国外大面积停电研究1.doc

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1、 毕 业 论 文题目：国外大面积停电事故的统计分析及应急措施研究学生姓名： 郭令 学号： 201008011131 专业： 电力系统及其自动化 班级： 黄冈教学点 指导教师： 郭令 评阅教师： 完成日期二零一二年五月 日 毕业论文课题任务书（ 20011 - 2012 学年）学院名称：三峡大学课题名称国外大面积停电事故的统计分析及应急措施研究学生姓名郭令专业电力系统及其自动化学号201008011131指导教师陶阳任务书下达时间2012年3月课题概述：“安而不忘危，治而不往乱，存而不忘亡”是中国历史上“防灾克难”的重要经验。电网要防患于未然，必须要做好防灾减灾工作。要求阅读或检索的参考资料及文

2、献（包括指定给学生阅读的外文资料）：1祝瑞金，李莉华，郑淮，韩天祥，北美历次重大停电事故的比较分析及启示，华东电力，32(1)，1823 2AChablis，RAO“UES of Russia”NThe energy of the reform，2004，(6)3 华Dalton，在 “中欧和东欧：对未来增长的源泉公用事业”研讨会，2004（7）4EON NetzGmbHReport on the stares of the investigations of the sequence of events and causes of the failure in the continental

3、 European electricity grid on Saturday，November 4，2006，after22：10 hours(Investigation status a sat Tuesday，November 14，2006，10：00 hours)R1Bayreuth，Germany：EON NetsGmbH，20065陈德树大电网安全保护技术初探J电网技术，2004，28(9)：152176赵自刚，张洪，赵春雷美加大停电后关于继电保护的一些思考继电器，32(21)，76797张怀宇，李继红，李汝彪，俞诗建美加大停电的事故教训及浙江电网应采取的防范对策华东电力31(10

4、).8PJM member training departmentSystem Restoration20059System Disturbance Stability Studies for WSCCPalo A1t(CA，USA)：EPRI，Final Reporter108256，199710MAKANSI JCalifornia Electricity Crisis Rooted in Many Failings 2001，38(2)：242911Enhancing New York City S Emergency Preparedness， Emergency Response T

5、ask Force organized by New York Citys mayor12李再华，白晓民，丁剑，等西欧大停电事故分析电力系统自动化，2007，31(1)13加强电力应急管理确保电力安全生产，大坝与安全，2006(4)，696914国家处置电网大面积停电事件应急预案，中国电业，2006(3)，212315林韩 电网防灾减灾应急管理系统建设与应用16蒙海军 国内外电网大面积停电的规律统计及应急体系评价学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

6、本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密 ，在_年解密后适用本授权书。2、不保密 。（请在以上相应方框内打“”）作者签名： 年 月 日导师签名： 年 月 日目 录摘要1前言11绪论111国内外研究动态212本文研究的主要内容22国外32.1大

7、停电事例32.2事故分析72.3对造成这几起大停电事故的原因初步分析和归纳82.4大停电事故的启示82.5大面积停电拉响了警报92.6知名人士对大停电的看法93国内的影响113.1停电事例113.3我国上海用电分析及预案分类124电网大停电的规律性特点134.1大面积停电的一般性规律和特点135结论15致谢17参考文献18附录19国外大面积停电事故的统计分析及应急措施研究 学生：郭令指导老师：陶阳（三峡大学 电气信息学院）摘要：本文介绍国内外大停电事例，对事例进行分析事故发生的原因，避免的措施。重点对美加大停电做了介绍，并引入了知名人士的分析。关键词：黑启动 大停电 电网 预案前言农业生产和人

8、民群众生活，任何一次事故，都有可能给社会带来无法挽回的损失，人类自发明电以来，它的应用范围越来越大，在人们无休止地提高科技、生产、生活效率和自动化程度的过程中，人类对电的依赖越来越强，使它越来越成为几乎和空气一样的人类生存必需品。特别是大面积停电事故，对社会造成的危害和影响更是难以估量。近年来，随着电力系统的发展规模的不断扩大和复杂性的逐步增加，所以，一旦突然停电，哪怕只是几小时，人们方方面面的生活都将被打乱：首先停电会造成人们陷入黑暗的恐慌接着停水，生活无法正常的经行，所有工厂关闭，大批工人被迫顶着酷暑步行回家，交通混乱，汽车无法前行，红绿灯全部熄灭，地铁火车飞机全部取消。地铁内的乘客无法出

