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1、前 言,电网事故的影响随电网发展不断扩大: 1965年11月19日,美国东北部停电,影响3000万居民。经济损失1亿美元,负荷损失21000MW。 2003年8月14日,美国东北部停电,损失负荷61000MW,受影响的居民约5000万人,停电近30小时,仅纽约的经济损失就达到10.5亿美元。,2005年5月25日,俄罗斯莫斯科地区停电: 停电事故涉及莫斯科市、莫斯科州、图拉州及卡卢加州等大部分地区,先后涉及25个城市,停电时间持续29个小时,影响人口约150200万,初步统计经济损失为1520亿美元。仅莫斯科市的直接损失约为170亿卢布(约合6000万美元) 停电同时引发一系列环境问题:如污水
2、处理厂停电,大量污水直接排入莫斯科河,化工厂因停电将有害气体排到空中。 2006年11月4日,欧洲UCTE电网停电: 停电事故波及法国、德国大部分区域以及比利时、意大利、西班牙、奥地利的多个重要城市,大多数地区在0.5h内恢复供电,最严重的地区停电达1.5h。整个事故损失负荷高达16720MW,约1500万用户受到影响。,前 言,前 言,2012年8月30日至31日,印度大停电 印度北部和东部地区7月30日和31日连续发生两次大面积停电事故。停电覆盖了印度一半以上的国土,直接影响6亿多人的生活,是近年来最严重的停电事故。 第一次事故发生后,印度电力部门排除故障,在停电后15个小时内基本恢复了电
3、力供应。但旁遮普邦、哈里亚纳邦以及北方邦等几个地区在供电恢复后继续超负荷用电,导致了第二次大面积停电。印度电力部门因此不得不从邻国输入电力来满足新德里的用电需求。 停电严重打乱了印度的交通网络,全国约400列火车停运,首都新德里的地铁系统完全停运,造成旅客大量滞留,主要城市的交通灯系统停止运行,公路交通出现大面积拥堵。整个新德里地区陷入黑暗,新德里的7个水厂被迫停运;还有一些矿场里的矿工被困井下;银行系统陷入瘫痪,印度金融交易被迫中止。这次停电造成的经济损失难以估量。,电网事故的定义,电网事故: 是指由于电力系统设备故障或人员失误,造成设备强迫退出运行,造成电网非正常方式运行,影响电能供应数量
4、或质量并超过规定范围。电网事故带有随机性和突发性。 在国家电网公司安全事故调查规程对电网事故进行了明确的分类。 本次课程主要介绍在电网事故及异常中由调控部门负责处理的内容。,电网事故处理的主要任务,1、迅速限制事故发展,解除对人身、电网和设备安全的威胁,消除或隔离事故的根源。 2、用一切可能的方法保持电网的稳定运行。 3、尽可能保持正常设备的运行和对重要用户及厂(站)用电的正常供电。 4、解网部分要尽快恢复并列运行。 5、尽快恢复对已停电的用户和设备供电。 6、调整并恢复正常电网运行方式。,电网事故的汇报,事故单位运行值班(监控、 运维)人员应及时、 准确、 扼要地向值班调度员报告事故情况,并
5、按照调度指令进行处理。 事故情况应包含以下内容: 1、跳闸开关名称、 当前位置和跳闸时间; 2、继电保护、 安全自动装置、 安控装置的动作情况; 3、已发现的明显的故障点; 4、其它异常设备的名称和现象。 非事故单位应加强运行监视, 不得在事故期间占用调度电话向调度或其它单位询问事故情况。,电网事故处理的调度措施,事故处理期间,调控机构值班调度员须立即采取措施,控制事故范围,防止发生电网瓦解和崩溃,可以下达下列调度指令: 调整调度计划,包括发、供电计划、电力交易计划、设备停电计划。 调整系统运行方式。 采取拉限电措施。 调整发电机组有功或无功负荷,机组并网或解列。 命令发电机组投入辅助服务运行
