美加“8.14”大停电介绍以及启示课件.ppt

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1、美加“8.14”大停电介绍以及启示硕研10-7杨洛一：“8.14”大停电概述2003年8月14日,美国东部时间16:11分(北京时间15日4:11分),美国东北部和加拿大东部联合电网发生了一连串的相继开断事故，最终导致系统失稳，酿成了有史以来最大规模的停电灾难（“8.14”大停电）。此次停电波及9300km2，受影响的地区包括美国密歇根州、俄亥俄州、纽约市、新泽西北部、马萨诸塞州、康涅狄格州和加拿大安大略省、魁北克省在内的十多个地区。图1美加大停电地理区域二：“8.14”大停电的后果1：“8.14”大停电造成

2、美国东北部和加拿大东部机场瘫痪、公共交通瘫痪、航班延迟、成千上万的人被困在地铁、电梯、火车和高速公路上，超过5000万人的失去电力供应，停电时间29h后才完全恢复电力；2：“8.14”大停电给美国经济带来严重影响，据美国经济专家预测，此次美国历史规模最大的停电事故，所造成的经济损失可能多达300亿美元/d，而据纽约市政厅估计，此次停电造成纽约市财政减收7.5亿美元，税收减少4000万美元；而加拿大方面，其经济损失也高达23亿加元；3：“8.14”大停电中共损失6180kw负荷，263座电厂531台发电机停运（包

3、括10座核电站19台核电机组），几十条高压输电线停运。三：美国电网的结构及其分布美国拥有世界上最大的电力工业。1991年美国的总发电量为37430kw时，总装机容量为84531.2万kw，在美国境内有三大联合系统，即东部联合电网、西部电网和德克萨斯联合电网。东部联合电力系统是目前世界装机容量最大的同步电网，包括美国的东部、中部和加拿大的五个省，分为ECAR（东中部可靠委员会）、MAAC（大西洋中区委员会）、MAPP（美国中部电力库）、NPCC（东北电力协调委员会）、SERC（东南部可靠委员会）、SPP（西南联合

4、电力系统）六个协作区，覆盖的地理面积约为520万km2，1999年总装机容量达到65851万kw，其中美国部分的230kV电压以上的输电线路长达21.136万公里。西部电网包括美国西部、加拿大的两个省以及墨西哥北部地区，区内是WECC（西部电力协调委员会）协作区。得克萨斯联合电力系统包括ERCOT（德克萨斯电力可靠性委员会）协作区。三大联合电力网非同步运行，相互之间通过背靠背直流系统联络。“8.14”大停电主要发生在北美大联合电力系统，其是世界上最大的联合系统，到2007年总装机容量超过13亿kw，覆盖美国、加

5、拿大和墨西哥的一部分，由4个同步电网组成：东部电网、西部电网、德克萨斯电网和魁北克电网。美国电网由于历史条件和发展历史不同（以私营为主），其电压标准很不一样：（1）东部输电网500、230、138、69、26kv，配电网13和4kv；（2）中部输电网765、345、138、79、34kv，配电网12和4kv；（3）德克萨斯输电网345、138、69、25kv；（4）765kv的特高压（UHV）输电线是美国的最高电压等级；（5）直流输电多为400和450kv，少部分采用500kv；这样美国的电网实质上是多级电压和

6、多点联络，电网的保护和控制无法统一配置和整定；同时，交错的电网会很形成电磁环网，容易使潮流在无任何预警地发生转移，造成连锁性的停电。图2美国三大电网分布图3美国电网十大地区性委员会及其所辖范围图4北美大停电事故中心图5北美大停电涉及的电网系统图6俄亥俄州部分地图图7事故中心潮流的大致分布图8事故中心潮流的数值及其流向“8.14”大停电的发生过程一：事故累积阶段电网运行状况逐步恶化的累积效应是大面积停电的前奏，影响电网运行状况的恶化的累积效应的因素主要体现在：1：环境变化。“8.14”大停电发生的中午，由于天气炎

7、热，激增的空调类负荷导致大量电力的长距离输送。气温从8月11日的26。C升至8月14日的32。C，各个电力公司的预测负荷都低于实际负荷，8月14日实际负荷比预测负荷高出12%。尽管如此，这仍属于正常的范围，而且调度员已经成功的使系统过渡了几年前和2003年夏季早些时候的更大负荷，所以尽管当天通过FE控制区域的潮流很大，但是并没有超出以前的水平，完全在系统可以承受的范围内。图9FE公司负荷预测结果2：机组、线路故障、有功和无功备用容量、主要输电线容量接近极限；3：电网电压、频率逐渐下降，运行在低限值水平。图10部

8、分地区电压曲线图11部分地区频率曲线在电网在运行状况逐步恶化的累积阶段，一般来讲系统都可以继续都可以稳定运行，但是系统已经接近运行在SOC自组织临界状态，很容易发生事故。累积效应的持续时间与电网逐步恶化的速度和电网运行方式的变化有很大的关系。例如：8月14日中午已经有无功不足的迹象，而且在中午12点以前系统中已经有不寻常的波动。到连锁停电时刻16：00，该地区的电压已经降至最低下限运行