9、来，所有警察上街维持交通。所有商店关门，食品无法供给。通信中断，所有电话无法使用。行政单位无法正常传达行政命令，银行关门，金融业全部瘫痪，有钱无处买到东西。在夜晚强盗匪徒到处违法，司法系统在夜间局部瘫痪。医院被迫使用应急电源，所有手术全部改为白天，夜晚病患无法及时送到医院。火葬厂尸体堆积如山，无法火化，尸臭漫天，瘟疫横行。生活无法得到保障。生活陷入极度恐慌，生命财产无法保障。1绪论在世界范围内，电力系统发生大停电的次数越来越多，仅就2003年世界各地发生了多次大面积停电事故来说，2003年8月14日“美加大面积停电事故”发生后，紧接着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2

10、8日意大利全国等都发生了程度不同的大面积停电事件【1】。事实证明大面积停电必将引起社会极大的动荡和经济上的重大损失，给国家发展和人民生活造成许多不可挽回的经济失，同时也给社会带来了极为恶劣的影响。本论文正是基于此，通过分析和研究国内外大面积停电事故的原因与影响，研究证明，电力系统发生大面积停电事故是不可避免的，其发生的概率虽然很小，但一旦发生就会造成极大的危害，给社会带来灾难性的影响。长期以来，我国的电网建于电源建设，而电源建设又落后于负荷增长的需要，而且我国火电基地集中在北部，水电资源集在中西部，负荷中心都在东部和南部，为了保证电力平衡，必须进行大容量远距离输电，这就决定了我国电网联系不紧密

11、、结构薄弱但供电范围却极广，随时都有可能发生大面积停电事故。此外，电力市场化的诸多不确定因素，客观上为大面积停电提供了更大的可能性，在全国电力系统互联和电力市场改革的初期更是如此。因此，深入评估当前电力系统的应急体系，从全局的角度研究电力系统的事故应急问题，建立更为完善的事故预防和应急体系对于国家安全和社会安定都具有极为重要的意义。研究证明，电力系统发生大面积停电事故是不可避免的，其发生的概率虽然很小，但一旦发生就会造成极大的危害，给社会带来灾难性的影响。长期以来，我国的电网建设落后于电源建设，而电源建设又落后于负荷增长的需要，而且我国火电基地集中在北部，水电资源集在中西部，负荷中心都在东部和

12、南部，为了保证电力平衡，必须进行大容量远距离输电，这就决定了我国电网联系不紧密、结构薄弱但供电范围却极广，随时都有可能发生大面积停电事故。此外，电力市场化的诸多不确定因素，客观上为大面积停电提供了更大的可能性，在全国电力系统互联和电力市场改革的初期更是如此。因此深入评估当前电力系统的应急体系，从全局的角度研究电力系统的事故应急问题，建立更为完善的事故预防和应急体系对于国家安全和社会安定都具有极为重要的意义。11国内外研究动态目前，由于逐渐认识到大面积停电事故巨大影响，国内外对于大面积停电事件开展了众多的研究，努力寻求新视角、新方法、新技术来保障电力系统运行的安全性和可靠性，研究范围涵盖大面积停

13、电的各个方面。尽管不同国家，不同机构研究的角度不同，但其出发点和最终目的是一致的，都是为了预防和抵御大面积停电事件的发生、发展，保证电力系统的安全运行。12本文研究的主要内容本课题旨在通过对大面积停电原因的分析，总结出大停电的一般性规律，课题主要从以下几个方面开展了研究：121大面积停电的起因、发展和恢复的一般性规律研究前面提到的文献虽然从不同角度探讨了大停电的内在原因，但是都是众多的原因之一，并且仁者见仁，智者见智，不能形成统一的认识。本文通过自己的研究，对大面积停电的根本原因作出自己的解释，并总结了各个大停电事件的一般性规律。2国外2.1大停电事例美国纽约部分地区大停电6月27日，美国东部

14、时间下午3时40分（北京时间28日凌晨3时40分），美国第一大城市纽约的曼哈顿岛上东区和布朗克斯部分地区忽然发生停电事故。48分钟后，所有用户恢复供电，纽约爱迪生联合电力公司的行政官员凯文伯克称，停电影响到约38万5千人。这次事故不但影响到居民的正常用电，而且波及地铁信号灯，致使经过曼哈顿岛和布朗克斯区的4、5、6号线以及D线、E线、V线地铁无法正常运行。停电致使纽约大片市区陷进混乱，交通灯熄灭，汽车拥堵严重，一些正在大都会艺术博物馆兴高采烈参观的游客被强行疏散。纽约市长隆伯格上东区的私人住宅和用于庆典活动的市主座邸在27日也受到停电影响。爱迪生公司判定此次事故是由闪电引起的。一个巨大的闪电击