6、或退出辅助服务运行。 命令停备设备恢复送电或运行设备停运。 调用全网备用容量,进行跨区、跨省事故支援。,电网事故处理的注意事项,事故时, 值班调度员应根据继电保护及安全自动装置动作情况, 以及频率、 电压、 潮流变化等有关情况,判断事故地点及性质,迅速正确地处理事故。 同时应避免出现以下情况: 因联系不畅、 情况不明或现场汇报不准确,造成误判断; 设备过负荷跳闸; 电网非同期并列; 发电机非同期并网; 电网稳定破坏; 开关遮断故障次数超过允许值。,监控员事故处理要求和流程,1、事故处理基本要求 事故发生时, 值班监控员发现事故信息后, 应立即对事故相关信息进行收集进行准确判断及时汇报设备管辖调
7、度并在设备管辖调度的指挥下迅速处理, 并通知运维人员到场检查。 事故处理时, 应严格执行相关规章制度, 密切配合、合理分工,正确执行调度指令。 事故处理后, 应在监控值班长的组织下完成各种记录,做好事故的分析和总结。 2、在处理系统事故时,值班监控员应服从各级值班调度员 的指挥,迅速正确地执行各级值班调度员的调度指令。 3、受控站内电网设备发生故障跳闸时,值班监控员 应迅速收集、 整理相关故障信息(包括事故发生时间、 主要保护动作信息、 开关跳闸情况及潮流、 频率、 电压的变化等), 并根据故障信息进行初步分析判断, 及时将有关信息向相关值班调度员 汇 报, 并立即通知运维人员到现场检查故障设
8、备和信号, 运维人员检查完毕后, 向相关调度作详细汇报并告知监控人员。 运维人员负责接收调度指令进行应急处置, 处置完毕后, 运维人员汇报相关调度并告知值班监控员, 并做好相关记录。,监控员事故处理要求和流程,4、事故处理过程中,值班监控员要密切监视受控站设备信息的变化, 关注故障发展和设备运行状态。 5、电网需紧急断开某开关时,值班监控员应按值班调度员指令进行遥控操作。 操作后, 值班监控员应及时汇报发令调度员,并告知运维人员。 6、事故处理结束后,值班监控员应与运维人员核对相关信号已是否复归, 遥测、 遥信信息是否正常。 事故信息处置结束后, 运维人员 应检查现场设备运行状态, 并与监控员
9、核对设备运行状态与监控系统是否一致。 7、监控员应对事故发生、 处理和联系情况进行记录, 并根据调控机构设备监控运行分析管理规定 填写事故信息专项 分析报告。,事故处理方法及案例,事故处理方法及案例,频率异常及事故:判别原则,频率反映电力系统的供需平衡,是重要的电能质量指标和影响电网安全稳定运行的重要因素。,频率事故:处理方法,系统低频率事故:,(1)调出旋转备用 (2)迅速启动备用机组 (3)联网系统的事故支援 (4)必要时切除负荷 (按事故拉电序位表执行),系统高频率事故:,(1)调整电源出力 (优先减非弃水运行水电机组出力,直至停机备用;减火电机组出力至允许最小技术出力) (2)启动抽水
10、蓄能机组抽水; (3)对弃水运行的水电机组减出力直至停机; (4)火电机组停机备用,西欧“11.4”大停电,事故简介:2006.11.4,欧洲电网发生了50年来最严重的大面积停电事故。停电波及西欧多国,德、法、意受影响最大。大部分地区1小时后恢复,最长停电时间90分钟,约1000万人受到影响。 西欧电网:1951年成立,世界最大跨国互联电网(23个欧洲国家)。覆盖国家面积普遍较小,但工业高度发达,负荷密度大,电网结构密集,对无功电压支撑作用有特殊要求。,频率事故:事故案例,西欧“11.4”大停电,网架特点:以400(380)千伏交流系统为主网架, 220千伏及以上的输电线路总长超过22万公里,
11、供电人口4.5亿,年用电量约2.5万亿千瓦时,最大负荷3.2亿千瓦。 运营模式:联合电网运行,依靠相关准则、多边协议规范各电力公司行为。 德国E.ON:德国四大电力公司之一,位于德国中心,横贯南北,占国土的1/3。设有2个区域电网调度中心和6个地区电网调度中心。,频率事故:事故案例,事故整体过程,频率事故:事故案例,事故前,电网运行情况: 21:30,CD双回线停运前,由C端向D端输送功率1702WM,LW线由L端向W端输送功率589MW; 21:40, CD双回线停运后,LW线由L端向W端输送功率增至1268MW,其余相关联络线输送功率也相应增加; 22:09,电网总发电约2.7亿千瓦,包括
