大面积停电事故的反思与启示
第22卷第5期
2009年5月
广东电力
GUANGDONGELECTRICpOWER
V o1.22NO.5
May2009
文章编号:1007—290X(2009)05.0004—03
大面积停电事故的反思与启示
刘文泽，苏健强，邱景生
(华南理工大学电力学院广州510640)
摘要：针对我国2008年初雪灾时发生的大面积停电事故进行研究，对我国现代电网发电系统发电能源依赖过分 单一，新生发电系统发展相对滞后，设备可靠性较低，电网结构复杂及灵活性差，容易受外界扰动影响等一系
列问题进行分析.以电网安全可靠运行为目的，围绕防御严重故障的"三道防线"体系提出了开发新的能源发
电系统，发展分布式发电技术与提高电网抗扰动能力，综合应用实时监控，广域相量测量，在线稳定控制等措
施，以达到有效防止大停电事故的发生的目的.
关键词：城市电网；大面积停电；新发电系统
中图分类号:TM727.2文献标志码:A ReviewofBlackoutAccidentsandInspirationtherefrom
LIUWen-ze,SUJian-qiang,QIUJing-sheng
(ElectricPowerCo1.,SouthChinaUniv.ofTechnology,Guangzhou510640,China) Abstract:ThispaperresearchestheblackoutaccidentsduringthesnowdisasterinChinainear ly2008,makinganalysisona
seriesofproblemsinChinesemodernpowernetwork,suchasexcessivedependenceonfossil fuelforpowergeneration, relativelylaggingdevelopmentofnewpowergenerationsystems,lowreliabilityofequipme nt,andcomplexlystructured powernetworkthatisofpoorflexibilityandsusceptibletoexternaldisturbance.Aimingatthe safeandreliableoperationof
powernetworkandcenteringonthe"three?as urestoeffectivelyprevent
包装箱制作
blackoutsarepresented,whichincludedevelopinggenerationsystemsbasedonnewenergys ources,developingdistributed
generationtechnique,enhancinganti-disturbanceabilityofpowernetwork,comprehensive lyapplyingreal-timemonitoring, wide—areaphasormeasurementandon—linestabilitycontro1.
Keywords..urbanpowernetwork;blackout;newgenerationsystem
大面积停电事故给社会生活和国民经济造成了
极为严重的影响，把大面积停电事故的概率降到最
低，导致的影响降到最小，是电力系统"三道防
线"_1|2提出的重要前提.
2008年初南方的雪灾造成了南方地区大面积
停电，其主要原因是：冰雪落在输电线和输电塔
上，造成输电线被压断和输电塔倒塌，导致了输电
线路中断.从另一个角度去看待这次事故，在有关
部门抢修输电线路的同时，用于发电的煤炭供应短
缺，而且价格较大幅度上涨，不少火力发电厂煤炭
库存不足，面临停机的局面，电网电力需求不断增
长，但电网备用容量不足，不得不损失大量负荷.滚筒式混凝土搅拌机
收稿日期:2009-O1.O8
这从侧面反映出一个重要的问题，即我国的电力系
统过度依赖煤炭，石油等一次性化石燃料，导致其
它的发电系统发展滞后，严重影响电网系统容量充裕性的提高.可以想象，当这些一次性燃料短缺的时候，电力系统肯定不能像现在无后顾之忧地安全运行，而是面临着因过度集中地使用火力发电，导致大量火电站停运，最终使得电网电量供需差额巨大而出现大量切负荷，运行不稳定，电压崩溃等导致大面积停电事故的问题.
