所謂黑啟動，是指整個系統因故障停運后，系統全部停電（不排除孤立小電網仍維持運行），處于全“黑”狀態，不依賴別的網絡幫助，通過系統中具有自啟動能力的發電機組啟動，帶動無自啟動能力的發電機組，逐漸擴大系統恢復范圍，最終實現整個系統的恢復。

黑啟動是在黑網或丟失外部電力的情況下恢復電站供電的過程，其作為緊急方案用來恢復區域電網供電。電網的大面積黑電事故使電網對電廠的黑啟動能力日益重視。由于電網對黑啟動機組的啟動時間、加載限制和輔助系統上的額外要求，不是所有的機型都適合黑啟動。

黑啟動要求水電站裝機容量足夠大，機組調節性能夠好，電氣接線上具有雙回以上接線，地理位置盡量不要處于電網末端。只有符合這樣子條件的水電站才具有黑啟動的資格。而本文中所研究的水電站是所在電網的黑啟動備用電源，擔負著電網事故情況下的黑啟動。

水電廠的500kV電壓等級主接線為單元接線方式，正常運行時為Ⅰ、Ⅲ合母運行，通過兩回出線將功率送往電網，其中1~4號主變壓器通過廠用高壓變壓器分別帶Ⅰ—Ⅳ母10kV廠用電母線，Ⅴ母通過位于Ⅲ母的饋線開關供電，Ⅵ母通過位于Ⅳ母的另一編號的饋線開關供電，Ⅷ母通過位于Ⅲ母的開關供電。各10kV母線通過廠用低壓變壓器將電壓輸送至各400V母線。

機組正常運行時，發電機可直接將電壓送往廠用電10kV母線。當機組全停時，該廠廠用電將由一、二兩回出線反送電，經由主變將500kV電壓等級降至廠用電所需電壓等級，保證廠用電正常穩定運行。若遇到系統大范圍故障時，該廠一、二回出線跳閘，導致發電的機組過電壓保護動作，跳機組出口斷路器，導致全廠失電，線路沖擊合閘不成功，則此時應啟動黑啟動流程。

水輪發電機組正常運行時應有各類輔機同時運行，保證機組各軸承瓦溫在合理范圍內。這些輔機由廠用電400V電壓等級母線直接供電，如若全廠失電，廠用電10kV及400V相應斷電，水輪發電機的輔機無法運行。而水電站運行規程中規定，禁止在輔機無法運行時開啟機組，所以黑啟動的目的就是在廠用電失去時，利用柴油發電機將重要輔機帶電，使水輪發電機滿足開機條件并開機，逐級恢復廠用電同時逐級恢復電網。