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孤岛效应的原理在电子电路中，孤岛效应是指电路的某个区域有电流通路而实际没有电流流过的现象。
在电容器串联的电路里,只有与外电路相连接的两个极板（注意：不是同一电容器的极板）有电流流孤岛效应动（电荷交换），其他极板的电荷总量是不变的，所以称为孤岛。
孤岛是一种电气现象，发生在一部分的电网和主电网断开，而这部分电网完全由光伏系统来供电。
在国际光伏并网标准化的课题上这仍是一个争论点，因为孤岛会损害公众和电力公司维修人员的安全和供电的质量，在自动或手动重新闭合供电开关向孤岛电网重新供电时有可能损坏设备。
所以，逆变器通常会带有防止孤岛效应装置。
被动技术（探测电网的电压和频率的变化）对于平衡负载很好条件下通电和重新通电两种情况下的孤岛防止还不够充分，所以必须结合主动技术，主动技术是基于样本频率的移位、流过电流的阻抗监测、相位跳跃和谐波的监控、正反馈方法、或对不稳定电流和相位的控制器基础上的。
现在已有许多防止的办法，在世界上已有16个专利，有些已获得，而有些仍在申请过程当中。
其中的有些方法，如监测电网流过的电流脉冲被证明是不方便的，特别是当多台的逆变器并行工作时，会降低电网质量，并且因为多台逆变器的相互影响会对孤岛的探测产生负面影响。
在另一些场合，对电压和频率的工作范围的限制变得宽了，而安装工人通常可以通过软件来设置这些参数，甚至于ENS（一种监测装置，在德国是强制性的）为了能在弱的电网中工作，可以把它关掉。
[编辑本段]孤岛效应实验室一般是用谐振模拟负载电路，同时定义了一个质量因数，“Q-factor”。
尽管如此，这些试验还是很难运行，特别是对于那些高功率的逆变器，它们需要很大的试验室。
试验的电路和参数会根据不同国家有所不同，测试结果很大程度上取决于试验者的技术水平。
现已开展了一些研究，用来评估孤岛效应和它关联风险的各种可能性，研究表明对于低密度的光伏发电系统，事实上孤岛是不可能的，这是因为负载和发电能力远远不可能匹配。
储能逆变器孤岛模式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：储能逆变器孤岛模式是一种在电力系统中常见的重要现象，它指的是在发生电网故障或其他异常情况时，储能逆变器仍然能够在其与电网分离的状态下继续为负载提供电力。
这种模式的实现依赖于储能逆变器的特殊设计和控制策略，它能够为电力系统的稳定运行和供电质量提供重要支持。
在传统的电力系统中，当电网发生故障或其他异常情况时，电力系统会通过检测到故障信号而切断与负载的连接，这样可以防止出现电网波动对负载设备的损坏。
然而，这也会导致负载设备瞬间失去电力供应，给生产和生活带来不便和影响。
为了解决这一问题，储能逆变器孤岛模式应运而生。
储能逆变器是一种能够将储能电池中蓄积的能量转化为交流电的设备，它可以通过特定的控制策略实现与电网的连接和分离。
当电网发生故障时，储能逆变器能够迅速检测到电网的异常，然后在几乎不间断的时间内实现与电网的分离。
在这种分离状态下，储能逆变器可以通过自身的能量储备继续为负载设备提供稳定的电力供应，形成一个孤岛。
储能逆变器孤岛模式的应用场景非常广泛。
在电力系统的调度运行中，储能逆变器可以作为电力削峰填谷和调频调整的重要手段，实现电力系统的平衡和稳定运行。
而在电力质量控制方面，储能逆变器孤岛模式能够有效降低电力负载设备在电网故障时的停电时间，提高供电可靠性。
此外，储能逆变器孤岛模式还可以应用于微电网和分布式电源系统等领域，实现对电力系统的局部供电和能量管理。
在本文中，我们将详细介绍储能逆变器孤岛模式的定义和原理，分析其应用场景以及优势和局限性。
同时，我们也会展望未来储能逆变器孤岛模式在电力系统中的发展前景，探讨其在能源转型和可持续发展中的重要作用。
通过深入了解储能逆变器孤岛模式，我们可以更好地应对电力系统中的异常情况，并为电力供应的稳定性和安全性作出贡献。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以是对整篇文章的逻辑结构进行描述和总结。
