان الکتریکی دارند. این امر برای ایستگاه‌های HVDC بر پایه‌ی VSC صادق نیست.
