北美大停电事故分析报告
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美加电力系统停电事故特别调查组关于2003年8月14日美国-加拿大停电事故起因和建议的最终报告2004年4月美加电力系统停电事故特别调查组2004年3月31日尊敬的总统和总理阁下:我们非常高兴地向你们提交美加电力系统停电事故特别调查组的最终报告。
在你们的直接授权下,特别调查组已经完成了对2003年8月14日停电事故起因的彻底调查,并且对所应采取的措施提出了建议,以便降低将来发生类似规模事故的可能性。
报告表明,本次事故应该能够避免,并且美国和加拿大都必须立即采取措施以保证我们的电力系统更加可靠。
最重要的是,必须使可靠性准则成为强制规定,并对不遵守准则的行为进行实际的处罚。
我们希望两国继续合作以落实报告中提出的措施。
如果不执行这些建议,将会威胁到供电可靠性,而这对经济、能源和国家安全至关重要。
特别调查组的所完成的工作,是两国政府间密切而有效合作的典型例证。
这种合作还将在我们努力实施报告中建议的过程中得到延续。
我们决心同国会、议会、各州(省)及所有股东合作,确保北美电网的坚强和可靠。
在此我们还要感谢特别调查组的全体成员和各工作组的努力工作和大力支持,使我们完成了停电事故调查并得到最终调查报告。
所有参与者都对此作出了重要的贡献。
我们提交此报告并乐观地认为此报告的建议将会使我们两国人民获得更好的电力供给。
美国能源部部长:Spencer Abraham 加拿大自然资源部部长:John Efford目录第一章.简介 (4)第二章.北美电力系统及相关可靠性组织简介.......... 错误!未定义书签。
第三章.停电事故................................. 错误!未定义书签。
第四章.大停电事故前北美东北部电网的状态.......... 错误!未定义书签。
第五章.大停电从俄亥俄州开始的过程和原因.......... 错误!未定义书签。
第六章.大停电事故崩溃阶段 ....................... 错误!未定义书签。
美加“8.14大停电”原因及分析北美电力可靠性委员会(NERC)对有关8.14大停电原因的报告以及有关方面的资料清晰地给出了此次事故的起因和发展过程,现简述如下。
从2003年8月14日下午美国东部时间(EDT,下述均为此时间)15时06分开始,美国俄亥俄州的主要电力公司第一能源公司(First Energy Corp.,以下简记为FE)的控制区内发生了一系列的突发事件。
这些事件的累计效应最终导致了大面积停电。
其影响范围包括美国的俄亥俄州、密执安州、宾夕法尼亚州、纽约州、佛蒙特州、马萨诸塞州、康涅狄格州、新泽西州和加拿大的安大略省、魁北克省,损失负荷达61.8 Gw,影响了近5千万人口的用电。
事故演变过程可分为如下几个阶段:(1)事故发生前的阶段。
图1中,各系统之间靠345kV和138kV线路构成一个交直流混联的巨大电网,其总体潮流为自南向北传送。
属于事故源头的第一能源(FE)系统因负荷高,受入大量有功,系统负荷约为12.635GW,受电约2.575GW(占总负荷的21%),导致大量消耗无功。
尽管此时系统仍然处于正常的运行状态,但无功不足导致系统电压降低。
其中FE管辖的俄亥俄州的克力夫兰-阿克伦(Cleveland-Akron)地区为故障首发地点。
在事故前,供给该地区有功及无功的重要电源:机组戴维斯-贝斯机组(Davis-Besse)和东湖4号机(Eastlake4)已经停运。
在13∶31东湖5号机(Eastlake5)的停运,进一步耗尽了克力夫兰-阿克伦地区的无功功率,使该系统电压进一步降低。
(2)短路引起的线路开断阶段。
15∶05俄亥俄州的一条345kV(Chamberlin-Harding)输电线路在触树短路后跳闸(线路开断前潮流仅为正常裕量的43.5%),致使由南部向克力夫兰-阿克伦地区送电的另外3条345kV线路(Hanna-Juniper、Star-South Canton和Sammis-Star,如图2所示)的负荷加重(其中Hanna-Juniper线路上增加的负荷最多,同时向该地区送电的138kV线路的潮流也随之增加,如图3所示。
