美加大停电

18.14美加大停电的经过和启示内容摘要1.基本情况2.事故起始及发展过程3.事故过程中的分析4.事故原因初步分析5.北美可靠性委员会采取措施细节6.美加大停电的启示1.基本情况美国东部时间2003年8月14日16时11分（北京时间8月15日4时11分）开始，美国和加拿大东北部联合电网发生大面积停电事故。

美国发生事故的电网，总装机容量为6.59亿千瓦。

在事故发生的最初3分钟内，就有21个电厂停止运行。

此后共造成约100个发电厂，其中包括22个核电站被迫停止运行。

停电范围约240万平方公里，美国8个州约70万平方公里受影响的居民人数共计5千万，加拿大两省约170万平方公里的地区受影响人口达1000万。

1.1.基本情况(续)¾PJM互联电网：400万千瓦（宾州-新泽西-马里兰联合电力系统）¾中西部ISO：1850万千瓦¾魁北克水电：10万千瓦¾安大略IMO：2100万千瓦¾新英格兰ISO ：250万千瓦¾纽约ISO：2440万千瓦1.1.基本情况(续)1.1.基本情况(续)2.事故起始及发展过程¾正常情况下，潮流从南部和东部注入俄亥俄州北部和密执根州东部¾由于一条线路因灌木丛火灾而跳闸，俄亥俄州北部和东部系统隔离¾由于一条线路因过负荷而跳闸，俄亥俄州北部和密执根州东部均和南部系统隔离¾潮流走向变为逆时针倒转，从宾夕法尼亚州经过纽约州、安大略省、注入密执根州，从而向俄亥俄北部和密执根东部供电¾正如当天所发生的那样，因为纽约州内部电力需求相对较小，大量功率从纽约州输出到安大略省¾历史上，纽约州常常需要输入电能¾纽约州和安大略省解列¾由于纽约州和安大略省解列，大量潮流无处可去，突然触发了纽约州大停机¾东部互联电网解列¾大面积停电事故发展过程图示线路跳开通道断开发电机切机事件序号12:05:44 –1:31:34 PM 发电机切机1)12:05:44 –Conesville＃5 (额定值375 MW)2)1:14:04 –Greenwood ＃1 (额定值785 MW)3)1:31:34 –Eastlake ＃5 (额定值597 MW)12:05:44 –1:31:34 PM 发电机切机Conesville电厂位于俄亥俄州中央；Greenwood 电厂位于底特律北部，Greenwood ＃1机组在1:14:04 跳开，1:57恢复运行；Eastlake＃5机组位于俄亥俄州北部Erie湖南岸，与345 kV系统相连。

