8.14美加大停电事故原因分析及启示.docVIP

8.14美加大停电事故缘由分析及启示 美加大停电事故缘由作初步分析  〔1〕电网结构方面 北美电网包括三个独立电网 ①东部互联电网,包括美国东部 的地区和加拿大从萨斯喀彻温省向东延长至沿海省份的地区 ②西部互联电网,包括美国西部的地区不含阿拉斯加州和加拿大阿尔伯达省、不列颠哥伦比亚省以及墨西哥的一小局部 ③相对较小的德克萨斯州电网。这三个互联系统在电气上相互独立,通过少数几条输送容量较小的直流联络线相连。这次发生大面积停电事故在东部地区。被认为造成大停电的主要导火线是包括底特律、多伦多和克利夫兰地区的Erie 湖大环网，沿该环网流淌的潮流经常无任何预警地发生转向，造成下方城市负荷加重。此次系统潮流突然发生转向时，把握室的调度员面对这一状况束手无策。 〔2〕电网设备方面 美国高压主干电网至少已有四五十年的历史，一些早期建设的线路及设备比较陈旧，而更新设备又需要大量资金投入。投资电网建设的资金回报周期长、回报率低。例如在20世纪90年月，投资发电厂资金回报率经常在12%~15%，而投资输电线路只有8%左右。因此，只有当供电牢靠性问题格外严峻，或是供电要求迫切时，电力公司才会考虑投资修建输电线路。另外，环保方面的限制也增加了输电线路建设的难度。 〔3〕电网调度方面 由于没有统一调度的机制，各地区电网之间缺乏准时有效的信息交换，因此在事故进展过程中，无法做到对事故处理的统一指挥，导致了事故集中扩大。国际电网公司〔ITC〕追踪到大停电以前1h 5min的数据，认为假设能够早一点得到系统发生事故的一些特别信号，就可能准时实行应急措施，制止大停电事故的发生。 〔4〕保护把握技术方面 美国电网结构简单，简洁造成运行潮流相互窜动，增加了电网保护、把握以及解列的难度。这次停电大事中，在事故发生初期FE与AEP公司的多条联络线跳闸〔有些在紧急额定容量以下〕，对事故扩大起到推波助澜的作用。NERC在对事故记录的调查中觉察很多“时标〞不精确，缘由是记录信息的计算机发生信息积压，或者是时钟没有与国家标准时间校准。 〔5〕电力市场化体制方面 电力市场化也存在一些负面影响，例如电力放松管制后，电网设备方面的投资相应削减。据美国有关方面的统计资料显示，在过去10年内，美国负荷需求增加了30%，但输电力量仅增加了15%，由此使高压线路的功率输送裕度削减，电网经常工作在危急区或边缘区。 此外，在现有电网条件下虽可以接受一些新技术来提高电网输送容量，以防止事故扩展到全网，但这种投资回报率低，难以吸引足够的投资。 〔6〕厂网协调方面 由于未建立起厂网协调的继电保护和平平稳定把握系统，使得在系统电压下降时，很多发电机组很快退出运行，加剧了电压崩溃的发生。 〔7〕系统计算分析和仿真试验方面 此次事故从第一回线路跳开至系统崩溃历时1个多小时，由于未准时实行措施而导致了事故扩大。假设事先对这类运行方式作好充分的系统计算分析或仿真试验，实行相应的防范措施，是可以防止事故扩大的。但由于计算分析和仿真试验方面存在缺乏，未能作好充分的反事故预案预备。 〔8〕经济性和平安性统筹考虑方面 本次大停电根本缘由在于：美国社会以追求经济利益的最大化为唯一目标。尽管也有保证电网平安的呼声，但是比较微弱。而具有公用事业性质的电网公司只能在现有的条件下来管理，在平安性方面存在较多的隐患。这次大停电给社会、经济秩序造成的损失使公众加深了对电网平安重要性的生疏，将引起各方面的深刻反思。 由美加电网停电事故得到的启示  从上述三次大停电事故可以得到如下启示： 〔1〕美国在电网建设和管理中缺乏统一规划、协调管理，电网网架结构存在不合理的薄弱环节，抗故障力量差。 〔2〕美国没有一个能够协调组织各地区电网的统一电力调度中心，不能做到对大电网的协调把握，简洁造成运行调度和事故处理过程的盲目性，贻误时机，导致事故扩大。 〔3〕电网公司没有自己的调峰和调频电厂，电网运行备用缺乏，缺乏调控手段。 〔4〕美国大局部电网建于20世纪50年月，由于片面追求经济效益，对变电站和输配电系统的维护和改造投入缺乏，造成顶峰时线路负荷过重。 〔5〕在厂网协调方面存在问题，未建立起厂网协调的保护和平平稳定把握系统。 〔6〕各独立系统运行部门〔ISO〕自成体系，自我防护，相互之间缺乏沟通，对整个电网状况了解不够，因而不能准时实行有效措施，制止事故的集中。 从美加大停电事故中应吸取的教训  〔1〕做好电力系统的统一规划 美国电网屡次发生大面积停电事故，其主要内在缘由是缺乏统一规划，电网结构没有做到合理的分层分区，抗干扰力量差。在顶峰负荷时线路负载重，发生“