12、约1500万千瓦风电(主要位于北欧、西班牙)。E.ON公司受入风电实际值大于预测值约400MW。,线路停运时潮流转移大,电源与负荷分布不均及风电不确定因素影响,区域间联络线潮流重,整个电网运行状况差。,频率事故:事故案例,4日21:30(DC双线停运前),E.ON电网重要断面潮流(局部),4日21:40(DC双线停运后),E.ON电网重要断面潮流(局部),白色为地区发电总出力 橙色为地区间直流交换功率 蓝色为交流联络线交换功率,事故前,各区互联潮流情况,频率事故:事故案例,4日15:005日3:00,E.ON电网受入风电的预测值和实际值,蓝色为实际值 黑色为预测值,14,E.ON电网内联络线跳
13、闸情况,频率事故:事故案例,地区1(西部):低周区域 法国、德国、荷兰、比利时、西班牙、葡萄牙、意大利、瑞士、斯洛文尼亚、克罗地亚、奥地利,地区2(东北部):高周区域 德国(北部)、奥地利(东部)、捷克、匈牙利(东部)、波兰、斯洛伐克、乌克兰,地区3(东南部):低周区域 马其顿、黑山、克罗地亚(东部)、希腊、波斯尼亚、塞尔维亚、阿尔巴尼亚、匈牙利、保加利亚、罗马尼亚,各区域不同频率事故情况:,多条联络线路跳闸,西欧电网由互联转为分片运行,区域电网有功不平衡致频率低周或高周。,频率事故:事故案例,东北部解列前总发电量6230万 解网后过剩有功约1000万,瞬时最高频率51.4Hz,大量风电机组跳
14、闸后,频率恢复至50.3Hz。,东南部解列前总发电量2910万,负荷为2988万 ,解网后系统有功缺额约77万,系统频率基本正常。,西部解列前总发电量18270万, 由于东部输入电力中断造成的电力缺额为894万,系统最低频率49.0Hz。,各区域不同频率事故情况:,频率事故:事故案例,:22:10:28,西欧电网的西部与东部解列,:22 :10:39,因自动装置正确动作,切除大量负荷频率停止下降,:22 点10分39秒,在一次调频作用下,频率开始上升,:22 :11:19,频率上升致约49.2Hz,:系统频率一度下降,直至22:25恢复正常值,西部地区频率低周处理:自动减负荷1606万,手动切
15、除66.3万;切除蓄能泵负荷156.6万(kW),频率事故:事故案例,东北部地区频率高周处理:切机、快速恢复网间互联,频率事故:事故案例,事故后分析: (1)就所涉及的电网运营者数量及事故频率偏差幅度而言,“11.4”是西欧电网50年历史中最严重的电网事故。 (2)事故根本原因为:未严格执行N-1标准和电网运营者调度协调不当。 (3)西部和东南部的频率低周,由于备用充足和减载能力,系统迅速恢复到正常频率。东北部的频率高周,则因缺乏对发电机组的控制(快速调减计划和风电机组自动重新并网),致该区域电网长时间持续高周运行,且部分输电线路严重过载。,频率事故:事故案例,电压异常及事故:判别原则,电压反
16、映电力系统的无功平衡状况,是重要的电能质量指标和影响电网安全运行的主要因素,具有分层分区、就地平衡的特点。,电压事故:处理方法,电压降低超规定范围:,(1)迅速增加机组无功出力 (2)投无功补偿电容器 (3)改变系统无功潮流分布 (4)条件允许可降低发电机有功出力,增加无功出力 (5)必要启动备用机组调压 (6)切除并联电抗器 (7)确无调压能力拉闸限电,电压升高超规定范围:,(1)发电机高功率因素运行,尽量少发无功 (2)部分发电机进相运行,吸收系统无功 (3)切除并联电容器 (4)投入并联电抗器 (5)控制低压电网无功电源上网,电压事故:事故案例,事故简介: 2003年美国东部时间8月14日16时11分开始,美国东北部和加拿大联合电网发生了大面积停电事故。事故发生的最初3分钟内,包括9座核电站在内的21座电厂停止了运行。随后美国和加拿大的100多座电厂跳闸,其中包括22座核电站。 停电主要影响美国的8个州和加拿大的2个省,共损失61,800 MW负荷,停电