大停电事故资料

向北出宾夕法尼亚通过纽约、安大略到密歇根的冲击 潮流的结果是，4s后这四条线路相继跳开，将纽约与宾夕 法尼亚分离。 这种情况下，东部互联电网的北部（它仍包括密歇根 东部、俄亥俄北部迅速减小的负荷）仍通过2个位置（1.在 东部，通过纽约与新泽西的联络线；2.在西部，通过安大 略、马尼托巴、明尼苏达之间的230 kV线路）与互联电网 其它部分相连。很大的潮流通过纽约与新泽西联络线向北 移。
12:05:44 – 1:31:34 PM 发电机切机
1)
2) 3)
12:05:44 – Conesville＃5 (额定值375 MW) 1:14:04 – Greenwood ＃1 (额定值785 MW) 1:31:34 – Eastlake ＃5 (额定值597 MW)
Conesville电厂位于俄亥俄州中央；
Fostoria Central-Galion线路形成从俄亥俄中部到北部通道 的一部分，此路径由于4:08:58 Galion-Muskingum-Ohio Central 线路跳闸以及4:09:06 East Lima-Fostoria Central线路跳闸而阻 塞。 靠近宾夕法尼亚边界，位于Erie湖南岸的Perry 1核电站机 组，以及靠近Cleveland 的Avon Lake电厂＃9机组几乎在同一 时间跳开。当连接Cleveland和Toledo地区的Beaver-Davis Besse 345 kV线路跳开后，使Cleveland地区与东部互联电网分离。 Cleveland地区最初由于低频减载动作而自动甩负荷，最终由 于线路跳开而甩负荷。
线路是从俄亥俄州西南 部至俄亥俄州北部输电 通道的一部分， 由于线路经过部分地区 发生灌木着火而导致线 路断开（着火产生的过 热空气使线路上方空气 电离而发生导线短路）。
Байду номын сангаас
3:05:41 – 3:41:33 PM
俄亥俄州东部和北部之间的线路断开
5)
6) 7)
3:05:41 – Harding-Chamberlain 345 kV线路 3:32:03 – Hanna-Juniper 345 kV线路 3:41:33 – Star-South Canton 345 kV线路
事故发展过程图示
报告以图示的方式，详细地再现了事故的发生发展过 程。图中所用图例如下：
输电线路
事件 线路跳开 通道断开
发电机切机 事件序号
连锁事故发生前的阶段


由于空调负荷及其他负荷的增长, 在8月 14日以前的几天以及8月14日中午, 俄亥 俄州北部许多节点的电压呈下降趋势。 表明8月14日的中午该地区已有无功不 足的迹象, 而且在中午12 时以前系统中 已有不寻常的电压波动, 尽管此时系统 仍然处于正常的运行状态。
美加8.14电网大面积停电事故
电气工程学院
周念成
内容



1.事故概况 2.事故起始及发展过程 3.事故原因初步分析 4.美加联合电网大面积停电事故的启示
1.事故概况

美国东部时间(EDT) 2003年8月14日16:11开始 （北京时间8月15日晨4:11），美国东北部和 加拿大东部联合电网发生了大面积停电事故
4:10:00 – 4:10:38 PM 穿过密歇根及俄亥俄州北部的线路跳开，密歇 根北部、俄亥俄北部发电机跳开，俄亥俄北部与宾 夕法尼亚分离
13) 4:10 – Harding-Fox 345 kV线路
14) 4:10:04 – 4:10:45 –俄亥俄州北部 沿Erie 湖的20台发电机（共带负荷 2174MW） 15) 4:10:37 – West-East Michigan345 kV线路 16) 4:10:38 – Midland Cogeneration Venture (共带负荷1265 MW) 17) 4:10:38 – 底特律西北输电系统分 离
Morgan机组 (额定： 500MW; 负荷：200 MW)
当Galion-Ohio Central-Muskingum、East Lima-Fostoria Central线路跳开后，阻断了从俄亥俄州南部、西部到俄亥俄 州北部、密歇根州东部的输电通道。 这样俄亥俄州北部及歇根州东部负荷中心仅通过3条通道（1. 沿Erie湖南岸从俄亥俄东北及宾夕法尼亚；2.密歇根西部通过 由西向东线路；3.安大略）连接。密歇根东部与俄亥俄北部 仅通过靠近Erie湖西南部弯曲处的3条345 kV线路连接。 密歇根中部的Kinder Morgan发电机跳开（负荷为200MW） 。从印第安纳通过密歇根东西线路向俄亥俄州北部及密歇根 州东部负荷供电的潮流加重。印第安纳向俄亥俄州北部负荷 中心供电的输电能力降低，那个区域由于负荷超过了急速下 降的供电能力，电压开始下降。 约4:09，东部互联系统的频率升高了0.02～0.027Hz，表明损 失了约700～950 MW负荷。
4:10:40 – 4:10:44 PM
宾夕法尼亚与纽约间4条线路跳闸
19) 20) 21) 22)
4:10:40 – Homer City-Watercure Road 345 kV线路 4:10:40 – Homer City-Stolle Road 345 kV线路 4:10:41 – South Ripley-Dunkirk 230 kV线路 4:10:44 – East Towanda-Hillside 230 kV线路
Greenwood电厂位于底特律北部，Greenwood ＃1机 组在1:14:04 跳开，1:57.恢复运行；
Eastlake＃5机组位于俄亥俄州北部Erie湖南岸，与 345 kV系统相连。这些机组跳开后使系统潮流方式 发生了变化。
2:02 PM
俄亥俄州西南部线路断开
4) Stuart – Atlanta 345 kV线路