在本文中，我们将按照以下结构来组织我们的讨论。
光伏小电源并网孤岛效应对电网的影响摘要：在简述了光伏并网系统中孤岛效应的定义与危害及其发生机理条件的基础上，本文介绍针对光伏并网造成系统防孤岛保护装置误检测进而导致保护拒动问题，以吐鲁番电网光伏小电源接入单侧电源的110 kV终端变电站—伊兰布拉克变电站为例，通过分析防孤岛保护与自动保护装置动作配合逻辑，在现有系统基础上对保护动作配合进行优化等解决方案，确保变电站安全自动装置可靠动作，防止孤岛运行现象发生，提升系统供电可靠性。
关键词：孤岛效应；危害；防孤岛保护；安全自动装置前言在追求低碳社会的今天，太阳能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。
近年来，由于国家对分布式清洁能源的大力支持，大量分布式小电源（特别是风力发电厂和光伏电厂）并入电网。
分布式新能源电厂具有出力小、谐波大等特点，大部分分布式小电源点并入就近变电站向系统输送电能量，形成含分布式新能源在内的以火力、水力发电为主的多种能源发电的多侧电源点供电模式，如果光伏发电系统非计划性与电网系统断开，逆变器仍通过逆变向所带负载进行电能传输，就会形成独立于大电网的小规模孤岛电网现象。
在孤岛运行情况下，光伏系统无法维持稳定电压、频率，当系统负荷改变时，电网系统电压随负荷情况波动，重合闸产生巨大冲击电流，给电网、设备及人身安全带来威胁，在光伏并网过程中，孤岛效应问题已成为影响电能质量、稳定、安全的关键。
1.并网光伏发电系统的孤岛效应1.1孤岛效应当电网正常工作时，电网与光伏发电系统一同给变电站供电，但是当电网线路因检修或者故障而停电时，系统处于光伏发电系统单独给变电站供电的情况，此时系统失去了电网的控制，处于失控状态，这种光伏发电系统单独给变电站供电的情况叫做孤岛效应。
图1在光伏并网发电系统中，光伏发电系统可等效为电流源，电网可以等效为电压源，电网正常工作时，系统受到电网的钳制作用，光伏发电系统总与电网保持一致。
一旦发生孤岛效应，系统不再受电网的控制，处于失控状态的光伏发电系统将会带来很多危害。
电力孤岛效应
电力孤岛效应（Island Effect）是指在电力系统中，当某些负载和发电设备之间的连接断开时，形成了一个相对独立的电力系统，它会继续运行，但与周围的电力系统脱离了联系，成为一个电力孤岛。
这种现象通常发生在电力系统出现故障、设备损坏或网络连接中断等情况下。
在这种情况下，电力系统中的部分设备可能会被隔离在一个相对独立的区域内，继续供电给该区域的负载。
但是，由于与周围系统的连接已经中断，这个电力系统将无法获得外部电力供应或将其多余的电力输出到周围的系统中。
这种电力孤岛效应可能会导致许多问题，包括电力质量降低、电压波动、电网稳定性降低和设备损坏等。
因此，电力系统通常会采取各种措施来避免或减少电力孤岛的发生，例如改进电力网络的控制和监测系统，提高设备的可靠性和冗余性等。
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并网光伏发电系统孤岛效应的危险性分析一、孤岛效应概念相对于离网光伏发电系统而言，并网光伏发电系统在运行时具有较高的光伏电能利用率，然而由于并网光伏发电系统直接将光伏阵列发出的电能逆变后馈送到电网，因此在工作时必须满足并网的技术要求，以确保系统安装者的安全以及电网的可靠运行。
对于通常系统工作时可能出现的功率器件过电流、功率器件过热、电网过/欠电压等故障状态，比较容易通过硬件电路与软件配合进行检测、识别并处理。
但对于并网光伏发电系统来说，还应考虑一种特殊故障状态下的应对方案，这种特殊故障状态就是所谓的孤岛效应。
实际上，孤岛效应问题是包括光伏发电在内的分布式发电系统存在的一个基本问题，所谓孤岛效应是指：在下图所示的分布式发电系统中，当电网供电因故障事故或停电维修而跳闸时，各个用户端的分布式并网发电系统（如光伏发电、风力发电、燃料电池发电等）未能及时检测出停电状态从而将自身切离市电网络，最终形成由分布电站并网发电系统和其相连负载组成的一个自给供电的孤岛发电系统。