15、中了皇后变电站四周的线路，27日下午3时42分，一个34000安培的闪电击中了皇后变电站四周的线路，致使多条输电线路跳闸，引起供电中断。格鲁吉亚大停电7月4日，格鲁吉亚国内一条自西向东的高压输电线路出现故障，导致格鲁吉亚东部的大部分地区停电。格鲁吉亚电力公司称，第比利斯市的电力供给在当地时间22时35分左右中断，全城110万居民陷进黑暗。第比利斯市内的国家机关、地铁及医院等重要设施启用了应急备用电源，而电台和电视台也靠备用电源保持正常运作。格鲁吉亚电力公司采取了紧急措施排除故障。西班牙巴塞罗纳大停电7月23日，西班牙第二大城市巴塞罗那发生大面积停电，城市陷进严重混乱。有轨电车和2条地铁线停运，

16、很多乘客被困在车厢和隧道内，部分城际火车晚点，市内70%的交通讯号灯熄灭，城市交通瘫痪；大部分地区生活、贸易设施受到影响；数百名乘客被困在电梯内里；停电还造成不少商店停业，一些医院暂停手术，市内移动电话的使用也受到一定影响。停电发生后，巴塞罗那市政府立即启动紧急预案，加紧排除故障，疏导交通，求助被困职员。有关部分派遣警察至城市各大交通关键疏导交通，路面上巡逻的警力增加一倍。西班牙产业大臣霍安克洛斯称，事故原因是电力公司一座变电站的电缆坠落，进而引发其他6座变电站产生连锁反应。巴塞罗那市电力公司尚未就此次停电事故的原因作出最后结论，只是说由于一条高压线路短路引起的。在停电的同时，巴塞罗那两座变电

17、站发生火灾，但电力公司没有说明停电是否与火灾有关。哥伦比亚大停电4月26日，哥伦比亚发生大规模停电事故，停电影响人口数百万，西部、西本部、中部、南部等广大地区受到严重影响。停电造玉成国大部分地区的产业、金融业、交通运输业、贸易和餐饮业等行业陷进瘫痪达3个多小时，不少政府部分的正常工作秩序被打乱。专家们估计直接损失至少数亿美元。美加大停电美国东部时间2003年8月14日16：1l(北京时间2003年8月15日4：11)，美国东北部和加拿大联合电网发生大面积停电事故。事故起始于15：06俄亥俄州克夫兰附近的一条345KV线路，接连发生的一系列突发事件产生累计效应，历时1小时05分发展成大面积停电事

18、故。美加电力系统故障工作组的相关调研资料清晰地给出了此次事故的起因和发展过程【15】，简介如下：(1) 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，统计数据显示此时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。在发生大停电事故前，由于Cleveland的两个有功及无功的重要电源机组已经停运，致使在13：31另一机组停运，进一步耗尽了ClevelandAkron地区的临界电压下的支撑。在第一条线路开断以前的潮流数据表明，此时FE的负荷接近12080MW

19、，通过外部输入2575MW，占其总输入的2l。在这种外部输入以及伊利湖南岸大都市空调负荷均维持在高水平的情况下，FE的无功需求进一步增加。同时通过俄亥俄州北部到密歇根州及安大略的潮流很大，上述潮流与负荷的共同作用降低了俄亥俄州北部的电压。(2) 短路引起的线路开断阶段俄亥俄州的一条345kV输电线路在15：05触树短路接地后跳闸(线路开断前潮流仅为正常裕量的435)，这条线路的开断增加了相关线路上的潮流，致使由南部向Cleveland送电的3条345kV线路的负荷加重，更多的潮流流经向Cleveland和Akron送电的下一级138kV系统。15：32第二条345kV线路触树短路接地后跳闸，该

20、线路开断后，有近1000MVA的功率不得不寻找新的路径进入Cleveland地区，致使由南部向Cleveland送电的另2条345kV线路和向Cleveland和Akron送电的下一级138kV系统的负荷加重，一些线路过载并使Cleveland地区电压进一步下降。15：39为Cleveland和Akron送电的下一级138 kV系统中的一条线路跳闸。上述两条345kV线路的开断使StarSouth Canton线路越限，15：42第三条345kV输电线路触树跳闸(线路开断时潮流为紧急裕量的9 32)。这一阶段的3条345kV输电线路都是因为导线触树而引发的跳闸，与导线的下垂相比，树木的过度生长

