電網(wǎng)事故分級案例及處置

電網(wǎng)事故分級、案例及處置三、電網(wǎng)事故處置原則一、電網(wǎng)事故分級原則二、國內(nèi)外經(jīng)典電網(wǎng)事故電網(wǎng)事故分級原則2023年網(wǎng)廠分開電力體制改革實施后，國家電監(jiān)會詳細負責(zé)電力安全監(jiān)督管理，于2023年公布《電力生產(chǎn)事故調(diào)查暫行要求》，沿用電力系統(tǒng)事故界定習(xí)慣，將電力生產(chǎn)事故定義為三類三級(人身、電網(wǎng)、設(shè)備;特大、重大、一般)。2023年國務(wù)院493號令《生產(chǎn)安全事故報告和調(diào)查處理條例》施行。將事故等級劃分調(diào)整為尤其重大事故、重大事故、較大事故、一般事故四個等級。電網(wǎng)事故分級原則2023年9月1日，國務(wù)院第599號令《電力安全事故應(yīng)急處置和調(diào)查處理條例》正式實施。相比國務(wù)院493號令，599號令在事故等級、事故報告、事故調(diào)查、事故處理、法律責(zé)任等方面，針對電力行業(yè)特點作了更為明確、詳細的要求，同步也將電力生產(chǎn)事故由三類三級(人身、電網(wǎng)、設(shè)備;特大、重大、一般)，調(diào)整為三類四級(人身、電網(wǎng)、設(shè)備;特大、重大、較大、一般)，與493號令事故等級劃分原則保持一致。電網(wǎng)事故分級原則——尤其重大電網(wǎng)事故有下列情形之一者，為尤其重大電網(wǎng)事故電網(wǎng)事故分級原則——重大電網(wǎng)事故有下列情形之一者，為重大電網(wǎng)事故電網(wǎng)事故分級原則——較大電網(wǎng)事故有下列情形之一者，為較大電網(wǎng)事故電網(wǎng)事故分級原則——一般電網(wǎng)事故有下列情形之一者，為一般電網(wǎng)事故電網(wǎng)事故分級原則——名詞釋義電網(wǎng)事故分級原則——國網(wǎng)企業(yè)企業(yè)原則為了規(guī)范國家電網(wǎng)企業(yè)系統(tǒng)安全事故報告和調(diào)查處理，落實安全事故責(zé)任追究制度，2023年國網(wǎng)企業(yè)制定《國家電網(wǎng)企業(yè)安全事故調(diào)查規(guī)程》。該規(guī)程將電力生產(chǎn)安全事件定義為四類八級，其中1-4級人身、電網(wǎng)、設(shè)備事件相應(yīng)國務(wù)院599號令特大、重大、較大、一般事故，補充定義了信息類安全事件和不構(gòu)成事故的5-8級人身、電網(wǎng)、設(shè)備安全事件。三、電網(wǎng)事故處置原則二、國內(nèi)外經(jīng)典電網(wǎng)事故一、電網(wǎng)事故分級原則國內(nèi)外經(jīng)典電網(wǎng)事故——綜述據(jù)統(tǒng)計，截至目前世界范圍內(nèi)發(fā)生的損失負荷超出8000兆瓦的電網(wǎng)停電事故合計25起。其中美國6次，合計損失負荷超出1.5億千瓦，占據(jù)首位。我國發(fā)電裝機容量和電網(wǎng)規(guī)模均居世界第一，但上述25起產(chǎn)生尤其重大影響的電網(wǎng)事故中沒有發(fā)生在我國范圍內(nèi)的。國外經(jīng)典電網(wǎng)事件——1987年日本東京大停電東京事件經(jīng)過：1987年7月23日，日本東京都地域因為天氣炎熱，空調(diào)負荷在短時間內(nèi)急劇攀升，因電網(wǎng)備用容量不足，未及時采用停限電措施，最終造成電壓崩潰。原因及造成影響：因為對炎熱天氣下的負荷增長趨勢沒有精確估計，造成準備不充分，最終釀成事故。日本東京地域面積占全國4%，匯集全國25%的人口和40%的經(jīng)濟總量，正常情況下整年平均停電時間約5分鐘。此次停電合計3小時21分鐘，經(jīng)濟損失難以估計。國外經(jīng)典電網(wǎng)事件——2023年美國加州電力危機事件經(jīng)過：1996年，美國加利福尼亞州開始電力市場化改革。因改革造成的電力供需失衡和一次能源價格的大幅攀升，造成2023年夏季開始，影響范圍加州陷入了連續(xù)性的電力危機中，并在2023年連續(xù)出現(xiàn)屢次大面積停電事件。