▲分布式发电系统的孤岛效应示意图二、孤岛效应的危害孤岛效应的发生会给系统设备和相关人员带来如下危害：1、孤岛效应使电压及其频率失去控制，如果分布式发电系统中的发电装置没有电压和频率的调节能力，且没有电压和频率保护继电器来限制电压和频率的偏移，孤岛系统中的电压和频率将会发生较大的波动，从而对电网和用户设备造成损坏。
2、孤岛系统被重新接入电网时，由于重合闸时系统中的分布式发电装置可能与电网不同步而使电路断路器装置受到损坏，并且可能产生很高的冲击电流，从而损害孤岛系统中的分布式发电装置，甚至导致电网重新跳闸。
3、孤岛效应可能导致故障不能清除（如接地故障或相间短路故障），从而可能导致电网设备的损害，并且干扰电网正常供电系统的自动或手动恢复。
4、孤岛效应使得一些被认为已经与所有电源断开的线路带电，这会给相关人员（如电网维修人员和用户）带来电击的危险。
由上可知，当主电网跳闸时，分布式发电装置的孤岛运行将对用户以及配电设备造成严重损害，因此在包括并网光伏发电等系统在内的分布式发电系统中，并网发电装置必须具备反孤岛保护的功能，即具有检测孤岛效应并及时与电网切离的功能。
所谓孤岛效应(Islanding)是指分布式能源并网发电系统中，市电因人为切断或出现故障而停止向负载供电时分布式能源继续并网工作，从而使电网局部负载仍处于供电状态[28]。
由于光伏发电系统与电网并联工作时，电网会因为故障、设备检修或者操作失误等原因停止工作，也就是说孤岛效应是光伏并网发电系统中普遍存在的一个问题。
因此准确、及时的检测出孤岛效应是光伏并网发电系统设计中的一个关键性问题[29]。
4.1孤岛效应的分析（1）孤岛效应概述图4.1 光伏发电系统与电网链接示意图图4.1是光伏发电系统与电网并联工作的示意图，如图所示：电网正常工作情况下，相当于开关S1, S2均闭合，电网和光伏发电系统同时向图中逆变器负载和电网负载供电；电网突然停止工作时，相当于开关S1闭合，S2打开，此时光伏发电系统继续向逆变器负载和局部电网负载供电，那么将会导致下列情况发生[30]：光伏发电系统功率较小，如果电网停止工作会失去对光伏发电系统输出电能的平衡控制能力，系统输出电能质量下降；危害到电力维护人员或用户的人身安全；当市电突然恢复时，光伏发电系统与电网相位不同步造成的冲击电流会损坏发电装置和设备；影响电网保护开关的动作，造成不必要的损失；因单相光伏并网发电系统继续供电，造成系统三相负载欠相工作。
（2）孤岛效应特性分析逆变器与电网连接时功率流动情况如图4.2所示，其中变量名称及符号如下L C和R是逆变器的等效负载。
表所示，,r rP --逆变器输出有功功率；P ∆--电网正常时逆变器输送到电网的有功功率Q--逆变器输出无功功率；Q ∆--电网正常时逆变器输送到电网的无功功率；g U --电网电压；i U --逆变器输出端电压。
图4.2逆变器输出功率流动示意图a ）电网正常工作如图4.2所示，电网正常工作状态下，相当于开关S 闭合。
光伏并网发电系统输出的有功功率P 、无功功率Q 的一部分提供给等效负载，另外一部分有功功率P ∆、无功功率Q ∆传递给电网。
光伏逆变器——孤岛效应
光伏逆变器是将直流电转换为交流电的设备，用于将太阳能电池板所产生的直流电转换为交流电，以供家庭或工业用电。
然而，在某些情况下，光伏逆变器可能会遭遇孤岛效应。
孤岛效应是指在一个电网中，由于某些原因，一部分区域的电力系统与其他区域隔绝，形成了一个“孤岛”。
在这种情况下，如果光伏逆变器仍在继续向孤岛供电，那么这些电力设备将无法确保电力质量和电力安全。
因为在孤岛效应的情况下，电压和频率可能会变化，这会影响到供电质量和设备安全，甚至可能会导致设备损坏。
为了避免孤岛效应，光伏逆变器需要具备逆变器控制功能，以便在发生孤岛效应时及时停止向孤岛供电。