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。

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。

美国东部时间2003年8月14日下午约4时20分开始，美国东北部和加拿大部分地区发生大面积停电。

初步调查显示，停电是由于纽约一家发电厂遭雷击起火所致，美国官方已否认这与恐怖活动有关。

目前，部分地区已开始恢复供电。

这次历史上最大规模的停电波及美国的很多城市，加拿大安大略省的部分城市也受到影响。

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，给成千上万市民的工作和生活造成了极大不便。

新华社记者在纽约街头看到，城市交通已基本瘫痪，街上人头攒动，车流和人流都在艰难地缓慢移动，但人们都显得比较平静，没有出现恐慌。

由于停电使收款机无法使用，绝大部分商店都关门停业。

记者在街边接连询问了几家仍在营业的小商店，被告知电池、蜡烛等应急物品都已脱销。

在付费电话前，人们排成了长队，因为大部分手机因为停电而无法接通。

新泽西州北部、佛蒙特州的部分地方和康涅狄格州也发生了停电事故。

停电发生后，美国关闭了俄亥俄州和纽约州等4个州的7座核电站，医院、监狱等不少机构纷纷启用备用电源应急。

加拿大总理府官员14日说，当天美国东北部和加拿大的大面积停电是因闪电击中美国纽约州北部一家电厂引起火灾造成的。

纽约州和新泽西州都因停电宣布进入紧急状态。

纽约市市长布隆伯格说，没有迹象表明这是一起恐怖袭击事件。

“或许这是一起自然事故导致电力系统的中断”。

美联邦调查局、国土安全部和纽约警方一致认为，没有证据表明这次大面积停电是恐怖分子发动的袭击，也没有证据表明这是一起犯罪案件。

联邦调查局发言人比尔·卡特说：“目前我们还没有任何东西表明这起事故具有犯罪性质或是一起恐怖行动。

”纽约市警察局的一位发言人说：“我们现在更关心的是如何使路灯亮起来，使城市恢复正常，而不是事故的原因。

”美国总统布什14日晚（北京时间15日早上）在圣地亚哥发表讲话说，受停电影响的市民的生活可能马上恢复正常，但政府“正在逐步、有效地处理这一全国性问题”。

美国上一次大规模停电发生在1996年8月。

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。

美加大停电及加州电力危机的深层教训2511203077崔荣坤本文介绍了2003年8月14日美国东北部和加拿大部分地区发生大面积停电。

这次历史上最大规模的停电波及美国纽约等许多城市,加拿大安大略省的部分城市也受到影响。

停电影响了地铁、电梯以及机场的正常运营,在一些地方造成交通拥堵,影响了5000万人口的正常生活,损失达300亿美元。

他反映出许多共性的教训是深刻而沉重的【关键词】电力危机停电深层分析如果没有加州电力危机,如果没有美加大停电,我们很有可能对某些问题的认识还统一不起来,并为此支付学费。

我们必须改革和发展电力工业,我们希望少走弯路,少付点学费。

2003年8月14日美国东北部和加拿大部分地区发生大面积停电。

这次历史上最大规模的停电波及美国纽约等许多城市,加拿大安大略省的部分城市也受到影响。

停电影响了地铁、电梯以及机场的正常运营,在一些地方造成交通拥堵,影响了5000万人口的正常生活,损失达300亿美元。

美国从20世纪60年代以来,大停电至少有6次,其中5次都是美加大停电。

1965年11月9日发生的美国纽约市、加拿大安大略省等地的大停电,影响了3000万个用户,持续时间13个小时;1977年7月13日纽约市大停电,影响了900万人口,持续时间达26小时;1996年7月2日美国加利福尼亚等西部与加拿大艾伯特等地的大停电,影响200万人口,持续时间从几分钟到几个小时;1996年8月10日几乎与上次停电同样的地方,影响人口750万,持续时间长达9小时;1998年6月25日美国明尼苏达州等地和加拿大的安大略等地又发生大停电,影响15.2万人,持续19小时。

除了这些大停电事故外,还有为数众多的事故和故障,美国能源部在2000年曾对以上各次停电事故和故障作过研究,提出了不少有见地的措施,但都没有能够阻止停电事故的发生。

联系美国加州电力危机,它反映出许多共性的教训是深刻而沉重的。

一、对加州电力危机教训的深层分析1. 经过近年来的反思和调查研究,发现加州所发生的电力危机不是偶然的,而是许多因素集合促成的,这些因素有:(1)电力需求预测严重偏低,发输电设施没有增长,造成严重缺电。

2003年8.14美加大停电¾北美历史上最严重的停电事故：>30h，波及美8州和加，受灾5千万人，每天直接损失近300亿美元
¾停电引起纽约、渥太华等多个大型城市完全瘫痪，“感觉比9
交通瘫痪
恐慌：打手电抢购
垃圾成堆,环境问题
停电后的曼哈顿月亮
美国互联电力系统的运行风险!
2003年8.28伦敦大停电下午6点，下班高峰，持续两个多小时地
铁
骤
停
7
9.23瑞典丹麦大停电
9.28意大利全国大停电
2003年我国21个省拉闸限电
2004年7月12日雅典奥运开幕前一月大停电 2005年8月18日印尼大停电，1亿多人受灾，国会大厦,
一些议员因停电被困电梯
2005年5月25日莫斯科大停电
2005年9月26
日海南电网由于台风袭击全面瓦解
复杂性:人造的最大机器,庞大,机理复杂,每秒30万公里,发输用同时性
基础性:现代都市的基础、“软肋”
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老学科：科技热点和前沿
“全国大联网、西电动送、电力体制改革”重大需求，电力企业人才需求量上升。

8。