大停电事故及其教训讲解

大停电事故及其教训
主讲人：王大亮（国网长春供电公司）
美加8.14大面积停电事件 ：
美国东部时间（EDT）2003年8月14日下午16点11
分，以北美五大湖为中心的地区发生大面积停电 事故，包括美国东部的纽约、密歇根、俄亥俄、 马萨诸塞、康涅狄格、新泽西州北部和新英格兰 部分地区以及加拿大的安大略等地区。这是北美 有史以来最大规模的停电事故。停电涉及美国整 个东部电网，事故中至少有21 座电厂停运，停电 持续时间为29h，损失负荷61800MW。约5000万人 受到影响，地域约24000平方千米，其中纽约州 80%供电中断。
莫斯科大停电事件 ：
事故的直接原因是气温高，用电负荷大幅增长，
线路过负荷跳闸引起连锁反应，线路相继跳闸， 导致大面积停电。前一天运行40多年的变电站电 流互感器爆炸起火，造成220 kV线路停运，负荷 改110kV线路带是过载的直接原因。而设备运行维 护不当造成电流互感器爆炸是事故发生的导火索。 引起事故的恰吉诺变电站建于1963年，设备均已 老化。且电网处于超负荷运行状态，运行人员也 未引起注意，缺乏严格的操作规程约束及协调手 段。
大停电事故的启示：
任意坚强的网络都存在较薄弱的运行方式和 严重的运行状态； 跟踪运行方式和适应运行状态的实时控制系 统是不可缺或的； 分散安装、独立动作的自动装置可能保护电 网，也可能切跨电网； 电网主网架结构的不安全，是大停电事故的 直接原因； 电网的无序解列、开断造成了恢复的困难。

可吸取的教训： 元件的故障或扰动，在局部系统内部采取措施来 消除影响，不使其扩散到局部系统外； 区域系统之间输电断面上的故障，切除故障元件 后尽量保持输电断面的完整性； 反应元件运行异常的保护应与系统的安全自动装 置协调动作，保证网络连接的强壮性，尽量满足 输电能力与输电需求的平衡，切不可独立、无序 乱动； 互联系统失稳后，应按功率尽可能平衡的原则有 序解列，避免大面积停电，并有利快速恢复。
西欧大停电事件 ：
西欧大停电事件 ：
中国南方冰冻灾害大停电 ：
2008 年1 月10 日至2 月2 日，我国南方地区先
后出现4 次大范围低温雨雪冰冻天气，遭遇了50 年一遇的冰雪灾害，使电网安全运行经历前所未 有的严峻考验。由于暴雪、冻雨导致河南、湖南、 湖北、江西、安徽、浙江、福建等地输变电线路 出现大范围的断线倒塔事故，造成大范围大面积 停电限电，包括重要交通枢纽及设施等的供电中 断，严重影响了电网安全运行。甚至部分地区电 网瓦解，江西赣州电网进入了孤网运行、湖南郴 州断电断水十多天。随即引发交通运输、物资调 运、市场供应等方面的连锁反应，人民生活一度 陷入了困境。
简要经过和原因分析 ：
此时，MISO作为该地区(包括FE)的输电协调机构，
也出现问题; MISO的系统分析工具在8月14日下午未能有效地工 作，导致MISO 没有及早注意到FE公司的问题并采 取措施; MISO用过时的数据支持系统的实时监测，结果未 能检测出FE公司的事态发展，也未采取缓解措施; MISO缺乏有效的工具确定是哪条输电线路断路器 动作及其严重性，否则MISO的运行人员可以根据 这些信息更早地意识到事故的严重性;
简要经过和原因分析 ：
伦敦大停电事件 ：
2003年8月28日下午英国伦敦经历了16年来第1次
大停电。英国国家电网公司所属的伦敦南部电力 传输系统出现故障，导致该系统从18:20至18:57 电力供应中断。停电影响了EDF能源公司的410000 个用户，事故主要发生在伦敦南部地区，停电共 损失负荷724MW，约为当时整个伦敦负荷的20%。 英国国家电网公司在事故后进行了调查，故障出 现的原因是在2001年更换老设备时安装了一个不 正确的保护继电器，致使自动保护设备误启动， 而切除Hurst变电所的变压器不是造成本次事件的 直接原因，它使伦敦电力供应量瞬间减少了五分 之一。由于电力缺额过大造成了这次大停电。
造成大停电的直接原因通常有以下几种情况：
在部分元件停运检修状态下，局部发生故障； 故障切除后运行状态转移中部分输电元件运
行异常或保护误动； 后备保护和自动装置切除过载的输电元件； 连锁过载被切除后的输电通道转移及系统不 稳定； 输电网络被大面积的无序断开后低周波、低 电压、高周波等自动装置分散动作使系统崩 溃。
中国南方冰冻灾害大停电 ：
中国南方冰冻灾害大停电 ：
中国南方冰冻灾害大停电 ：
中国南方冰冻灾害大停电 ：
巴西大停电事件 ：
2009-11-10 22:13，巴西全国范围内发生大面积
停电，损失负荷24.436GW，约占巴西全部负荷的 40%，受影响人口约5000 万，约占巴西总人口的 26%，是近年来世界上影响较大的大停电事故之一 巴西电网大停电属于故障连锁反应造成的大面积 停电：雷电和暴风雨使依泰普水电站输电系统的 圣保罗受端变电站变压器短路接地，使2条输电线 同时断开，在几秒钟内第三条输电线跳开，形成 故障连锁反应，造成南部—东南部互联电网15条 输电线路跳闸断开，引起依泰普水电站全部运行 机组与电网解列，造成南部—东南部互联电网大 面积停电。依泰普水电站运行机组解列，同时造 成巴拉圭电网大停电。