造成影響：因供電緊張電力企業(yè)購售電價出現(xiàn)倒掛，短時間內(nèi)終端售電價暴漲3倍，最終仍造成電力企業(yè)大規(guī)模裁人，申請破產(chǎn)保護。在屢次區(qū)域性停限電后，2023年1月、3月加州出現(xiàn)兩次全州范圍停電，危機合計連續(xù)10個月。國外經(jīng)典電網(wǎng)事件——2023年美國加州電力危機主要原因：電力市場化改造制度設(shè)計不合理。沒有統(tǒng)一的電源建設(shè)和電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，沒有中長久電力供需預(yù)測。發(fā)電企業(yè)無法與客戶簽訂長久固定協(xié)議，盈虧前景不明確造成電廠建設(shè)欲望不強；輸電企業(yè)購售電價格差固定，沒有更新和完善電網(wǎng)的動力；配電企業(yè)正常情況可從區(qū)外購電，對電源缺乏、需求迅速增長的危機不敏感。最終缺乏電源支撐、沒有可靠區(qū)外供電、電網(wǎng)陳舊不可靠的加州電力系統(tǒng)陷入長久電力危機。一定程度上成為2023年美加大停電的一次預(yù)演。國外經(jīng)典電網(wǎng)事故——2023年美加大停電故障經(jīng)過：2023年8月14日，美國俄亥俄州自中午12時至16時，3座電廠及3條輸電線路陸續(xù)停運，造成俄亥俄州至密歇根州輸電通道中斷，潮流逆轉(zhuǎn)。79秒內(nèi)，100多家發(fā)電廠因電壓突增而停機。造成影響：這是歷史上經(jīng)濟損失最大的停電事故，財產(chǎn)損失約300億美元，受影響的人數(shù)五千萬。美國八個州以及加拿大安大略省的電力中斷，一周后安大略省供電還未徹底恢復(fù)。影響范圍事故前晚衛(wèi)星圖事故當晚衛(wèi)星圖國外經(jīng)典電網(wǎng)事故——2023年美加大停電主要原因：1、電網(wǎng)建設(shè)滯后，美國電網(wǎng)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，電網(wǎng)構(gòu)造復(fù)雜，電磁環(huán)網(wǎng)多。80-90年代電網(wǎng)投資降低，電網(wǎng)發(fā)展相對滯后，愈加劇了這一情況。2、電網(wǎng)備用容量不足。片面追求經(jīng)濟效益，未保存足夠安全裕度，電源備用不足，發(fā)生大電源和主要輸電通道退出的多重故障后，電網(wǎng)因電源供給不足，產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，造成事故擴大。國外經(jīng)典電網(wǎng)事故——2023年莫斯科大停電影響范圍停電后的莫斯科地鐵站故障經(jīng)過：2023年5月24日，莫斯科一500千伏變電站故障造成電網(wǎng)異常運營方式,25日早高峰負荷攀升和異常方式造成莫斯科電網(wǎng)多條線路重載跳閘，機組相繼跳機,最終系統(tǒng)電壓崩潰。造成影響：321座變電站供電中斷，損失負荷3539兆瓦

。俄羅斯莫斯科市及三個州25個市停電，影響人口150-200萬，經(jīng)濟損失15-20億美元。國外經(jīng)典電網(wǎng)事故——2023年莫斯科大停電主要原因：1、設(shè)備破舊。停電前一天運營40數(shù)年的500千伏變電站電流互感器爆炸，是造成異常運營方式，過載的直接原因。

2、調(diào)度運營人員權(quán)力過小。事故發(fā)展過程連續(xù)2個多小時,運營調(diào)度人員層層上報拉閘申請沒有采用有力措施，事故不斷擴大,最終造成不可逆轉(zhuǎn)的停電。3、第三道防線單薄。莫斯科電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制裝置配置不完善,過負荷控制、失步解列、低頻低壓解列、低壓切負荷等配置不全,不能阻止電網(wǎng)事故的擴大。國外經(jīng)典電網(wǎng)事故——2023年西歐大停電故障經(jīng)過：2023年11月4日，德國兩回380千伏線路為配合輪船通航時間調(diào)整提前3小時停運，德國-荷蘭跨國電力交易未做相應(yīng)調(diào)整造成聯(lián)絡(luò)線過載。調(diào)度員未經(jīng)計算憑經(jīng)驗進行合UCTE聯(lián)合電網(wǎng)分裂成3個孤島環(huán)操作試圖降低聯(lián)絡(luò)線潮流，造成兩回聯(lián)絡(luò)線過載加重跳閘，進而引起連鎖反應(yīng)，事故擴大。