21、是引发导线与树木接触的主要原因。根据调查组事后模拟得出的结论，如果当时前两条开断的345kV线路能够得到恢复而投入运行，StarSouth Canton线路就不会跳开。(3) 过负荷引起的线路开断阶段(电压崩溃阶段)每一条345kV线路的开断都会使为Cleveland和Akron送电的138kV系统的载荷增加，电压下降，并使线路过载。随着更多的138kV线路退出运行，仍然运行的138kV线路和345kV线路上承担了越来越多的载荷。StarSouth Canton线路开断后，为Cleveland供电的138kV系统的潮流显著增加，138kV系统电压水平进一步下降。从15：39至16：05期间共有

22、12条138kV线路相继开断。上述最后一条138kV线路开断后，更多的功率转移至仍在运行的345kV线路上，使SammisStar线路载荷达到了额定值的120，两秒钟后该线路跳闸。与上述三条因为与树接触发生短路而跳闸的线路不同，SammisStar线路是因为阻抗保护的动作而被切除。此时系统发生了电压崩溃。尽管该线路开断后，又有3条138kV线路相继开断，但SammisStar线路的开断才是俄亥俄州东北部的系统问题引发美加东北部级联大停电这一事件的转折点。此时后续的大规模级联崩溃已经不可避免。事故后的连锁崩溃阶段。这一阶段实际上又可以细分为三个阶段：第一阶段为潮流的浪涌阶段：FE输电系统的崩溃引

23、发了规划中未预计到的潮流浪涌。崩溃前夕大量潮流从南方(田纳西、肯塔基和密苏里)的发电机跨过FE系统流到北方(北俄亥俄、东密西根和安达略)。由于FE电系统的崩溃使得北俄亥俄的输电通道不存在了，潮流只能通过替代的路径到达伊利湖沿岸的负荷中心。潮流一方面从俄亥俄州西部、印第安纳州、另一方面从宾夕法尼亚州穿过纽约州和安大略涌入伊利湖的北侧。可是这些区域的输电线路原已处于正常重载，并有一些开始跳闸。第二阶段为美国东北部和加拿大的安大略形成了一个巨大的电气孤岛阶段：额外的潮流浪涌一方面使东北部与东部的互联电网隔离开来，另一方面引发了覆盖俄亥俄州西部的线路跳闸的狂潮。线路的跳闸向北延伸到密歇根州，把该州的西

24、部与东部分离开来。最终，整个的美国东北部和加拿大的安大略变成了一个巨大的电气孤岛。由于没有充足的发电满足负荷，这个巨大的孤岛变得不稳定，但与该孤岛分隔的其他系统则保持了稳定。第三阶段为大面积停电发生阶段：由于该巨大的孤岛变得不稳定，而使美国东北部和加拿大的安大略又被分成几个小的孤岛。功率不足的电力系统频率急剧下降，甩负荷装置切掉负荷，导致崩溃；功率多余的电力系统频率急剧上升，发电机保护自动切机，也导致系统崩溃。此时发生了大面积的停电。当然，也有的孤岛中发电机和负荷达到了平衡从而能够稳定运行。2003年8月14日，美国东北部和加拿大部分地区突然发生大面积停电事故。这次历史上最大规模的停电波及美国

25、的很多城市，经济损失每天高达300亿美元，影响了5000万人的正常生活。停电影响了地铁、电梯以及机场的正常运营，在一些地方造成了交通拥堵。加拿大南部安大略省的大部分地区一切似乎都陷入停滞之中，1000万人无电可用。在加拿大最大的城市多伦多，地铁运输全部停顿，许多乘客在30的高温下手足无措。多伦多交通管理部门关闭了地铁的入口，防止地铁车站内人群过度拥挤。纽约市地铁全部瘫痪，成千上万名在地铁车站里等车的乘客站在黑暗中不知如何是好。全市的地面交通也全面停止。办公楼内电梯停运、空调没法开，许多上班族和商场内的顾客陷入恐慌，冲到各条大街上。街上人头攒动，人行道和马路上挤满了步行的人群，大家只能靠双脚回家

