印度大停电事故分析与启示课件.ppt

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1、印度两次大停电事故分析与启示,2,1,印度电网概况,印度两次大停电事故分析,3,大停电事故暴露的问题,4,对国内电网的启示,目录,一、印度电网概况,1.1电网结构,印度国家电网公司下辖五个区域电网，即北部、东部、东北部、西部和南部区域电网。,资料表明：印度煤炭和水电主要集中在东部和东北部区域。负荷中心分布在北部、西部和南部，潮流以东电西送为主。,负荷中心,能源中心,一、印度电网概况,1.1电网结构,印度总发电装机容量为2.03亿千瓦，火电约占总装机容量的66.3%，水电约占19.2%，核电和其他可再生能源分别占2.4%和12.1%。,一、印度电网概况,1.2装机容量,电网建设滞后：电力短缺在8

2、%左右，高峰时段为12%；2011年，2.89亿居民无法正常使用电力。,一、印度电网概况,1.3电网管理体制,中央和邦政府共同指导国家火电和水电公司运作，负责大型发电项目的规划、建设和运营等。,印度电网公司在中央政府管理机构的指导下负责跨邦输电线路的建设和运营。,发电,输电,配电,管理体制,印度共有5个由邦电力局组成的区域级电力局，负责协调和管理区域内不同邦之间的输电线路维护和运营事务。,各邦设有邦电力局/邦输电公司，负责邦内输电事业的发展和运营。,印度各邦自主权很大。中央政府的政策是鼓励竞争和私有化。,7,一、印度电网概况,1.4调度管理模式,印度实行国家、区域和邦级以及邦内各地区4级调度管

3、理。印度国调与5大区域调度是平级的部门，彼此之间只有工作协调关系、而无上下级指挥关系，国调对区域调度的管制力很弱。国调（含区域调度）与邦电力调度中心也只是业务指导关系。一旦出现矛盾，只能由电监会协调，国调（含区域调度）没有权利限电。,地调,一、印度电网概况,1.5保护配置情况,距离元件与纵联距离共用,主保护载波通讯,用于高压长线路,在国内距离保护I、II段一般经振荡闭锁，即在系统发生振荡的过程中，相应的距离保护被闭锁，不会出口跳闸，而国外很多电网应用则是系统发生振荡时开放距离保护，可能会造成这种工况下的距离保护误动。,一、印度电网概况,1.6通信自动化情况,RTU布点少：调度中心状态估计的结果

4、不可信，因为没有足够可用的RTU数据。WAMS未推广：目前只有9个PMU安装在北部电网，3个安装在西部电网。电网安全分析软件落后：各调度中心的调度自动化系统只有SCADA/AGC功能，没有高级应用功能。且无用于控制区域联络线计划的AGC。无专用的通信网络：控制中心与发电厂站之间没有专用的电信设备，如果发现异常情况，需要通过公用网络或者租用的通信网络通知厂站。,二、印度两次大停电事故分析,2.1 7.30大停电事故,7月30日清晨2：30印度北部电网，9个邦影响负荷约3600万千瓦，影响人数约3.7亿（占印度总人口约30%）。停电发生19小时后，电网基本恢复正常，电网负荷恢复到3000万千瓦的水

5、平,7.30大停电事故概况,二、印度两次大停电事故分析,2.1 7.30大停电事故,关键事件,7.30大停电过程概述,东部发电：12452 MW负荷：12213 MW,东北部发电：1367 MW负荷：1314 MW,西部发电：33024 MW负荷：28053 MW,北部发电：32636 MW负荷：38322 MW,不丹国1127 MW,南部电网,事故前五大区域电网发电、负荷情况,因计划停运、检修工作、高压跳闸、强制停运、控制高电压五种原因大量线路长期停运，运行网架薄弱。400kV以上电压等级线路合计停运47条，其中跨区联络线4条。,第一阶段,事故发生前几小时，因潮流过重，导致西部电网与北部电网