造成影響：西歐電網(wǎng)解列為三部分，涉及9個國家。損失負荷達14500兆瓦,約1000萬人受到影響。國外經(jīng)典電網(wǎng)事故——2023年西歐大停電主要原因：1、缺乏統(tǒng)一的電網(wǎng)協(xié)調(diào)機制。歐洲電網(wǎng)由23家國家電網(wǎng)運營企業(yè)構(gòu)成，缺乏統(tǒng)一的運營方式安排和全網(wǎng)安全校核。2、電力交易制約調(diào)度能力。UCTE要求電力市場交易總量不低于10%，聯(lián)網(wǎng)線路輸送功率高降低安全貯備裕度。3、清潔能源接入應(yīng)對不足。德國電網(wǎng)構(gòu)造還不能應(yīng)對大量的風(fēng)力電能的注入，當系統(tǒng)出現(xiàn)供電短缺時,備用發(fā)電能力不能滿足需要。國外經(jīng)典電網(wǎng)事故——2023年巴西大停電深色為停電范圍故障經(jīng)過：2023年11月10日，巴西伊泰普水電站外送通道上三條同途徑765千伏線路因強降雨造成的絕緣降低相繼跳閘，伊泰普水電站安控切機裝置動作造成系統(tǒng)出現(xiàn)震蕩，線路過載跳閘和高頻切機、低頻減載裝置的交替無序動作，最終造成1分20秒后系統(tǒng)解列崩潰。造成影響：損失負荷28830兆瓦（占巴西全國40%），影響人數(shù)6000萬（占巴西全國31%）。國外經(jīng)典電網(wǎng)事故——2023年巴西大停電主要原因：1、電網(wǎng)構(gòu)造不合理。巴西電網(wǎng)電壓等級繁多，伊泰普水電站交直流輸電通道輸送功率合計占巴西東南部電網(wǎng)負荷35%，且與受端電網(wǎng)電壓等級不匹配，主要輸電通道損失后無法形成有效功率支撐。2、安穩(wěn)裝置設(shè)置不合理。安全自動裝置配置、設(shè)置不合理，誤動造成電網(wǎng)構(gòu)造性破壞。備注：2023年2月4日，巴西東北部8個州因類似原因再次發(fā)生大規(guī)模停電，損失負荷約8000兆瓦，1300萬人生活受到影響。深色為停電范圍印度電網(wǎng)構(gòu)造故障經(jīng)過：2023年7月30日凌晨，印度北部電網(wǎng)因與西部電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線跳閘造成穩(wěn)定破壞，發(fā)電機組全停?；謴?fù)供電數(shù)小時后，7月31日13時印度東部、北部和東北部地域電網(wǎng)因超計劃用電再次發(fā)生大面積停電事故。造成影響：有史以來影響人口最多的電網(wǎng)事故，印度全國近二分之一地域（20國外經(jīng)典電網(wǎng)事故——2023年巴西大停電個邦）的供電出現(xiàn)中斷，三個區(qū)域性電網(wǎng)崩潰，逾6.7億人口受到影響。主要原因：1、主網(wǎng)架單薄，輸電能力不足。區(qū)域主網(wǎng)架主要以400/220千伏電磁環(huán)網(wǎng)為主，跨區(qū)電網(wǎng)經(jīng)過16回400千伏交流和5個直流（容量之和為500萬千瓦）工程進行互聯(lián)，安全水平和輸電能力嚴重不足。2、調(diào)度運營失控。國家及區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度對邦級調(diào)度沒有直接管理權(quán)限，對各邦超計劃用電沒有有效管控措施，坐視超計劃無序用電引起的重過載最終造成系統(tǒng)崩潰。國外經(jīng)典電網(wǎng)事故——2023年印度大停電國外經(jīng)典電網(wǎng)事件——2023年烏克蘭停電故障經(jīng)過：2023年12月23日，烏克蘭至少三個區(qū)域的電力系統(tǒng)遭到網(wǎng)絡(luò)攻擊，伊萬諾－弗蘭科夫斯克地域7個110KV的變電站和23個35KV的變電站出現(xiàn)故障，造成大面積停電，電力中斷3~6小時，約140萬人受到影響。原因分析：烏克蘭電網(wǎng)遭到黑客攻擊是第一種直接對電網(wǎng)工控系統(tǒng)進行攻擊且造成重大影響的信息安全事件。