北美大停电事故分析报告

一、事故概括及背景

美国东部时间2003年8月14日16:11，以北美五大湖为中心的地区发生大停电事故，这是北美有史以来最大规模的停电事故，停电涉及美国整个东部互联电网。事故中至少有21座电厂停运，约5000万人受到影响，纽约州80%供电中断。

二、事故的发生及控制措施

（1）8月14日14:00，位于俄亥俄州北部的一个550MW发电机组停运，导致在15:06俄亥俄州Chamberlain–Harding 345kV线路跳闸，其输送的功率转移到相邻的 345kV 线路（Hanna–Juniper）上，此时系统还处在正常状态。

（2）15:32 由于长时间过热下垂接触树木和警报系统失灵，Hanna–Juniper 345kV 线路因短路故障而跳闸，克利夫兰失去第二回电源线，电压降低；密歇根州内线路潮流保持稳定。此时系统电压超出允许范围，变为紧急状态。

（3）15:41至16:06三条345kV 线路相继跳闸，但供电公司认为，虽然有一些线路跳闸，系统也是安全的，因而未与其他相连系统解列，导致发生了一系列连锁反应，更多回输电线路跳开、潮流大范围转移、系统发生摇摆和振荡，系统有功和无功功率不再平衡，系统转变为崩溃状态。

（4）事故发生几小时后系统开始逐步恢复负荷，系统进入恢复状态，截止到8月15日11:00，共恢复负荷 48600MW。大部分跳闸线路和停运机组都恢复了运行，绝大部分受影响的居民恢复了正常用电。8月17日17:00，除了密歇根至安大略的线路外，所有在大停电中停运的线路都投入了运行。

三、系统运行的建议

（1）做好电力系统的统一规划

发生大面积停电事故，其主要内在原因是缺乏统一规划，在高峰负荷时线路负载重，发生“N-1”故障时极易导致相邻线路过载而相继跳闸。

（2）坚持统一调度的方针

美国没有一个能够协调组织各地区电网运行的统一电力调度中心，电网调度和运行缺乏统一有效的管理机制。应坚持统一调度的方针，确保整个电力系统的安全和稳定运行。

（3）电网运行要有足够的备用容量

这次事故发生在电网大负荷运行期间，电源备用不足。一旦电网发生故障，大电源退出，就会因供电不足而产生连锁反应，使事故扩大。

（4）加强继电保护和安全稳定自动装置的优化配置

电网事故的扩大都与继电保护和安稳装置的配置有关系，需要发展先进、可靠的继电保护装置和稳定控制技术，避免大面积停电事故的发生。

（5）做好反事故预案和“黑启动”方案

大电网运行时，存在因各种原因导致事故扩大的可能性。因此，做好电网事故发生后的处理预案和电网一旦崩溃后尽快恢复的“黑启动”方案十分重要。

（6）加强电力系统计算分析和仿真试验工作

通过事故预想分析，找出系统中存在的薄弱环节，对可能发生的事故作好预案，这对于防止大面积停电事故的发生是十分重要的。