26、。由于停电使收款机无法使用，绝大部分商店都关门停业。几家仍在营业的小商店里电池、蜡烛等应急物品都已脱销。束手无策的奔波者用手机一次又一次劳而无功的拨打朋友和爱人的电话，但是仅仅在大停电的几个小时后各家手机发出的信号就成了没有主的游魂。在付费电话前，人们排成了长队。当繁荣的城市中一切高科技的工具陷入一片死寂之后，人们仿佛又回忆起了黑暗中生命的脆弱。手电筒、晶体管收音机和以往不见踪迹的公共电话大行其道。纽约市当天晚发生了60起严重火灾，1人死亡，1人受伤。据调查，事故的肇因是美国俄亥俄州一条输电线发生故障。时隔14天，英国东南部及伦敦部分地区发生了两个多小时的大面积停电事故，伦敦地区5001000

27、列铁路火车停开，60地铁交通中断，270个公路交通信号灯停止，引起公路堵车，商店和住宅陷入黑暗中，25万人上班族被困在回家的路上。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。医院启动了备用的发电机。报道说，停电是国家电网中一个27.5万伏特的供电系统出现故障引起的。9月23日，瑞典和丹麦发生大面积停电事故，并造成包括铁路、地铁在内的公共交通瘫痪，道路上的信号灯以及办公大楼、商店的灯全部熄灭。380万人受到影响，不少人被关在电梯里。停电是因为连接瑞典和丹麦的一条主要输电线路发生故障。9月28日，意大利大部分地区同时停电，致使民航、铁路运输中断，

28、给居民生活造成严重影响。据有关人士透露，这次供电中断可能是由于从法国输往意大利境内的电网线路出现故障所致。2004年6月29日晚，新加坡突然发生大面积停电事故，许多地方漆黑一片，给居民的生活带来诸多不便。此次停电事故是由于印度尼西亚的天然气供应突然中断造成的。新加坡主要靠火力发电，其中绝大部分天然气的供应有赖于邻国印尼。1965年以来，美国电网先后多次发生大面积停电事故，电网管理体制和机制上的问题是一个重要原因。据美国电力研究协会分析，过去10年美国电力需求增长了30，而电力输送能力仅增长了15。由于电网建设滞后，在夏季负荷高峰时段，线路负载过重，一旦有异常情况，容易引起连锁反应，导致大面积停

29、电事故。美能源分析家称，要避免大规模的断电事故再次发生，北美电网需要数十亿美元的投资。在今后的几年里，大概需要500亿到1000亿美元的投资来升级改造北美输电系统。2.2事故分析此次事故是一起比较典型的电网局部事故，扩大到电网稳定破坏，电网振荡，最后造成电网瓦解，引起大面积停电的严重事故，具体原因分析如下：2.2.1网结构不合理美国国内存在200多个独立的电网。美国这次大面积停电的东北部同样存在着众多的独立电网。电网之间经多级电压和多点进行连网，造成运行潮流相互窜流，增加了电网保护和控制以及振荡解列的困难。被认为造成大停电的主要导火线的是包括底特律、多伦多和Cleveland地区的Erie湖大

30、环网，沿环网流动的潮流经常无任何预警的转向，造成下方城市负荷加重。8月14日，由于负荷突升，本来向西输送的潮流突然转向往东流动，功率发生摇摆，控制室的调度员面对这一切束手无措。2.2.2电网设备老化陈旧美国高压主干电网至少已有四、五十年历史，一些早期建设的线路及设备比较陈旧是在所难免的，而更新设备又需要资金和大量投入。投资电网建设的资金回报周期长，回报率低。加上环保限制，增加了输电线路建设的难度。2.2.3力市场化体制的负面影响电力市场化存在一些负面影响，例如电力放松管制后，电网设备方面的投资相应减少。据美国有关方面的资料统计显示，在过去10年内，负荷需求增加了30；但输电能力仅增加了15，由

31、此使高压线路的功率输送裕度减少，常常工作在危险区或边缘区。美国在建立放松管制的电力市场时，电力市场模式基本上是：在一个区域(如州或几个小州)建立电力市场经营机构，管理电网运行，电力事业单位管输配电资产，从发电商买电，向用户供电。输电和发电分成两个利益方，发电公司只选择他们认为合适的地方建厂，很少考虑当地电网能否承受这些电力，这种电力市场模式的最大缺点是缺乏统一的规划和管理，电源、输电网和配电网的规划、建设、维护管理等经营活动与调度运。2.3对造成这几起大停电事故的原因初步分析和归纳：2.3.1自然灾难频发，威胁电网安全美国纽约部分地区停电事故的起因，也是闪电击中了皇后变电站四周的线路，引起线路

