大停電事故及其教訓(xùn)課件

最新課件1

主講人：王大亮（國網(wǎng)長春供電公司）大停電事故及其教訓(xùn)最新課件2美加8.14大面積停電事件:美國東部時(shí)間（EDT）2003年8月14日下午16點(diǎn)11分,以北美五大湖為中心的地區(qū)發(fā)生大面積停電事故,包括美國東部的紐約、密歇根、俄亥俄、馬薩諸塞、康涅狄格、新澤西州北部和新英格蘭部分地區(qū)以及加拿大的安大略等地區(qū)。這是北美有史以來最大規(guī)模的停電事故。停電涉及美國整個(gè)東部電網(wǎng),事故中至少有21座電廠停運(yùn),停電持續(xù)時(shí)間為29h,損失負(fù)荷61800MW。約5000萬人受到影響,地域約24000平方千米,其中紐約州80%供電中斷。最新課件3第一能源公司(FE)的3條輸電線路由于離樹枝太近,短路跳閘,這是大停電的最初原因;當(dāng)時(shí)FE公司控制室的報(bào)警系統(tǒng)未正常工作,而控制室內(nèi)的運(yùn)行人員也未注意到這一點(diǎn),即他們沒有發(fā)現(xiàn)輸電線路跳閘;由于FE公司的監(jiān)控設(shè)備沒有報(bào)警,控制人員就未采取相應(yīng)的措施,如減負(fù)荷等,致使故障擴(kuò)大化,最終失去控制;正是由于FE公司根本未意識(shí)到出現(xiàn)問題,也就沒有通告相鄰的電力公司和可靠性協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu),否則也可協(xié)助解決問題;簡要經(jīng)過和原因分析:最新課件4此時(shí),MISO作為該地區(qū)(包括FE)的輸電協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu),也出現(xiàn)問題;MISO的系統(tǒng)分析工具在8月14日下午未能有效地工作,導(dǎo)致MISO沒有及早注意到FE公司的問題并采取措施;MISO用過時(shí)的數(shù)據(jù)支持系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測,結(jié)果未能檢測出FE公司的事態(tài)發(fā)展,也未采取緩解措施;MISO缺乏有效的工具確定是哪條輸電線路斷路器動(dòng)作及其嚴(yán)重性,否則MISO的運(yùn)行人員可以根據(jù)這些信息更早地意識(shí)到事故的嚴(yán)重性;簡要經(jīng)過和原因分析:最新課件5MISO和PJM互聯(lián)機(jī)構(gòu)(控制賓夕法尼亞、馬里蘭和新澤西等地)在其交界處對(duì)突發(fā)事件各自采取的對(duì)策缺乏聯(lián)合協(xié)調(diào)措施;總體而言,這次大停電是諸多因素所致,包括通信設(shè)施差、人為錯(cuò)誤、機(jī)械故障、運(yùn)行人員培訓(xùn)不夠及軟件誤差等。從復(fù)雜的計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)到簡單的輸電走廊樹枝修剪,都未予以足夠的重視。簡要經(jīng)過和原因分析:最新課件6簡要經(jīng)過和原因分析:最新課件72003年8月28日下午英國倫敦經(jīng)歷了16年來第1次大停電。英國國家電網(wǎng)公司所屬的倫敦南部電力傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)故障,導(dǎo)致該系統(tǒng)從18:20至18:57電力供應(yīng)中斷。停電影響了EDF能源公司的410000個(gè)用戶,事故主要發(fā)生在倫敦南部地區(qū),停電共損失負(fù)荷724MW,約為當(dāng)時(shí)整個(gè)倫敦負(fù)荷的20%。英國國家電網(wǎng)公司在事故后進(jìn)行了調(diào)查,故障出現(xiàn)的原因是在2001年更換老設(shè)備時(shí)安裝了一個(gè)不正確的保護(hù)繼電器,致使自動(dòng)保護(hù)設(shè)備誤啟動(dòng),而切除Hurst變電所的變壓器不是造成本次事件的直接原因,它使倫敦電力供應(yīng)量瞬間減少了五分之一。由于電力缺額過大造成了這次大停電。倫敦大停電事件:最新課件82003年9月23日北歐電網(wǎng)中的瑞典中部和南部電網(wǎng)及丹麥的東部電網(wǎng)發(fā)生大面積停電,停電區(qū)包括瑞典首都斯德哥爾摩,重要城市馬爾及丹麥?zhǔn)锥几绫竟?。