电网事故分级案例及处置(课堂PPT).ppt

电网事故分级、案例及处置,三、电网事故处置原则,一、电网事故分级标准,二、国内外典型电网事故,电网事故分级标准,2002,年网厂分开电力体制改革实行后，国家电监会具体负责电力安全监督管理，于,2004,年发布,电力生产事故调查暂行规定,，沿用电力系统事故界定习惯，将电力生产事故定义为三类三级,(,人身、电网、设备,;,特大、重大、一般,),。,2007,年国务院,493,号令,生产安全事故报告和调查处理条例,施行。将事故等级划分调整为特别重大事故、重大事故、较大事故、一般事故四个等级。,电网事故分级标准,2011,年,9,月,1,日，国务院第,599,号令,电力安全事故应急处置和调查处理条例,正式实施。相比国务院,493,号令，,599,号令在事故等级、事故报告、事故调查、事故处理、法律责任等方面，针对电力行业特点作了更为明确、具体的规定，同时也将电力生产事故,由三类三级,(,人身、电网、设备,;,特大、重大、一般,),，调整为三类四级,(,人身、电网、设备,;,特大、重大、较大、一般,),，与,493,号令事故等级划分标准保持一致。,电网事故分级标准,特别重大电网事故,有下列情形之一者，为特别重大电网事故,电网事故分级标准,重大电网事故,有下列情形之一者，为重大电网事故,电网事故分级标准,较大电网事故,有下列情形之一者，为较大电网事故,电网事故分级标准,一般电网事故,有下列情形之一者，为一般电网事故,电网事故分级标准,名词释义,电网事故分级标准,国网公司企业标准,为了规范国家电网公司系统安全事故报告和调查处理，落实安全事故责任追究制度，,2012,年国网公司制定,国家电网公司安全事故调查规程,。该规程将电力生产安全事件定义为四类八级，其中,1-4,级人身、电网、设备事件对应国务院,599,号令特大、重大、较大、一般事故，补充定义了信息类安全事件和不构成事故的,5-8,级人身、电网、设备安全事件。,三、电网事故处置原则,二、国内外典型电网事故,一、电网事故分级标准,国内外典型电网事故,综述,据统计，截至目前世界范围内发生的损失负荷超过,8000,兆瓦的电网停电事故共计,25,起。其中美国,6,次，累计损失负荷超过,1.5,亿千瓦，占据首位。我国发电装机容量和电网规模均居世界第一，但上述,25,起产生特别重大影响的电网事故中没有发生在我国范围内的。,国外典型电网事件,1987,年日本东京大停电,东京,事件经过,：,1987,年,7,月,23,日，日本东京都地区由于天气炎热，空调负荷在短时间内急剧攀升，因电网备用容量不足，未及时采取停限电措施，最终造成电压崩溃。,原因及造成影响,：由于对炎热天气下的负荷增长趋势没有准确估计，造成准备不充分，最终酿成事故。日本东京地区面积占全国,4%,，聚集全国,25%,的人口和,40%,的经济总量，正常情况下全年平均停电时间约,5,分钟。本次停电共计,3,小时,21,分钟，经济损失难以估量。,国外典型电网事件,2001,年美国加州电力危机,事件经过,：,1996,年，美国加利福尼亚州开始电力市场化改革。因改革造成的电力供需失衡和一次能源价格的大幅攀升，造成,2000,年夏季开始，,影响范围,加州陷入了持续性的电力危机中，并在,2001,年连续出现多次大面积停电事件。,造成影响,：因供电紧张电力公司购售电价出现倒挂，短时间内终端售电价暴涨,3,倍，最终仍造成电力公司大规模裁员，申请破产保护。在多次区域性停限电后，,2001,年,1,月、,3,月加州出现两次全州范围停电，危机累计持续,10,个月。,国外典型电网事件,2001,年美国加州电力危机,主要原因,：,电力市场化改造制度设计不合理。没有统一的电源建设和电网发展规划，没有中长期电力供需预测。发电公司无法与客户签订长期固定合同，盈亏前景不明确造成电厂建设欲望不强；输电公司购售电价格差固定，没有更新和完善电网的动力；配电公司正常情况可从区外购电，对电源缺乏、需求快速增长的危机不敏感。最终缺乏电源支撑、没有可靠区外供电、电网陈旧不可靠的加州电力系统陷入长期电力危机。一定程度上成为,2003,年美加大停电的一次预演。,国外典型电网事故,2003,年美加大停电,故障经过,：,2003,年,8,月,14,日，美国俄亥俄州自中午,12,时至,16,时，,3,座电厂及,3,条输电线路陆续停运，导致俄亥俄州至密歇根州输电通道中断，潮流逆转。,79,秒 内，,100,多家发电厂因电压突增而停机。