8.14美加大停电事故原因分析及启示美加大停电事故原因作初步分析(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伸至沿海省份的地区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部分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,沿该环网流动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,控制室的调度员面对这一情况束手无策。
(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年代,投资发电厂资金回报率常常在12%~15%,而投资输电线路只有8%左右。
因此,只有当供电可靠性问题非常严重,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及时有效的信息交换,因此在事故发展过程中,无法做到对事故处理的统一指挥,导致了事故蔓延扩大。
国际电网公司(ITC)追踪到大停电以前1h 5min的数据,认为如果能够早一点得到系统发生事故的一些异常信号,就可能及时采取应急措施,制止大停电事故的发生。
(4)保护控制技术方面美国电网结构复杂,容易造成运行潮流相互窜动,增加了电网保护、控制以及解列的难度。
这次停电事件中,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发现许多“时标”不准确,原因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。
美加电力系统停电事故特别调查组关于2003年8月14日美国-加拿大停电事故起因和建议的最终报告2004年4月美加电力系统停电事故特别调查组2004年3月31日尊敬的总统和总理阁下:我们非常高兴地向你们提交美加电力系统停电事故特别调查组的最终报告。
在你们的直接授权下,特别调查组已经完成了对2003年8月14日停电事故起因的彻底调查,并且对所应采取的措施提出了建议,以便降低将来发生类似规模事故的可能性。
报告表明,本次事故应该能够避免,并且美国和加拿大都必须立即采取措施以保证我们的电力系统更加可靠。
最重要的是,必须使可靠性准则成为强制规定,并对不遵守准则的行为进行实际的处罚。
我们希望两国继续合作以落实报告中提出的措施。
如果不执行这些建议,将会威胁到供电可靠性,而这对经济、能源和国家安全至关重要。
特别调查组的所完成的工作,是两国政府间密切而有效合作的典型例证。
这种合作还将在我们努力实施报告中建议的过程中得到延续。
我们决心同国会、议会、各州(省)及所有股东合作,确保北美电网的坚强和可靠。
在此我们还要感谢特别调查组的全体成员和各工作组的努力工作和大力支持,使我们完成了停电事故调查并得到最终调查报告。
所有参与者都对此作出了重要的贡献。
我们提交此报告并乐观地认为此报告的建议将会使我们两国人民获得更好的电力供给。
美国能源部部长:Spencer Abraham 加拿大自然资源部部长:John Efford目录第一章.简介 (4)第二章.北美电力系统及相关可靠性组织简介........... 错误!未定义书签。
第三章.停电事故.................................. 错误!未定义书签。
第四章.大停电事故前北美东北部电网的状态........... 错误!未定义书签。
第五章.大停电从俄亥俄州开始的过程和原因........... 错误!未定义书签。
第六章.大停电事故崩溃阶段 ........................ 错误!未定义书签。
8.14美加大停电事故原因分析及启示8.14美加大停电事故原因分析及启示美加大停电事故原因作初步分析(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伸至沿海省份的地区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部分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,沿该环网流动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,控制室的调度员面对这一情况束手无策。