瑞典東部奧斯卡斯?jié)h姆核電廠3號(hào)機(jī)(1135MW)及西部林哈爾斯核電廠3號(hào)機(jī)(920MW)及4號(hào)機(jī)(885MW)停運(yùn)。瑞典方面報(bào)道,停電的主要原因是被暴風(fēng)雪壓倒刮斷的樹木破壞了供電線路,隨之進(jìn)一步引起跳閘停電事件的發(fā)生。北歐大停電事件:最新課件92003年9月28日凌晨3∶30意大利發(fā)生全國大停電,受停電影響的居民達(dá)5400萬人(約占全國人口的93%)。停電數(shù)小時(shí)后北部城市米蘭等首先恢復(fù)供電,繼之首都羅馬在當(dāng)天中午開始有電。南部地區(qū)到29日才恢復(fù)供電。這次事故的直接原因是從法國通往意大利的兩條400kv高壓電線因暴雨中斷。但是在短暫的電力中斷之后,意大利方面未能及時(shí)連通法、意之間的電力電纜,引起這2條400kV線路相繼跳閘,導(dǎo)致意大利有功出力不足,引起一連串的停電事件。意大利全國大停電事件:最新課件102005年5月23日晚19:57起，俄羅斯莫斯科地區(qū)電網(wǎng)發(fā)生一系列故障，到5月25日11:00左右，莫斯科市大部分地區(qū)及附近25個(gè)城市發(fā)生大面積停電事故，莫斯科電網(wǎng)共斷開了321座變電站，除最先停電的500kV恰吉諾變電站外，還包括16座220kV變電站，201座110kV變電站，104座35kV變電站。直接損失負(fù)荷達(dá)3539.5MW，近400萬人的生活受到影響，造成了15～20億美元的直接經(jīng)濟(jì)損失。莫斯科大停電事件:最新課件11事故的直接原因是氣溫高,用電負(fù)荷大幅增長,線路過負(fù)荷跳閘引起連鎖反應(yīng),線路相繼跳閘,導(dǎo)致大面積停電。前一天運(yùn)行40多年的變電站電流互感器爆炸起火,造成220kV線路停運(yùn),負(fù)荷改110kV線路帶是過載的直接原因。而設(shè)備運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)造成電流互感器爆炸是事故發(fā)生的導(dǎo)火索。引起事故的恰吉諾變電站建于1963年,設(shè)備均已老化。且電網(wǎng)處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),運(yùn)行人員也未引起注意,缺乏嚴(yán)格的操作規(guī)程約束及協(xié)調(diào)手段。莫斯科大停電事件:最新課件12莫斯科大停電事件:最新課件132005年8月18日上午,印尼發(fā)生了包括首都雅加達(dá)在內(nèi)的大面積停電事故,印度尼西亞境內(nèi)8月18日發(fā)生大面積停電,首都雅加達(dá)也徹底斷電,總共波及近1億人口,接近總?cè)丝诘囊话搿３鞘薪煌?、鐵路及航班也受到嚴(yán)重影響。造成大停電的原因,主要是爪哇島和巴厘島的電力輸電網(wǎng)發(fā)生故障,連帶影響到雅加達(dá)等地區(qū)的供電,導(dǎo)致供電系統(tǒng)出現(xiàn)問題。印尼大停電事件:最新課件14印尼大停電事件:最新課件152005年9月26日清晨1時(shí)左右,第18號(hào)臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”對(duì)海南電力設(shè)施造成了嚴(yán)重破壞,引發(fā)了部分電廠連續(xù)跳機(jī)解列,最終系統(tǒng)全部瓦解,導(dǎo)致了罕見的全省范圍大停電。海南“9.26”大停電“有兩個(gè)明顯的特點(diǎn),一是停電波及面廣,電廠全部解列,停電范圍涉及全島;二是從正常狀態(tài)到全部崩潰時(shí)間較短,僅4min左右電網(wǎng)全黑。分析認(rèn)為,電網(wǎng)設(shè)計(jì)水平偏低、孤立運(yùn)行、設(shè)備老化嚴(yán)重、大機(jī)小網(wǎng)和弱聯(lián)系的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是海南“9.26”大停電的主要原因。