2003年世界上几起大停电事件的经验、教训和启示
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2003年世界上几起大停电事件的经验、教训和启示
上海市电力公司蓝毓俊
在现代化的城市中,电能与人类生活,社会活动和经济发展之间相互紧密结合的程度,已经是其他能源不可比拟的,因此电力已成为现代社会物质文明和精神文明的重要支柱,是我国全面建设小康社会的重要物质基础。安全、可靠的电力供应是社会稳定的重要因素之一.事实证明大面积的停电必将引起社会极大的动荡和经济上的重大损失。2003年8月14日“美加大面积停电事件”发生后,紧接着8月28日英国伦敦.9月1日马来西亚、澳大利亚悉尼,9月23日瑞典和丹麦,9月28日意大利全国等都发生了程度不同的大面积停电事件。不仅引起了我们电力工作者,而且引起了各国政府、社会上各界人士对供电可靠性的普遍关注。
一、2003年世界上几起大面积停电事件概况
1.“美加814大面积停电事件”和美国历史上的一些停电事件
美国东部时间8月14日16时lo分(北京时间8月15日4时10分)开始,美国东北部和加拿大东部互联电网发生大面积停电事件。累计损失负荷6180万千瓦,涉及美国密歇根州、俄亥俄卅I、纽约州、新泽西州北部、马萨褚塞卅I、康涅狄格州和加拿大东部的安大略省、魁北克省等广大地区,约5000万人的生活用电受到严重影响,经济损失严重。美国估计每天损失可达300亿美元,加拿大估计安大略省损失为50亿加元。
事件首先从美国中部电网ISO所属的A砰、FE、WETC和ITc四个电网公司所属区域开始,主要影响美国PJM互联系统、新英格兰ISO、纽约ISO、中西部ISO和加拿大的安大略ISO,魁北克水电系统也受到一定影响。
椐北美电力可靠性委员会(N醯c)的信息,事件发展主要过程如下:
(1)事件发生前,停电地区中西部正值高温天气,电网负荷很大。潮流方向是从印第安那州和俄亥俄卅I南部通过密歇根州和俄亥俄州北部向底特律地区送电,并通过底特律地区送往加拿大的安大略省。
(2)14时左右俄亥俄州北部属FE电网公司的E船tLal【e电厂一台55万千瓦机组跳闸。
(3)16时06分俄亥俄南北联络通道上送克里夫兰的·条345Kv线路原因不明跳闸。
(4)15时32分俄亥俄南北联络通道另一条345l(v线路因为严重过载导致弧垂过低而跳闸。
(5)15时41分和15时46分俄亥俄南北联络通道又有两条345Kv线路相继跳闸,克里夫兰地区出现严重低电压。(6)16时06分俄亥俄南北联络通道又有一条345Kv线路跳闸。此时潮流反向从底特律地区向俄亥俄州北部送电。(7)16时09分俄亥俄南北联络通道最后两条345KV线路跳闸。俄亥俄南北联络通道全部断开,潮流发生了大范围转移.通过印第安那州经密歇根州和底特律地区向俄亥俄州北部送电。
(8)大约30~40秒以后,因电压下降,密歇根州中部电网大约180万千瓦机组相继跳闸,密歇根州中部电网电压开始崩溃。
(9)16时10分底特律地区电压全面快速崩溃,在8秒钟之内约30条密歇根州与底特律间的联络线跳闸,潮流再次发生大范围转移,从俄亥俄南部经宾西法尼亚、纽约州、安大略、底特律向克里夫兰送电。
(10)16时10分底特律和安大略交界地区大量机组和线路跳闸,安大略电网和底特律电网解列,底特律和俄亥俄北部地区系统全部崩溃,系统瓦解,所有负荷损失。同时,安大略和纽约电网开始崩溃,负荷几乎完全或大部分损失。椐报道至少有263座发电厂,包括22座核电站,其531台机组在8月14日事故中停运,累计损失负荷6180万千瓦。
美国纽约于8月15日晚9时30分,在停电29小时后全面恢复电力供应,16日上午恢复了正常。加拿大电力部门表示,全面恢复供电还需四、五天的时间。因此本次事件被认为时北美历史上最严重的一次电网事故。
2004年4月5日,美加联合调查组公布了《“8.14”美加大停电最终报告》,报告的主体内容共分为9个部分。(1)北美电力系统及其可靠性组织概况:
(2)大停电原因及违反北美电力可靠性协会(NERc)有关准则:
(3)东北部电力网在大停电前的情况;
(4)为什么大停电会起始于俄亥俄州;