在世界化石能源普遍短缺的今天，发掘利用其
它可再生能源作为发电原料，加快其它新型发电系统的建设，已成为急需解决的问题.与此同时，加
强电力调度，加快电网实时监控和稳定控制技术的第5期刘文泽等：大面积停电事故的反思与启示投
入，克服大电网灵活性差，设备可靠性不高等问题，将从根本上提高电网的充裕性与抗扰动能力, 为防止大面积停电事故的发生设下重要的防线. 1我国现有能源发电的潜力
从表1可以看出，我国的可再生能源相当丰
富，通过开发这些能源发电系统，调整其发电质量并将其并人已有的电网，将大大地提高电网的充裕性，满足不断增长的负荷需要，从而避免电网出现供需不平衡而产生的不稳定和切负荷等问题.
表1我国各类发电能源的比例(截至2005年)
开发利用各种能源，能够最大限度地增大电网
系统的充裕性，在系统元件负载不超过其额定容量的情况下，电网能供应负荷足够的稳定储备和有功，无功备用容量，从而避免因电网过负荷运行而导致低电压，低频，解列等一系列问题，为电力系
统的安全运行提供重要的保障.
2分布式发电作为大电网的补充
分布式发电[3]指的是在用户现场或靠近用电现
场配置较小的发电机组(一般低于30MW)，以满
足特定用户的需要，支持现存配电网的经济运行,
管式直线电机或者同时满足这两个方面的要求.这些小的机组包括燃料电池，小型燃气轮机或燃气轮机与燃料电池的混合装置，由于靠近用户，提高了服务的可靠性
和电力质量.
现有的大机组，大电网，高电压的供电系统,
氚电池
由于自身的缺陷，调整难度大，灵活性差，在大电
网中任何一点故障所产生的扰动都会对整个电网造成较大影响，所以大电网系统和分布式发电系统相结合是节省投资，降低能耗，提高系统安全性和灵
活性的主要方法.
分布式发电是未来电力系统的发展方向，但并
不意味着现在就将传统的集中式大电网淘汰，在一段时间内这两种发电模式共存，互为补充.结合传
衣帽
统电网和分布式发电的优势，将其合理地整合在一起，这才是最为明智的选择.
匿嘧匝
图1三种分布式发电的供电方案
分布式发电系统中各电站相互独立，由于用户
可以自行控制，不会发生大规模停电事故，同时其
保护套
可以增大电网的备用容量，所以安全可靠性比较高.但是这样也会导致电网的连接复杂程度大大加剧，因此，如何更好地管理连接集中大电网和分布
电网，就显得尤其重要.
3加大电网的实时监控与稳定控制
3.1实时监控技术的开发与应用
在过去的许多特大电力事故中，由于忽视了对
电网及时的动态监测，电网的突然扰动没有及时得到分析处理，没有在扰动后对电网进行故障评估,
和对部分电路的负荷需求，电压，频率进行调整,
从而导致电压的持续下降，系统失步等导致大面积停电的问题出现.
完善监视预测系统，对各级电网实施实时监
控.引入广域测量系统(wideareameasurement system,W AMS)ll4j，由相量测量单元同步采集广
域电网的实时运行参数，借助高速通信网络传输至数据处理中心站，得到同一坐标下电网全局的动态信息，应用W AMS能够及时监测和记录发电机功角，功率，母线电压相量及线路传输功率的变化,
及时发现电网中的低频振荡，为分析和抑制低频振荡提供更有效的方法.
相量测量单元_5]是基于全球定位系统(global positionsystem,GPS)的测量装置，开发和利用
相量测量单元，能够实现广域电网运行状态的实时同步测量，为实现电力系统全局稳定性控制创造了条件，克服了现有以监控与数据采集能量管理系统为代表的调度监测系统不能监控和识别电力系统动6广东电力第22卷
态行为的缺点，改善了传统状态估计的结果.
3.2完善电网监控通信
在加强监测的同时，电网之间通信的可靠性和
准确性显得越来越重要，因为各电网间的通信出错，沟通失误，往往会给电网的安全操作带来严重
的后果，导致大面积停电的发生.而控制器局域网
络总线(controllerareanetworkbus,CANbus)l6J
的通信速率完全能达到测控系统实时眭的要求，出
豫公网安备41160202000603
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