中國海南大停電事件:最新課件16中國海南大停電事件:最新課件17歐洲當(dāng)?shù)貢r(shí)間2006年11月4日22:10(北京時(shí)間2006年11月5日5:10),歐洲電網(wǎng)發(fā)生一起大面積停電事故,事故中歐洲大陸互聯(lián)電網(wǎng)解列為3個(gè)區(qū)域,各個(gè)區(qū)域發(fā)供電嚴(yán)重不平衡,相繼出現(xiàn)頻率低周或高周情況。事故影響范圍廣泛,波及法國和德國人口最密集的地區(qū)以及比利時(shí)、意大利、西班牙、奧地利的多個(gè)重要城市,大多數(shù)地區(qū)在半小時(shí)內(nèi)恢復(fù)供電,最嚴(yán)重的地區(qū)停電達(dá)1.5h。整個(gè)事故損失負(fù)荷高達(dá)16.72GW,約1500萬用戶受到影響。西歐大停電事件:最新課件18事件的起因是:德國最大的能源公司意昂電網(wǎng)公司為了讓邁爾造船廠新的“挪威珍珠”號(hào)輪船通過埃姆斯河駛?cè)氡焙?斷開了河上從科勒佛德風(fēng)場到漢堡的380kV雙回線路。經(jīng)協(xié)商,于11月4日21:38進(jìn)行開斷操作,22:10,蘭德斯貝根到韋倫多夫的線路由于過負(fù)荷保護(hù)跳閘。隨之發(fā)生的一系列連鎖跳閘,導(dǎo)致歐洲輸電協(xié)調(diào)聯(lián)盟(UCTE)電網(wǎng)解列為3塊,并大量切機(jī)切負(fù)荷。西歐大停電事件:最新課件19西歐大停電事件:最新課件20西歐大停電事件:最新課件212008年1月10日至2月2日,我國南方地區(qū)先后出現(xiàn)4次大范圍低溫雨雪冰凍天氣,遭遇了50年一遇的冰雪災(zāi)害,使電網(wǎng)安全運(yùn)行經(jīng)歷前所未有的嚴(yán)峻考驗(yàn)。由于暴雪、凍雨導(dǎo)致河南、湖南、湖北、江西、安徽、浙江、福建等地輸變電線路出現(xiàn)大范圍的斷線倒塔事故,造成大范圍大面積停電限電,包括重要交通樞紐及設(shè)施等的供電中斷,嚴(yán)重影響了電網(wǎng)安全運(yùn)行。甚至部分地區(qū)電網(wǎng)瓦解,江西贛州電網(wǎng)進(jìn)入了孤網(wǎng)運(yùn)行、湖南郴州斷電斷水十多天。隨即引發(fā)交通運(yùn)輸、物資調(diào)運(yùn)、市場供應(yīng)等方面的連鎖反應(yīng),人民生活一度陷入了困境。中國南方冰凍災(zāi)害大停電:最新課件22據(jù)報(bào)道,全國范圍電網(wǎng)此次因?yàn)?zāi)停運(yùn)電力線路共37606條,因?yàn)?zāi)停運(yùn)的變電站共2027座,110～500kV線路因?yàn)?zāi)倒塔共8165基。電力設(shè)施對(duì)極端氣候?yàn)?zāi)害防范的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不夠,在冰凍嚴(yán)重災(zāi)害到來的時(shí)候,重電源、輕電網(wǎng)的弊端暴露是造成這次南方冰凍災(zāi)害大停電的主要原因。中國南方冰凍災(zāi)害大停電:最新課件23中國南方冰凍災(zāi)害大停電:最新課件24中國南方冰凍災(zāi)害大停電:最新課件25中國南方冰凍災(zāi)害大停電:最新課件26中國南方冰凍災(zāi)害大停電:最新課件272009-11-1022:13，巴西全國范圍內(nèi)發(fā)生大面積停電，損失負(fù)荷24.436GW，約占巴西全部負(fù)荷的40%，受影響人口約5000萬，約占巴西總?cè)丝诘?6%，是近年來世界上影響較大的大停電事故之一巴西電網(wǎng)大停電屬于故障連鎖反應(yīng)造成的大面積停電:雷電和暴風(fēng)雨使依泰普水電站輸電系統(tǒng)的圣保羅受端變電站變壓器短路接地，使2條輸電線同時(shí)斷開，在幾秒鐘內(nèi)第三條輸電線跳開，形成故障連鎖反應(yīng)，造成南部—東南部互聯(lián)電網(wǎng)15條輸電線路跳閘斷開，引起依泰普水電站全部運(yùn)行機(jī)組與電網(wǎng)解列，造成南部—東南部互聯(lián)電網(wǎng)大面積停電。依泰普水電站運(yùn)行機(jī)組解列，同時(shí)造成巴拉圭電網(wǎng)大停電。巴西大停電事件:最新課件28巴西大停電事件:最新課件292011年9月25日晚8點(diǎn)30分左右,智利發(fā)生2個(gè)多小時(shí)的大停電,包括首都圣地亞哥在內(nèi)的大多數(shù)地區(qū)漆黑一片,全國1600萬人口中有近千萬人受到2個(gè)多小時(shí)的影響。