,造成影响,：这是历史上经济损失最大的停电事故，财产损失约,300,亿美元，受影响的人数五千万。美国八个州以及加拿大安大略省的电力中断，一周后安大略省供电尚未彻底恢复。,影响范围,事故前晚卫星图,事故当晚卫星图,国外典型电网事故,2003,年美加大停电,主要原因：,1,、电网建设滞后，美国电网缺乏统一规划，电网结构复杂，电磁环网多。,80-90,年代电网投资减少，电网发展相对滞后，更加剧了这一状况。,2,、电网备用容量不足。片面追求经济效益，未保留足够安全裕度，电源备用不足，发生大电源和重要输电通道退出的多重故障后，电网因电源供应不足，产生连锁反应，导致事故扩大。,国外典型电网事故,2005,年莫斯科大停电,影响范围,停电后的莫斯科地铁站,故障经过,：,2005,年,5,月,24,日，莫斯科一,500,千伏变电站故障造成电网异常运行方式,25,日早高峰负荷攀升和异常方式造成莫斯科电网 多条线路重载跳闸，机组相继跳机,最终系统电压崩溃。,造成影响,：,321,座变电站供电中断，损,失负荷,3539,兆瓦,。俄罗斯莫斯科市及三个州,25,个市停电，影响人口,150-200,万，经济损失,15-20,亿美元。,国外典型电网事故,2005,年莫斯科大停电,主要原因：,1,、设备老旧。停电前一天运行,40,多年的,500,千伏变电站电流互感器爆炸，是造成异常运行方式，过载的直接原因。,2,、调度运行人员权力过小。事故发展过程持续,2,个多小时,运行调度人员层层上报拉闸申请没有采取有力措施，事故不断扩大,最后造成不可逆转的停电。,3,、第三道防线薄弱。莫斯科电力系统安全稳定控制装置配置不完善,过负荷控制、失步解列、低频低压解列、低压切负荷等配置不全,不能制止电网事故的扩大。,国外典型电网事故,2006,年西欧大停电,故障经过,：,2006,年,11,月,4,日，德国两回,380,千伏线路为配合轮船通航时间调整提前,3,小时停运，德国,-,荷兰跨国电力交易未做相应调整造成联络线过载。调度员未经计算凭经验进行合,UCTE,联合电网分裂成,3,个孤岛,环操作试图降低联络线潮流，造成两回联络线过载加重跳闸，进而引发连锁反应，事故扩大。,造成影响,：西欧电网解列为三部分，波及,9,个国家。损失负荷达,14500,兆瓦,约,1000,万人受到影响。,国外典型电网事故,2006,年西欧大停电,主要原因：,1,、缺乏统一的电网协调机制。欧洲电网由,23,家国家电网运营公司组成，缺乏统一的运行方式安排和全网安全校核。,2,、电力交易制约调度能力。,UCTE,要求电力市场交易总量不低于,10%,，联网线路输送功率高降低安全储备裕度。,3,、清洁能源接入应对不足。德国电网结构还不能应对大量的风力电能的注入，当系统出现供电短缺时,备用发电能力不能满足需要。,国外典型电网事故,2009,年巴西大停电,深色为停电范围,故障经过,：,2009,年,11,月,10,日，巴西伊泰普水电站外送通道上三条同路径,765,千伏线路因强降雨导致的绝缘降低相继跳闸，伊泰普水电站安控切机装置动作导致系统出现震荡，线路过载跳闸和高频切机、低频减载装置的交替无序动作，最终导致,1,分,20,秒后系统解列崩溃。,造成影响,：损失负荷,28830,兆瓦（占巴西全国,40%,），影响人数,6000,万（占巴西全国,31%,）。,国外典型电网事故,2009,年巴西大停电,主要原因：,1,、电网结构不合理。巴西电网电压等级繁多，伊泰普水电站交直流输电通道输送功率合计占巴西东南部电网负荷,35%,，且与受端电网电压等级不匹配，重要输电通道损失后无法形成有效功率支撑。,2,、安稳装置设置不合理。安全自动装置配置、设置不合理，误动导致电网结构性破坏。,备注,：,2011,年,2,月,4,日，巴西东北部,8,个州因类似原因再次发生大规模停电，损失负荷约,8000,兆瓦，,1300,万人生活受到影响。,深色为停电范围,印度电网结构,故障经过,：,2012,年,7,月,30,日凌晨，印度北部电网因与西部电网联络线跳闸导致稳定破坏，发电机组全停。恢复供电数小时后，,7,月,31,日,13,时印度东部、北部和东北部地区电网因超计划用电再次发生大面积停电事故。,造成影响,：有史以来影响人口最多的电网事故，印度全国近一半地区（,20,国外典型电网事故,2012,年巴西大停电,个邦）的供电出现中断，三个区域性电网瓦解，逾,6.7,亿人口受到影响。,主要原因：,1,、主网架薄弱，输电能力不足。