烏克蘭各電力企業(yè)間經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)連接，控制類與非控制類系統(tǒng)未進行物理隔離，網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測不力，信息安全意識淡薄是事故的主要原因。國內(nèi)經(jīng)典電網(wǎng)事故—2023年華中“7.1”電網(wǎng)波動故障經(jīng)過：2023年7月1日，華中電網(wǎng)河南地域500千伏嵩鄭雙回線因繼電保護裝置性缺陷誤動跳閘，造成多回線路和多臺機組跳閘，引起華中電網(wǎng)系統(tǒng)振蕩，頻率越限，河南、湖北、湖南、江西低頻減載動作切除負荷，川渝電網(wǎng)與主網(wǎng)解列，最終華北-華中聯(lián)網(wǎng)解列。造成影響：此次事故雖未造成全網(wǎng)大停電，但是歷史上我國電網(wǎng)事故中涉及范圍最廣，跳閘發(fā)電機組最多的罕見事故。全網(wǎng)出力損失600多萬千瓦，負荷損失近380萬千瓦。國內(nèi)經(jīng)典電網(wǎng)事故—2023年華中“7.1”電網(wǎng)波動主要原因：1、電網(wǎng)構(gòu)造單薄。三華聯(lián)網(wǎng)早期，華中、華北電網(wǎng)經(jīng)過500千伏辛洹線單回線聯(lián)絡(luò)。河南500千伏網(wǎng)架仍處于初步成形階段，500-220千伏仍保持環(huán)網(wǎng)運營，500千伏多回線跳閘后出現(xiàn)大范圍功率轉(zhuǎn)移。2、安全自動裝置可靠性不高。500千伏嵩鄭雙回線在無故障情況下因裝置性原因相繼誤動，500千伏嵩山變安控裝置原理性缺陷拒動，是事故發(fā)生并擴大的直接原因。國內(nèi)經(jīng)典電網(wǎng)事故—2023年深圳“4.10”停電故障經(jīng)過：2023年4月10日晚，500千伏深圳變電站發(fā)生220千伏開關(guān)爆炸、刀閘支持瓷瓶斷裂N-2故障，220千伏雙母失壓，造成1座220千伏變電站、7座110千伏變電站供電中斷。造成影響：深圳福田、羅湖、龍崗等多區(qū)域停電，事故損失負荷759兆瓦，負荷損失百分比7.9%；停電客戶16.8萬戶，停電客戶百分比6.5%，損失負荷及停電戶數(shù)均未達成一般電網(wǎng)事故原則。但因發(fā)生在一線城市關(guān)鍵城區(qū)、信息公布滯后，在當初產(chǎn)生較大的社會影響。一、電網(wǎng)事故分級原則三、電網(wǎng)事故處置原則二、國內(nèi)外經(jīng)典電網(wǎng)事故電網(wǎng)事故處置原則電網(wǎng)事故處置按照優(yōu)先順序遵照四條基本技術(shù)原則電網(wǎng)事故處置原則電網(wǎng)事故處置原則伴隨當代社會對電力的依存度越來越高，電網(wǎng)事故尤其是大型電網(wǎng)事故綜合性公共安全事件的特點也越來越明顯。事故處置外部協(xié)同還應(yīng)遵照兩條原則。大型電網(wǎng)事故的反思1.合理的電網(wǎng)構(gòu)造是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運營的基礎(chǔ)保障電源構(gòu)造互為補充、布局合理，電網(wǎng)構(gòu)造堅強，互供轉(zhuǎn)帶能力強，安全冗余度高是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運營的物質(zhì)基礎(chǔ)。需要進一步加強對大電網(wǎng)運營機理的研究，同步加強電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計、調(diào)度運營等部門溝通，高度注重各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展和電源合理布局，提升系統(tǒng)抵抗連鎖故障的能力。大型電網(wǎng)事故的反思2.統(tǒng)一的調(diào)度管理是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運營的組織保障電力系統(tǒng)發(fā)用電瞬時平衡的規(guī)律特征，決定了電網(wǎng)生產(chǎn)必須堅持統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理。管理體制混亂、利益主體多元、調(diào)度指令失靈，