浅谈美加大停电与调度自动化

从调度角度分析8.14美加大停电
刘永奇;谢开
【期刊名称】《电网技术》
【年(卷),期】2004(28)8
【摘要】文章从调度的角度介绍了8.14美加大停电的过程,详细分析了事故中调度员在处理紧急事故,控制中心的自动化系统以及各级控制中心的协调中存在的问题,提出了在事故发展的各个阶段调度员可以采取控制事故的措施,指出若调度员采取有效措施,可以避免这次大停电事故。

文章还总结了我们应从本次事故中汲取的教训。

【总页数】7页(P10-15)
【关键词】电力系统;电网调度;停电;美国;加拿大;输电线路
【作者】刘永奇;谢开
【作者单位】华北电力调度局
【正文语种】中文
【中图分类】TM73
【相关文献】
1.关注新体制下的电网调度安全管理--由美、加大面积停电事故引起的思考 [J], 康毅
2.从"8·14"美加大停电看电网调度自动化面临的挑战 [J], 谢旭
3.8.14美、加大停电前外刊谈各国电业改革 [J], 徐永禧
4.健全安全工作长效机制保障电网安全稳定运行——从“8.14”美加大停电看云南电网的安全工作 [J], 付冠辉
5.美加“8.14”大停电事故初步分析以及应吸取的教训 [J], 印永华;郭剑波;赵建军;卜广全
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浅谈电力系统调度自动化存在的问题和解决措施电力系统是由发电、输电、配电、变电和相关的用电设备以及保护和控制设备组成的统一整体，当前我国进入了大电网、超高压输电以及高度自动化控制的电力系统新时代，在这个时代中，就需要实现电力系统调度的自动化，本文就以此为中心，结合工作实际，对当前电力系统调度自动化存在的问题和解决措施进行分析。

标签：电力系统；调度自动化；存在的问题；解决措施电力系统的调度就是对其中所有的设备和运行的状态进行监督和控制，并根据实际情况进行科学的调节，以便促进电力系统的良性循环发展。

当前，我国的电力调度涵盖的范围较大，主要包含了继电保护以及自动化系统等。

在对电力系统进行自动化调度的过程中，一定要保障设备能够满足用电负荷的需要，确保电网的安全运行，并且经济合理的利用资源。

下面本文就对当前电力系统调度自动化过程中存在的问题和解决措施进行分析。

1、电力系统调度自动化存在的问题电力系统调度自动化过程中存在的问题主要表现在以下几个方面。

1.1 系统缺乏较强的完善性。

从当前的情况来看，调度自动化系统的设计存在着一定的设计缺陷和施工隐患。

目前无人值班模式的应用，解放了大量的操作人员，并且有相对较高的安全保障，因此说很多的老旧变电站也进行了电力调度的自动化改造，但是老旧的变电站会潜在着安全隐患，采用调度自动化系统如果处理不当将会诱发一系列的安全问题。

同时，这一系统内部运用的无用告警信息较多。

尽管电力系统调度自动化中的告警信息较多，且功能较为齐全，但是在实际应用的工程中自动化运动装置总是提供了较多的无用信息，这样不仅浪费资源，还会给电力系统调度自动化工作带来一定的消极影响。

除此之外，硬件老化问题也是不容忽视的，电力系统调度自动化必须要具备长期的运行能力，并且需要达到二十四小时不间断作业，而硬件老化将不利于这一工作的有序开展，并且严重的威胁到系统的安全运行。

1.2 缺乏完善的管理机制。

要想更好的推动电力系统调度自动化工作的顺利进行，必须要有完善的管理体系的支撑，但是从目前来看，管理机制并没有实现创新，新装备的应用也没有实现同步的更新，这样就会出现很多管理上的漏洞，加之一些人员注重技术设备的操作而忽视了现场管理，这样也为电力系统的安全运行埋下了隐患。

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。

美国放松管制之前，输电网络是为受管制的垄断的电力企业专门建设的，这些企业对客户的争夺没有竞争。一个区域拥有一个电力公司负责供给当地能源，电力价格由州政府确定。而放松管制后，各个电力公司可以通过降低成本，提高运作效率提供优惠的电价，吸引其他区域的客户购买他们的电力。此时，电网系统承担了连接购买者和销售者的重要责任。然而目前美国电力市场上有3000家发电、供电和电力零售公司激烈竞争，为降低成本，他们投资电网的动力很低。而强制性电力行业法规也由于与地区，州和联邦的法规重叠而变得更为复杂，权限也不清晰。
更深层次来讲，美国电力行业的“放松管制”被视为此次美加大停电的罪魁祸首，同时也被视为电力无数事故的原因。美国国内的电力消费量非常庞大，一方面美国建立了更多的电厂，已足够满足美国大部分地区的需求，而另一方面，连接电厂与区域输电公司的高压电网系统，以及区域间交互的电网系统，却在美国电力行业放松管制进程中，建设进展迟缓。美国的用电量在过去四年增长了8%，发电能力增长了12%。然而这一期间对于传输线路的投资每年为20到50亿美元，仅仅是维持其电力增长需求的一个零头。
因此，中国的电力体制改革必须顺应国情，需要仔细研究，慎重确定放松管制的程度，以及放松管制的时间表。
4、美加大停电给电力行业带来的启示
美国在历史上已经发生了三次大停电事故，反映了在美国电力行业放松管理的不同过程中所面临的问题，主要根源在于在电力交易日趋频繁的过程中，电网能力不足，而又没有投资电网的动力。此外，美国电力行业监管机构也迫于各州的压力没有成功采取有力的措施改变局面，促使整个国家采用统一的可靠性标准，或者创建区域性组织，监控国内跨大型区域的电力输送等努力，都失败了。在某些区域，特别是位于 南部和西北地区的大型的电力公司，以及他们所支持的政客，都竭尽全力阻挠联邦电力可靠性委员会执行强制性可靠性标准，或者采取类似统一的电力市场准则等举措。甚至，他们会用类似“州的权利”来证明他们的观点，事实上，他们希望保护当地财产，而这些行为阻止了整个体系的现代化的实现。此次美加大停电又充分显示了这一根源性原因导致的恶果，因此采取有力措施避免相同事故的发生成了美国电力行业进步的当务之急。同时，正在经历电力行业改革的世界各国也有必要通过这一事件，汲取教训，采取的必要的行动来防止类似事件重演。