(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年代,投资发电厂资金回报率常常在12%~15%,而投资输电线路只有8%左右。
因此,只有当供电可靠性问题非常严重,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及时有效的信息交换,因此在事故发展过程中,无法做到对事故处理的统一指挥,导致了事故蔓延扩大。
国际电网公司(ITC)追踪到大停电以前1h 5min 的数据,认为如果能够早一点得到系统发生事故的一些异常信号,就可能及时采取应急措施,制止大停电事故的发生。
(4)保护控制技术方面美国电网结构复杂,容易造成运行潮流相互窜动,增加了电网保护、控制以及解列的难度。
这次停电事件中,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发现许多“时标”不准确,原因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。
(完整版)关于814美加大停电事故起因和建议的最终报告(中文_部分)美加电力系统停电事故特别调查组关于2003年8月14日美国-加拿大停电事故起因和建议的最终报告2004年4月美加电力系统停电事故特别调查组2004年3月31日尊敬的总统和总理阁下:我们非常高兴地向你们提交美加电力系统停电事故特别调查组的最终报告。
在你们的直接授权下,特别调查组已经完成了对2003年8月14日停电事故起因的彻底调查,并且对所应采取的措施提出了建议,以便降低将来发生类似规模事故的可能性。
报告表明,本次事故应该能够避免,并且美国和加拿大都必须立即采取措施以保证我们的电力系统更加可靠。
最重要的是,必须使可靠性准则成为强制规定,并对不遵守准则的行为进行实际的处罚。
我们希望两国继续合作以落实报告中提出的措施。
如果不执行这些建议,将会威胁到供电可靠性,而这对经济、能源和国家安全至关重要。
特别调查组的所完成的工作,是两国政府间密切而有效合作的典型例证。
这种合作还将在我们努力实施报告中建议的过程中得到延续。
我们决心同国会、议会、各州(省)及所有股东合作,确保北美电网的坚强和可靠。
在此我们还要感谢特别调查组的全体成员和各工作组的努力工作和大力支持,使我们完成了停电事故调查并得到最终调查报告。
所有参与者都对此作出了重要的贡献。
我们提交此报告并乐观地认为此报告的建议将会使我们两国人民获得更好的电力供给。
美国能源部部长:Spencer Abraham 加拿大自然资源部部长:John Efford目录第一章.简介 (4)第二章.北美电力系统及相关可靠性组织简介........... 错误!未定义书签。
第三章.停电事故.................................. 错误!未定义书签。
第四章.大停电事故前北美东北部电网的状态........... 错误!未定义书签。
第五章.大停电从俄亥俄州开始的过程和原因........... 错误!未定义书签。
美加8.14⼤停电“初步分析与各⽅评论“美加8.14⼤停电初步分析”美国东部夏令时间(EDT)2003年8⽉14⽇16:11(北京时间15⽇4;11),美国、加拿⼤发⽣北美历史上规模最⼤的停电事故,停电区域涉及美国俄亥俄州,密歇根州,纽约州等8个州以及加拿⼤魁北克省,安⼤略省2个省,根北美电⼒可靠性协会(NERC)统计,此次停电事故累计损失负荷 61800MW,超过5000多万⼈的⽣活受到影响,据美国经济专家预测,此次美国历史上规模最⼤的停电事故所造成的经济损失可能⾼达300亿美国/d,事故区域在16⽇11:00(即事故发⽣后的42h49min)基本恢复供电,到⽬前为⽌,有关各⽅均未公布事故发⽣的原因及事故原始资料。
我们根据收集的有关资料,对停电做了初步的分析,并介绍了以美国为主的各界对此停电事故的评论和反思。
1、停电事故发⽣的过程和恢复情况受本次停电事故影响最严重的地区是NERC的NPCC(东北电⼒协调委员会)分区,MAAC(⼤西洋中区委员会)分区和ECAR(东部中区可靠性协调组织)3个分区,包括PJM电⽹、中西部电⽹、魁北克⽔电系统、安⼤略电⽹、新英格兰电⽹和纽约电⽹,发⽣事故的电⼒系统基本情况、负荷损失情况见表1。
