两例典型大停电事故对地区电网规划的启示

以惠州电网2010年7月19日停电事故和深圳电网2012年4月10日停电事故为例,分析了电网结构对停电事故的影响。针对停电事故区域的电网结构和运行方式特点阐述了事故产生原因和处理过程,对比两起事故的共同点和差异,对电网薄弱环节进行探讨。从电网结构、500 kV变电站的220 kV母线接线方式、旁路母线、备自投配置等方面分析如何从规划源头上降低大停电发生的风险和带来的损失,并结合实际工作提出了相关建议。     

美国得州2021年大停电事故对我国新能源发展的启示

2021年2月14日以来,美国得克萨斯州受寒冷天气的影响,发生大停电事故。事故造成得州切除负荷约20000MW,影响人口约400万。该文首先介绍得州电网的基本概况,然后依据得州电力可靠性委员会(ERCOT)提供的事故报告,梳理事故发展过程和恢复过程,分析事故原因,并对比2011年的得州停电事故。最后结合我国电网发展的实际情况,总结出对我国新能源发展的启示。     

印度“7.30”、“7.31”大停电事故分析及启示

2012年7月30和31日,印度发生了世界范围内影响人口最多的大规模停电事故。两次事故均起源于北部和西部电网400 kV联络线线路跳闸,随后发生的连锁故障导致电网崩溃,大停电事故对北部、东部、东北部造成严重影响。文中介绍事故前印度电网的运行状况及事故的起因、经过、恢复等情况,从技术、管理和体制方面分析事故发生的原因,并结合我国电网实际,提出保障电网安全稳定运行、防止大停电事故发生的建议。     

巴基斯坦“2023.1.23”大停电事故分析及启示EI北大核心CSCD

2023年1月23日,巴基斯坦电网发生大停电事故,损失负荷11356MW,持续时间接近22h,引发广泛关注。该文首先介绍巴基斯坦电力系统的电源、电网及负荷概况;然后,梳理此次大停电事故的各阶段发展过程,从网架结构、运行方式、涉网保护、防御措施、事故恢复、重要用户6个方面分析大停电事故的直接和间接原因;最后结合中国电力系统特点及面临的新形势,提出保障大电网安全稳定运行、防止大面积停电的相关措施建议。     

加强电网安全防御能力的若干建议

针对大面积停电事故,分析了事故发生的原因。从电网的测量监控,消除故障的协调控制,突发事故的应急处理和加强员工培训方面,提出了一些构建电网安全防御体系,加强电网安全防御能力的建议,有利于维护电网的安全稳定运行,避免大面积停电事故的发生。     

2019年8月9日英国大停电事故分析及对北京电网安全稳定运行的启示

2019年8月9日,英国发生大规模停电事故。大停电事故造成英格兰与威尔士大部分地区停电,影响人数约100万人。文章对大停电事故的主要过程进行介绍,总结分析事故的原因和反映的深层次问题。结合北京电网,汲取其他国家大停电事故的深刻教训,引以为戒,提出保障电网安全稳定运行、防止大停电事故发生的建议。     

美加"8·14"大停电教训和启示--兼谈华东电网化解"8·29"和"9·4"重大风险

20 0 3年 8月 1 4日发生在美国和加拿大东部互联系统的大面积停电事故被认为是有电力系统以来最严重的电网事故之一。通过对大停电事故发生和发展机理的分析 ,得出了本次大停电事故是由潮流大范围转移导致地区电压崩溃所致的结论。并针对电网运行提出了应从美加大停电事故中吸取的教训。在此基础上 ,结合华东电网的实际情况 ,特别是针对华东电网“8.2 9”和“9· 4”多次故障重大风险的处理 ,从技术和管理两个层面提出了美加大停电对华东电网安全生产工作的具体启示 ,最后给出了加强华东电网安全运行工作的诸项建议。     

西欧电网“11.4”大停电事故的启示

介绍了西欧电网“11.4”大停电的发生和发展过程，从电网调度运行角度分析了此次大停电事故中反映的问题，从电网调度、网架结构、安全分析、运行备用、事故预案、第三道防线、后备保护应用、支持系统等方面总结了此次事故的经验和教训。在此基础上结合华东电网的实际情况，对加强电网安全生产、电网薄弱环节分析、反事故演习、紧急事故预案编制、并网电厂的协调管理、保护运行管理等提出了多项建议，以供电力系统相关部门及工作人员参考。     

西欧“11.4”大停电分析及对华中电网的启示

为提高华中电网的运行可靠性,针对西欧"11.4"大面积停电事故的发生发展过程及造成的影响,分析了事故产生原因,从大电网互联、能源负荷分布和安全稳定方面对西欧电网和华中电网做了对比分析,并在此基础上结合西欧大面积停电事故的经验和教训,基于华中电网的实际情况,提出了相应的措施和建议来提高华中电网抵御严重故障、应对和处理大面积停电事故的能力,为保障电网的安全稳定运行提供借鉴。     

魁北克停电事故分析及对我国“三华”联网的启示

1989年3月13日发生的特大地磁暴造成加拿大魁北克电网大停电事故,介绍事故前魁北克电网的运行情况以及事故的经过和原因分析。作为一种新的电网灾害,磁暴对我国规划中的"三华"特高压同步电网的影响和风险分析亟需开展。结合"十二五"期间国家电网公司的规划,对我国大规模同步电网的磁暴灾害风险和潜在的威胁进行探讨。在总结魁北克大停电的教训和治理经验的基础上,提出了"三华"特高压同步电网磁暴灾害的防御措施和建议。     

