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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、事故的发展过程: 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 Eastlake 5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。 15时32分,俄亥俄另一条南北联络线Ohio Hanna—Juniper 345千伏线路因对树放电跳闸。 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。 16时10分,底特律和安达略交界地区大量机组和线路跳闸,安达略电网和底特律电网解列,底特律和俄亥俄州北部地区系统全部崩溃,系统瓦解,所有负荷损失。同时,安达略省和纽约电网开始崩溃,负荷几乎完全或大部分损失。
二、供电恢复过程: 美国东部时间8月15日早晨,美国停电地区开始恢复供电。截至到8月15日8时,负荷恢复共计约4880万千瓦。8月15日晚9时30分,纽约城在停电29小时后全面恢复供电。
三、事故的影响: 停电事件影响到约5000万人口,造成美国俄亥俄、密歇根、宾西法尼亚、佛蒙特、马萨诸塞、康涅狄格、新泽西以及加拿大安大略等地区约61800MW的负荷损失,停电范围9300多平方英里。 美国因停电造成的损失估计在40至100亿美元之间。
四、事故发生的原因: 停电的起因,是由多家单位缺乏相关实践经验,缺少相应设备,未能及时进行决断,影响到当天下午事故情况的发展和最终结果。缺乏合作机制、不能严格遵守产业方针、对无功和电压的不当管理导致了停电事故的发生。具体原因有以下4个方面: 1)FE电网公司和ECAR电网公司没有对FE系统存在的问题进行正确的评估和认识,特别是缺乏对电压不稳定性和Cleveland-Akron地区系统薄弱性的考虑,FE没有按照正确的电压标准和补救措施运行其系统。 2)FE电网公司未能充分了解系统状况,未能认识到其系统状况正在逐步恶化。 3)FE电网公司未能对其输电走廊内的树木生长进行适当的管理。这一失误是导致FE的3条345千伏输电线和1条138千伏线路停电的主要原因。 4)互联电网内的可靠性组织没有提供有效的实时诊断支持。
五、可借鉴的经验或事故防范措施: 1)启动美国-加拿大风险处理研究。 2)加强可靠性管理,使可靠性标准成为强制性标准。 3)增强调度人员、可靠性协调人员、运行维护人员及运行支持人员的短期和长期培训及资质认证。 4)更有效和广泛地采用系统保护措施。 5)加强北美各区域内的无功和电压控制。 6)定期进行信息技术风险和薄弱环节评估。 |