6、联络线220kV Badod-Modak、220kV Badod-Kota等交流线路跳闸（可能为方向过流保护动作）。,第二阶段,02:33:11低电压、大电流导致400kV Bina-Gwalior I线距离段保护动作跳闸，系统失稳。,第三阶段：关键事件,第四阶段：事故发展,02:33:13 220kV Bhinmal-Sanchor线路段距离保护跳闸；400kV Agra-Gwalior线路停运；至此，连接北部电网与西部电网的交流线全部退出运行（红色曲线为界），西部电力通过东部电网转送北部电网。,02:33:13 由于低电压大电流，Jamshedpur-Rourkela双线段距离保护动作，线

7、路跳闸。,第四阶段：事故发展,02:33:15 北部电网和主网发生振荡，振荡中心位于东部北部联络线上，线路保护振荡不闭锁，造成大量联络线距离段、段及方向过流保护动作，线路跳闸，北部电网孤立。,第四阶段：事故发展,北部电网解列后有580万左右功率缺额，低频减载装置未切除足够负荷导致崩溃，损失负荷3600万千瓦。,西部东部东北部电网频率突升至50.92Hz，切除334万机组后频率稳定在50.6Hz,第五阶段：事故结果,北部电网,P20,二、印度两次大停电事故分析,2.1 7.30大停电事故,7.30大停电事故过程北部电网和其余电网频率变化,Mumbai(孟买)位于西部电网,Kanpur(坎普尔)位

8、于北部电网,第一次故障的恢复过程,9:30,10:00,13:30,16:30,21:30,时间（7月30号）,紧急调度不丹水电，东部西部支援北部德里地铁、总理府逐步恢复供电,北部电网恢复了85%的电力供应,北部电网恢复正常,首都新德里恢复了80%的电力供电，其余受影响地区恢复了70%的电力供应,首都新德里恢复了40%的电力供应，北部电网恢复了至少60%的电力供应,二、印度两次大停电事故分析,2.2 7.31大停电事故情况,7月31日下午13：02印度北部、东部、东北部三个区域电网，印度28个邦中的22个邦约4800万千瓦供电负荷、超过6亿人口受到影响，是世界范围内影响人口最多的大停电事故。发

9、生事故后约20小时，三个区域电网基本恢复供电。,7.31大停电事故概况,二、印度两次大停电事故简介,2.2 7.31大停电事故,关键事件,7.31大停电过程概述,东部电网发电：13524 MW负荷：13179 MW,东北部电网发电：1014 MW负荷：1226 MW,西部电网发电：32612 MW负荷：28053 MW,北部电网发电：29884 MW负荷：33945 MW,不丹,1114 MW,南部电网,事故前五大区域电网发电、负荷情况,第一阶段,因计划停运、检修工作、高压跳闸、强制停运、控制高电压五种原因大量线路长期停运，运行网架薄弱。400kV以上电压等级线路合计停运47条，其中跨区联络线

10、3条。,第二阶段,事故发生前几小时，因潮流过重，西部电网与北部电网联络线400kV Zerda-Bhinmal、Zerda-Kankroli方向过流保护动作，线路跳闸。,第二阶段,12:50 北部电网Rajasthan邦一台25万千瓦机组跳闸,第二阶段,12:58 因潮流过重，西部电网与北部电网联络线220kV Badod-Modak线及Badod-Kota线方向过流保护动作跳闸。,13:00:13潮流转移，低电压、大电流导致400kVBina-Gwalior线距离段保护动作，线路跳闸。,第三阶段：关键事件,13:00:13并列的三条220kV线路及两条132kV线路因重载跳闸。,第四阶段：事

11、故发展,第四阶段：事故发展,Gwalior地区脱离西部电网，并入北部电网；北部电网同西部电网间所有联络线均断开，西部电力通过东部电网转送北部电网。,Gwalior,第四阶段：事故发展,13:00:13 低电压大电流导致Jamshedpur-Rourkela 线段距离保护动作切除。,第四阶段：事故发展,振荡中心在东部电网，13:00:19，由于保护振荡不闭锁，ranchi和rourkela站的大量线路跳闸，13：0：20，西部与东部、北部、东北部电网解列。,西部电网带东部电网Ranchi站、Rourkela 站母线孤网运行。解列后西部电网的频率突升至51.4Hz，切除部分机组后频率稳定在51Hz