同时，电力系统也需要具备相应的保护措施，如自动分闸系统和保护继电器等，以确保电力系统在孤岛效应发生时能够迅速地与其他电网断开连接，避免电力质量和设备安全问题。
总之，孤岛效应是光伏逆变器运行中需要注意的问题之一。
只有在逆变器控制和电力系统保护措施完备的情况下，才能确保光伏逆变器的正常运行和电力安全。
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逆变器防孤岛测试方法一、引言逆变器是太阳能发电系统中的核心设备，其主要功能是将直流电能转换为交流电能，供给给电网或负载使用。
然而，当电网断电时，逆变器可能会形成孤岛，即继续向负载提供电能，导致安全隐患和设备损坏。
为了保证逆变器的安全性和可靠性，进行逆变器防孤岛测试是非常重要的。
二、什么是孤岛效应孤岛效应是指当电力系统中某一部分或多部分与电力系统隔离时，仍然能够维持独立运行的现象。
在太阳能发电系统中，当逆变器与电网隔离时，如果逆变器继续向负载供电，就会形成孤岛效应。
三、为什么需要逆变器防孤岛测试逆变器防孤岛测试是为了保证逆变器在电网断电时能够及时停止供电，避免形成孤岛效应。
如果逆变器无法及时停止供电，会导致电网工作人员误以为电网已经断电，从而影响维修和操作。
此外，逆变器长时间运行在孤岛状态下也会导致逆变器过热、故障和损坏。
四、逆变器防孤岛测试方法1. 静态测试法静态测试法是通过模拟电网故障，检测逆变器的响应能力。
具体步骤如下：(1) 断开电网电源。
(2) 观察逆变器是否能够立即停止向负载供电。
(3) 恢复电网电源，观察逆变器是否能够重新连接到电网。
2. 动态测试法动态测试法是通过模拟电网故障和恢复情况，检测逆变器的响应能力和稳定性。
具体步骤如下：(1) 断开电网电源，模拟电网故障。
(2) 观察逆变器是否能够立即停止向负载供电。
(3) 恢复电网电源，观察逆变器是否能够重新连接到电网。
(4) 反复进行电网故障和恢复的测试，以检测逆变器的稳定性和可靠性。
3. 波形响应测试法波形响应测试法是通过观察逆变器输出波形的变化，来判断逆变器是否能够正确响应电网故障。
具体步骤如下：(1) 断开电网电源，模拟电网故障。
(2) 观察逆变器输出波形的变化，是否存在异常。
(3) 恢复电网电源，观察逆变器输出波形是否恢复正常。
4. 额定功率测试法额定功率测试法是通过将逆变器的负载逐渐增加，检测逆变器在额定功率下的性能。
具体步骤如下：(1) 将逆变器连接到额定负载。
"PCS" 可能指的是 "Personal Communication Service"（个人通信服务）或 "Protective Control System"（保护控制系统）。
但是，根据您提到的“孤岛保护原理”，我猜测您可能是在询问关于电力系统领域的内容。
在电力系统中，“孤岛保护”是指当电网系统出现故障或断开连接时，确保分离的部分可以自主运行而不对整个电网产生影响的一种保护措施。
孤岛保护原理包括以下几个关键方面：
1. 检测：系统需要能够及时准确地检测到电网的故障或断开情况。
2. 分离：一旦检测到故障或断开，孤岛保护系统会迅速分离受影响的部分，将其与整个电网隔离开来。
3. 稳定运行：被分离的部分需要能够自主稳定地运行，以满足当地用户的电力需求，同时不对整个系统造成进一步的影响。
4. 重新并入：一旦电网故障得到修复，孤岛部分需要能够安全地重新并入整个系统，而不引起过载或其他问题。
这些原则的实现通常涉及到复杂的电力系统自动化设备、保护装置和通信系统。
孤岛保护的设计和实施在电力系统领域扮演着重要的角色，以确保电网系统的安全和可靠性。
光伏发电并网系统的孤岛效应及反孤岛策略近年来，随着能源的过度消耗，传统能源对环境带来的影响日益加重，人们逐渐意识到清洁能源的使用可以改善现有能源紧缺的状况，也可以改善能源使用对环境所带来的影响。
太阳能作为一种清洁、环保型的能源不仅无污染、可持续性强而且使用便捷，因此越来越多的人开始使用这种新型能源。
随着使用范围的扩大，它已经从补充型能源向替代型能源逐渐过渡。