表1 事故发⽣的电⽹及负荷损失情况 MWNERC 2002年夏季装机电⽹损失分区最⼤负荷容量负荷MAAC 52570 64000 PJM电⽹(宾西法尼亚州、新泽西州)4200ECAR 96330 122990 中西部电⽹Midwcst ISO(俄亥俄州,密歇根州、威斯康星州)魁北克⽔电系统(加拿⼤魁北克省)安⼤略电⽹(加拿⼤安⼤略省)1300010020000NPCC 101150 133460 新英格兰电⽹(台萨诸塞州和康涅狄格州)纽约电⽹(纽约州)2500 22000合计损失负荷618001.1停电事故发⽣的过程综合北美电⼒右靠性协会(NERC)、美联社和美国电⼒公司(AEP)、国际输电公司(ITC )、剑桥能源研究协会(CERA)等机构的资料、事故的发⽣过程(参见图1如下)8⽉14⽇14:00左右,俄亥俄州FirstEnergy的E5号680MW燃煤机组退出运⾏;15.06 ~15:32,向克⾥夫兰供电的两条输电线路(Chamberlin-Harding345KV输电线和Hanna-Juniper345KV输电线)相继跳闸,克⾥夫兰出现低电压;15:41~15:46,向北部俄亥俄电⽹供电的连接FirstEmergy和美国电⼒公司(AEP)的两条输电线路(Star-South Canton345KV输电线路和Tidd-Canton Control 345KV输电线)跳闸;16:06向北部俄亥俄电⽹供电的1条输电线(Sammis-Star 345KV 输电线)跳闸,FirstEnergy向密歇根ITC电⽹拉电200MW,密歇根电⽹出现低电压,加拿⼤和美国东部电⽹出现功率摇摆;16:09,连接俄亥俄南北电⽹的两条联络线(Galion-Mushingum River-Ohio Central 345KV线路)East Lima-Fostoria Cenrtal 345KV 线路跳闸,俄亥俄南北电⽹解列,FirstEnergy(北⽹)向密歇根ITC 电⽹拉电2200MW,IPC与安⼤略电⽹的潮流反转,密歇根电⽹电压下降,密歇根中部两座总容量1800MW的电⼚Kinder-Mor-gan和MCV在15s 内相继停运;16:10,密歇根ITC电⽹电压崩溃,在8s内密歇根30条输电线停运,ITC 电⽹与密歇根其它电⽹解列,俄亥俄北⽹从安⼤略和密电码歇根拉电,潮流达到2800MW,事故波及安⼤略和纽约电⽹,纽约电⽹切断与安⼤略电⽹的连接以⾃保,但电⽹很快崩溃,由此⾃16:11爆发了⼤⾯积停电事故,在事故发⽣后,AEP电⽹和PJM电⽹分别阻⽌了停电向印第安纳、PJM南部发展。
第一部分案例描述摘要:2003年8月14日下午,美国东北部和加拿大安大略省电网发生大面积停电事故。
事故原因为一系列偶然事件的叠加,该事故是北美历史上最大规模的停电事故,经济损失高达300亿美元,5000万人的生活受到影响,大停电至少造成8人死亡,21座发电站受损。
一、背景信息在美国东北部地区,这里是美国的心脏,是全美工商业最为发达的地区,拥有世界上最大的都市群——纽约市。
在其北部的加拿大安大略省,这里是加拿大的制造业中心,是加拿大工业的命脉,并且有着渥太华等大都会。
电力能源是21世纪最重要的能源,美国是世界上最大的电力消费国。
在美国,有着不同于中国的电网运营模式,美国没有所谓的公有制的“国家电网”公司,只有2家大型电网和3个小型电网组成,分别是北美东部电网、北美西部电网两大同步电网,德克萨斯州电网、阿拉斯加电网和加拿大魁北克电网三个规模较小的运营公司,这5大电网覆盖了本土48个州、超过3200套配电设施、1万多个发电机组、数十万里的输配电线和数百万用电客户,而这5大网络又存在为数众多的运营管理者。
国电网的运行主要是由电力可靠性组织(Electric Reliability Organization, ERO)统筹。
ERO是电力行业的自律机构,受联邦能源调整委员会 (Federal Energy Regulatory Commission, FERC)委托实施对电网的监管职能,它有美电力可靠性委员会(NERC)等下设机构来加强电网的可靠性和安全性,北美电力可靠性委员会(NERC)在北美设立了18个可靠性协调员,如MISO。
二、情境导入俄亥俄州的克利夫兰市与阿克伦市这两个地方,在2003年夏天有一个共同点,即该地区的电压异常不稳定,而负责运营这一地区电力的第一能源公司对此事无动于衷。