由于通訊信號(hào)系統(tǒng)中斷,在外的人們無法使用手機(jī)同家人取得聯(lián)系。斷電期間,首都圣地亞哥一家商場發(fā)生騷亂事件,警方為此加強(qiáng)了街頭巡邏。根據(jù)已掌握的情況,大面積停電因一個(gè)變電站故障引起,中央電力互聯(lián)系統(tǒng)出現(xiàn)的問題很可能由“輸電線路振動(dòng)”導(dǎo)致碰線引起的。政府就斷電事件的確切原因展開調(diào)查,以確定出現(xiàn)問題的具體發(fā)電或送電環(huán)節(jié)。智利大停電事件:最新課件30造成大停電的直接原因通常有以下幾種情況:在部分元件停運(yùn)檢修狀態(tài)下,局部發(fā)生故障；故障切除后運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移中部分輸電元件運(yùn)行異常或保護(hù)誤動(dòng)；后備保護(hù)和自動(dòng)裝置切除過載的輸電元件；連鎖過載被切除后的輸電通道轉(zhuǎn)移及系統(tǒng)不穩(wěn)定；輸電網(wǎng)絡(luò)被大面積的無序斷開后低周波、低電壓、高周波等自動(dòng)裝置分散動(dòng)作使系統(tǒng)崩潰。最新課件31大停電事故的啟示:任意堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)都存在較薄弱的運(yùn)行方式和嚴(yán)重的運(yùn)行狀態(tài)；跟蹤運(yùn)行方式和適應(yīng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)是不可缺或的；分散安裝、獨(dú)立動(dòng)作的自動(dòng)裝置可能保護(hù)電網(wǎng),也可能切跨電網(wǎng)；電網(wǎng)主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的不安全,是大停電事故的直接原因；電網(wǎng)的無序解列、開斷造成了恢復(fù)的困難。最新課件32可吸取的教訓(xùn):元件的故障或擾動(dòng),在局部系統(tǒng)內(nèi)部采取措施來消除影響,不使其擴(kuò)散到局部系統(tǒng)外；區(qū)域系統(tǒng)之間輸電斷面上的故障,切除故障元件后盡量保持輸電斷面的完整性；反應(yīng)元件運(yùn)行異常的保護(hù)應(yīng)與系統(tǒng)的安全自動(dòng)裝置協(xié)調(diào)動(dòng)作,保證網(wǎng)絡(luò)連接的強(qiáng)壯性,盡量滿足輸電能力與輸電需求的平衡,切不可獨(dú)立、無序亂動(dòng)；互聯(lián)系統(tǒng)失穩(wěn)后,應(yīng)按功率盡可能平衡的原則有序解列,避免大面積停電,并有利快速恢復(fù)。最新課件33我國保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的“三道防線”第一道防線:高速、準(zhǔn)確地切除故障元件的繼電保護(hù)和反應(yīng)被保護(hù)設(shè)備運(yùn)行異常的保護(hù)被我國超高壓電網(wǎng)普遍采用的裝備利用被保護(hù)元件兩端的盡可能簡單的信息；超高壓系統(tǒng)主保護(hù)動(dòng)作速度10－25毫秒；超高壓系統(tǒng)主保護(hù)動(dòng)作正確率99.82%;正在研究、未來可能裝備電網(wǎng)的保護(hù)利用被保護(hù)元件單端或兩端故障暫態(tài)信息的繼電保護(hù)主保護(hù)動(dòng)作速度2－5毫秒最新課件34我國保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的“三道防線”第二道防線:保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的安全自動(dòng)裝置自動(dòng)重合閘裝置:除減少重合于永久故障時(shí)系統(tǒng)不平衡能量外，盡量減少網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?，盡快恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)輸電能力；備自投、事故減出力、自動(dòng)切負(fù)荷、抽水改發(fā)電等:快速保持穩(wěn)態(tài)發(fā)輸電能力與用電需求的平衡。