中国南方冰冻灾害大停电 ：
据报道，全国范围电网此次因灾停运电力线路共
37606条，因灾停运的变电站共2027座，110～500 kV 线路因灾倒塔共8165基。 电力设施对极端气候灾害防范的设计标准不够， 在冰冻严重灾害到来的时候，重电源、轻电网的 弊端暴露是造成这次南方冰冻灾害大停电的主要 原因。
西欧大停电事件 ：
事件的起因是: 德国最大的能源公司意昂电网公
司为了让迈尔造船厂新的“挪威珍珠”号轮船通 过埃姆斯河驶入北海，断开了河上从科勒佛德风 场到汉堡的380kV双回线路。经协商，于11月4日 21:38进行开断操作，22:10，兰德斯贝根到韦伦 多夫的线路由于过负荷保护跳闸。随之发生的一 系列连锁跳闸，导致欧洲输电协调联盟(UCTE) 电 网解列为3块，并大量切机切负荷。
意大利全国大停电事件 ：
2003年9月28日凌晨3∶30意大利发生全国大停电，
受停电影响的居民达5400万人(约占全国人口的 93%)。停电数小时后北部城市米兰等首先恢复供 电，继之首都罗马在当天中午开始有电。南部地 区到29日才恢复供电。 这次事故的直接原因是从法国通往意大利的两条 400kv高压电线因暴雨中断。但是在短暂的电力中 断之后，意大利方面未能及时连通法、意之间的 电力电缆，引起这2条400kV线路相继跳闸，导致 意大利有功出力不足，引起一连串的停电事件。
北欧大停电事件 ：
2003 年9月23 日北欧电网中的瑞典中部和南部电
网及丹麦的东部电网发生大面积停电，停电区包 括瑞典首都斯德哥尔摩，重要城市马尔及丹麦首 都哥本哈根。瑞典东部奥斯卡斯汉姆核电厂 3号机 (1135MW)及西部林哈尔斯核电厂3号机(920MW)及4 号机(885MW)停运。 瑞典方面报道，停电的主要原因是被暴风雪压倒 刮断的树木破坏了供电线路，随之进一步引起跳 闸停电事件的发生。
莫斯科大停电事件 ：
印尼大停电事件 ：
2005年8月18日上午，印尼发生了包括首都雅加达
在内的大面积停电事故，印度尼西亚境内8月18日 发生大面积停电，首都雅加达也彻底断电，总共 波及近1 亿人口，接近总人口的一半。城市交通、 铁路及航班也受到严重影响。 造成大停电的原因，主要是爪哇岛和巴厘岛的电 力输电网发生故障，连带影响到雅加达等地区的 供电，导致供电系统出现问题。
简要经过和原因分析 ：
MISO和PJM互联机构(控制宾夕法尼亚、马里兰和
新泽西等地)在其交界处对突发事件各自采取的对 策缺乏联合协调措施; 总体而言，这次大停电是诸多因素所致，包括通 信设施差、人为错误、机械故障、运行人员培训 不够及软件误差等。从复杂的计算机模拟系统到 简单的输电走廊树枝修剪，都未予以足够的重视。
负荷等。保持稳态输电能力与输电需求的平衡。
我国保障电网安全运行的“三道防线” 第二道防线：保障电网安全运行的安全自动装置 暂态稳定控制：逻辑式连锁切机、切负荷；利用 局部量的稳定性预测与紧急控制装置；基于离线 或在线计算的区域性稳定控制系统；用于保持动 态输电能力和输电需求的的平衡。
简要经过和原因分析 ：
第一能源公司(FE) 的3 条Байду номын сангаас电线路由于离树枝太
近，短路跳闸，这是大停电的最初原因; 当时FE公司控制室的报警系统未正常工作，而控 制室内的运行人员也未注意到这一点，即他们没 有发现输电线路跳闸; 由于FE公司的监控设备没有报警，控制人员就未 采取相应的措施，如减负荷等，致使故障扩大化， 最终失去控制; 正是由于FE公司根本未意识到出现问题，也就没 有通告相邻的电力公司和可靠性协调机构，否则 也可协助解决问题;
我国保障电网安全运行的“三道防线” 第二道防线：保障电网安全运行的安全自动装置 自动重合闸装置：除减少重合于永久故障时系统 不平衡能量外，尽量减少网络拓扑的变化，尽快 恢复网络输电能力；
备自投、事故减出力、自动切负荷、抽水改发电
等：快速保持稳态发输电能力与用电需求的平衡。
过负荷控制：连锁切机、切负荷，远方切机、切
莫斯科大停电事件 ：
2005年5月23日晚19：57起，俄罗斯莫斯科地区电
网发生一系列故障，到5月25日11：00左右，莫斯 科市大部分地区及附近25个城市发生大面积停电 事故，莫斯科电网共断开了321座变电站，除最先 停电的500 kV恰吉诺变电站外，还包括16座220 kV变电站，201座110 kV变电站，104座35 kV变电 站。直接损失负荷达3539.5 MW，近400万人的生 活受到影响，造成了15～20亿美元的直接经济损 失。
我国保障电网安全运行的“三道防线” 第一道防线：高速、准确地切除故障元件的继电保 护和反应被保护设备运行异常的保护 被我国超高压电网普遍采用的装备 利用被保护元件两端的尽可能简单的信息； 超高压系统主保护动作速度10－25毫秒； 超高压系统主保护动作正确率99.82%; 正在研究、未来可能装备电网的保护 利用被保护元件单端或两端故障暂态信息的继电 保护 主保护动作速度2－5毫秒