判断一个地区的电力供应是否处于可靠状态是十分重要的,美国电网在设计之初就考虑到了未来可能面临的意外状况,制定了一整套机制与标准来对抗意外情况(如大型发电机组或者关键变电设备的故障)。
美国得州“2·15”停电事故分析及对中国新型电力系统供电充裕度的启示美国得州“2·15”停电事故分析及对中国新型电力系统供电充裕度的启示近期,美国得克萨斯州发生了一起被称为“2·15”停电事故。
这次停电事故导致了大范围的电力中断,无数家庭和企业被迫在寒冷的冬季中度过漫长的黑暗时刻。
对于美国来说,这一事件是一个严重的打击,也为电力供应安全性提出了重大的挑战。
同时,对于中国来说,这次事故也给中国新型电力系统供电充裕度的建设提供了一些有益的启示。
首先,我们需要了解“2·15”停电事故的原因。
事故的主要诱因是得克萨斯州遭受了罕见的极端寒冷天气,导致该州的电力需求急剧上升。
然而,由于该州电力系统的设计本身存在问题,无法满足这种突然的、大规模的电力需求增长。
此外,可再生能源的供应也受到了严重的冻结影响,导致很多风力和太阳能发电设施无法正常运转,进一步削弱了电力供应能力。
事故发生后,美国各界对此进行了广泛的讨论和反思。
我们可以从中得出一些对中国新型电力系统供电充裕度建设的重要启示。
首先,加强电力系统的可靠性和弹性是关键。
得克萨斯州电力系统的可靠性和弹性存在明显的不足。
在建设中国新型电力系统时,我们必须重视系统的设计和建设,采用先进的技术手段,提高系统的可靠性和弹性。
同时,需要做好各种灾害和风险的应对准备,确保电力系统在极端环境下也能正常运行。
其次,加强电力系统的区域互联互通。
得克萨斯州电力系统与其他州电力系统的互联互通程度很低,这在一定程度上限制了电力的调度和共享。
而中国的新型电力系统建设中,已经有着较高的区域互联互通水平,这能够更好地平衡电力的供需关系,提高电力资源的利用效率,降低供电风险。
第三,加强可再生能源的发展和利用。
在美国得州停电事故中,可再生能源供应的不足是电力供应出现问题的一个主要因素。
中国作为全球领先的可再生能源发展国家,应该继续加大可再生能源的投资和建设,采用新技术、新材料,提高可再生能源发电设施的抗风抗寒能力。
美加8.14大停电电力实09马剑2003年8月14日,美国中西部、东北部及加拿大安大略省遭受了大面积停电事件。
事故开始于美国东部时间16时左右,在美国部分地区,电力供应在4日后仍未恢复,而在全部电力供应恢复之前,安大略省部分地区的停电持续了一个多星期。
一、事件全过程1、事故的发展过程[1]:事件发生前,停电地区中西部正值高温天气,电网负荷很大。
潮流方向是从印第安纳州和俄亥俄州南部通过密歇根州和俄亥俄州北部向底特律地区送电,并通过底特律地区送往加拿大的安达略省。
14时左右,俄亥俄北部属FE电网公司的Eastlake5号机组(597MW)跳闸。
15时05分,俄亥俄南北联络断面上送克里夫兰的一条345千伏线路跳闸,其输送的功率转移到相邻的345kV线路(Hanna–Juniper)上。
15时32分,俄亥俄另一条南北联络线Ohio Hanna—Juniper345千伏线路因对树放电跳闸,这是因为上一事件引起该线路长时间过热并下垂,从而接触线下树木。
当时由于警报系统失灵没能及时报警并通知运行人员,15:32该线路因短路故障而跳闸,使得克利夫兰失去第二回电源线,系统电压降低。
[2] 15时41分,俄亥俄又有两条南北联络线相继跳闸,克里夫兰地区出现严重低电压。
16时06分,俄亥俄南北联络断面又有一条345千伏线路跳闸。
此时潮流反向从底特律地区向俄亥俄州北部送电。
16时09分,俄亥俄南北联络最后两条345千伏联络线跳闸。
俄亥俄州南北联络断面全部断开,潮流发生大范围转移,通过印第安纳州经密歇根州与底特律地区向俄亥俄州北部送电。
大约30-45秒后,因电压下降,密歇根州中部电网大约180万千瓦机组相继跳闸,密歇根州中部电网电压开始崩溃。
16时10分,底特律地区电压全面快速崩溃,在8秒钟之内约30条密歇根州和底特律间的联络线跳闸,潮流再次发生大范围转移,从俄亥俄州南部经宾西法尼亚、纽约州、安达略、底特律向克里夫兰送电。