過負(fù)荷控制:連鎖切機(jī)、切負(fù)荷，遠(yuǎn)方切機(jī)、切負(fù)荷等。保持穩(wěn)態(tài)輸電能力與輸電需求的平衡。最新課件35我國保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的“三道防線”第二道防線:保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的安全自動(dòng)裝置暫態(tài)穩(wěn)定控制:邏輯式連鎖切機(jī)、切負(fù)荷；利用局部量的穩(wěn)定性預(yù)測與緊急控制裝置；基于離線或在線計(jì)算的區(qū)域性穩(wěn)定控制系統(tǒng)；用于保持動(dòng)態(tài)輸電能力和輸電需求的的平衡。最新課件36我國保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的“三道防線”第三道防線:失步解列與頻率、電壓控制失步解列:在互聯(lián)電網(wǎng)失去同步后，在預(yù)定的地點(diǎn)解列，以求各子網(wǎng)能獨(dú)立滿足供電需求。頻率控制:通過低周減載、開啟備用機(jī)組等滿足頻率要求，通過高周切機(jī)保證頻率穩(wěn)定、機(jī)組安全。電壓和無功控制:通過低壓減載和增發(fā)無功維持電壓水平，防止電壓崩潰。爭取各自平衡，盡量減少對(duì)用戶的損失，維持各子網(wǎng)的安全，創(chuàng)造并網(wǎng)條件。最新課件37“三道防線”建設(shè)中應(yīng)該加強(qiáng)的研究:采用最佳重合閘技術(shù),減少第二次故障沖擊、減少網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和潮流的變化,維持穩(wěn)態(tài)輸電能力、提高暫穩(wěn)極限。構(gòu)建輸電斷面或網(wǎng)絡(luò)的輸電能力保護(hù),協(xié)調(diào)和優(yōu)化在元件運(yùn)行異常、特別是線路過負(fù)荷后采取的網(wǎng)絡(luò)切換,保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)態(tài)傳輸能力與負(fù)荷的平衡,防止元件連鎖過載被切除。研制自適應(yīng)電力系統(tǒng)模型和參數(shù)的暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)測與緊急控制系統(tǒng),提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定極限,增加網(wǎng)絡(luò)的輸電能力。研究自適應(yīng)的失步解列與快速恢復(fù)控制系統(tǒng),減少停電容量和停電時(shí)間。最新課件38最新課件39最新課件40最新課件41最新課件42最新課件43最新課件44有關(guān)問題研討:1.某變電站66千伏側(cè)采用雙母線接線方式，某日一條母線停電檢修，運(yùn)維人員在倒母線操作執(zhí)行最后一項(xiàng)拉開母聯(lián)開關(guān)時(shí)，兩條母線電壓全無，報(bào)PT斷線告警。最新課件45有關(guān)問題研討:最新課件46有關(guān)問題研討:2.變壓器恢復(fù)送電時(shí)，為何先送高壓側(cè)后送低壓側(cè)？在66千伏沿線所塔主變帶負(fù)荷保持受電狀態(tài)下66千伏線路是否可以直接停送電？最新課件47有關(guān)問題研討:3、某變電站來A相單相接地告警，5秒鐘后一條66千伏線路跳閘，重合不良，強(qiáng)送良好，但是強(qiáng)送良好后系統(tǒng)三相電壓不平衡，出現(xiàn)A.B兩相電壓生高為45千伏，C相電壓降低為29千伏，一農(nóng)電調(diào)度來電話稱其兩座接在此66千伏線路的變電站主變有異響，請(qǐng)分析一下可能存在的原因？（系統(tǒng)為欠補(bǔ)償）最新課件48有關(guān)問題研討:4.如圖長關(guān)甲線保護(hù)使用最新課件49有關(guān)問題研討:5.如圖母線充電諧振最新課件50有關(guān)問題研討:5.如圖彩云主變跳閘一網(wǎng)接地另一網(wǎng)假接地最新課