计及通信信息安全预警与决策支持的停电防御系统

随着以特高压互联为骨干网的坚强智能电网的发展,以及能源互联网的兴起,传统的电力系统和通信信息系统融合已成为一种必然。通信信息系统的异常(包括自然故障和恶意攻击)给电网安全稳定运行带来的影响也已显现,而且会越来越大。因而在进行电网的停电防御时,必须计及通信信息安全的影响。文中提出了通信信息三道防线的概念,并实现了能对通信信息风险进行预警、对通信信息故障进行决策支持的通信信息安全防御系统;提出了电力和通信信息融合的电力系统停电防御架构,以及计及通信信息安全预警与决策支持的停电防御系统的实现方法。算例表明,计及通信信息及其风险后,将会提高电网停电防御系统的控制措施的有效性、可靠性及经济性。     

电网运行风险评估与定级体系的构建及应用

为解决风险指标体系在工程应用中存在的评估细节反映不足和风险信息不够充分的缺陷,文中提出了一种电网运行风险评估与定级体系。首先,在结构上将风险重新定义为等级、类别、概率、严重程度、原因集和后果集的集合,在类别上将风险分为减供负荷、重载或过载、电压偏移、电网解列、厂站全停和重要用户全停。其次,设计了各类风险发生概率等级、严重程度等级及风险综合等级的定级方法。最后,从信息采集、风险辨识、风险评估、风险定级和风险预警五个环节设计了体系流程,并对该体系的应用效果作了说明。     

基于元胞自动机的电力系统自组织临界特性仿真模型

将元胞自动机理论应用到电力系统大停电机理研究中,提出并建立了用元胞自动机来模拟电网故障演化的电网故障元胞自动机模型,定义了电网故障元胞自动机模型中元胞、元胞空间、规则和邻居等的构成方法。利用电网故障元胞自动机模型,仿真研究了电网故障的传播演化过程,并对电网故障的自组织临界性（SOC）进行了验证。     

电网安全风险闭环管控体系构建方法设计

随着电网建设的高速发展,电网事故的影响也在逐渐扩大,电网安全引起了越来越高的重视。电网结构的多重削弱更是高风险场景之一,容易引发大面积停电事故。因此,构建电网安全风险闭环管控体系对电网稳定运行至关重要。以恩施电网7次重大、较大电网安全风险事件为实例,分析了各次电网安全风险事件发生的起因及防范方法。在归纳总结各类风险防范措施特点及实施效果的基础上,基于Pareto最优演绎构建了一种应对高风险场景的电网安全风险多闭环管控体系,对风险评估和协同防控环节实施多重闭环反馈和优化,达到规避、降低电网事故风险的目标。最后通过黄冈中、南部电网实际算例,验证了所提电网安全风险闭环管控体系的有效性。     

从印度大停电透视电力系统的广义阻塞

"7·30"大停电暴露出印度在电源发展、电网发展、网架结构、体制管理、一次能源、环保约束、市场经济、信息技术等方面给电力系统可靠性埋下的隐患及在停电灾难中的推波助澜。这些因素像物理电网的输电阻塞一样,影响供电充裕性和安全性,不妨称为广义阻塞。各参与方藉此谋取利益的博弈又往往加剧这些广义阻塞。从这个视角反思印度停电灾难的必然性、实际触发事件的偶然性,以及停电演化过程的内在规律;研讨对中国的启示;探索中国减少大停电风险的措施;指出坚强智能电网在保障大能源安全与环境安全中的作用。     

基于TSP优化和潮流校核的220 kV电网远景网架构建方法

电网目标网架是规划方案适应性分析和电力设施布局规划的基础。220 kV电网网架结构相对复杂,电网安全可靠性要求高,目前缺乏典型的网架模式作为参考,因此如何构建安全经济的220 kV电网远景网架亟待研究。基于此,提出了一种基于TSP优化和潮流校核的220 kV电网远景网架构建方法。该方法通过变电站分群和TSP优化寻找得到220 kV网架构建的最短路径,保障了所构建网架的经济性。通过交直流潮流N-1校核确定该路径上的线路导线型号和回数,保障了所构建网架能够通过N-1安全校核,进而保障了所构建网架的安全可靠性。我国某区域电网的仿真算例结果表明,所提方法能够构建安全经济的220 kV网架,具有工程实际应用价值。     

基于多因素分析的复杂电力系统安全风险评估体系

以大面积停电事件多因素分析为基础,利用事故树分析和层次分析方法建立了一套具有客观性、实用性、适用性的电力系统安全风险评估体系。该体系可发挥政府部门在统筹、协调、组织社会资源方面的管理优势,以及电力企业在电力安全稳定运行方面的技术优势,从而更全面地降低电力系统安全风险,防止大面积停电事件发生。最后利用该评估体系对国内某省级电力系统进行了实际评估,得到了该电力系统的大面积停电风险水平。评估结果验证了评估方法和评估指标的可行性。     

美国得州2·15大停电事故分析及对中国电力发展的启示

受极寒天气影响,2021年2月15日—19日美国得克萨斯州发生大停电事故,最多影响人口达450万人,得州电网进入三级紧急状态,最大切负荷2 000万kW,实时市场价格超过9 000美元/(MW·h)。依据得州电力可靠性委员会等机构的公开报告和数据,梳理事故过程,在提出的停电原因分析体系基础上,剖析该事故原因,并总结对中国电力发展的启示。应坚持发挥统一规划、统一调度、统一管理的体制优势,重视极端场景电力应急保障问题,构建适应高比例可再生能源和高比例电力电子装备电力系统的多元供给体系,筑牢能源电力安全物理基础,探索具有中国特色的电力市场模式。