12、，并最终保持运行。,第五阶段：事故结果,Ranchi站、Rourkela 站母线,第五阶段：事故结果,在解列后的一分钟内，北部、东部及东北电网又有四十余条线路相继跳闸。电网频率降至48.12Hz，切负荷不足及低频切机又切除部分机组，使情况进一步恶化，最终导致三网崩溃，损失负荷4800万千瓦。,北部电网,东北电网,东部电网,4800万千瓦,P36,Mumbai(孟买)位于西部电网,Kanpur(坎普尔)位于北部电网,7.31大停电事故过程西部电网和其余电网频率变化,二、印度两次大停电事故分析,2.2 7.31大停电事故,第二次故障的恢复过程,7月31日17:30,新德里恢复48%供电，北部电网恢

13、复50%，东部电网恢复40%，东北部电网恢复78%。,7月31日19:30,东北部电网全部恢复,7月31日20:30,新德里全部恢复,7月31日21:30,北部电网恢复80%，东部电网恢复58%。,8月1日16:00,北部和东部电网已恢复98%供电,第一次故障过程,第二次故障过程,孤岛方案,恢复过程,三、大停电事故暴露的问题,3.1 运行网架薄弱，电磁环网大量存在,三、大停电事故暴露的问题,3.2静态与动态无功补偿不足,印度电网高低压问题并存,两次事故关键事件400kV Bina-Gwalior线路距离III段跳闸，是因为故障前线路潮流过大导致电压降低（370kV），低电压大电流情况下使得测量

14、阻抗小于距离三段整定值导致线路跳闸。,三、大停电事故暴露的问题,3.3 保护整定及保护动作逻辑不合理,2种情况的线路保护动作，导致7.30、7.31印度大停电的罪魁祸首。,距离III段保护整定不合理,负荷阻抗定值整定与实际系统运行情况不符。,距离I、II段保护动作逻辑不合理,印度线路保护不具备振荡闭锁功能，或功能不完善；振荡闭锁功能没有投入。,三、大停电事故暴露的问题,3.4 电网第二、第三道防线建设落后,3.5 调度计划、需求侧管理执行不力,三、大停电事故暴露的问题,3.6 检修管理制度混乱,三、大停电事故暴露的问题,3.7 电网自动发电控制系统建设落后，发电机事故支援能力不足,四、对国内电

15、网的启示,四、对国内电网的启示,4.1加强电网第二、第三道防线建设,因此，完善的电网第二、第三道防线是抵御大停电事故的重要保障。,建议一方面统筹优化配置低周、低压减载方案，滚动调整并落实各个分区的低周、低压切负荷量，另一方面应加强对安全自动装置的定期的校验工作。,继续建设和完善电网安全稳定预警与控制系统，充分考虑极端故障下电网可能面临的风险，将电网大停电的风险降至最低。,四、对国内电网的启示,4.2加强调度计划、稳定限额管理以及事故应急机制建设,调度计划、稳定限额是电网安全稳定运行必须遵循的两大原则，快速负荷控制是电网运行控制的重要手段。,四大举措,做好发电出力计划、检修计划的精细化管理，做好

16、重要设备停电计划的协调工作；,加强限额管理，特别是检修方式等临时限额的制定工作；,加强负荷管理，提高“超供电能力拉路”、“紧急减负荷拉路”、“拉停主变”等“三大名单”的实效性；,加强应急机制建设，做好事故预案，强化电网突发事件应急处理机制，做好黑启动方案的修订和演练工作。,应加强保护定值管理，尽可能地考虑到运行方式对整定计算的影响，并视网架和运行方式的变化对该参数进行复核。加快推进千伏及以上保护通道双重化工作，消除事故隐患。,常用的距离保护都通过设定一个负荷阻抗定值来防止重载时线路保护误动。对于国内电网，负荷阻抗定值通常考虑躲过线路可能出现的最大负荷。,四、对国内电网的启示,4.3加强继电保护定值和通道管理,谢 谢！,