全球电力系统暂态事故(超全)

2022-08-30 04:31:05 第一文档网 [ 字体：小中大 ] [ 阅读： ] [

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电力系统部分暂态事故

1、1987年8月22日美国西田纳西(暂态，10s. , 崩溃，复杂) [CWTAYLOR]

在田纳西发生78个周波的115KV相间母线放电，故障切除后的10秒内，161KV和500KV的系统电压跌到75%和82%. 电动机的无功需求增加, 加重电压下跌，3段距离保护动作，引起一系列的动作，负荷损失126. 5万.

目前安装了减载装置，在电压为87%时动作，并分有不同延迟的5档. 在第一档投入电容器，其余的4档在不同的地方以不同的延迟时间切负荷，直到电压恢复到继电器回归. 值得注意的是系统保护和减载措施的配合，线路的二段保护必须在切负荷之前动作，而三段保护则在减载之后才动作. 二段的延迟是30周波，三段为120周波，五级减载的时间延迟分别为45、60、75、90和105个周波.

2、Nelson River HVDC System, Winnipeg, Canada, Apr. 13,1986 (暂态，崩溃，秒) [CWTAYLOR]

在转换变压器充电过程中发生部分电压崩溃，涌入电流（inrush）降低了交流电压, 导致换向失败和逆向器点火角超前，电压降低到57%，经过暂时的直流锁定后电压恢复. 一秒钟的电压崩溃发生了. 联络线切断，直流四极中的三极关闭，低压减载动作. 在交流系统低压情况下，降低固定数量的直流功率的控制(系统低压保护装置)当时没有投入运行.

3、SE Brazil, Paraguay, November 30,1986 (暂态，崩溃，秒) [CWTAYLOR]

在几个交流系统元件断电后，Sao Roque 逆变器(Itaipu HVDC link)的交流电压下跌，在几秒钟内为0. 85pu. 发生多次换向失败，并且直流功率控制增加直流电流使变流器无功损耗增加. 整个直流系统关闭，交流系统发生崩溃，超过1200MW的负荷被切除. 由于这一事故和其他事故，导致直流控制方式的一系列变化.

4、South Florida，May 17,1985 (暂态，崩溃，秒) [CWTAYLOR]

一个电刷起火引起三条500KV轻载线路跳闸，在几秒钟内导致电压崩溃和大面积停电. 低电压阻碍了低频继电器动作. 暂态稳定仿真表明系统应该恢复并且怀疑负荷模拟的不足(包括发电厂辅助设备模拟). 负荷损失了4292MW.

5、1977年 7月 13日 20:37，美国纽约发生了大面积停电事故（详细说明）。

（1）事故发生前电网情况

1977年 7月 13日，负荷高峰出现在 15:00~16:00，最大负荷达到 7248MW。到 20:30时负荷降至 5868MW，中 2860MW由外部提供，另外 3008MW由爱迪生供电区域内部的发电机组提供。

（2）事故发生的原因

当天20:37至21:24，大风暴横扫系统北部，一系列的故障导致6条345kV线路相继退出运行，从而使剩下的2条138kV线路也因严重过载而跳闸。爱迪生公司的供电区域与系统解列，形成孤岛，系统频率急剧下降，低频减载装置动作切除了部分负荷，但发电机组仍然由继电保护跳闸。21:34爱迪生供电系统全部停电。

（3）事故造成的影响事故总计损失负荷约 6000MW，停电最长持续时间为 25h，900万人受到影响。华尔街银行业在7月14日停业，影响到全美国的金融市场。虽然事故都缘起与小的故障或失误，但这些不可控的小事件不可能不发生。如果启示仅仅是小心操作，不发生小事故，那是不负责任的。我们的重点应该是怎样高效地应对这些小事件，并快速防止大事故的发生。

可以参考2003年9月4日上海电网经受的一次未遂大停电事故[6]，加深理解。

在比美国第一能源公司（First Energy，FE）的树害引发线路跳闸更为严重的早高峰期中，吴径电厂一台600MW的大机组发生突然跳闸。但调度人员运用统一调度手段，紧急调动各种紧急支持手段，包括新安江水电快速增负荷、天荒坪抽水蓄能立即转入发电运行方式、福建—上海的联络线紧急加大输送功率、上海地区需求侧管理技术（Demand SideManagement，DSM）中商定的上千家用户实行短时断电或减电等措施。终于大约在 30min内，逐步化险为夷，使大停电的灾难擦身而过，也树立了一次以统一紧急调度应对事故、克服危难的范例。从上述事故可以看出：

（1）美国在电网建设和管理中缺乏统一规划、协调管理，电网网架结构存在不合理的薄弱环节，抗故障能力差。

（2）美国没有一个能够协调组织各地区电网的统一电力调度中心，不能做到对大电网的协调控制，容易造成运行调度和事故处理过程的盲目性，贻误时机,导致事故扩大。（3）电网公司没有自己的调峰和调频电厂，电网运行备用不足，缺乏调控手段。

（4）美国大部分电网建于20世纪50年代，由于片面追求经济效益，对变电站和输配电系统的维护和改造投入不足，造成高峰时线路负荷过重。

（5）在厂网协调方面存在问题，未建立起厂网协调的保护和安全稳定控制系统。

（6）各独立系统运行部门（ISO）自成体系，自我防护，相互之间缺乏沟通,对整个电网情况了解不够，因而不能及时采取有效措施，制止事故的蔓延。