孤岛效应是光伏发电中独有的故障，为了能够让清洁能源得到更好的利用，我们必须要制定对应的策略来改善孤岛效应带来的损害。
一、关于孤岛效应（一）概念它是指在光伏发电系统中，整个电力网络由于故障原因或是停电而出现跳闸断电的情况。
而此时各个分布式发电系统并没有检测出对应的故障问题，进而没有及时将光伏发电系统与电力网络断开，从而形成了一个以分布式发电系统以及其他负载组件共同形成的发电孤岛。
（二）危害1.一旦这种发电孤岛形成就会给系统内的电压和频率造成非常直接的影响，甚至会对相应的装置设备造成损害[1]。
2.而当故障解除之后，光伏发电系统在重新接入电力网络时又可能会出现电压不同步的情况，继而出现电流突变的情况，导致电力设备和其他器件受到损害。
3.断电之后的孤岛效应会造成接地故障无法彻底清除，给电力系统造成影响。
4.孤岛效应很容易给工作人员带来认知偏差，认为是电力网络断电，进而做出错误的判断，给工作人员的人身安全带来威胁。
为了避免孤岛效应给设备和工作人员造成危害，就必须要在出现此类情况时具备一定的防御保护能力，进而确保设备完好、人员安全。
二、关于孤岛效应危害的解决策略触发孤岛效应出现的必要条件就是光伏系统内的输出功率与其负载功率相互匹配。
依据孤岛效应的检测规定，当发电系统中所输出的有功功率和负载有功功率之间出现5%的误差且持续时间长达2s以上，便可以确定光伏发电的孤岛效应已经产生。
因此我们可以得出结论，孤岛效应的出现与功率数值是否匹配以及其所能够持续的时间有紧密的联系。
转自：时间：2008年4月8日9:22LPCS2000B应用于太阳能光伏电站并网逆变电源系统1. 系统功能说明使用LPCS2000B开发的风光太阳能光伏电站逆变电源系统,主要功能是将太阳能电池发出的直流电逆变成三相交流电送入电网.并解决并网逆变中的最大转换效率、谐波干扰、保护等问题.2. 系统功能框图3. 系统控制部分描述控制部分完成的功能是控制功率部分产生与电网同相位的电压,并跟踪实际输出功率,使电源的输出功率与太阳能电池的最大输出功率相等.控制部分是LPCS2000B电源控制板,控制板的核心器件是Ti公司生产的工业D TMS320F2801.通过D 多通道高速ADC采样分别监测电网电压、太阳能电池端电压、太阳能电池输出电流、直流调压输出电压.同时,D 产生用于调压和换向的开关管动作,产生正弦波输出.系统可通过本地控制面板控制,同时提供基于RS232接口的远程控制.4. 系统功率部分描述a) 太阳能电池方阵由50Wp的多晶硅太阳能电池组件组成,由24块组件串联,9块子方阵并联.开路电压DC510V,短路电流DC27A,最佳工作电压DC408V,最佳工作电流DC25A.b) 直流调压电路把太阳能电池产生的直流电压调制为100Hz,220V(RMS)的馒头波形.c) 全桥换向电路把100Hz的单极性馒头波形换向成为50Hz双极性交流波形.d) 三相变压器通过三相变压器,与输电网络耦合.5. 提高太阳能利用效率的M T最大功率点跟踪控制(M T)策略实时监测光伏阵列的输出功率,采用干扰观测控制算法预测当前工况下阵列可能的最大功率输出,通过改变当前阻抗情况来满足最大功率输出的要求.当温度和光照强度一定时,太阳能电池端电压与输出功率的关系图.6. 系统保护描述a) 并网保护光伏并网系统作为电力系统的一部分需要接入保护装置,一方面对光伏发电系统保护,防止孤岛效应等发生;另一方面需要安装继电保护装置,防止线路事故或是功率失稳.这些保护功能包括低电压保护、过电压保护、低频率保护、过频率保护、过电流保护和孤岛保护.b) 孤岛问题逆变器失去了并网赖以参考的电网系统电压,这种情况称之为孤岛效应.孤岛效应的产生可能会使电网的重新连接变得复杂,且会对电网中的元件产生危害.本系统采用了被动式和主动式两种孤岛检测技术,保证可靠地检出孤岛现象,确保设备安全.7. 系统电磁兼容性干扰处理a) 滤波通过在控制器与光伏阵列的输出导线处安装差模滤波器,消除从光伏阵列以及光伏阵列与控制器之间导线引起的电磁干扰的影响.通过在光伏阵列输出的正负极并联合适容值的电容,消除光伏阵列输出电压波动带来的干扰.