电力系统研究性实验报告组长:王笠伊学号:12291017组员:韦棕澜学号:12291018大停电事故分析和经验总结引言从1832年,电磁感应现象的发现,从此电进入了我们的视野,事实证明,电是人类进入工业现代化的重要因素。
然而停电会给我们带来很大的不便,甚是危害。
近年来,世界各地电网发生了很多的大停电事故。
尤其是已美加“8.14”大停电为例,引起了极度的恐慌。
世界各国都有大面积停电的事故,学习和借鉴国内外的这些大停电事件,可以从中吸取经验、教训,有利于发展我国的电网安全系统,保障社会稳定。
主要的停电事件美加“8.14”(2003年)大面积停电事件2003年8月的美加大停电,直接经济损失数百亿美元。
由于当时距“9•11事件”时隔不足两年,停电地区群众一度认为停电是恐怖分子所为,造成轻度恐慌。
有纽约市民称“感觉这次大停电比9•11似乎还要可怕”。
事后美国第一能源公司和美国电力公司就停电事件接受了美国众议院能源委员会的调查。
停电涉及美国整个东部电网,事故中至少有21座电厂停运,停电持续时间为29h,损失负荷61800MW。
约5000万人受到影响,地域约24000平方千米,其中纽约州80% 供电中断。
事故原因及分析:1、最直接的原因是三条特高压输电线与树枝距离太近,短路跳闸。
2、由于当时的美国第一能源公司的报警系统非正常工作,缺乏监控设备,工作人员的操作不当,而没有进一步采取措施,加剧了这场事故的停电的造成的影响。
3、总体而言,这次大停电是很多的因素构成,包括通信设施差、人为错误、设备故障、工作人员人员专业知识缺乏及软件误差等。
不管是对复杂的计算机模拟系统还是到简单的输电通道环境清理,都未予以足够的重视。
印尼大停电事件2005年8月18日上午,印尼发生了包括首都雅加达在内的大面积停电事故印度尼西亚境内8月18日发生大面积停电,首都雅加达也彻底断电,总共波及近1亿人口,接近总人口的一半。
城市交通、铁路及航班也受到严重影响事故原因及分析:造成大停电的原因,主要是爪哇岛和巴厘岛的电力输电网发生故障,连带影响到雅加达等地区的供电,导致供电系统出现问题。
美国得州“2.15”停电事件分析及启示美国得州“2.15”停电事件分析及启示近期,美国得克萨斯州(Texas)经历了一场极端天气的考验,这场天灾导致数百万居民在2月15日遭受了长达数天的停电。
这次被称为“2.15”停电事件的灾难性事件引发了对于能源供应系统和灾害管理的广泛讨论。
本文将对这一事件进行深入分析,并探讨其对未来的启示。
一、事件回顾2月15日,一个持续了数天的寒流侵袭了得克萨斯州。
受极端低温的影响,得克萨斯州的电力需求激增,而能源供应却无法满足需求。
该州的发电厂面临了多重问题,包括天然气管道冻结、风力发电机结冰、核电站故障等。
随着电力供应的逐渐减少,导致了广泛的停电。
居民和企业陷入了黑暗之中,温度骤降,无暖气,无法提供基本生活服务。
停电事件还导致了供水系统的崩溃,冻结的管道破裂,无法供水的问题进一步加剧了居民的困境。
断电还导致了道路封闭,交通瘫痪,给紧急救援工作带来了巨大的挑战。
二、事件分析1.能源供应系统脆弱性暴露停电事件暴露出了得克萨斯州能源供应系统的脆弱性。
得州是美国少数几个几乎完全独立运营的电力市场。
该州主要依赖于天然气和风能发电,但这次停电事件却暴露了天然气供应链的问题。
天然气管道在极端低温下冻结,导致发电厂无法获取燃料。
此外,得州采用的电力市场设计也是导致这次停电的重要原因之一。
2.应对能力不足得克萨斯州政府和相关部门对这次极端天气事件的应对能力明显不足。
对于一些不寻常但有可能发生的极端天气,应该提前有完善的应对计划和危机管理机制。
不仅仅是政府,企业和个人也应有相应预防措施,以降低极端天气事件对生活和经济的冲击。
3.社会脆弱群体更易受灾停电事件暴露出社会脆弱群体更容易受到灾害影响的问题。
寒冷天气给弱势群体,例如老年人、低收入家庭和农村地区带来了巨大的威胁。
这些群体往往无法负担备用发电设备或及时疏散,更容易陷入危险当中。
在未来的灾害管理中,应特别关注这些脆弱群体,并采取相应的保护措施。
对美国1996年7月2日大面积停电的简单分析1996年7月2日13时24分(太平洋地区时间)的大面积停电事故,使200多万用户受到影响,大多数用户在30min内恢复供电, 19时45分全部恢复供电。
这次事故是由于怀俄明州Jim Briger发电厂的一条345kV出线对大树闪络引起线路跳闸,相邻另一条345kv线路保护误动,使事故扩大,引发一系列连锁反应,损失负荷10.576GW。