2.事故起始及发展过程

美加事故工作组于2003年9月11日公布了 关于814大停电事故发生、发展、影响区 域等较为详细情况的最新工作报告。着 重于对主要线路（230kV及以上）、大发 电厂事件的描述。
事故前电网状况


大停电包括的大部分事故发生于8月14 日从中午到 4:13 p.m. EDT.这段时间。 发电厂、线路的运行及区域间的功率交 换可能会导致当天晚些时候的事故。 事故调查组从8:00 a.m. EDT的事件开 始分析，以确定大停电发生的原因。
新英格兰电网 NE ISO 250万
PJM电网 420万
事故区域：美国加拿大东部互联系统所属东北 部电网 事故损失：负荷6180万千瓦，影响5000万人， 300亿美元/天
1.事故概况
损失负荷 ：6180万千瓦 5000万居民失去电力供应 恢复需几天时间 -8月14日 19：30 恢复134万千瓦 - 8月14日 23：00 恢复2130万千瓦 - 8月15日 11：00 恢复4860万千瓦 美国切机 20多台（含9台核电机组） 美加共计切机百余台 美经济学家估计：美损失：300亿美元/天 安大略省损失：50亿美圆
连锁事故开始阶段
这三条线路是从俄亥俄州东部至俄亥俄州北部输电通 道的一部分，现在Harding-Chamberlain线路跳闸的原 因不明，Hanna-Juniper线路由于触到树木对地短路而 跳闸，Star-SouthCanton线路在14日早些时候跳开并 重合了2次。 由于这三条线路跳闸，从俄亥俄州东部至俄亥俄州北部 输电通道的输送能力被削弱，原来流经这三条线路的 潮流-立刻转移至其它线路，包括低电压等级的连接 俄亥俄州北部与电网的138kV系统。但是，这种新的 潮流运行方式使另外一些线路也过负荷。随着电压降 低，俄亥俄州北部的600MW工业负荷失电（由于电 压低，电机停机），138kV及69kV系统配网用户也自 动的与系统隔离。
4:08:58 – 4:10:27 PM 俄亥俄州西北部线路跳闸、密歇根中部 发电机跳开
10) 4:08:58 – Galion-Ohio Central-Muskingum 345kV线路
11) 4:09:06 – East Lima-Fostoria Central 345 kV线路
12) 4:09:23-4:10:27 Kinder
4:10:41 PM 俄亥俄北部线路和发电机跳开
23) Fostoria Central-Galion
345 kV线路 24) Perry 1核电站机组(额定 值1252 MW) 25) Avon Lake ＃9 (额定值 616 MW) 26) Beaver-Davis Besse 345 kV线路
4:10:38 情况概要
当Perry-Ashtabula-Erie West 345 kV线路于4:10:38跳闸后，整 个密歇根东部和俄亥俄北部负荷 中心几乎没有剩余的可用发电容 量了，并且电压开始降低。 与这些负荷中心及东部互联电网 剩余部分仅有的联络是密歇根与 俄亥俄系统间的断面。同样，俄 亥俄北部及与互联电网分离地区 的频率开始下降。 当沿Erie湖南岸的输电线路跳开 后，那条路径上的潮流立刻逆转 方向，开始形成从宾夕法尼亚到 纽约到安大略最后进入密歇根的 逆时针的巨大的环流。
停电影响 美国：俄亥俄州、密歇根州、纽约州、马萨诸 塞州、康涅狄克州、新泽西州、宾夕法尼亚州、 佛蒙特州（8个州） 加拿大：安大略省、魁北克省（2个省）

美加大停电事故分析
魁北克电网 10万
密歇根电网 METC
安大略电网 IMO 2000万 纽约州电网 NY ISO 2200万
1300万
底特律电网 ITC 北俄亥俄电网 FE
18) 4:10:38 – Perry-Ashtabula-Erie West 345 kV线路
4:10:04 –4:10:45期间，俄亥俄州北部Erie 湖沿岸的20台发 电机（共带负荷2174MW）跳开。这些发电容量的损失，加大 了向俄亥俄州北部及歇根州东部负荷中心送电的剩余通道的潮 流，包括穿越密歇根的由西向东的送电线路。接着在4:10:37， 密歇根由西向东的345 kV送电线路跳开，密歇根东部只剩一条 围绕密歇根北部的迂回路径连接，这条线路以及安大略与俄亥 俄北部的联络线在1s后跳开。调查人员仍在研究由此导致的潮 流。 4:10:38，Midland Cogeneration Venture (MCV)发电机（共 带负荷1265MW）跳开。这给剩余系统强加了更重的潮流，使 俄亥俄州北部及密歇根州东部有很大的电压降。从东北部到底 特律地区的剩余输电通道被分离。4:10:38 Perry-Ashtabula-Erie West 345 kV线路跳闸，使沿Erie湖南岸从宾夕法尼亚到俄亥俄 州北部的路径情况恶化。