在有按键或继电器操作的光伏发电系统中,在控制电路上加入滤波电容.b) 避雷一方面安装避雷针,另一方面在光伏阵列输出导线连接处安装避雷器.c) 接地将系统的外壳和避雷器的接地端连接到大地上,保证系统和人身安全.信号接地采用单点接地,防止各电路之间的传导干扰和共地传导干扰.d) 电磁屏蔽在壳体内加装导电衬垫,在接缝处涂导电材料,调整紧固钉间距,大开口处加装金属网,把大孔变成多个小孔,整个屏蔽层采用单点接地.摘要：本文基于2003年美加大停电过程中电网事件的演变过程，着重阐述和分析了其中的电压崩溃场景，特别调了事故发生的各个阶段中无功功率的变化与作用，指出了系统中安装充足的无功补偿装置和制定统一的法规以激励独立发电商向系统提供充足无功功率和无功储备的必要性。
关键词：北美大停电；电力系统；电压崩溃；级联效应；无功储备0 引言2003年8月14日下午，美国的中西部和东北部以及加拿大的安大略省经历了一次大停电事故，其影响范围包括美国的俄亥俄州、密西根州、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，损失负荷达61.8 GW，影响了5千万人口的用电。
停电在美国东部时间下午4时06分开始，在美国的一些地区两天内未能恢复供电，加拿大的安大略省甚至一周未能完全恢复供电。
这次停电事故引起了全世界的关注。
在8.14之后不久我国的一些学者也就这次事故进行过介绍，并提出了各自的看法-事故发生后，美国和加拿大联合成立了"美加8.14大停电事故工作组"，对事故进行了系统的调查和初步的计算分析，并于2003年11月提出了一份报告引起对8.14大停电事故的起因做了系统、详实的报道，其中涉及到了电网方面的事件、计算机方面的事件以及人员方面的事件。
参照该报道中电网事件的演变过程，本文着重阐述和分析了其中电压崩溃的场景。
1 事故的起因、发展过程美加电力系统故障工作组对有关8.4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，本文下述均为此时间)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 EnergyCorp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。
事故演变过程可分为如下几个阶段：(1)事故发生前的阶段。
由于空调负荷及其他负荷的增长，在8月14日以前的几天以及8月14日中午，俄亥俄州北部许多节点的电压呈下降趋势，如图1所示。
这表明8月14日的中午该地区已有无功不足的迹象，而且在中午12时以前系统中已有不寻常的电压波动，尽管此时系统仍然处于正常的运行状态。
（图1）在发生大停电事故前，由于Cleveland有功及无功的重要电源--机组Davis-Besse和机组Eastlake4已经停运，致使在13：31机组Eastlake 5的停运，进一步耗尽了Cleveland-Akron 地区的临界电压下的支撑。
仿真表明，当Eastlake 5退出运行后，Cleveland地区的FE无功功率的净输入达到了132Mvar。
在第一条线路开断以前的潮流数据表明，此时FE的负荷接近12 080 MW，通过外部输入2 575 MW，占其总输入的21%。
在这种外部输入以及伊利湖南岸大都市空调负荷均维持在高水平的情况下，FE的无功需求进一步增加。
同时通过俄亥俄州北部到密歇根州及安大略的潮流很大，上述潮流与负荷的共同作用降低了俄亥俄州北部的电压。
(2)短路引起的线路开断阶段。
俄亥俄州的一条345 kV(Harding-Chamberlin)输电线路在15：05触树短路接地后跳闸(线路开断前潮流仅为正常裕量的43.5%)，这条线路的开断增加了相关线路上的潮流，致使由南部向Cleveland送电的3条345 kV线路的负荷加重(其中Hanna-Juniper 345 kV线路上承担的最多)，更多的潮流流经向Cleveland和Akron送电的下一级138 kV系统。