1电网方面的简单分析WSCC是北美互联电力系统4个以直流联网的同步运行的电网之一。
该电网负荷和电源分布极不均衡,水电主要分布在北部,火电分布在南部和东部。
南北部负荷特性差异较大,南部高峰负荷出现在夏季,北部在冬季。
负荷密度最高的WSCC南部的加州和南内华达州(CNV)夏季高峰负荷约占全网的二分之一,装机占三分之一,负荷中心普遍与电源距离较远。
因此,长距离大容量输电和南北之间潮流方向随季节变化,是WSCC电网的主要特点之一,夏季水电南送,冬季潮流反向。
2 事故情况7月2日,WSCC的大面积停电事故,是由JimBridger电厂(位于怀俄明州)至Kinport变电所之间单回345kV线路对大树闪络而引发。
而在事故前,出现了线路紧张的情况。
7月2日的停电事故总计影响200多万个用户,约占WSCC全部用户的10%,损失负荷10.576GW。
大多数用户在事故发生后30min内恢复供电,到19时45分,供电全部恢复。
3对此次事故的简单分析(1)事故前多条线路通道比较紧张,使电网处于非常不利的局面。
对这种严重的电网运行方式未做过分析。
本次停电事件中,无功电压支持能力不足是事故扩大的原因之一。
(2)这次大面积停电事故说明,电网实时安全运行监视仅由控制区实施是不够的,需要具备对更大区域的实时安全运行监视的手段,区域运行协调办公室要有本区域电网的实时信息。
(3)电网方面反应迅速,在停电时及时对相关线路进行了抢修,使由于停电而造成的损失得到了一定的控制。
一、事故概括及背景
美国东部时间2003年8月14日16:11,以北美五大湖为中心的地区发生大停电事故,这是北美有史以来最大规模的停电事故,停电涉及美国整个东部互联电网。
事故中至少有21座电厂停运,约5000万人受到影响,纽约州80%供电中断。
二、事故的发生及控制措施
(1)8月14日14:00,位于俄亥俄州北部的一个550MW发电机组停运,导致在15:06俄亥俄州Chamberlain–Harding 345kV线路跳闸,其输送的功率转移到相邻的 345kV 线路(Hanna–Juniper)上,此时系统还处在正常状态。
(2)15:32 由于长时间过热下垂接触树木和警报系统失灵,Hanna–Juniper 345kV 线路因短路故障而跳闸,克利夫兰失去第二回电源线,电压降低;密歇根州内线路潮流保持稳定。
此时系统电压超出允许范围,变为紧急状态。
(3)15:41至16:06三条345kV 线路相继跳闸,但供电公司认为,虽然有一些线路跳闸,系统也是安全的,因而未与其他相连系统解列,导致发生了一系列连锁反应,更多回输电线路跳开、潮流大范围转移、系统发生摇摆和振荡,系统有功和无功功率不再平衡,系统转变为崩溃状态。
(4)事故发生几小时后系统开始逐步恢复负荷,系统进入恢复状态,截止到8月15日11:00,共恢复负荷 48600MW。
大部分跳闸线路和停运机组都恢复了运行,绝大部分受影响的居民恢复了正常用电。
8月17日17:00,除了密歇根至安大略的线路外,所有在大停电中停运的线路都投入了运行。
三、系统运行的建议
(1)做好电力系统的统一规划
发生大面积停电事故,其主要内在原因是缺乏统一规划,在高峰负荷时线路负载重,发生“N-1”故障时极易导致相邻线路过载而相继跳闸。
(2)坚持统一调度的方针
美国没有一个能够协调组织各地区电网运行的统一电力调度中心,电网调度和运行缺乏统一有效的管理机制。
应坚持统一调度的方针,确保整个电力系统的安全和稳定运行。
(3)电网运行要有足够的备用容量
这次事故发生在电网大负荷运行期间,电源备用不足。
一旦电网发生故障,大电源退出,就会因供电不足而产生连锁反应,使事故扩大。
(4)加强继电保护和安全稳定自动装置的优化配置
电网事故的扩大都与继电保护和安稳装置的配置有关系,需要发展先进、可靠的继电保护装置和稳定控制技术,避免大面积停电事故的发生。
(5)做好反事故预案和“黑启动”方案
大电网运行时,存在因各种原因导致事故扩大的可能性。
因此,做好电网事故发生后的处理预案和电网一旦崩溃后尽快恢复的“黑启动”方案十分重要。
(6)加强电力系统计算分析和仿真试验工作
通过事故预想分析,找出系统中存在的薄弱环节,对可能发生的事故作好预案,这对于防止大面积停电事故的发生是十分重要的。