2009年11月10日巴西大停电事故分析报告.docVIP

2009年11月10日巴西大停电 事故分析报告  目 录 引言 1 一 巴西电网概述 2 二 伊泰普电站送出工程简介 5 三 巴西电网及伊泰普水电站安稳措施 6 四 事故前系统运行状况 8 4.1 事故前系统运行方式安排 8 4.2 事故前天气情况 11 五 事故发展过程介绍 13 5.1事故发生阶段 15 5.2系统振荡，电网结构无序破坏阶段 18 5.3系统解列及崩溃阶段 19 5.4系统恢复阶段 21 六 继电保护装置及稳控系统动作情况分析 21 6.1 765kV Itaberá - Ivaipor?送出线路保护动作情况 22 6.2 Itaipu水电厂安稳系统动作情况 25 6.3 与765kV送出线路平行的525kV线路保护动作情况 29 6.4事故发展过程中部分电厂的保护装置和控制系统动作情况 31 6.5低周减载装置动作情况 31 6.6 Itaipu水电厂50Hz系统两回直流线路闭锁情况 32 七 本次事故对南方电网的启示 32 7.1 继电保护装置 32 7.2 安稳系统设计 33 7.3 失步解列装置 34 7.4 网架结构 35 7.5 事故后电网黑启动和负荷恢复 36 附件1 巴西电网1996～2004年有关事故资料 37 附件2 事故中继电保护和安稳系统动作情况 39 引言 2009年11月10日晚22点13分(北京时间11日8点13分)，巴西电网全国范围内发生大面积停电，引起世界关注。本次大停电影响巨大，受影响人口约5000万，损失负荷约24436MW，约占巴西电网全部负荷的40%。 巴西电网负荷主要集中在圣保罗、里约热内卢等负荷中心，伊泰普等水电基地通过远距离大容量交直流通道送电至负荷中心，电网结构与南方电网非常类似。因此，深入分析本次事故对预防南方电网发生大面积停电事故具有很好的借鉴意义。 南网研究中心非常关注此次巴西大停电事故，一直通过网络及新闻媒体收集资料、与国内同行交流以及与巴西电网的Cigre会员取得联系并获得部分有价值的信息，及时编写了一份事故快报。但在事故后近一个月的时间里，巴西政府或电力部门忙于事故调查和分析，一直未对停电原因作正式解释，也未正式发布完整的事故报告，我们只能根据零散的事故信息，滚动修编事故分析报告。 12月中下旬，巴西电网正式公布了完整的事故报告，我们获得相关资料后，于第一时间开展工作，重新完善这份事故分析报告。本专题报告旨在通过介绍本次巴西电网大停电事件，理清事故发展和扩大的脉络和过程，初步评估事故发展过程中继电保护装置和安稳系统的动作行为。同时，结合南方电网实际，努力探寻其中可借鉴的经验教训和启示，供有关部门决策参考。 一 巴西电网概述 巴西位于南美洲东南部，巴西东濒大西洋，海岸线长7400多公里，国土80%位于热带地区。巴西境内水系广众，雨水充沛，水力资源极其丰富，居世界第四位，主要有亚马逊河系、巴拉那河系及圣弗兰西斯科河系。巴西从 1995 年开始对电力部门进行机构改革和私有化，并建立了电力批发市场2000年10月，巴西拥有电力公司62家，其中44家为私人公司，占71%；按业务划分，涉及发电业务的26家，私人占58%；涉及输电业务的16家，私人占6%；涉及配电和零售业务的40家，私人公司占70%。 目前巴西全国已形成南部、东南部、北部和东北部四个大区互联电网。通过伊泰普的建设，实现了南部和东南部电网的互联，形成了南部电网；通过Tucurui电厂输电系统的建设，实现了北部电网和东北部电网的互联，形成了北部电网。1999年底，巴西建设了一条长度为1028公里的500kV交流输电线，实现了南部电网和北部电网的互联，形成了覆盖巴西约60％国土，95％的人口和98％的装机容量的统一电网。 图1-1 巴西各片区电网分布 巴西电网2008年最大负荷约65218MW，预测2009年和2010年最大负荷分别为67923MW和70145MW。巴西东南网的南区包括里约热内卢和圣保罗 2008年 比例 2009年 比例 2010年 比例 北网 4241 6.5% 4548 6.7% 4669 6.7% 东北网 8914 13.7% 9521 14.0% 9888 14.1% 东南网 40682 62.4% 41968 61.8% 43219 61.6% 南网 11380 17.4% 11885 17.5% 12369 17.6% 全网负荷 65218 100.0% 67923 100.0% 70145 100.0% 巴西电网的电压系列 图1-2 巴西电网地理接线示意图 巴西电力以水电为主，伊泰普水电站(Itaipu)位于南美洲巴西与巴拉圭两国的边界巴拉那河中游河段。水电站安装台70万kW机组，总装机容量1260万kW，平均年发电量750亿kW·h，是世界上