15：32第二条345 kV(Hanna-Juniper)线路触树短路接地后跳闸(线路开断前潮流为正常裕量的87.5%)；该线路开断后，有近1 000 MV A的功率不得不寻找新的路径进入Cleveland地区，致使由南部向Cleveland送电的另2条345 kV线路和向Cleveland和Akron送电的下一级138 kV系统的负荷加重，一些线路过载并使Cleveland地区电压进一步下降。
15：39为Cleveland和Akron送电的下一级138 kV系统中的一条线路跳闸。
上述两条345 kV线路的开断使Star--SouthCanton线路越限，15：42第三条345 kV(Star--SouthCanton)输电线路触树跳闸(线路开断时潮流为紧急裕量的93.2%)。
应当一提的是这一阶段的3条345 kV输电线路都是因为导线触树而引发的跳闸。
与导线的下垂相比，树木的过度生长是引发导线与树木接触的主要原因。
根据调查组事后模拟得出的结论，如果当时前两条开断的345 KV线路能够得到恢复而投入运行，Star-South Canton线路就不会跳开。
(3)过负荷引起的线路开断阶段(电压崩溃阶段)。
每一条345 kV线路的开断都会使为Cleveland和Akron送电的138 kV系统的载荷增加，电压下降，并使线路过载。
随着更多的138 kV线路退出运行，仍然运行的138 kV线路和345 kV线路上承担了越来越多的载荷。
Star-South Canton线路开断后，为Cleveland供电的138 kV系统的潮流显著增加，138 kV系统电压水平进一步下降。
从15：39至16：05期间共有12条138 kV线路相继开断。
上述最后一条138 kV线路开断后，更多的功率转移至仍在运行的345 kV线路上，使Sammis--Star 线路载荷达到了额定值的120%，两秒钟后该线路跳闸。
与上述三条因为与树接触发生短路而跳闸的线路不同，Sammis--star线路是因为阻抗保护的动作而被切除。
此时系统发生了电压崩溃。
尽管该线路开断后，又有3条138 kV线路相继开断，但Sammis--Star线路的开断才是俄亥俄州东北部的系统问题引发美加东北部级联大停电这一事件的转折点。
此时后续的大规模级联崩溃已经不可避免。
(4)事故后的级联崩溃(Cascade)阶段。
这一阶段实际上又可以细分为三个阶段。
第一阶段为潮流的浪涌阶段：FE输电系统的崩溃引发了规划中未预计到的潮流浪涌。
崩溃前夕大量潮流从南方(田纳西、肯塔基和密苏里)的发电机跨过FE系统流到北方(北俄亥俄、东密西根和安达略)。
由于FE输电系统的崩溃使得北俄亥俄的输电通道不存在了，潮流只能通过替代的路径到达伊利湖沿岸的负荷中心。
潮流一方面从俄亥俄州西部、印第安纳州、另一方面从宾夕法尼亚州穿过纽约州和安大略涌人伊利湖的北侧。
可是这些区域的输电线路原已处于正常重载，并有一些开始跳闸。
第二阶段为美国东北部和加拿大的安大略形成了一个巨大的电气孤岛阶段：额外的潮流浪涌一方面使东北部与东部的互联电网隔离开来，另一方面引发了覆盖俄亥俄州西部的线路跳闸的狂潮。
线路的跳闸向北延伸到密歇根州，把该州的西部与东部分离开来。
最终，整个的美国东北部和加拿大的安大略变成了一个巨大的电气孤岛。
由于没有充足的发电满足负荷，这个巨大的孤岛变得不稳定，但与该孤岛分隔的其他系统则保持了稳定。
第三阶段为大面积停电发生阶段：由于该巨大的孤岛变得不稳定，而使美国东北部和加拿大的安大略又被分成几个小的孤岛。
功率不足的电力系统频率急剧下降，甩负荷装置切掉负荷，导致崩溃；功率多余的电力系统频率急剧上升，发电机保护自动切机，也导致系统崩溃。
此时发生了大面积的停电。
当然，也有的孤岛中发电机和负荷达到了平衡从而能够稳定运行。
2 电压稳定与电压崩溃近年来，电压不稳定性问题[7]已成为一个独立的研究课题，在已经出现的许多"电压不稳定"的研究示例中全然没有"角度不稳定"即将来临的迹象。