32、跳闸。闪电又很快影响到通讯设备，使多条输电线路跳闸，导致供电中断。近年来，自然灾难频发，给各国电力安全稳定运行带来严重威胁，成为危害电力系统运行的主要因素之一。2.3.2运行线路故障，引发停电事故格鲁吉亚、西班牙巴塞罗那、美加的大停电事故起因均为排挤输电线路或电缆发生故障后，引起连锁故障。造成运行线路故障的原因很多，包括设备老化、质量题目、技术题目，以及设备运行、维护和治理上存在的题目等。2.3.3发电厂发生故障，导致电网瘫痪哥伦比亚能源部证实，造成哥伦比亚大面积停电事故的原因是，首都波哥大北部的托尔卡总发电厂发生技术故障，导致全国电网瘫痪。这次停电事故反映出，主力电厂发生严重故障，也能够引发

33、电网崩溃。2.4几起大停电事故的启示这几起大停电事故再次为我们敲响了警钟，电力安全生产，事关社会稳定，事关经济发展，事关人民群众生活。通过对事故原因的初步分析，我们以为从以下几方面吸取教训、采取有效措施加以防范：2.41强化安全治理，加强安全监管电力安全，责任重大；电力安全，重在治理。要进一步落实电力企业电力安全生产的主体责任，把安全治理落到实处；加大安全生产的资金投入，确保设备技改、大修、反措等安全措施到位。2.42切实进步抵御突发事件和自然灾难的能力要继续加强应对自然灾难等突发事件的协调机制和完善电网大面积停电应急处理预案体系。开展有针对性地的反事故演习。积极推进各地电力突发公共事件应急联

34、合演练，达到加大预案宣传、检验预案的目的，切实进步政府、电力企业和社会各界对电网大面积停电时间的组织协调能力和应急处置水平。2.43依靠科技进步，保证电力安全随着大容量、超高压、交直流混合、长间隔输电工程的不断投进运行，对电网控制技术提出了更高的要求。因此，要高度重视和利用先进的科学技术，加强电网稳定基础题目的研究，不断进步设备整体水平，加强系统稳定控制能力。通过科技进步，加强电力安全水平。2.5大面积停电拉响了警报 电力安全越来越关乎国家安全。大面积停电、严重缺电能够迅速波及整个网络，大城市顷刻间陷入瘫痪，其损失、后果和造成的影响都是难以估量的。人类对国内市场甚至国际市场一体化的追求越来越强

35、烈，其取得的成就也越来越大。在这个氛围中，各国电网的规模越来越大，在发达国家，几个国家共用一个电网已经成为现实，美国和加拿大就是这样。这当然可以提高供电的可靠性，一般不会出现缺电、停电现象，但是，有一长必有一短，大电网一旦出现事故，就会像推倒多米诺骨牌一样，引发小电网所不能制造的特大事故。正如有人说的，它就像“巴西赤道附近一只蝴蝶扇了一下翅膀，却引起一场热带风暴!”。美国是科技比较发达的国家，他们出现了这样的问题说明现代人们在怎样提前预测到和有效防止大电网、特大电网发生事故方面警惕性明显不足。2.6知名人士对大停电的看法人类发明了电，但至今仍不能完全自如地驾驭它。发生在美国、加拿大东部的大停电

36、又一次告诉我们，大电网在实现电力资源优化配置的同时，还存在许多需要克服的潜在危险。记者就此采访了国家电网公司总工程师赵遵廉和中国科学院院士清华大学教授卢强，请他们谈论美加大停电给我们什么警示？本报记者瞿剑记者：我们从电视上看到的美、加东部大面积停电造成的混乱和瘫痪状态，用触目惊心来形容是毫不为过的；但更令人震惊的是，像这样因大停电引发严重社会问题的例子，近几十年来在北美地区竟多次发生，这是偶然的吗？赵遵廉：我个人认为，这跟美国的电力管理体制有关。世界上绝大多数国家（包括我国）都是一家管理、统一调度的电网。由于电力是不能储存的，电力生产具有产、供、用同时完成的特性，电网调度必须时刻保持发电与用电