区域主网架主要以,400/220,千伏电磁环网为主，跨区电网通过,16,回,400,千伏交流和,5,个直流（容量之和为,500,万千瓦）工程进行互联，安全水平和输电能力严重不足。,2,、调度运行失控。国家及区域电网调度对邦级调度没有直接管理权限，对各邦超计划用电没有有效管控措施，坐视超计划无序用电引发的重过载最终造成系统崩溃。,国外典型电网事故,2012,年印度大停电,国外典型电网事件,2015,年乌克兰停电,故障经过,：,2015,年,12,月,23,日，乌克兰至少三个区域的电力系统遭到网络攻击，伊万诺弗兰科夫斯克地区,7,个,110KV,的变电站和,23,个,35KV,的变电站出现故障，造成大面,积停电，电力中断,36,小时，约,140,万人受到影响。,原因分析,：乌克兰电网遭到黑客攻击是第一个直接对电网工控系统进行攻击且造成重大影响的信息安全事件。乌克兰各电力公司间通过互联网连接，控制类与非控制类系统未进行物理隔离，网络安全监测不力，信息安全意识淡薄是事故的主要原因。,国内典型电网事故,2006,年华中“,7.1,”电网波动,故障经过,：,2006,年,7,月,1,日，华中电网河南地区,500,千伏嵩郑双回线因继电保护装置性缺陷误动跳闸，造成多回线路和多台机组跳闸，引发华中,电网系统振荡，频率越限，河南、湖北、湖南、江西低频减载动作切除负荷，川渝电网与主网解列，最终华北,-,华中联网解列。,造成影响,：此次事故虽未造成全网大停电，但是历史上我国电网事故中波及范围最广，跳闸发电机组最多的罕见事故。全网出力损失,600,多万千瓦，负荷损失近,380,万千瓦。,国内典型电网事故,2006,年华中“,7.1,”电网波动,主要原因,：,1,、电网结构薄弱。三华联网初期，华中、华北电网通过,500,千伏辛洹线单回线联系。河南,500,千伏网架仍处于初步成形阶段，,500-220,千伏仍保持环网运行，,500,千伏多回线跳闸后出现大范围功率转移。,2,、安全自动装置可靠性不高。,500,千伏嵩郑双回线在无故障情况下因装置性原因相继误动，,500,千伏嵩山变安控装置原理性缺陷拒动，是事故发生并扩大的直接原因。,国内典型电网事故,2012,年深圳“,4.10,”停电,故障经过,：,2012,年,4,月,10,日晚，,500,千伏深圳变电站发生,220,千伏开关爆炸、刀闸支持瓷瓶断裂,N-2,故障，,220,千伏双母失压，造成,1,座,220,千,伏变电站、,7,座,110,千伏变电站供电中断。,造成影响,：深圳福田、罗湖、龙岗等多区域停电，事故损失负荷,759,兆瓦，负荷损失比例,7.9%,；停电客户,16.8,万户，停电客户比例,6.5%,，损失负荷及停电户数均未达到一般电网事故标准。但因发生在一线城市核心城区、信息发布滞后，在当时产生较大的社会影响。,一、电网事故分级标准,三、电网事故处置原则,二、国内外典型电网事故,电网事故处置原则,电网事故处置按照优先顺序遵循四条基本技术原则,电网事故处置原则,电网事故处置原则,随着现代社会对电力的依存度越来越高，电网事故特别是大型电网事故综合性公共安全事件的特点也越来越明显。事故处置外部协同还应遵循两条原则。,大型电网事故的反思,1.,合理的电网结构是电网安全稳定运行的基础保障,电源结构互为补充、布局合理，电网结构坚强，互供转带能力强，安全冗余度高是电网安全稳定运行的物质基础。需要进一步加强对大电网运行机理的研究，同时加强电网规划、设计、调度运行等部门沟通，高度重视各级电网协调发展和电源合理布局，提高系统抵御连锁故障的能力。,大型电网事故的反思,2.,统一的调度管理是电网安全稳定运行的组织保障,电力系统发用电瞬时平衡的规律特性，决定了电网生产必须坚持统一调度、统一管理。管理体制混乱、利益主体多元、调度指令失灵，电网事故得不到及时控制，是单一故障最终发展成为大面积停电的重要原因之一。缺乏统一的调度管理体制和严格的调度纪律，大电网安全无法得到保障，必须坚持大电网统一的负荷管理、运行管理、安全校核，才能有效防范大面积停电事故。,大型电网事故的反思,3.,可靠的保护及自动装置是电网安全稳定运行的生命线,继电保护装置的任何异常和不正确动作，都可能导致电网的灾难性事故，继电保护系统的可靠运行对大电网的安全可靠运行至关重要。完善的第三道防线是防范系统崩溃的重要措施，稳控装置控制策略和定值必须做到协调配合，防范系统第三道防线的无序动作引发连锁反应，导致电网最终崩溃瓦解。,