(5)大停电的过程:
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(6)814大停电与北美以前大停电的比较:
(7)大停电对核电站的影响:
(8)大停电的实际系统和计算机安全性的分析;
(9)防止和缩小未来大面积停电的建议。
针对“美加814大面积停电事件”.最-.耋冬{ft告中提出了46项措施和建议。这些措施和建议涉及到的问题很多,主要考虑到了以下几个方面的基本问题:
(1)政府机构、监管机构、企业界以及其他相关组织应当坚持大电网的规划、设计和运行工作以高可靠性标准放在首位的原则。当可靠性与商业目标难以调和时,必须优先考虑可靠性。当然也不能用可靠性的规定作为阻碍竞争的借口,要通过立法使可靠性标准具有强制性和可操作性,对违反标准规定者施加惩罚。
(2)管理机构和用户应当意识到可靠性不是免费获取的,它需要各方面机构和组织不间断地加大资本投入和增加运行存本。
(3)任何措施均要在其实施中才能发挥效力。政府和企业界应当加强合作.建立有效的机制去推行实施这一系列的措施,形成责职分明的分层次管理,以及可靠性标准的强制执行。
(4)大电力系统足现代社会和经济结构中关键基础设施,电力系统可靠性的保证依赖于一系列与之相关的具体措施的实施。
除2003年8月14日美加大大面积停电事件外,由于气候及技术等因素,美国电网历史上还曾经发生过一些重大停电事件如下:
(1)1965年11月9日,美国东部7个州、数十个城镇的电力供应突然中断。包括纽约、马萨褚塞、宾西法尼亚、罗得岛、康涅狄格、缅因、佛蒙特等州得8万平方英里得广大地区陷于一片漆黑。停电使这些地区得工业生产停顿,电讯、交通瘫痪.商业活动中止,4000万人口的正常生活受到严重影响。据非正式统计,这次供电中断造成的经济损失达l亿美元。
(2)1996年7月2日,爱达荷州输电线路发生的故障使美国西部15个卅『和加拿大及墨西哥、部分地区断电,大约200万人的工作生活受到影响。
(3)1996年8月10日,美国西部电网(WSCC)9个州发生断电事故,致使这一地区的空中和地面交通陷入混乱,许多工厂被迫停产,数百万人的正常生活受到严重影响。
(4)1998年1月,美国东部气候反常,许多输电线因结冰而折断,导致大面积断电。事故给缅因卅I中部19万人、纽约州北部lo万人及新罕什尔州2万人的生活带来不便。
(5)2003年12月20日晚上6时开始,加利福尼亚旧金山市发生大面积停电。由于一个居民区的变电站发生火灾导致电力供应系统故障,即使包括市中心在内的12万户用户停电。经过对电力系统连夜抢修到21日早上7时大部分用户陆续恢复供电。
2.8月28日伦敦市中心大停电事件
2003年8月28日下午6点15分,正是下班时间,伦敦中心及东南部地区在没有任何警告的情况下突然停电,伦敦交通陷入混乱。伦敦地区600~1000列铁路火车、6096地铁交通中断,270个公路交通信号灯停止,路'tJ-^g灭引起公路堵车,25万上班族被园回家路上,突然一片黑暗的地铁车站被迫紧急疏散人群。地铁乘客的大量涌出.又造成公共汽车拥挤不堪和出租车短缺。在伦敦桥等中心商业区,商店和住宅也陷入黑暗之中。多达约50万人受到此次大停电事故的影响。大约在停电34分钟后伦敦的电力系统开始逐渐恢复正常,两个半小时后伦敦恢复了电力供应。
这次停电是由于英国国家电网发生故障,从而造成伦敦部分地区在几分钟内失去电力。国家电网中一个27.5万伏的供电系统出现故障.影响了伦敦地区的电力供应。
3.9月1日马来西亚大面积停电事件·
2003年9月1日当地时间上午10时左右,马来西亚5个州发生大面积停电,时间持续数小时,对停电范围的用户造成很大影响。经电力部门全力抢修,才陆续恢复了对用户的供电。
4.9月1日澳大利亚悉尼发生停电事件
2003年当地时间9月1日下午5:30,位于悉尼市苏塞克斯街达林公园一个塔下的水泥电缆沟着火,导致一个主要变电站故障并断电,使悉尼CBD区至少50座大楼停电。停电的街区主要包括卡索里、亨特、乔治、苏塞克斯和肯特等
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