37、的瞬时平衡，所以统一调度是管理电网相对最为科学和有效的手段。但由于历史的原因，美国的电网管理是在局部电网中实行了高度集中的统一调度，而在各大电网之间却是整体松散的非集中调度，这在实际运行中构成了尖锐的矛盾，是阻碍资源大范围优化配置和造成事故频发的主要原因。卢强：这一次，是打破对美国电力系统迷信的时候了。这样说不是没有根据的我们三峡刚并网的几台机组，主机都是引进欧洲的，挺好；但其控制系统用的是美国40年前的技术，抵抗大干扰的能力差。在电力安全控制领域，可以毫不夸张地说，我们现在已经做到比美国高两个阶段。这涉及线性控制和非线性控制问题在没有大的外来冲击条件下，电力系统自身因阻尼不足而自发振荡，引起

38、灾变，可用线性控制技术加以抑制；但在大冲击条件下，线性技术就不管用了，必须用非线性技术来对付。美国40年前的控制技术，连线性最优都还没有做到，更谈不上非线性技术了。所以，我们要静下心来，坚决走中国自己的路。这次大停电，跟美国电力调度人员的素质也有关系，他们太依赖计算机，而基础理论研究又不到位，就编不出相应的软件来。1996年西部大停电中，调度人员束手无策，反而作了几个误操作，加大了损失。记者：这样的大停电，我国近几年有没有发生过？赵遵廉：1972年7月20日，湖北电网瘫痪一天多时间，几乎所有负荷都停电，中国人民勒紧裤腰带建设起来的武钢险些毁于一旦，这是我们记忆中最惨痛的教训。这之后，国家在大电

39、网稳定安全工作上力度很大，结果，20世纪70至80年代，发生较大稳定事故19次；80至90年代，不到10次；90年代后，特别是1995年以后，没有发生一次。现在，我们的电网安全控制水平居世界领先地位。记者：在不同的历史时期，我国在电源和电网建设上存在过重此轻彼或重彼轻此的事实，这会不会成为电力系统稳定运行的一个问题？赵遵廉：这次北美大停电带给我们的最大警示，就是要更加重视电网建设和运营管理。历史上我们曾经“重发、轻供、不管用”，重视电源，轻视电网，忽视用户，这使我国的电网建设长期相对滞后，成为电力“瓶颈”。近几年，电网建设力度加大，电网结构改善，500千伏网架形成，这意味着电网的承受力更强了；

40、全国联网步子加快，8月华中与华北联网后，除西北、山东、海南、西藏外，其他电网已全部连通，到2005年将实现全国联网，这意味着发生不测时大电网相互支持的作用更明显了。卢强：我们的技术支撑也更强了。4年前科技部立项“我国电力大系统灾变防治重大科学问题的研究”，现在可以看出其远见。这项研究在防治电力灾变上设置了“四道防线”：一、优化规划，设计前、设计中首先就考虑系统的安全稳定，兼顾经济性。二、采用先进控制技术，包括非线性技术、继电保护、柔性交流输电装置等。三、如系统出现大干扰，实施“切机”和“切负荷”等应急控制；1996年美国西部大停电，事后诸葛：如当时切掉4的负荷，就可以保住100的安全。当然，这

41、些应急控制有赖于一整套理论，现在还在攻克之中。四，如应急控制还不行，就必须实施大区间解列，即分解成几个“孤岛”，每一岛保持发电与用户基本平衡，恢复后再联起来，以减小损失。在四道防线之外，如像这一次全黑了（锅炉灭火），“黑启动”还有很大讲究，要找出一个最优方案。记者：我们的电力系统还有没有什么隐患？赵遵廉：我们现在的联网势头很好，但在硬件上还是一种弱联系：线路太少，设备、技术、管理方面还有不少漏洞。比如今年小规模的线路事故还是有一些，只不过及时排除，未造成更大灾变。薛禹胜介绍说，814北美东部系统大停电，其过程经历了这样几个阶段：一连串开关相继开断、暂态电压跌落、电动机堵转、系统振荡、发电机自我

42、保护而退出、大范围停电、雪崩似地停运100多个发电厂（22个核电厂）、几十条高压输电线，共失去61.8GW负荷，停电长达29小时，扰乱5000万人的生活，经济损失高达300亿美元。814大停电暴露了北美东部联合电网缺乏有效的电网事故预案和黑启动方案，即对于核电机组退出后重新发电的缓慢过程没有思想准备，没有举行大规模停电演习的制度。这说明，北美相关电力公司应该发展先进、可靠的继电保护装置和稳定控制技术，加强继电保护、失步振荡解列装置和安全稳定装置的优化配置。事实上，美国为此投入了大量人力和物力，但一直没有成功。与此相比，我国科技人员在1993年就掌握上述技术，并成功用于实际电网。到2002年末，

43、在线稳定分析技术已向包括美、加、法在内的21个境外电力机构输出，并广泛应用于实际电力工程的离线分析。目前美、加的一些电力公司已准备在线应用该技术。3国内的影响“8.14”美国、加拿大停电事件，也为中国电网安全敲响警钟。我国的经济正在高速发展，我们对电的依赖性也更加加强，我国的电网也越来越大，发达国家面临的供电问题我们也正在面临。3.1停电事例1浙江 1972年7月20 13电网瓦解事故，损失负荷35万千瓦(占事故前全网负荷的71.5)，经济损失约200万元。 2湖北 1972年7月27日大面积停电事故，造成武汉、黄石、黄冈地区全部停电经济损失2400余万元。 3安徽 1980年7月27 13大

44、面积停电事故，造成合肥以南及皖南大部分地区停电2030分钟，经济损失60万元。 4华中 1982年8月7日电网稳定破坏事故，造成湖北地区大面积停电，武钢、冶钢等重要用户严重受损，部分设备损坏，10小时后恢复正常。3.2、我国应对大面积停电的措施“凡事预则立，不预则废”。面对有可能比我们想像的还要严峻的电力形势，有关方面必须提早准备，未雨绸缪。对企业来说，一方面要在用电高峰期到来之前，加大马力，提前完成预定目标；另一方面要提早备置发电设备，以防发电机价格上涨或短缺；更重要的是逐渐摆脱高能耗产业的羁绊，走清洁型的发展道路，为长远发展铺路搭桥。对地方政府来说，一方面要做好电力预测，合理调度，加强电力

45、管理，在硬件和软件上下功夫，构建优质电网保证电力能源的畅通和快捷，同时制定预警方案，确保供电安全；另一方面要告之企业面临的严峻形势，提高企业节能意识，开源节流，众志成城，共渡难关。3.2.1组建电网重大事故应急处置机构，建立健全应急处理机制电网是涉及公共安全的基础设施，关系工众利益，必须从国家安全角度考虑，重视电网的安全问题。同时，要加强对公众的应急教育，增强自助自救意识。电网企业也要进一步完善突发事故处理预案以及电网瓦解后“黑启动”方案，开展反事故演习，缩短停电时间。3.2.2统筹协调，消除电网自身成灾因子多年的自然灾害曾经成片地摧毁电网，带给我们很多启示：多年来我国一直“重电厂轻电网”需要

46、全社会高度重视，加快电网建设。具备跨区跨省紧急电力调度功能的大电网在灾时支援和灾后重建中发挥了重要作用，这是大电网的优势，必须进一步的加强。深入研究各电网电压等级标准，保证在自然灾害条件下主网安全稳定运行和对重要用户的持续供电，保证社会的稳定和人民基本生活需要。3.2.3加强对并网发电厂的技术监督和接入系统的安全性评估对并网发电厂的技术监督和接入系统安全评估，应要做到加强技术监督工作，建立严格的管理制度，加强发电厂励磁系统，无功电压管，加强网机协调管理，并根据发电厂并网安全性评价办法的有关要求，定期对电网经行安全性评分。保证电网的安全性稳定性，明确并履行责任与义务。3.2.4严肃调度纪律，优化

47、“黑启动”方案加强电网的统一调度，进一步完善、修订主网“黑启动”方案，完善主网及通信、自动化系统“黑启动”措施，落实各发、供电单位“黑启动”措施的实施。3.2.5加强对用户侧的供电设备建设和管理电力用户供用电设施安全管理薄弱问题，电力行政管理部门要加强用电安全管理，依法实施供用电监督，对不符合安全规定的行为加强检查和整改力度。 落实重要用户的整改情况，同时要进一步进行排查，对存在隐患一时又不能解决，及时与用户沟通并以书面方式向政府有关部门报告。加强电网防御体系建设，保障重要用户供电安全。3.3、我国上海用电分析及预案分类拿上海电力来说，上海缺电特点是季节性、时段性缺电。一年中夏季、冬季缺电，特别是夏季缺电最厉害，缺口达260万千瓦。一天中，上午9时至11时、下午13时至15时、夜晚19时至22时为用电高峰。据上海的电力缺口和供电特点，上海市制定了“红橙黄”即“基本